Определение полной массы автомобиля

Автомобили

 

Методические указания
по выполнению курсового проекта

 

Новосибирск 2011

Кафедра автомобилей и тракторов

 

Автомобили: Методические указания по выполнению курсового проекта / Новосиб. Гос. Аграр. Ун-т. Инж. Ин-т; Сост: П. И. Федюнин, С.П. Матяш, 2011. -40 с.

 

 

Рецензент Коноводов В.В.

 

 

Методические указания разработаны в соответствии с учебным планом. Предназначены для студентов, обучающихся по специальности 150200 – «Автомобили и Автомобильное хозяйство».

 

 

Изложена методика выполнения I части курсового проекта, раздел «Теория эксплуатационных свойств автомобиля».

 

Утверждены и рекомендованы к изданию методическим советом Инженерного института НГАУ (протокол № от г.)

 

 

©Новосибирский государственный аграрный университет, 2011

©Инженерный институт, 2011

Введение

Первая часть курсового проекта по дисциплине «Автомобили» является одним из важных расчётным этапов определения тяговых и топливно - экономических показателей автомобилей, предваряющий их прочностные расчёты.

Тягово-скоростные свойства характеризуют способность сохранять высокую скорость движения в различных дорожных условиях. Эти свойства в значительной мере определяют производительность автомобиля. Вопросы топливной экономичности также всегда были и остаются актуальными.

Тяговый и топливно-экономический расчёт автомобиля позволяет по нескольким заданным параметрам определить остальные конструктивные и эксплуатационные параметры автомобиля, а также его динамические и топливно-экономические свойства. Такой расчёт является проектировочным и производится для автомобиля, существующего лишь в проектном задании.

Другим назначением расчёта является определение динамических и топливно-экономических показателей существующей машины, когда все конструктивные параметры известны. Этот расчёт является поверочным и выполняется с эксплуатационной целью.

В этом случае результаты расчёта дают более достоверные представления о тяговых и топливно-экономических свойствах автомобиля.

Выполнение вышеуказанных расчётов позволит студенту:

- освоить методику определения основных параметров автомобиля, построения характеристик;

- научиться давать оценку тяговым, динамическим и топливно- экономическим качеством автомобиля, анализировать их зависимость от характеристики ДВС, условий эксплуатации, технического состояния и других параметров машины.

 

 

Общие указания

1. Задание на курсовой проект вручается преподавателем.

2. Все недостающие параметры, не входящие в расчётную часть, выбираются из справочной литературы или определяются по аналогии с предложенным прототипом.

3. Окончательные результаты расчётов и масштабы графиков следует представлять в системе СИ.

 

В первой части курсового проекта производится тяговые и топливо– экономические расчеты.

Содержание I части курсового проекта:

1. Выбор и определение основных парламентов трансмиссии автомобиля.

2. Тяговый расчет автомобиля.

3. Топливо – экономический расчет автомобиля.

Расчеты производятся на основании индивидуального задания, выданного преподавателем.

Первый раздел содержит:

¾ определение полной массы автомобиля

¾ подбор пневматических шин

¾ выбор кинематической схемы трансмиссии и определение КПД трансмиссии

¾построение внешней скоростной характеристики двигателя

¾определение передаточных чисел трансмиссии

Второй раздел включает в себя построение:

¾ графика тягового баланса

¾ графика баланса мощности

¾ Динамического паспорта

¾ графика времени разгона

¾ графика пути разгона

Третий раздел включает построения графиков:

¾ экономической характеристики двигателя

¾ экономической характеристики автомобиля

Графическая часть выполняется на листах миллиметровой бумаги форматом А3:

1 лист: 1) кинематическая схема трансмиссии автомобиля.

