Расчет и построение топливно-экономической характеристики автомобиля.

 

Расчет топливно-экономической характеристики автомобиля следует проводить для автомобиля, двигающегося по дороге, характеризуемой коэффициентом дорожного сопротивления f с полной нагрузкой на прямой передаче в следующей последовательности.

С учетом данных внешней скоростной характеристики двигателя определяем скорости движения автомобиля на прямой передаче для разных частот вращения коленчатого вала двигателя (Рис. 1 Прил. 12 и графа 2 Прил. 9).

По формуле (7.2) определяем мощность двигателя, требуемую для движения автомобиля при заданной скорости на одной из заданных дорог до полной загрузки двигателя.

V k*F*V²

N_е = (G_а*f +) =

3600*h_тр 13

 

36.6 0.55*3.3*120²

= (31000*0.022 +) = 100

3600*0.9 13

 

Зная частоту вращения коленчатого вала двигателя для разных скоростей движения автомобиля, определяем отношение n_дi/n_vmax = К_иnд, согласно которым по графику рис.2 находим значение коэффициентов К_nд.

К_иnд = 1380/4600 = 0.3, К_nд.= 1.05

По графику внешней скоростной характеристики двигателя, для принятых частот вращения коленчатого вала двигателя (табл.8.1) находим значение эффективной мощности N_e(вн) и по отношению N_е/N_е(вн) по графику рис.2 устанавливаем согласно типу двигателя значения коэффициента К_N.

N_е/N_е(вн)= 100/105 =0.95, К_N = 1

По формуле (7.3) подсчитываем удельный расход топлива для разных скоростей движения автомобиля

g_е = К_nд.* К_N g_емах = 1.05*1.0*290 = 308 г/кВт ч

Согласно полученным значениям g_е и N_e для разных скоростей движения на прямой передаче автомобиля определяем расход топлива на 100 км пути по формуле (7.1)

g_е*N_e 308*24.4

Q_s = = = 42.3

10*V*g_т 10*24.4*0.725

 

Аналогично производим расчет расхода топлива на 100 км пробега автомобиля для других сопротивлений дорог с учетом коэффициента сопротивлений f.

На основании полученных расчетных данных составляется таблица 3 (прил.11) и строятся графики Q_s= f(V) рис7. (прил.12).

 

Таблица 8.3.

Данные для построения топливно-экономической характеристики двигателя.

nд, об/мин	V, км/ч	nд/nV	Kn	Nei, кВт ч	Ne/Ne(вн)	KN	qe, г/кВт ч	Qs, л/100 км
Fv=.022
920. 1380. 1840. 2300. 2760. 3220. 3680. 4140. 4600. 5060.	24.4 36.6 48.8 61.1 73.3 85.5 97.7 109.9 122.1 134.3	.20 .30 .40 .50 .60 .70 .80 .90 1.00 1.10	1.03 .97 .93 .90 .89 .89 .91 .95 1.00 1.07	99.7 99.7 99.7 99.7 99.7 99.7 99.7 99.7 99.7 99.7	.95 .95 .95 .95 .95 .95 .95 .95 .95 .95	1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00	308. 273. 249. 234. 228. 230. 240. 260. 289. 330.	42.3 39.2 36.6 34.7 33.5 33.0 33.1 33.6 34.3 34.8

 

 

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Представленная методика выполнения курсовой работы позволяет проводить расчет эксплуатационных свойств автомобиля аналитическим путем и определять его основные показатели. В соответствии с разработан­ной методикой основной объем работ по расчету и построению графиков можно выполнять с помощью ПЭВМ.

В дальнейшем изложенная методика будет совершенствоваться в направлении расширения ее возможностей с целью анализа взаимосвязей различных конструктивных и эксплуатационных факторов и поиска оптимальных характеристик автомобиля, повышения точности и наглядности построения компьютерных графиков, осуществления сту­дентами самоконтроля проводимых расчетов.

Библиографический список

 

1. Баяковский Ю. М., Галактионов В Л., Михайлова Т. И. Графор. Гра­фическое расширение Фортрана. М,: Наука, 1985- 288 с.

