Расчет и построение характеристики силового баланса автобуса.

Силу тяги автобуса на всех передачах определим по формуле:

, Н Для выполнения расчетов принимают значения Т_е из таблицы 1 и для заданных чисел оборотов n_д рассчитывают скорость движения автомобиля.

На тяговую характеристику автомобиля наносят кривую силы сопротивления качению и воздуха, определяемую из выражения:

F_к+в = fG_а + 0,0473 C_xA_вV², Н

 

Расчеты сводим в таблицу 4.

 

 

Таблица 4.

nд, об/мин
Te, Н·м	1009,7	1050,6	1061,8	1052,8	1030,1	1028,3	931,46
	90,93	118,27	143,43	165,87	185,54	208,35	209,7
1-я передача	V, км/ч	7,16	8,95	10,74	12,53	14,3	16,1	17,9
FT, H
2-я передача	V, км/ч	11,28	14,1	16,92	19,74	22,56	25,38	28,2
FT, H
3-я передача	V, км/ч	17,75	22,19	26,63		35,5	39,94	44,38
FT, H
4-я передача	V, км/ч	27,96	34,95	41,93	48,92	55,9	62,9	69,89
FT, H							9398,3
5-я передача	V, км/ч	43,95	54,94	65,93	76,91	87,9	98,89	109,88
FT, H					6611,6
FК+В, Н		2264,7	2773,7	3343,3	3961,4

 

Расчет и построение характеристики времени разгона

Автобуса до заданной скорости.

Расчет времени разгона до заданной скорости ведем по следующей методике.

Ускорение автобуса можно определить по формулам

;

где d - коэффициент вращающихся масс автобуса.

d₁ = 1 + 0,015 · U_к1² + 0,025 = 1 + 0,015 · 6,146² + 0,025 = 1,59

d₂ = 1 + 0,015 · U_к2² + 0,025 = 1 + 0,015 · 3,9² + 0,025 = 1,25

d₃ = 1 + 0,015 · U_к3² + 0,025 = 1 + 0,015 · 2,479² + 0,025 = 1,12

d₄ = 1 + 0,015 · U_к4² + 0,025 = 1 + 0,015 · 1,575² + 0,025 = 1,06

d₅ = 1 + 0,015 · U_к5² + 0,025 = 1 + 0,015 · 1² + 0,025 = 1,04

Из вышеприведенных формул получим:

где DV = V_i+1 – V_i – интервал скоростей в км/ч для которого определяем Dt;

(F_T-F_К+В)_ср – среднее значение разности сил тяги и сопротивления в Н в заданном диапазоне скоростей.

Среднее значение разности сил тяги и сопротивления определим по формуле:

Формулу для определения Dt приводим к более удобному виду:

Расчет ведем в такой последовательности. Для каждой передачи разбиваем движение на интервалы скоростей и определяем Dt для каждого интервала. Затем определяем точки переключения скоростей. Скорости переключаем при достижении максимальной мощности двигателя. По расчету получается это точки в конце диапазона скоростей для каждой передачи.

Расчеты сводим в таблицу 5.

После этого корректируем общую сумму времени, определяя непрерывную последовательность скоростей во всем диапазоне движения и учитывая время на переключение передач.

При переключении передач скорость падает. Потерю скорости определим по формуле

DV₁ = 2,49·10^-4 · 1125,18 = 0,384 км/ч

DV₂ = 2,49·10^-4 · 1472,9 = 0,504 км/ч

DV₃ = 2,49·10^-4 · 1904,32 = 0,651 км/ч

DV₄ = 2,49·10^-4 · 2940,035 = 1 км/ч

Результаты расчетов сводим в таблицу 5. Графическое выражение данных этой таблицы приведены на рис.5.

 

Таблица 5.

1-я передача, d = 1,59	V, км/ч	7,16	8,95	10,74	12,53	14,3	16,1	17,9
FT, H
FК+В, Н		1100,4		1193,2	1202,5	1213,2	1225,2
FT-FК+В, Н
Dt, с	0,314	0,306	0,309	0,31	0,32	0,337	0,351
2-я передача, d = 1,25	V, км/ч	11,28	14,1	16,92	19,74	22,56	25,38	28,2
FT, H
FК+В, Н			1218,5	1238,7	1292,9	1365,8	1472,9
FT-FК+В, Н
Dt, с	0,666	0,614	0,614	0,624	0,634	0,67	0,7
3-я передача, d = 1,12	V, км/ч	17,75	22,19	26,63		35,5	39,94	44,38
FT, H
FК+В, Н
FT-FК+В, Н
Dt, с	1,44	1,41	1,4	1,48	1,49	1,59	1,69
4-я передача, d = 1,06	V, км/ч	27,96	34,95	41,93	48,92	55,9	62,9	69,89
FT, H							9398,3
FК+В, Н
FT-FК+В, Н		8998,5	8897,7
Dt, с	3,66	3,63	3,72	3,87	4,08	4,56
5-я передача, d = 1,04	V, км/ч	43,95	54,94	65,93	76,91	87,9	98,89	109,88
FT, H					6611,6
FК+В, Н			2773,7	3343,3	3961,4	4750,8
FT-FК+В, Н				3411,7	3961,4	1848,7
Dt, с	10,92	11,77	13,45	16,55	22,3	47,77	80,19

