Транспорт: Тяговый и топливно-экономический расчет автомобиля, Курсовая работа

Министерство образования Российской Федерации

Петрозаводский Государственный Университет

Кафедра “Механизации сельского хозяйства”

Курс “Тракторы и автомобили”

Курсовая работа

“Тяговый и топливно-экономический расчёт автомобиля”

Пояснительная записка к курсовой работе

Выполнил: студент гр. 43203

Богданов Е. Р.

Руководитель: преподаватель

Черняев Л.А.

Петрозаводск

2009


СОДЕРЖАНИЕ

Введение

Контрольное задание

1. Выбор параметров двигателя

1.1 Двигатель

1.2 Передаточное число главной передачи автомобиля

1.3 Передаточное число 1 передачи коробки передач

1.4 Передаточные числа промежуточных передач

2. Тяговый расчёт автомобиля

2.1 График тягового баланса

2.2 График баланса мощности

2.3 График динамического фактора

2.4 График ускорений

2.5 График времени разгона

2.6 График пути разгона

3. Топливно-экономический расчёт автомобиля

Заключение

Технические характеристики автомобиля

Двигатель и его системы

Приложение А

Приложение Б

Приложение В

Приложение Г

Список использованных источников


ВВЕДЕНИЕ

Курсовая работа является самостоятельной работой студента, завершающей изучение расчетного курса «Тракторы и автомобили» и подводящей к дипломному проекту по специальности.

Цель курсовой работы:

Обобщение и углубление знаний, полученных при изучении расчётного курса «Тракторы и автомобили»;

2. Закрепление навыков в использовании методов определения показателей эксплуатационных свойств автотракторной техники.

Задачи курсовой работы:

1. Закрепление знаний по конструкции автомобиля;

2. Развитие навыков в использовании специальной литературы и других источников;

3. Стимулирование творческой инициативы студента в изучении и применении расчётных приёмов;

4. Развитие умения критически оценивать полученные данные и сопоставлять их с результатами других работ.

Курсовая работа состоит из пояснительной записки и графической части.

Используемые методические указания написаны с учетом разработок кафедры «Трактора и автомобили» СПГАУ, кафедры «Трактора и автомобили» МГАУ им. Горячкина, ЛИФ ПетрГУ.


КОНТРОЛЬНОЕ ЗАДАНИЕ

1. Грузоподъемность автомобиля-, Н

2. Максимальная скорость автомобиля-, км/ч (м/с)

3. Удельный расход топлива при максимальной мощности-, г/кВт*ч

4. Частота вращения коленчатого вала двигателя

при максимальной мощности-n, мин -1

40000

75 (20,8)

328

3300

1 ВЫБОР ПАРАМЕТРОВ АВТОМОБИЛЯ

 

1.1 Двигатель

Подбор осуществляется исходя из условия движения с максимальной скоростью  по хорошей дороге:

, кВт

(1)

где

 - полный вес автомобиля, Н;

 - собственный вес автомобиля, Н;

 – коэффициент использования автомобиля,;

 – коэффициент сопротивления дороги, ;

– КПД трансмиссии автомобиля,;

 – коэффициент обтекаемости,;

 – лобовая площадь автомобиля, ;

– максимальная скорость движения.

 - грузоподъёмность автомобиля:

тогда

, Н

, Н

, кВт

Максимальная мощность двигателя

, кВт

(2)

, кВт

Максимальная частота вращения вала двигателя определяется из соотношения:

, об/мин

(3)

, об/мин

Чтобы получить точки для построения кривой внешней характеристики двигателя проектируемого автомобиля, воспользуемся формулой профессора Хлыстова:

, кВт

(4)

где

 – текущее значение частоты вращения вала двигателя, при которых определяется мощность;

 - коэффициент, .

Полученные значения сведём в таблицу № 1

Крутящий момент двигателя определим при тех же значениях частоты вращения вала n из соотношения:

, Н*м

(5)

Полученные значения крутящего момента двигателя сведены в таблицу 1.

Таблица 1 – Мощность и крутящий момент двигателя.