2. Ветчинников М. Н., Шипова Г. М. Основы работы и выполнения чертежей на персональных ЭВМ: Учеб. пособие / Саранск. Изл-во Мордов. ун-та, 1995 -88 с.

3. Медведев В. И., Иливанов В. Д. Тракторы и автомобили: Учеб. пособие/ Горьк. СХИ. Горький, 1982. 71 с.

4. Методические указания к выполнению курсовой работы по тракторам и автомобилям/ Сост. А. П. Иншаков: Мордов. ун-т. Саранск, 1985. 32 с.

5. Стандарт предприятия. Общие требования и правила оформления курсовых и дипломных работ и пояснительных записок к курсовым и дипломным проектам. СТП МордГУ 006—92, Саранск: Изд-во Мордов. ун-та, 1992. 40 с.

6. Методические указания к выполнению курсовой работы по тракторам и автомобилям для студентов и курсов специальностеи «Механизация сельского хозяйства»/ Сост. В.В.Дубина. Саранск: Изд-во во Мордов. ун-та, 1991. 32 с.

 

Приложения

 

Приложение 1. Шины грузовых автомобилей большой грузоподъемности, прицепов, полуприцепов и автобусов

 

Обозначение шины	Наружный диаметр, мм	Ширина профиля, мм	Статический радиус, мм	Максимально допустимая нагрузка, Н	Допустимая скорость, км/ч
220-508Р (7,50R-20) 240-508Р (8,25R20) 260-508 (9,00R20) 280-508Р 10,00R20) 300-508P 11,00R20 320-508P (12,00R20)	929±9   972±10   1020±10   1045±10   1080±11   1120±11		440±4   457±5   476±5   488±5   505±5   525±5

 

 

Приложение 2. Шины грузовых автомобилей малой грузоподъемности (1.5т) и легковых автомобилей.

 

Обозначение шины	Наружный диаметр, мм	Ширина профиля,мм	Статический радиус, мм	Максимально допустимая нагрузка, Н	Допустимая скорость, км/ч
175/80R16 155/70R13 165/70R13 175/70R13 175/70R14 205/70R14	686±7		315±3

 

 

Приложение 3. Значения коэффициентов сопротивления качению и сцепления

Тип дороги и состояние дорожного покрытия	Коэффициент сопротивления качению, f	Коэффициент сцепления,j
Цементобетонное и асфальтобетонное покрытия: в отличном состоянии в удовлетворительном состоянии	0.012 – 0.018 0.018 – 0.020	0,7 – 0,8 0,3 – 0,4
Щебеночное или гравийное шоссе, обработанное вяжущими органическими материалами то же без обработки	0.020 – 0.025 0.030 – 0.040	0,6 – 0,7 0,3 – 0,5
Продолжение приложения 3
Тип дороги и состояние дорожного покрытия	Коэффициент сопротивления качению, f	Коэффициент сцепления,j
Брусчатка	0.020 – 0.025
Булыжная мостовая: в хорошем состоянии с выбоинами	0.023 – 0.030 0.035 – 0.05
Хорошие нескользкие грунтовые и гравийные доро- ги с незначительной колейностью, сухие	0.03
Плохие нескользкие грунтовые и гравийные дороги с колейностью	0.06	0,5 – 0,6
Грунтовые после дождя	0.05 – 0.15	0,2 – 0,4
Песок влажный Песок сыпучий	0.08 – 0.15 0.15 – 0.30
Снежные укатанные дороги расчищенные	0.03 – 0.05	0,2 – 0,3
Снежные дороги нерасчищенные	До 0.10
Лед или обледенелая дорога	0.018 - 0.030	0,1 - 0,2

 

Приложение 4. Параметры аэродинамического сопротивления

Типы автомобилей	Лобовая площадь F, м^2	Коэффициент обтекаемости Cx, Н*с^2/м^4
Легковые, включая грузовые малой грузоподъемности на базе легкового Автобусы Грузовые с кузовом бортовая платформа: одиночные автопоезда двухзвенные Грузовые с кузовом фургон: одиночные автопоезда двухзвенные междугородные	1.6 – 2.6 3.5 – 7.0   3.0 – 5.3 4.0 – 5.3   3.5 – 8.0 7.0 – 8.0	0.30 – 0.34 0.42 – 0.50   0.55 – 0.60 0.60 – 0.75   0.38 – 0.45 0.58 – 0.60

 

Приложение 5. Время переключения передач, t_п.