2) внешняя скоростная характеристика автомобиля

2 лист: 1) тяговая характеристика автомобиля

2) график баланса мощности

3 лист: 1) Динамический паспорт автомобиля

2) график ускорений

4 лист: 1) график времени разгона

2) график пути разгона

5 лист: 1) экономическая характеристика двигателя

2) экономическая характеристика автомобиля

В конце I части проекта приводится сравнительная таблица параметров расчетного автомобиля и автомобиля – прототипа.

1. Выбор и определение основных параметров
трансмиссии автомобиля

Подбор пневматических шин

Для подбора пневматических шин надо определить максимальную нагрузку на одно колесо автомобиля. Работа эта ведется в. следующей последовательности:

1. На основании эскиза рассчитываемого автомобиля или по аналогии с существующими автомобилями, близкими к рассчитываемому по типу, классу, грузоподъемности (пассажировместимости) и назначению, принимаются колесная схема и положение центра тяжести или доля силы тяжести автомобиля, приходящейся на ведущие (задние) колеса.

2. Определяется сила тяжести автомобиля, приходящаяся на одно ведущее колесо:

(1.4)

где k_m – коэффициент (в долях единицы), определяющий долю полной силы тяжести автомобиля, приходящуюся на ведущие (задние колеса);

n_k - -число ведущих (задних) колес автомобиля;

G_a – сила тяжести автомобиля, Н.

Примечание. Если на ведущие колеса, при колесной схеме 4X2 приходится 70% полной массы автомобиля и более, ведущие колеса принимаются двухскатными. При определении нагрузки на колесо можно руководствоваться таким распределением силы тяжести груженного автомобиля по осям: для автомобилей с колесной формулой 4X2 нагрузка на переднюю ось G_n ≈ 0,3G; у автомобилей с формулой 6 X 4 G_n ≈ 0,2G.

3. Определив силу тяжести автомобиля, приходящуюся на одно колесо, по существующим нормам подбирается тип и размер пневматической шины.

4. Зная размер пневматической шины, динамический (рабочий) радиус колес определяют так же, как и для колесных тракторов, по формуле:

(1.5)

где d – посадочный диаметр обода колеса, дюйм;

В – ширина профиля шины, дюйм;

0,001 – переводной коэффициент;

0,85 – поправочный коэффициент, учитывающий деформацию шины под нагрузкой.

Если размер шины берется в дюймах, то динамический (рабочий) радиус ведущего (заднего) колеса определяется по формуле:

(1.6)

где d – посадочный диаметр обода колеса, мм;

В – ширина профиля шины, мм;

0,0254 – переводной коэффициент.

Коэффициент, учитывающий деформацию автомобильных пневматических шин, равен 0,85. Если выбрана пневматическая шина, у которой ширина профиля В в миллиметрах, посадочный диаметр обода колеса d в дюймах, то динамический радиус колеса определяется по формуле

(1.7)

График тягового баланса

 

При построении исходят из уравнения тягового баланса; при установившемся движении

(2.1)

где - тяговое усилие на ведущих колесах, Н; (2.2)

- сила сопротивления дороги, Н;

Сила сопротивления воздуха оказывает существенное влияние на динамику автомобиля. Она в большой степени зависит от конструкции, формы и геометрических размеров кузова, скорости движения автомобиля и определяется на всех передачах по зависимости:

(2.3)
где k - коэффициент сопротивления воздуха, ;

F – лобовая площадь автомобиля, м²;

для грузовых автомобилей и автобусов ;

для легковых автомобилей ;

В – колея автомобиля по передним колесам, м;

В₁ – габаритная ширина автомобиля, м;

Н – габаритная высота автомобиля, м;

V_a – скорость движения автомобиля, м/с, определяется на всех передачах в зависимости от угловой скорости коленчатого вала двигателя:

, (2.4)

где - угловая скорость коленчатого вала с^-1, (2.5)

Результаты подсчета свести в табл. 5

Таблица 5

n об/мин	v км/ч	М Нм	Рк Н	Рψ Н	Рω Н

n, M – из табл. 3.