Частота, об/мин Мощность, Н*м Момент, кВт

800

14,18

169,3215

1050

18,90

171,9

1300

24,14

177,3362

1550

29,06

179,0471

1800

33,53

177,8953

2050

37,95

176,7915

2300

41,95

174,1837

2550

45,90

171,9

2800

47,04

160,44

3050

48,50

151,845

3300

49,50

143,25

По данным таблицы 1 строим графики внешней характеристики двигателя

 и .

1.2 Передаточное число главной передачи автомобиля

Скорость движения автомобиля выражаем через число оборотов в минуту двигателя n:

, м/с

(6)

где

 – диаметр качения колеса, м;

 – передаточное число главной передачи;

 – передаточное число коробки передач.

Значение   определяем из условия движения автомобиля с заданной максимальной скоростью  на прямой передаче коробки передач, т.е. при :

(7)

Для вычисления   необходимо знать размер шин проектируемого автомобиля.

Подбор шин производим исходя из нагрузки, приходящейся на колесо автомобиля. При определении нагрузки на колесо руководствуемся таким распределением веса гружёного автомобиля по осям: для автомобилей с колёсной формулой 6×4 нагрузка на переднюю ось:

Выбираем шины: 215-380 (8,40-15), наружный диаметр 810-5 мм.

Диаметр качения колеса  определяем из формулы:

, м

(8)

где

 – коэффициент смятия шины, ;

 – коэффициент увеличения диаметра шины при накачивании, .

тогда

Вычисляем передаточное число главной передачи, по формуле 7:

1.3 Передаточное число 1 передачи коробки передач

Передаточное число на 1 передаче определяем из условия движения по наиболее тяжёлой дорог при коэффициенте сопротивления . Из уравнения тягового баланса известно, что при условиях движения:

Откуда

(9)


1.4 Передаточные числа промежуточных передач

Передаточные числа первой и прямой передач известны. Определим промежуточные числа для четырёх ступенчатой коробки передач:

;


2 ТЯГОВЫЙ РАСЧЁТ АВТОМОБИЛЯ

Тяговый расчёт автомобиля включает в себя построение графиков:

·  тягового баланса;

·  баланса мощности;

·  динамического фактора;

·  ускорений автомобиля;

·  времени разгона;

·  пути разгона.

Значения входящих в формулы величин и коэффициентов мы берём из первой части данного расчёта.

2.1 График тягового баланса

При построении исходим из уравнения тягового баланса. При установившемся движении:

,

где

 - тяговое усилие на ведущих колёсах, Н;

 - сила сопротивления дороги, Н;

 - сила сопротивления воздуха, Н;

 – радиус колеса, м.

Подставляем числовые значения и результаты расчёта сводим в таблицу 2


Таблица 2 - Значение тягового усилия на ведущих колесах, силы сопротивления дороги и силы сопротивления воздуха.