Тип коробки передач	Время переключения передач, с
Карбюраторные двигатели	Дизельные двигатели
Ступенчатая без синхронизатора	1.3 - 1.5	4.5
Ступенчатая с синхронизатором	0.2 - 0.5	1.0 – 1.5
Полуавтоматическая	0.05 - 0.1	0.5 – 0.8

 

Приложение 6. Категории автотранспортных средств

Категория	Полная масса, т	Наименование автотранспортного средства
М1	Соответствует полной массе базовой модели	Автобусы, пассажирские автомобили и их модификации, а так же пассажирские автопоезда с числом мест для сидения не более 8
М2	До 5	То же, имеющие более 8 мест для сидения
М3	Св. 5	То же
N1	До 3.5	Грузовые автомобили, автомобили-тягачи и грузовые автопоезда
N2	Св.3.5 до 12	То же
N3	Св.12	То же

Приложение 7. Коэффициент эффективности торможения К_э.

Тип автомобиля	Кате- гория	Без нагрузки при j	С полной нагрузкой при j
		0.8	0.7	0.6	0.5	0.8	0.7	0.6	0.5
Одиночные и автопоезда	М1 М2 М3	1.28 1.42 1.56	1.12 1.24 1.37	1.0 1.07 1.17	1.0 1.0 1.0	1.50 1.74 1.74	1.32 1.52 1.52	1.13 1.30 1.30	1.00 1.09 1.09
Одиночные	N1 N2 N3	1.45 1.37 1.28	1.27 1.20 1.12	1.09 1.03 1.00	1.0 1.0 1.0	1.96 1.96 1.96	1.71 1.71 1.71	1.47 1.47 1.47	1.22 1.22 1.22
Автопоезда с тягачами	N1 N2 N3	1.66 1.60 1.56	1.46 1.40 1.37	1.25 1.20 1.17	1.04 1.00 1.00	1.96 1.96 1.96	1.71 1.71 1.71	1.47 1.47 1.47	1.22 1.22 1.22

 

Приложение 8. Время нарастания замедления

 

Время нарастания торможения t₃ (в числителе при наличии следов торможения всех колес автомобиля).

 

Нагрузка автомобиля	Коэффициент сцепления	Одиночные и авто­поезда категорий	Одиночные категорий	Автопоезда с тяга­чами категорий N1-N3
М1	М2	М3	N1	N2	N3	N1	N2	N3
Без нагрузки	0,8	0,50	0,85	0,85	0,85	0,80	0,80	1,05	0,95	0,95
0,4	0,6	0,6	0,6	0,6	0,6	0,6	0,6	0,6
0,7	0,145	0,75	0,8	0,75	0,7	0,7	0,85	0.8	0,8
0,4	0,4	0,6	0,6	0,6.	0,6	0,6	0,6	0,6
0,6	0,4	0,65	0,7	0,65	0,6	0,6	0,75	0,7	0.7
0,4	0,6	0,6	0.6	0,6	0,6	0.6	0,6	0,6
0,5	0,3	0,55	0,6	0,55	0,5	0,5	0.6'	0,6	0,6
0,3	0,55	0,6	0,55	0,5	0,4	0.6	0,6	0,6
0,4	0,25	0,4	0,45	0,4	0,4	0,4	0,5	0,45	0,45
0,25	0,4	0,45	0,4	0,4	0,4	0,5	0,45	0,45
0,3	0,2	0,3	0,35	0,3	0,3	0,3	0,35	0,35	0,35
0,2	0,3	0,35	0,3	0,3	0,3	0,35	0,35	0,35
0,2	0,2	0,3	0,35	0,3	0,3	0,3	0,35	0,35	0,35
0,1	0,2	0,25	0,2	0,2	0,2	0,25	0,25	0,25
0,1	0,05	0,1	0,1	0,1	0,1	0,1	0,1	0,1	0,1
0,05	0,1	0,1	0,1	0,1	0,1	0,1	0,1	0,1
С полной нагрузкой	0,8	0,6	1,05	1,05	1,15	1,15	1,15	1,15	1,15	1Д5
0,4	0,6	0,6	0,6	0,6	0,6	0,6	0.6	0,6
0,7	0,55	0,95	0,95	1,05	1,05	1,05	1,05	1,05	1,05
0,4	0,6	0,6	0,6	0,6	0,6	0,6	0.6	0,6
0,6	0,45	0,8	0,8	0,9	0,9	0,9	0,9	0.9	0,9
0,4	0,6	0,6	0,6	0,6	0,6	0,6	0,6	0,6
0,5	0,4.	0,65	0,65	0,75	0,75	0,75	0,75	0,75	0,75
0,35	0,6	0,6	0,6	0,6	0,6	0,6	0,6	0,6
0,4	0,3	0,55	0,55	0.6	0.6	0,6	0,6	0,6	0,6
0,3	0,4	0,55	0.6	0,6	0,6	0,6	0,6	0,6
0,3	0,25	0,4	0,4	0,45	0,45	0,45	0,45	0,45	L0.45
0,25	0,4	0,4	0,45	0,45	0,45	0,45	0,45	0,45
0,2	0,15	0,25	0,25	0,3	0,3	0,3	0,3	0,3	0,3
0,15	0,25	0,25	0,3	0,3	0,3	0,3	0,3	0,3
0,1	0,15	0,15	0,15	0,15	0,15	0,15	0,15	0,15	0.-15
0,15	0,15	0,15	0,15	0.15	0,15	0,15	0,15	0.15