По данным таблицы строятся график тягового баланса, примерный вид которого показана рис: 2.1

Примечания. 1. Здесь и дальше расчеты производить для всех передач коробки автомобиля при частотах вращения вала двигателя, соответствующих табл. 5.

2. Момент двигателя М_к и мощность N_e брать из той же таблицы.

3. Параметры автомобиля брать из первой части расчета.

Рис 2.1 Пример тяговой характеристики автомобиля

 

График баланса мощности

Из уравнения баланса мощности известно, что

, (2.5)

или при установившемся движении

(2.6)

где - мощность потерь на преодоление сопротивления дороги, кВт;

- мощность потерь на преодоление сопротивление воздуха, кВт;

- мощность потерь на преодоление сопротивления трансмиссии, кВт;

N_e – эффективная мощность двигателя, кВт;

N_тр – мощность потерь на трение в трансмиссии, кВт;

N_к – мощность на ободе ведущего колеса, кВт.

Произведенные подсчеты свести в таблицу №6:

Таблица №6

n об/мин	v м/с (км/ч)	Ne кВт	Nк кВт	Nψ кВт	Nω кВт

n, M – из табл. 3.

 

Вид графика баланса мощности, построенного по данным таблицы, представлен на рис. 2.2.

Рис 2.2 Пример графика баланса мощности

На графиках тягового баланса и баланса мощности точка пересечения кривой усилия или мощности на ободе колеса с кривой суммарной силы сопротивления или с кривой суммарных потерь мощности характеризует максимальное значение скорости при данном коэффициенте сопротивления дороги.

График ускорений

График показывает величину ускорения, которую может иметь проектируемый автомобиль при различной скорости на каждой передаче при условии движения по дороге, характеризуемой коэффициентом ψ.

Ускорение определяется по формуле:

(2.11)

где g - ускорение силы тяжести, м/с²;

δ - коэффициент учета вращающихся масс, определяемый с достаточной точностью на всех передачах по формуле

, (2.12)

Результаты подсчета ускорений сводят в табл. 8, а по данным этой таблицы строят график j = f(v).

Таблица 8

v м/с (км/ч)	D	D-ψ	м/с^2	c^2/м

Примерный характер кривых графиков j = f(v) приводится на
рис. 2.4. У грузовых автомобилей из-за влияния коэффициента δ может быть j₁<j₂.

Рис 2.4 Пример графика ускорений

График времени разгона

 

Данный график очень наглядно характеризует приемистость автомобиля. Из курса теории известно, что время разгона автомобиля при изменении скорости от v₁ до v₂.

, (2.13)

Это интегральное уравнение решают графически, для чего строят вспомогательный график величин обратных ускорениям
(рис. 2.5)

Рис 2.5 Вспомогательный график величин обратных ускорениям

Задаются масштабом шкал и v на этом вспомогательном графике.

Например, масштаб мм, тогда m₁ = 0,1;
масштаб v 1,0 м/с = 10 мм, тогда m₂ = 0,1.

В итоге общий масштаб времени .

Задаваясь на вспомогательном графике пределами приращения скорости , определяют величину F_n каждой элементарной площади, ограниченной кривыми в пределах приращений скорости. Умножая эту площадь на масштаб времени, определяют время разгона
,
соответствующее приращению скорости от v_n до v_n+1. Разбивая всю площадь на достаточно большое (не менее 10) число площадок, получают ряд значений Т, которое сводят в табл. 9.

Таблица 9

	Fn мм^2	Т, соотв. Fn, с	Т от начала разг., соотв. , с

Примечание. Время разгона определяют до скорости , так как при .

По данным таблицы строят график времени разгона Т = f(v), примерный вид которого дан на рисунке 2.6.

Рис 2.6 График времени разгона

График пути разгона

 

S = f(v) так же, как и график Т = f(v), служит для характеристики приемистости автомобиля. Методика его построения подобна предыдущей.