Частота, об /мин Скорость, м/с. Момент, н*м тяговое усилие, Н сила сопротивления дороги, Н сила сопротивления воздуха, н
800,00 0,549953 169,3215 22696,35237 1600 0,302448
1050,00 0,721813 171,9 23041,98211 0,436622
1300,00 0,893673 177,3362 23770,66017 0,540579
1550,00 1,065533 179,0471 24000 0,644537
1800,00 1,237394 177,8953 23845,60679 0,748494
2050,00 1,409254 176,7915 23697,64826 0,852452
2300,00 1,581114 174,1837 23348,0954 0,956409
2550,00 1,752974 171,9 23041,98211 1,060367
2800,00 1,924834 160,44 21505,84997 1,164324
3050,00 2,096695 151,845 20353,75086 1,268282
3300,00 2,268555 143,25 19201,65175 1,37224
Вторая передача
800,00 1,115062 169,3215 11193,922 1600 0,674497
1050,00 1,463519 171,9 11364,38781 0,885277
1300,00 1,811976 177,3362 11723,77443 1,096057
1550,00 2,160433 179,0471 11836,88566 1,306837
1800,00 2,50889 177,8953 11760,73838 1,517617
2050,00 2,857347 176,7915 11687,7647 1,728398
2300,00 3,205804 174,1837 11515,36398 1,939178
2550,00 3,554261 171,9 11364,38781 2,149958
2800,00 3,902718 160,44 10606,76196 2,360738
3050,00 4,251175 151,845 10038,54257 2,571518
3300,00 4,599632 143,25 9470,323179 2,782299
Третья передача
800,00 2,260856 169,3215 5520,882282 1600 1,367583
1050,00 2,967374 171,9 5604,956631 1,794952
1300,00 3,673891 177,3362 5782,207395 2,222322
1550,00 4,380409 179,0471 5837,994255 2,649691
1800,00 5,086926 177,8953 5800,438144 3,077061
2050,00 5,793444 176,7915 5764,447267 3,50443
2300,00 6,499961 174,1837 5679,418617 3,9318
2550,00 7,206479 171,9 5604,956631 4,359169
2800,00 7,912996 160,44 5231,292856 4,786539
3050,00 8,619514 151,845 4951,045024 5,213909
3300,00 9,326031 143,25 4670,797193 5,641278
Четвертая передача
800,00 4,584022 169,3215 2722,918846 1600 2,772856
1050,00 6,016529 171,9 2764,384615 3,639374
1300,00 7,449036 177,3362 2851,805325 4,505891
1550,00 8,881543 179,0471 2879,319603 5,372409
1800,00 10,31405 177,8953 2860,796795 6,238926
2050,00 11,74656 176,7915 2843,045966 7,105444
2300,00 13,17906 174,1837 2801,109533 7,971962
2550,00 14,61157 171,9 2764,384615 8,838479
2800,00 16,04408 160,44 2580,092308 9,704997
3050,00 17,47658 151,845 2441,873077 10,57151
3300,00 18,90909 143,25 2303,653846 11,43803

Необходимо отметить, что:

·  здесь и далее расчёты производятся для всех передач коробки автомобиля при частотах вращения вала двигателя, соответствующих таблице 1;

·  момент двигателя и мощностьберётся из той же таблицы;

·  параметры автомобиля берутся из первой части расчёта.

2.2 График баланса мощности

Из уравнения баланса мощности известно, что:

или как при установившемся движении:

,


где

 - мощность, затрачиваемая на преодоление сопротивления дороги, кВт;

 - мощность, затрачиваемая на преодоление сопротивления воздуха, кВт;

 – эффективная мощность двигателя, кВт;

 – мощность, затрачиваемая на трение в трансмиссии, кВт;

 – мощность на ободе ведущего колеса, кВт.

Данные произведённых расчётов сводим в таблицу 3.

Таблица 3 - Значение эффективной мощности, мощности на ободе ведущего колеса, мощности, затрачиваемой на преодоление сопротивления дороги и мощности, затрачиваемой на преодоление трения в трансмиссии.