 

 

	1-я передача	2-я передача
V, км/ч		8,95	10,7	12,5	14,3	16,1	17,9	17,5	16,9	19,74	22,56	25,38	28,2	27,69
Dt, с		0,314	0,306	0,309	0,31	0,32	0,33	1,5	3,39	0,624	0,634	0,67	0,7	1,5
St, с		0,314	0,62	0,929	1,23	1,55	1,89	3,39	3,39	4,01	4,634	5,268	5,938	7,438
	3-я передача	4-я передача
V, км/ч	26,6		35,5	39,9	44,4	43,7	41,9	48,9	55,9	62,9	69,89	68,89
Dt, с	7,43	1,48	1,49	1,59	1,69	1,5	14,9	3,72	3,87	4,08	4,56	1,5
St, с	7,43	8,83	10,32	11,8	13,4	11,8	14,9	18,62	22,4	26,68		32,54
	5-я передача
V, км/ч	65,9	76,9	87,9	98,8
Dt, с	32,5	13,4	16,5	22,3	47,7
St, с	32,5	31,1	40,4	52,5	60,5

 

Рисунок 5.

Расчет и построение топливно-экономической

Характеристики автобуса.

Топливно-экономическая характеристика автобуса строится при движении на пятой передаче.

Путевой расход топлива автобуса определим по формуле [1] стр.76-80.

, л/100 км

где b_eр = 230 г/(кВт·ч) – удельный расход топлива при работе двигателя на максимальной мощности;

k_р – коэффициент, учитывающий степень использования мощности двигателя;

k_n – коэффициент, учитывающий степень использования числа оборотов двигателя;

r_Т = 0,86 г/см³ – плотность дизельного топлива.

Степень использования мощности определим по формуле

При отсутствии характеристики мощностного баланса степень использования мощности двигателя следует определять по тяговой характеристике автомобиля, используя выражение:

Степень использования числа оборотов двигателя является отношением текущей скорости автомобиля к скорости при максимальной мощности двигателя:

Коэффициенты k_р, k_n определим по формулам

k_р = 1,98 – 2,61·И_р+1,63·И_р² k_n = 1,14 – 0,71·И_n+0,57·И_n²

 

V, км/ч	43,95	54,94	65,93	76,91	87,9	98,89	109,88
Fт, кВт					6611,6
FК+В, кВт		2264,7	2773,7	3343,3	3961,4
Ир	0,274	0,336	0,399	0,495	0,596	0,72	0,858
Иn	0,4	0,5	0,6	0,7	0,8	0,9
kр	1,385	1,283	1,196	1,089	0,999	0,945	0,94
kn	0,947	0,928	0,919	0,922	0,937	0,963
ВS, л/100 км	41,87	40,16	39,5	38,71	38,9	40,9	45,87

 

 

 

Техническая характеристика автобуса.

1. Тип автомобиля - междугородний автобус вместимостью - 46 мест

2. Снаряжённая масса - 11500 кг

3. Полная масса - 15812,5 кг

4. Тип двигателя - дизель

5. Максимальная мощность двигателя - 209,7 кВт при 2150 об/мин

6. Максимальный крутящий момент - 1062, Н·м при 1290 об/мин

7. Рабочий объем двигателя - 9,0 литрв

8. Размер шин - 280R508

9. Давление воздуха в шинах - 7,37 бар

10. Передаточные числа коробки передач:

- 1-ая - 6,146

- 2-ая - 3,9

- 3-я - 2,479

- 4-ая - 1,575

- 5-ая - 1

11.Максимальная скорость - 110 км/ч

12.Время разгона до 100 км/ч - 131 с.

13.Контрольный расход топлива:

- 43 км/ч - 41,87 л.

- 53,7 км/ч - 40,16 л.

- 64,4 км/ч - 39,5 л.

- 75,2 км/ч - 38,71 л.

- 85,9 км/ч - 38,9 л.

- 96,7 км/ч - 40,9 л.

- 107,4 км/ч - 45,87 л.

Литература.

1. Петров В.А. Теория автомобиля: Учебное пособие для Вузов. – МГОУ, 1996.

2. Методические указания по выполнению курсового проекта. МГОУ.