- •Белорусский национальный технический университет
- •1 Определение основных параметров автомобиля
- •Расчёт полной массы автомобиля
- •1.2 Распределение нагрузки от полной массы автомобиля по мостам
- •1.3 Подбор шин и определение радиуса колеса
- •1.4 Выбор лобовой площади автомобиля и расчет максимального значения силы сопротивления воздуха
- •1.5 Определение максимальной мощности, крутящего момента и оборотов коленчатого вала двигателя при максимальном крутящем моменте
- •1.6 Расчёт передаточного числа главной передачи
- •1.7 Определение передаточных чисел коробки передач
- •1.7.1 Расчёт передаточного числа первой передачи
- •1.7.2 Расчёт передаточныч чисел промежуточных передач
- •2 Построение внешней скоростной характеристики
- •Строим внешнюю скоростную характеристику ( рисунок 2.1).
- •3 Оценка тягово-скоростных свойств автомобиля
- •3.1 Тяговая характеристика автомобиля
- •3.1.1 Построение тяговой характеристики автомобиля
- •3.1.2 Практическое использование тяговой характеристики автомобиля
- •3.2 Построение характеристики мощностного баланса автомобиля
- •3.3 Динамическая характеристика автомобиля
- •3.3.1 Построение графика динамической характеристики автомобиля
- •3.3.2 Практическое использование динамической характеристики
- •3.4 Ускорение автомобиля при разгоне
- •3.5 Характеристика времени и пути разгона автомобиля
- •3.5.1 Определение времени разгона
- •3.5.2 Определение пути разгона
- •3.5.3 Практическое использование характеристики времени и пути разгона
- •4 Топливная экономичность автомобиля
- •4.1 Построение топливной характеристики автомобиля
- •Путевой расход топлива (в л/100 км) определяется по формуле:
- •4.2 Определение эксплуатационного расхода топлива
- •Заключение
1.6 Расчёт передаточного числа главной передачи
Передаточное число главной передачи определяем исходя из условия обеспечения максимальной скорости движения автомобиля по формуле:
где Uкпв – передаточное число высшей передачи в КП, принимаем Uкпв=0,9;
Главные передачи для легковых автомобилей должны быть в пределах от 2,65 до 4,65. Наше вычисленное передаточное отношение попадает в эти пределы.
1.7 Определение передаточных чисел коробки передач
1.7.1 Расчёт передаточного числа первой передачи
Передаточное число первой передачи рассчитывается, исходя из того, чтобы автомобиль мог преодолеть максимальное сопротивление дороги, характеризуемое коэффициентом ψmax, не буксовал при трогании с места и мог двигаться с устойчивой минимальной скоростью. Определим передаточное число первой передачи:
Необходимое передаточное число первой передачи по условию преодаления максимального дорожного сопротивления:
где ψmax –коэффициент суммарного дорожного сопротивления (максимальный), принимаем ψmax= 0,4.
по условию буксования:
где φ – коэффициент сцепления шин с дорогой: принимаем φ = 0,8 (сухой асфальтобетон);
Gφ – сцепной вес автомобиля, для машины с передним ведущим мостом рассчитывается следующим образом :
=9860,468 Н ;
2,96
Передаточное число в коробке передач на первой передаче выбирается из условия:
Выбираем передаточное отношение из следующего промежутка
2,96
Принимаем передаточное отношение первой передачи
1.7.2 Расчёт передаточныч чисел промежуточных передач
Передаточные числа промежуточных передач выбираем из условия максимальной интенсивности разгона автомобиля, а также возможности длительного движения при повышенном сопротивлении дороги.
где n – номер прямой передачи;
m – номер передачи, для которой ведется расчет;
U1 – передаточное число первой передачи.
2.06
1,43
Таблица 1.1 – Передаточные числа i-ой передачи
Номер передачи |
Передаточное число передачи |
1 |
2,95 |
2 |
2.06 |
3 |
1,43 |
4 |
1 |
5 |
0,9 |
2 Построение внешней скоростной характеристики
Cкоростная характеристика двигателя представляет собой зависимость эффективной мощности и крутящего моментадвигателя при установившемся режиме его работы от угловой скорости коленчатого вала двигателяили частоты его вращения.