Частота, об/мин Скорость, м/с Мощность затрачиваемая на сопротивление воздуха, кВт Мощность затрачиваемая на сопротивление дороги, кВт Мощность на ободе колеса, кВт Мощность, кВт
1 2 3 4 5 6
Первая передача
800,00 0,549953 0,000166 0,879924301 12,48192 14,18
1050,00 0,721813 0,000376 1,154900645 16,632 18,90
1300,00 0,893673 0,000714 1,429876989 21,2432 24,14
1550,00 1,065533 0,00121 1,704853333 25,5728 29,06
1800,00 1,237394 0,001895 1,979829677 29,5064 33,53
2050,00 1,409254 0,002799 2,254806021 33,396 37,95
2300,00 1,581114 0,003953 2,529782365 36,916 41,95
2550,00 1,752974 0,005387 2,80475871 40,392 45,90
2800,00 1,924834 0,007131 3,079735054 41,3952 47,04
Вторая передача
800,00 1,115062 0,001386 1,784099622 12,48192 14,18
1050,00 1,463519 0,003135 2,341630754 16,632 18,90
1300,00 1,811976 0,005949 2,899161885 21,2432 24,14
1550,00 2,160433 0,010084 3,456693018 25,5728 29,06
1800,00 2,50889 0,015792 4,014224149 29,5064 33,53
2050,00 2,857347 0,023329 4,57175528 33,396 37,95
2300,00 3,205804 0,032947 5,129286413 36,916 41,95
2550,00 3,554261 0,0449 5,686817544 40,392 45,90
2800,00 3,902718 0,059443 6,244348675 41,3952 47,04
1 2 3 4 5 6
Третья передача
800,00 2,260856 0,011556 3,617369648 12,48192 14,18
1050,00 2,967374 0,026129 4,747797664 16,632 18,90
1300,00 3,673891 0,049588 5,878225678 21,2432 24,14
1550,00 4,380409 0,084051 7,008653694 25,5728 29,06
1800,00 5,086926 0,131633 8,139081709 29,5064 33,53
2050,00 5,793444 0,194451 9,269509725 33,396 37,95
2300,00 6,499961 0,27462 10,39993774 36,916 41,95
2550,00 7,206479 0,374256 11,53036576 40,392 45,90
2800,00 7,912996 0,495476 12,66079377 41,3952 47,04
Четвёртая передача
800,00 4,584022 0,096325 7,334435262 12,48192 14,18
1050,00 6,016529 0,21779 9,626446282 16,632 18,90
1300,00 7,449036 0,413333 11,9184573 21,2432 24,14
1550,00 8,881543 0,700592 14,21046832 25,5728 29,06
1800,00 10,31405 1,097205 16,50247934 29,5064 33,53
2050,00 11,74656 1,620809 18,79449035 33,396 37,95
2300,00 13,17906 2,289041 21,08650138 36,916 41,95
2550,00 14,61157 3,119541 23,3785124 40,392 45,90
2800,00 16,04408 4,129945 25,67052341 41,3952 47,04

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.

2.3 График динамического фактора

Построение графика динамического фактора производим на основании уравнения динамического фактора:

, Н

(10)

Подсчёты по формуле 10 сводим в таблицу 4.

На график наносим так же значения динамического фактора по сцеплению:

, Н

где

 – сила сцепления колёс с дорогой, Н;

 – коэффициент сцепления на сухой дороге.

Подсчёты сводим в таблицу 4.

Таблица 4 - Динамический фактор автомобиля.

Частота, об/ мин. Скорость, м/с Тяговое усилие, н Сила сопротивления воздуха, н Динамический. фактор Динамический фактор по сцеплению
800,00 0,549953 22696,35 0,302447959 0,283700624 0,599996
1050,00 0,721813 23041,98 0,436621679 0,288019319 0,599995
1300,00 0,893673 23770,66 0,540579222 0,297126495 0,599993
1550,00 1,065533 24000 0,644536764 0,299991943 0,599992
1800,00 1,237394 23845,61 0,748494307 0,298060729 0,599991
2050,00 1,409254 23697,65 0,85245185 0,296209948 0,599989
2300,00 1,581114 23348,1 0,956409392 0,291839237 0,599988
2550,00 1,752974 23041,98 1,060366935 0,288011522 0,599987
2800,00 1,924834 21505,85 1,164324477 0,268808571 0,599985
3050,00 2,096695 20353,75 1,26828202 0,254406032 0,599984
3300,00 2,268555 19201,65 1,372239563 0,240003494 0,599983
Вторая передача
800,00 1,115062 11193,92 0,674496612 0,139915594 0,599992
1050,00 1,463519 11364,39 0,885276803 0,142043782 0,599989
1300,00 1,811976 11723,77 1,096056995 0,14653348 0,599986
1550,00 2,160433 11836,89 1,306837186 0,147944735 0,599984
1800,00 2,50889 11760,74 1,517617377 0,14699026 0,599981
2050,00 2,857347 11687,76 1,728397568 0,146075454 0,599978
2300,00 3,205804 11515,36 1,93917776 0,14391781 0,599976
2550,00 3,554261 11364,39 2,149957951 0,142027973 0,599973
2800,00 3,902718 10606,76 2,360738142 0,132555015 0,59997
3050,00 4,251175 10038,54 2,571518333 0,125449638 0,599968
3300,00 4,599632 9470,323 2,782298525 0,118344261 0,599965
Третья передача
800,00 2,260856 5520,882 1,367582585 0,068993934 0,599983
1050,00 2,967374 5604,957 1,794952143 0,070039521 0,599978
1300,00 3,673891 5782,207 2,222321701 0,072249813 0,599972
1550,00 4,380409 5837,994 2,649691258 0,072941807 0,599967
1800,00 5,086926 5800,438 3,077060816 0,072467014 0,599962
2050,00 5,793444 5764,447 3,504430374 0,072011785 0,599956
2300,00 6,499961 5679,419 3,931799932 0,070943585 0,599951
2550,00 7,206479 5604,957 4,35916949 0,070007468 0,599946
2800,00 7,912996 5231,293 4,786539048 0,065331329 0,59994
3050,00 8,619514 4951,045 5,213908605 0,061822889 0,599935
3300,00 9,326031 4670,797 5,641278163 0,058314449 0,599929
Четвертая передача
800,00 4,584022 2722,919 2,772856221 0,034001825 0,599965
1050,00 6,016529 2764,385 3,63937379 0,034509316 0,599955
1300,00 7,449036 2851,805 4,50589136 0,035591243 0,599944
1550,00 8,881543 2879,32 5,372408929 0,03592434 0,599933
1800,00 10,31405 2860,797 6,238926498 0,035681973 0,599922
2050,00 11,74656 2843,046 7,105444067 0,035449257 0,599911
2300,00 13,17906 2801,11 7,971961636 0,03491422 0,5999
2550,00 14,61157 2764,385 8,838479205 0,034444327 0,59989
2800,00 16,04408 2580,092 9,704996774 0,032129841 0,599879
3050,00 17,47658 2441,873 10,57151434 0,03039127 0,599868
3300,00 18,90909 2303,654 11,43803191 0,028652698 0,599857