Путь разгона:

, (2.14)

Это интегральное уравнение также можно решить графически. Для этого, в качестве вспомогательного, используют график времени разгона Т = f(v).

Площадь, ограниченную кривой, разбивают на ряд элементарных площадок с ординатами dt. Так же задаются масштабы шкал: масштаб времени разгона m₃, масштаб скорости т₂. Определяют масштаб пути разгона как произведение масштабов m₃m₂.

Так, если масштаб Т 1 с = 1 мм, то m₃ = 1; масштаб v 1 м/с = 10 мм, то m₂ = 0,1, а масштаб S 1 мм² = m₃m₂ = = 1,0-0,1 = 0,1 м.

Определяя величину каждой элементарной площади F и умножая ее на масштаб пути, получают путь автомобиля, проходимый им за время приращения времени dt.

, (2.15)

Результаты подсчетов сводят в табл. 10.

Таблица 10.

	Fn’, мм^2	Sn, соотв. Fn’, м	, соотв., , м

По данным табл. 10 строят график пути разгона автомобиля (рис.2.7)

Рис 2.7 График пути разгона

 

В заключение следует отметить, что все графики тягового расчета точны лишь относительно. Более точно графики могут быть достроены по результатам дорожных испытаний автомобиля.

 

 

Приложение

Таблица 1

Коэффициенты сопротивления качению f и
коэффициент сцепления φ автомобилей

Вид почвы или дороги	Коэффициент сопротивления качению f	Коэффициент сцепления φ
Асфальтированное шоссе	0,015-0,020	0,6-0,75
Гравийно-щебёночная дорога	0,020-0,030	0,5-0,65
Булыжная мостовая	0,025-0,035	0,4-0,5
Сухая грунтовая дорога	0,03-0,05	0,5-0,7
Грунтовая дорога после дождя	0,05-0,15	0,35-0,5
Песок	0,17-0,30	0,65-0,75
Снежная укатанная дорога	0,03-0,04	0,3-0,35

 

Таблица 2

Данные из технических характеристик грузовых автомобилей

Параметры	Марки автомобилей
ГАЗ- 3307	ГАЗ	ГАЗ	ГАЗ- 66	ЗИЛ- 431410
Грузоподъёмность, кг
Максимальная мощность двигателя, кВт (л.с.)	88,5 (120)	73,5 (100)	80,8 (110)	84,6 (115)	110,3 (150)
Частота вращения коленвала при макс. мощн. двиг., об/мин
Максимальный вращающий момент двигателя, Н·м (кгс·м)	284,5 (29,0)			284,4 (29,0)	402,1 (41,0)
Частота вращения коленвала при Мдв max., об/мин		2400-2600	2400-2600
Собственная масса снаряжённого автомобиля, кг
Полная масса автомобиля с экипажем, кг
Доля полной массы, приходящийся на ведущие колёса, %	75,5			52,9	73,0
Колёсная схема	4х2	4х2	4х2	4х4	4х2
Размер шин, дюйм и (мм)	8,25-20,9			12,00-18	(260-508)
Максимальная скорость автомобиля, м/с (км/ч)	23,6 (85)			25,0 (90)	25,0 (90)
Постоянное передаточное число трансмиссии, iпост	6,83			6,83	6,32
Коробка передач	4-ступ. 4-прямая	5 - ступ	5 - ступ	4-ступ. 4-прямая	5-ступ. 5-прямая