Для заполнения «таблицы 2.1 - Данные для построения графиков внешней скоростной характеристики двигателя и оценки тягово-скоростной свойств автомобиля» будем использовать следующие формулы:
Для нахождения стендовой мощности:
где a,b,c взяты из пункта 1.5 .
Для нахождения мощности двигателя при его эксплуатации:
где
Для нахождения стендового момента:
Для нахождения момента двигателя при его эксплуатации:
Для каждой из передач определяем коэффициент учета вращающичся масс автомобиля:
Где для одиночных автомобилей при их номинальной нагрузке можно считать, что
Для нахождения скорости автомобиля:
Для нахождения окружной силы на ведущих колёсах:
Для нахождения коэффициента сопротивления качению:
Где коэффициент сопротивления качению при движении автомобиля с малой скоростью принимаем .
Для нахождения силы сопротивления качению:
Для нахождения силы сопротивления воздуха движению автомобиля:
Где берём из пункта 1.4 .
Для нахождения динамической характеристики автомобиля:
Для нахождения прямолинейного ускорения автомобиля:
Результаты расчета сведены в таблицу 2.1.
Таблицы 2.1 - Данные для построения графиков внешней скоростной характеристики двигателя и оценки тягово-скоростной свойств автомобиля.
Параметры |
Частота вращения коленчатого вала, об/мин | |||||||||||||||||||
Обозна-чение |
Параметр |
600 |
1300 |
2000 |
2823,53 |
3400 |
4100 |
4800 |
5136 | |||||||||||
ne\np |
- |
0,13 |
0,27 |
0,42 |
0,59 |
0,71 |
0,85 |
1,00 |
1,07 | |||||||||||
pe ст |
кВт |
10,73 |
28,34 |
48,50 |
71,33 |
84,20 |
93,60 |
93,27 |
88,76 | |||||||||||
pe |
кВт |
10,19 |
26,92 |
46,07 |
67,76 |
79,99 |
88,92 |
88,61 |
84,32 | |||||||||||
M e ст |
Нм |
170,79 |
208,17 |
231,58 |
241,25 |
236,51 |
218,03 |
185,58 |
165,04 | |||||||||||
M e |
Нм |
162,25 |
197,76 |
220,00 |
229,19 |
224,69 |
207,13 |
176,30 |
156,79 | |||||||||||
Передача 1 |
U1=2.95 ,δ1=1.388 |
Va |
|
6,06 |
13,13 |
20,19 |
28,51 |
34,33 |
41,40 |
48,47 |
51,86 | |||||||||
Fk |
|
5573,4 |
6793,3 |
7557,4 |
7872,8 |
7718,3 |
7115,0 |
6056,0 |
5385,8 | |||||||||||
f |
- |
0,0070 |
0,0070 |
0,0071 |
0,0072 |
0,0073 |
0,0074 |
0,0076 |
0,0077 | |||||||||||
Ff |
|
123,3 |
123,9 |
125,0 |
126,7 |
128,4 |
130,7 |
133,6 |
135,1 | |||||||||||
Fв |
|
1,4 |
6,6 |
15,7 |
31,4 |
45,5 |
66,1 |
90,6 |
103,8 | |||||||||||
D |
- |
0,3167 |
0,3858 |
0,4287 |
0,4457 |
0,4361 |
0,4007 |
0,3391 |
0,3002 | |||||||||||
ax |
|
2,19 |
2,68 |
2,98 |
3,10 |
3,03 |
2,78 |
2,34 |
2,07 | |||||||||||