2.4 График ускорений

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

Ускорение определим по формуле:



, м/с2

(11)

где

g – ускорение силы тяжести;

δ – коэффициент учёта вращающихся масс, определяемый с достаточной точностью на всех передачах по формуле:

(12)

Для грузовых автомобилей принимаем: ;

Коэффициент учёта вращающихся масс:

·  Первая передача:     

·  Вторая передача:     

·  Третья передача:       

·  Четвёртая передача:

Результаты подсчёта ускорений сведём в таблицу 5 и по данным этой таблицы построим график.

2.5 График времени разгона

Из курса теории известно, что время разгона автомобиля при изменении скорости от V1 до V2:

, с

(13)

Это интегральное уравнение решим графически, для чего построим вспомогательный график величин, обратных ускорениям:

,  с2

Результаты подсчёта величин, обратных ускорениям сведём в таблицу 5 и по данным этой таблицы построим график.

Таблица 5 - Таблица ускорений при движении автомобиля на различных передачах и величины обратной ускорению.

Скорость, м/с Динамический фактор

Ускорение, м/с2

1 2 3 4 5
Первая передача
0,55 0,283701 0,263701 0,572517569 1,746671287
0,72 0,288019 0,268019 0,581893841 1,718526523
0,89 0,297126 0,277126 0,601666333 1,662050784
1,07 0,299992 0,279992 0,607887476 1,645041294
1,24 0,298061 0,278061 0,603694638 1,656466593
1,41 0,29621 0,27621 0,599676427 1,667565964
1,58 0,291839 0,271839 0,590187224 1,694377579
1,75 0,288012 0,268012 0,581876913 1,718576518
1,92 0,268809 0,248809 0,540185594 1,851215601
2,10 0,254406 0,234406 0,508916398 1,964959282
Вторая передача
1,12 0,139916 0,119916 0,260347448 3,841020946
1,46 0,142044 0,122044 0,264967934 3,774041584
1,81 0,146533 0,126533 0,274715468 3,640129935
2,16 0,147945 0,127945 0,277779429 3,599978603
2,51 0,14699 0,12699 0,275707178 3,627036501
2,86 0,146075 0,126075 0,273721053 3,65335435
3,21 0,143918 0,123918 0,269036616 3,716966176
3,55 0,142028 0,122028 0,264933611 3,77453052
3,90 0,132555 0,112555 0,244366974 4,092206006
Третья передача
2,26 0,068994 0,048994 0,1063702 9,401129298
2,97 0,07004 0,05004 0,108640262 9,204690595
3,67 0,07225 0,05225 0,113439003 8,815310178
4,38 0,072942 0,052942 0,114941384 8,70008665
5,09 0,072467 0,052467 0,113910566 8,778816884
5,79 0,072012 0,052012 0,112922223 8,855652778
6,50 0,070944 0,050944 0,110603066 9,041340697
7,21 0,070007 0,050007 0,108570672 9,210590473
7,91 0,065331 0,045331 0,098418358 10,16070604
Четвёртая передача
4,58 0,034002 0,014002 0,030399211 32,89559099
6,02 0,034509 0,014509 0,031501019 31,74500496
7,45 0,035591 0,015591 0,033849979 29,54211594
8,88 0,035924 0,015924 0,034573162 28,92416944
10,31 0,035682 0,015682 0,034046962 29,37119636
11,75 0,035449 0,015449 0,033541715 29,813622
13,18 0,034914 0,014914 0,032380102 30,88316441
14,61 0,034444 0,014444 0,031359922 31,88783446
16,04 0,03213 0,01213 0,026334966 37,9723286