Продолжение табл. 2

Параметры	Марки автомобилей
ЗИЛ-433100	ЗИЛ-	КамАЗ-5320	КамАЗ-	Урал
Грузоподъёмность, кг
Максимальная мощность двигателя, кВт (л.с.)	(185)	(108,8)	154,4 (210)	154,4 (210)	154,4 (210)
Частота вращения коленвала при макс. мощн. двиг., об/мин
Максимальный вращающий момент двигателя, Н·м (кгс·м)	(52)		637,5 (65,0)	637,5 (65,0)	637,5 (65,0)
Частота вращения коленвала при Мдв max., об/мин		1300-1700
Собственная масса снаряжённого автомобиля, кг
Полная масса автомобиля с экипажем, кг
Доля полной массы, приходящийся на ведущие колёса, %	68,2		72,5	66,9	-----
Колёсная схема	4х2	4х2	6х4	6х6	6х6
Размер шин, дюйм и (мм)	(260-508		(260-508)	(260-508	14-20 (370-508)
Максимальная скорость автомобиля, м/с (км/ч)			23,6 (80)	23,6 (80)	23,6 (80)
Постоянное передаточное число трансмиссии, iпост	5,29		5,94	7,22	7,32
Коробка передач	9-ступ 9-прямая		10-ступ 9-прямая	5-ступ 5-прямая	5-ступ 5-прям.

Окончание табл. 2

Параметры	Марки автомобилей
МАЗ-5337	МАЗ	КРАЗ-
Грузоподъёмность, кг
Максимальная мощность двигателя, кВт (л.с.)	(180)	(360)	(300)
Частота вращения коленвала при макс. мощн. двиг., об/мин
Максимальный вращающий момент двигателя, Н·м (кгс·м)	(68)	(153)	(110)
Частота вращения коленвала при Мдв max., об/мин
Собственная масса снаряжённого автомобиля, кг
Полная масса автомобиля с экипажем, кг
Доля полной массы, приходящийся на ведущие колёса, %	62,5		70,5
Колёсная схема	4х2	6х4	6х6
Размер шин, дюйм и (мм)	12,00-20	11-20	(440-533)
Максимальная скорость автомобиля, м/с (км/ч)	23,6 (85)	(100)	23,6 (80)
Постоянное передаточное число трансмиссии, iпост	7,70	3,97	8,173
Коробка передач	5-ступ. 4-прямая	16-ступ. 15-прямая	8-ступ. 7-прямая

Данные из технических характеристик легковых автомобилей

Таблица 3

Параметры	Марки автомобилей
ВАЗ-1111	ЗАЗ - 1102	ВАЗ 2106	ВАЗ-21213	ВАЗ-2109	ВАЗ-21093
Число мест
Рабочий объём цилиндров двигателя, л	0,649	1,091	1,57		1,3	1,5
Максимальная мощность двигателя, кВт (л.с.)	21,5 (29,3)	39,0 (53)	55,5 (75,5)	(81,52)	(63,7)	51,5 (70)
Частота вращения коленвала при макс. мощн. двиг., об/мин
Максимальный вращающий момент двигателя, Н·м (кгс·м)	44,1 (4,51)	80,4 (8,2)	(11,8)	(13,2)	(9,6)	106,4 (10,85)
Частота вращения коленвала при Мдв max., об/мин		3000-3500
Собственная масса снаряжённого автомобиля, кг
Полная масса автомобиля с экипажем, кг
Доля полной массы, приходящийся на ведущие колёса, %	50,8	51,2	54,2	----	50,4	50,4
Колёсная схема	2х4	2х4	4х2	4x4	2x4	2x4
Размер шин, дюйм и (мм)	135/80 R12	155/70R13	175/70 R13	175/80 R16	175/70R13	175/70 R13
Максимальная скорость автомобиля, м/с (км/ч)	33,3 (120)	40,3 (145)	41,7 (150)	36,7 (132)	41,1 (148)	43,3 (156)
Постоянное передаточное число главной передачи	4,54	3,875	4,1	4,1	3,94	3,94
Коробка передач	4-х ступ.	5-х ступ.	4-х ступ.	5-х ступ.	5-х ступ.	5-х ступ.