Передача 2 |
U2=2.06, δ2=2097 |
Va |
|
8,68 |
18,80 |
28,92 |
40,83 |
49,16 |
59,28 |
69,40 |
74,26 | |||||||||
Fk |
|
3892,0 |
4743,8 |
5277,4 |
5497,6 |
5389,7 |
4968,5 |
4228,9 |
3760,9 | |||||||||||
f |
- |
0,0070 |
0,0071 |
0,0072 |
0,0074 |
0,0076 |
0,0079 |
0,0082 |
0,0084 | |||||||||||
Ff |
|
123,5 |
124,7 |
126,9 |
130,5 |
133,9 |
138,7 |
144,5 |
147,6 | |||||||||||
Fв |
|
2,9 |
13,6 |
32,3 |
64,3 |
93,2 |
135,6 |
185,8 |
212,8 | |||||||||||
D |
- |
0,2211 |
0,2689 |
0,2981 |
0,3088 |
0,3011 |
0,2747 |
0,2298 |
0,2017 | |||||||||||
ax |
|
1,74 |
2,12 |
2,36 |
2,44 |
2,38 |
2,16 |
1,80 |
1,57 | |||||||||||
Передача 3 |
U3=1.43, δ3=1.128 |
Va |
|
12,50 |
27,08 |
41,66 |
58,81 |
70,82 |
85,40 |
99,98 |
106,98 | |||||||||
Fk |
|
2701,7 |
3293,0 |
3663,4 |
3816,3 |
3741,4 |
3449,0 |
2935,6 |
2610,7 | |||||||||||
f |
- |
0,0070 |
0,0072 |
0,0074 |
0,0079 |
0,0083 |
0,0088 |
0,0095 |
0,0099 | |||||||||||
Ff |
|
124 |
126 |
131 |
138 |
145 |
155 |
167 |
174 | |||||||||||
Fв |
|
6,0 |
28,3 |
67,0 |
133,4 |
193,5 |
281,4 |
385,7 |
441,5 | |||||||||||
D |
- |
0,2 |
0,2 |
0,2 |
0,2 |
0,2 |
0,2 |
0,1 |
0,1 | |||||||||||
ax |
|
1,28 |
1,56 |
1,72 |
1,76 |
1,69 |
1,50 |
1,18 |
0,99 | |||||||||||
Передача 4 |
U4=1,δ4=1.08 |
Va |
|
17,87 |
38,72 |
59,57 |
84,10 |
101,27 |
122,12 |
142,97 |
152,98 | |||||||||
Fk |
|
1889,3 |
2302,8 |
2561,8 |
2668,8 |
2616,4 |
2411,9 |
2052,9 |
1825,7 | |||||||||||
f |
- |
0,0071 |
0,0074 |
0,0079 |
0,0088 |
0,0096 |
0,0108 |
0,0122 |
0,0129 | |||||||||||
Ff |
|
124,6 |
129,8 |
138,9 |
154,5 |
168,6 |
189,3 |
213,8 |
226,9 | |||||||||||
Fв |
|
12,3 |
57,8 |
136,9 |
272,9 |
395,7 |
575,4 |
788,6 |
902,9 | |||||||||||
D |
- |
0,1067 |
0,1276 |
0,1378 |
0,1362 |
0,1262 |
0,1044 |
0,0719 |
0,0525 | |||||||||||
ax |
|
0,90 |
1,09 |
1,18 |
1,16 |
1,06 |
0,85 |
0,54 |
0,36 | |||||||||||
Передача 5 |
U5=0.9,δ5=1.0724 |
Va |
|
19,86 |
43,02 |
66,19 |
93,45 |
112,52 |
135,69 |
158,86 |
169,98 | |||||||||
Fk |
|
1700,4 |
2072,5 |
2305,6 |
2401,9 |
2354,7 |
2170,7 |
1847,6 |
1643,1 | |||||||||||
f |
- |
0,0071 |
0,0075 |
0,0081 |
0,0092 |
0,0102 |
0,0116 |
0,0134 |
0,0143 | |||||||||||
Ff |
|
124,9 |
131,4 |
142,6 |
161,9 |
179,3 |
204,8 |
235,0 |
251,2 | |||||||||||
Fв |
|
15,2 |
71,4 |
169,0 |
336,9 |
488,5 |
710,3 |
973,6 |
1114,7 | |||||||||||
D |
- |
0,0958 |
0,1137 |
0,1215 |
0,1174 |
0,1061 |
0,0830 |
0,0497 |
0,0300 | |||||||||||
ax |
|
0,81 |
0,97 |
1,04 |
0,99 |
0,88 |
0,65 |
0,33 |
0,14 |