Зададимся масштабом шкал  и на этом вспомогательном графике.

Масштаб , тогда m1 =0.2;

Масштаб , тогда m2= 0.2

В итоге общий масштаб времени  1мм2 = 0,2*0,2 = 0,04

Задаваясь на вспомогательном графике пределами приращения скорости , определим величину Fn каждой элементарной площади, ограниченной  кривыми , в пределах приращения скорости. Умножить эту площадь на масштаб времени, определим время разгона:

, с

(14)

соответствующее приращению скорости от Vn до Vn+1.

Разбивая всю площадку на достаточно большое (не менее 10) число площадок, получим ряд значений Т, которые сведем в таблицу 6.  При расчете времени разгона определяем до ,  так как при

.

По данным таблицы 6 построим график времени разгона автомобиля.

Таблица 6 - Время разгона автомобиля.

Vn+1- Vn

Fn, мм2

Т,

ΣТ,

2 – 0 138 1,4 1,4
4 – 2 130 1,3 2,7
6 – 4 132 1,3 4,0
8 – 6 151 1,5 5,5
10 – 8 159 1,6 7,1
12 – 10 178 1,8 8,9
14 – 12 238 2,4 11,3
16 – 14 305 3,1 14,3
18 – 16 494 4,9 19,3
20 – 18 735 7,4 26,6

2.6 График пути разгона

График пути разгона так же, как и график , служит для характеристики приемистости автомобиля. Методика его построения подобна предыдущей.

Путь разгона:

, м

(15)

Это интегральное уравнение также решим графически. Для этого, в качестве вспомогательного используем график пути разгона.

Площадь, ограниченную кривой, разбиваем на  ряд элементарных площадок с ординатами . Так же задаемся масштабом шкал: масштаб времени разгона m3, масштаб скорости m4. Определим масштаб пути разгона, как произведение масштабов m3*m4.

Так, если масштаб Т  1с= 1мм, то m3= 1; масштаб V 1м/с = 10мм, то m4 = 0,1, а масштаб

Определяя величину каждой элементарной площади F и умножая ее на масштаб пути, получим путь автомобиля, пройденный им за время приращения времени :

Результаты подсчета сведем в таблицу 7.

По данным таблицы 7 строим график пути разгона автомобиля.

Таблица 7 - Путь, пройденный автомобилем за время разгона.

Тn+1-Тn, с

Fn, мм2

S, Σ S,
1 – 0 67 6,7 6,7
2 – 1 175 17,5 24,2
3 – 2 270 27,0 51,2
4 – 3 359 35,9 87,1
5 – 4 418 41,8 128,9
6 – 5 454 45,4 174,3
7 – 6 499 49,9 224,2
8 –7 521 52,1 276,3
9 – 8 539 53,9 330,2
10 – 9 562 56,2 386,4

Необходимо отметить, что более точно графики могут быть построены по результатом дорожных испытаний автомобиля.

3 ТОПЛИВНО – ЭКОНОМИЧЕСКИЙ РАСЧЁТ АТОМОБИЛЯ

Выбираем три типа дорог с коэффициентами: ;  и .