Продолжение табл. 3

Параметры	Марки автомобилей
ВАЗ-2110	ВАЗ-2111	ГАЗ-3110 (402 дв.)	ГАЗ-3110 (406 дв.)	УАЗ-3162	УАЗ-31512
Число мест
Рабочий объём цилиндров двигателя, л	1,5	1,5	2,445	2,3	2,7	2,445
Максимальная мощность двигателя, кВт (л.с.)	57,5 (78)	(91)	73,5 (100)	(131)	(133)	(90)
Частота вращ. коленвала при макс. мощн. двиг., об/мин
Максимальный вращающий момент двигателя, Н·м (кгс·м)	(12,03)		181,5 (18,5)			171,6 (17,5)
Частота вращения коленвала при Мдв max., об/мин			2400-2600			2200-2500

Окончание табл. 3

Собственная масса снаряжённого автомобиля, кг
Полная масса автомобиля с экипажем, кг
Доля полной массы, приходящийся на ведущие колёса, %			52,2	52,2		57,2 (задн)
Колёсная схема	2Х4	2х4	4х2	4х2	4х4	4х4
Размер шин, дюйм и (мм)	175/65 R14	175/65 R14\	195/65 R15	195/65 R15	225R16	8,40-15
Максимальная скорость автомобиля, м/с (км/ч)	51,39 (175)		38,9 (140)	48,6 (175)		31,94 (115)
Передаточное число главной передачи	3,71	3,71	3,9	3,9	4,375	4,65
Коробка передач	5-ступ.	5-ступ.	5- ступ.	5- ступ.	5- ступ.	4-ступ.

 

Данные из технических характеристик автобусов

Таблица 4

Параметры	Марки автомобилей
ПАЗ-3205	ЛИАЗ - 5256	ЛАЗ – 699Р	КАвЗ-3976
Вместимость: Общее число мест, ном. Предельное Для сидения
Максимальная мощность двигателя, кВт (л.с.)	88,3 (120)	(195)	(175)	88,3 (120)
Частота вращения коленвала при макс. мощн. двиг., об/мин	3200-3400	2150-2250
Максимальный вращающий момент двигателя, Н·м (кгс·м)	284,5 (29)	(70)	(48)	284,5 (29)
Частота вращения коленвала при Мдв max., об/мин	2000-2500	1400-1600	1800-2000	2000-2500
Собственная масса снаряжённого автомобиля, кг
Полная масса автомобиля с экипажем, кг
Доля полной массы, приходящийся на ведущие колёса,%	62,87	64,22		73,29
Колёсная схема	4х2,2	4х2,2	4х2,2	4х2,2
Размер шин, дюйм и (мм)	8,25R20 (240R508)	11/70R22 (280/70R572)	10,00 R20 (280R580)	8,25R20 (240R508)
Максимальная скорость автомобиля, м/с (км/ч)	22,2 (80)	19,4 (70)	27,7 (100)	(90)
Постоянное передаточное число трансмиссии, iпост	6,83	5,44	7,19	6,17
Коробка передач	4-ступ	3-ступ+гидро трансф.	5-ступ	4-ступ

 

Содержание

 

Введение 3

Общие указания 4

1. Выбор и определение основных параметров
трансмиссии автомобиля 5

1.1. Определение полной массы автомобиля 5

1.2. Подбор пневматических шин 5

1.3. Выбор кинематической схемы трансмиссии
автомобиля и определение КПД трансмиссии 7

1.4. Построение внешней скоростной характеристики
двигателя 9

1.5. Определение передаточных чисел коробки передач
и трансмиссии 13

2. Тяговый расчёт автомобиля 15

2.1. График тягового баланса 16

2.2. График баланса мощности 17

2.3. Динамический паспорт автомобиля 18

2.4. График ускорений 21

2.5. График времени разгона 23

2.6. График пути разгона 25

3. Топливно-экономический расчёт автомобиля 26

Приложение 34

 

Составители: Федюнин Павел Иванович,

Матяш Сергей Петрович

 

Автомобили

 

 

Методические указания

по выполнению курсового проекта

 

 

Редактор: Н.К. Крупина

Компьютерная верстка: С.П. Матяш

 

Подписано к печати

Формат 60х84 1/116

Объем 2,5 уч.-изд. л. Тираж 200 экз. Изд. №

Заказ №

 

 

_________________________________________________________

 

Отпечатано в мини-типографии Инженерного института НГАУ

630039, Новосибирск, ул. Никитина, 147.