 

Приложение 9. Данные для построения графиков эксплуатационных свойств автомобиля

N об/мин	Va км/ч	Pk Н	Pw Н	D	J м/с^2	Tr С	Sr м	Qs л/100
1-АЯ ПЕРЕДАЧА. KVM=1.780
920. 1380. 1840. 2300. 2760. 3220. 3680. 4140. 4600. 5060.	5.7 8.5 11.4 14.2 17.0 19.9 22.7 25.6 28.4 31.2	13899. 14498. 14857. 14977. 14857. 14498. 13899. 13060. 11982. 10664.	4.5 10.1 18.0 28.1 40.5 55.2 72.0 91.2 112.6 136.2	.448 .467 .479 .482 .478 .466 .446 .418 .383 .340	2.359 2.465 2.527 2.547 2.523 2.457 2.347 2.195 1.999 1.760	.7 1.0 1.2 1.5 1.9 2.2 2.7 3.2 3.9 4.9	4. 8. 14. 22. 32. 45. 61. 83. 112. 154.	182.0 168.4 157.3 149.2 144.1 141.9 142.2 144.3 147.3 149.6
2-АЯ ПЕРЕДАЧА. KVM=1.310
920. 1380. 1840. 2300. 2760. 3220. 3680. 4140. 4600. 5060.	9.4 14.1 18.8 23.5 28.2 32.9 37.6 42.3 47.0 51.7	8404. 8766. 8984. 9056. 8984. 8766. 8404. 7897. 7245. 6448.	12.3 27.7 49.3 77.0 110.8 150.9 197.1 249.4 307.9 372.6	.271 .282 .288 .290 .286 .278 .265 .247 .224 .196	1.875 1.959 2.006 2.017 1.991 1.929 1.830 1.694 1.522 1.314	1.4 2.0 2.6 3.2 3.9 4.7 5.7 6.9 8.6 10.9	13. 28. 49. 76. 111. 156. 214. 293. 402. 564.	110.1 101.8 95.1 90.2 87.1 85.8 86.0 87.3 89.1 90.4

 

Приложение 10. Примеры графиков эксплуатационных свойств

.Рис. 1. Скоростная характеристика двигателя и автомобиля

 

Рис. 2. Динамическая характеристика автомобиля

Рис. 3. Графики ускорения автомобиля по передачам

Рис. 4. Время разгона автомобиля

Рис. 5. Путь разгона автомобиля

Рис. 6. Тормозной путь автомобиля

Рис. 7. Графики топливной экономичности автомобиля