Для каждой дороги вычисляем мощность, затрачиваемую при движении с разной скоростью, приведённую к валу двигателя.

Из баланса мощности при установившемся движении известно, что:

, кВт

(16)

Результаты расчётов сводим в таблицу 8 (смотри приложение А).

По результатам подсчётов суммарной затрачиваемой мощности  определяем процент использования мощности двигателя при каждом значении скорости V при движении на прямой передаче (четвертой):

, кВт

(17)

Для тех же условий движения подсчитаем процент использования частоты вращения вала двигателя:

, %

(18)

где

 – частота вращения при максимальной мощности;

 – частота вращения, соответствующая каждому значению V.

По проценту использования N и n на вспомогательных графиках находим значения коэффициентов KN и Kn и данные сведём в таблицу 9 (смотри приложение Б).

Тогда удельный расход топлива при любом режиме движения составит:

, г/кВт*ч

(19)

Результаты подсчетов сводим в таблицу 10 (смотри приложение В).

При работе двигателя на полном дросселе при 100 % используемой мощности удельный расход будет зависеть только от частоты вращения вала двигателя n, т.е.:

, г/кВт*ч

(20)

Значения удельного расхода подсчитаем и сводим в таблицу 11.

Таблица 11- Удельный расход при полностью открытой заслонке.

Частота, об/мин Скорость, м/с n, % Kn q, г/кВт*ч
1 2 3 4 5
800 4,17 20 1,00 321,39
1200 6,25 30 0,94 303,62
1 2 3 4 5
1600 8,33 40 0,90 290,38
2000 10,42 50 0,87 280,36
2400 12,50 60 0,86 276,17
2800 14,58 70 0,87 281,98
3200 16,67 80 0,90 291,99
3600 18,75 90 0,94 304,59
4000 20,83 100 1,00 323,00

Приступаем к построению экономической характеристики автомобиля. Расход топлива на 100км пробега определяем по формуле:

, кг/100км

(21)

Результаты расчётов сведём в таблицу 12 (смотри приложение Г).

Для режима работы на полном дросселе расход топлива равен:

, кг/100км

(22)

Результаты расчётов сводим в таблицу 13.

Таблица 13

 - Расход топлива при полностью открытой заслонке (кг/100 км).

Скорость, м/с Мощность, кВт q’, г/кВт*ч Qs, кг/100км
15,00 12,80 321,39 0,03
22,50 20,04 303,62 0,03
30,00 27,38 290,38 0,03
37,50 34,50 280,36 0,03
45,00 41,06 276,17 0,03
52,50 46,75 281,98 0,03
60,00 51,22 291,99 0,02
7,50 54,14 304,59 0,02
75,00 55,19 323,00 0,02

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

 

 В результате расчета были получены следующие характеристики разрабатываемого автомобиля:

Максимальная мощность 55,19
Максимальный крутящий момент 164,72
Грузоподъёмность 18000,00
Полная масса автомобиля 41285,71
Передаточное число главной передачи 9,25

Передаточные числа коробки передач:

первая

вторая

третья

четвёртая

4,57

2,75

1,66

1,00

Время разгона до 85 км/ч 26,60
Путь разгона автомобиля до 85 км/ч 386,93
Максимальный расход топлива на 100 км 27,44
Максимальный удельный расход топлива 600,99

По полученным данным наиболее близко подходит автомобиль-фургон для хлебобулочных изделий ГАЗ-3714. Выпускается Горьковским автомобильным заводом с 1973 года на шасси ГАЗ-66.


Технические характеристики автомобиля

Грузоподъёмность, кг

Полная масса, кг:

передняя ось

задняя ось

Собственная ось, кг:

передняя ось

задняя ось

Габаритные размеры, мм:

длина

ширина

высота

Объём продовольственного отсека, м3

Погрузочная высота, мм

Радиус поворота по

оси следа внешнего переднего колеса

наружным габаритам

Карбюратор

Напряжение сети, В

Аккумулятор

Прерыватель

Катушка зажигания

Свечи

Генератор

Реле-регулятор

Стартер

Сцепление

Шины

1730

5970

2786

1554

4340

2786

1554

5700

2250

2910

1700

7,6

1100

9,5

10

К-126Б

12

6СТ-75

Р13Д

Б114

А10НТ

Г287

РР132

СТ230-А

однодисковое

12,00-18


Двигатель и его системы

 