 

Автомобили

 

Методические указания
по выполнению курсового проекта

 

Новосибирск 2011

Кафедра автомобилей и тракторов

 

Автомобили: Методические указания по выполнению курсового проекта / Новосиб. Гос. Аграр. Ун-т. Инж. Ин-т; Сост: П. И. Федюнин, С.П. Матяш, 2011. -40 с.

 

 

Рецензент Коноводов В.В.

 

 

Методические указания разработаны в соответствии с учебным планом. Предназначены для студентов, обучающихся по специальности 150200 – «Автомобили и Автомобильное хозяйство».

 

 

Изложена методика выполнения I части курсового проекта, раздел «Теория эксплуатационных свойств автомобиля».

 

Утверждены и рекомендованы к изданию методическим советом Инженерного института НГАУ (протокол № от г.)

 

 

©Новосибирский государственный аграрный университет, 2011

©Инженерный институт, 2011

Введение

Первая часть курсового проекта по дисциплине «Автомобили» является одним из важных расчётным этапов определения тяговых и топливно - экономических показателей автомобилей, предваряющий их прочностные расчёты.

Тягово-скоростные свойства характеризуют способность сохранять высокую скорость движения в различных дорожных условиях. Эти свойства в значительной мере определяют производительность автомобиля. Вопросы топливной экономичности также всегда были и остаются актуальными.

Тяговый и топливно-экономический расчёт автомобиля позволяет по нескольким заданным параметрам определить остальные конструктивные и эксплуатационные параметры автомобиля, а также его динамические и топливно-экономические свойства. Такой расчёт является проектировочным и производится для автомобиля, существующего лишь в проектном задании.

Другим назначением расчёта является определение динамических и топливно-экономических показателей существующей машины, когда все конструктивные параметры известны. Этот расчёт является поверочным и выполняется с эксплуатационной целью.

В этом случае результаты расчёта дают более достоверные представления о тяговых и топливно-экономических свойствах автомобиля.

Выполнение вышеуказанных расчётов позволит студенту:

- освоить методику определения основных параметров автомобиля, построения характеристик;

- научиться давать оценку тяговым, динамическим и топливно- экономическим качеством автомобиля, анализировать их зависимость от характеристики ДВС, условий эксплуатации, технического состояния и других параметров машины.

 

 

Общие указания

1. Задание на курсовой проект вручается преподавателем.

2. Все недостающие параметры, не входящие в расчётную часть, выбираются из справочной литературы или определяются по аналогии с предложенным прототипом.

3. Окончательные результаты расчётов и масштабы графиков следует представлять в системе СИ.

 

В первой части курсового проекта производится тяговые и топливо– экономические расчеты.

Содержание I части курсового проекта:

1. Выбор и определение основных парламентов трансмиссии автомобиля.

2. Тяговый расчет автомобиля.

3. Топливо – экономический расчет автомобиля.

Расчеты производятся на основании индивидуального задания, выданного преподавателем.

Первый раздел содержит:

¾ определение полной массы автомобиля

¾ подбор пневматических шин

¾ выбор кинематической схемы трансмиссии и определение КПД трансмиссии

¾построение внешней скоростной характеристики двигателя

¾определение передаточных чисел трансмиссии

Второй раздел включает в себя построение:

¾ графика тягового баланса

¾ графика баланса мощности

¾ Динамического паспорта

¾ графика времени разгона

¾ графика пути разгона

Третий раздел включает построения графиков:

¾ экономической характеристики двигателя

¾ экономической характеристики автомобиля

Графическая часть выполняется на листах миллиметровой бумаги форматом А3:

1 лист: 1) кинематическая схема трансмиссии автомобиля.

2) внешняя скоростная характеристика автомобиля

2 лист: 1) тяговая характеристика автомобиля

2) график баланса мощности

3 лист: 1) Динамический паспорт автомобиля

2) график ускорений

4 лист: 1) график времени разгона

2) график пути разгона

5 лист: 1) экономическая характеристика двигателя

2) экономическая характеристика автомобиля

В конце I части проекта приводится сравнительная таблица параметров расчетного автомобиля и автомобиля – прототипа.

1. Выбор и определение основных параметров
трансмиссии автомобиля

Определение полной массы автомобиля

Исходя из данных, указанных в варианте задания, полная масса машины m_а определяется по формулам:

а) для грузового автомобиля

(1.1)

где m₀ — собственная масса снаряженного автомобиля, кг;

n - число мест в кабине, включая место самого водителя;

m_г - грузоподъемность, кг;

б) для легкового автомобиля

(1.2)

где n - число пассажиров, включая водителя;

m_б - масса багажа.

Примечания: 1. Число мест в кабине грузового автомобиля принимается по аналогии с существующими марками машин, близкими к рассчитываемому по классу и грузоподъемности.

2. Масса багажа на каждого пассажира в легковом автомобиле принимается по аналогии с существующими марками машин, близкими к рассчитываемому по классу и назначению.

Сила тяжести автомобиля:

(1.3)

Подбор пневматических шин

Для подбора пневматических шин надо определить максимальную нагрузку на одно колесо автомобиля. Работа эта ведется в. следующей последовательности:

1. На основании эскиза рассчитываемого автомобиля или по аналогии с существующими автомобилями, близкими к рассчитываемому по типу, классу, грузоподъемности (пассажировместимости) и назначению, принимаются колесная схема и положение центра тяжести или доля силы тяжести автомобиля, приходящейся на ведущие (задние) колеса.

2. Определяется сила тяжести автомобиля, приходящаяся на одно ведущее колесо:

(1.4)

где k_m – коэффициент (в долях единицы), определяющий долю полной силы тяжести автомобиля, приходящуюся на ведущие (задние колеса);

n_k - -число ведущих (задних) колес автомобиля;

G_a – сила тяжести автомобиля, Н.

Примечание. Если на ведущие колеса, при колесной схеме 4X2 приходится 70% полной массы автомобиля и более, ведущие колеса принимаются двухскатными. При определении нагрузки на колесо можно руководствоваться таким распределением силы тяжести груженного автомобиля по осям: для автомобилей с колесной формулой 4X2 нагрузка на переднюю ось G_n ≈ 0,3G; у автомобилей с формулой 6 X 4 G_n ≈ 0,2G.

3. Определив силу тяжести автомобиля, приходящуюся на одно колесо, по существующим нормам подбирается тип и размер пневматической шины.

4. Зная размер пневматической шины, динамический (рабочий) радиус колес определяют так же, как и для колесных тракторов, по формуле:

(1.5)

где d – посадочный диаметр обода колеса, дюйм;

В – ширина профиля шины, дюйм;

0,001 – переводной коэффициент;

0,85 – поправочный коэффициент, учитывающий деформацию шины под нагрузкой.

Если размер шины берется в дюймах, то динамический (рабочий) радиус ведущего (заднего) колеса определяется по формуле:

(1.6)

где d – посадочный диаметр обода колеса, мм;

В – ширина профиля шины, мм;

0,0254 – переводной коэффициент.

Коэффициент, учитывающий деформацию автомобильных пневматических шин, равен 0,85. Если выбрана пневматическая шина, у которой ширина профиля В в миллиметрах, посадочный диаметр обода колеса d в дюймах, то динамический радиус колеса определяется по формуле