Модель

Тип

Количество цилиндров и их расположение

Диаметр цилиндров и ход поршня, мм

Рабочий объем цилиндров, л

Степень сжатия

Максимальная мощность, кВт

Максимальный крутящий момент при частоте вращения коленчатого вала 1400-1600 об/мин, Н*м

Марка бензина

Порядок работы цилиндров

Направление вращения коленчатого вала (наблюдая со стороны вентилятора)

Системы питания

Карбюратор

Система охлаждения

Система смазки

ГАЗ-52-04

4-тактный, карбюраторный

4, рядное

82*110

3,48

6,7

55,2

205,9

А-76

1-5-3-6-2-4

правое

с жидкостным подогревом рабочей смеси

К-126у

Жидкостная, закрытая, с принудительной циркуляцией жидкости

Комбинированная, под давлением и разбрызгиванием


Приложение А

Таблица 8 - Мощность, затрачиваемая при движении автомобиля на прямой передаче по различным типам дорог, приводимая к валу двигателя.

n, об/мин V, м/с Ne, кВт N’w, кВт Ψ=0,02 Ψ=0,025 Ψ=0,04
N’Ψ, кВт N’Ψ+ N’w, кВт N’Ψ, кВт N’Ψ+ N’w, кВт N’Ψ, кВт N’Ψ+ N’w, кВт
800 4,17 12,80 0,13 3,82 3,96 4,78 8,73 7,65 16,38
1200 6,25 20,04 0,45 5,73 6,18 7,17 13,35 11,47 24,82
1600 8,33 27,38 1,06 7,65 8,71 9,56 18,26 15,29 33,55
2000 10,42 34,50 2,07 9,56 11,63 11,95 23,58 19,11 42,69
2400 12,50 41,06 3,58 11,47 15,05 14,34 29,38 22,94 52,32
2800 14,58 46,75 5,69 13,38 19,07 16,72 35,79 26,76 62,55
3200 16,67 51,22 8,49 15,29 23,78 19,11 42,89 30,58 73,47
3600 18,75 54,14 12,08 17,20 29,29 21,50 50,79 34,40 85,20
4000 20,83 55,19 16,58 19,11 35,69 23,89 59,58 38,23 97,81

Приложение Б

Таблица 9 - Значение коэффициентов: удельного расхода топлива от % загрузки двигателя и удельного расхода топлива от частоты вращения коленчатого вала.

n, об/мин V, м/с Ne, кВт n, % Kn Ψ=0,02 Ψ=0,025 Ψ=0,04
N,%

KN

N,%

KN

N,%

KN

800 4,17 12,80 20 0,995 30,89 1,87 68,21 1,14 127,92 0,00
1200 6,25 20,04 30 0,940 30,85 1,88 66,63 1,22 123,87 0,00
1600 8,33 27,38 40 0,899 31,80 1,85 66,71 1,21 122,57 0,00
2000 10,42 34,50 50 0,868 33,71 1,79 68,34 1,14 123,75 0,00
2400 12,50 41,06 60 0,855 36,65 1,70 71,56 1,13 127,41 0,00
2800 14,58 46,75 70 0,873 40,78 1,59 76,56 1,09 133,80 0,00
3200 16,67 51,22 80 0,904 46,43 1,47 83,74 1,04 143,45 0,00
3600 18,75 54,14 90 0,943 54,09 1,32 93,81 1,01 157,35 0,00
000 20,83 55,19 100 1,000 64,67 1,18 107,95 0,00 177,22 0,00

Приложение В

Таблица 10 - Удельный расход топлива при движении по различным типам дорог на прямой передаче.

n, об/мин V, м/с Kn Ψ=0,02 Ψ=0,025 Ψ=0,04
Kn*KN q1 Kn*KN q2 Kn*KN q3
800 4,17 1,00 1,86 600,99 1,13 366,38 0,00 0,00
1200 6,25 0,94 1,77 570,81 1,15 370,42 0,00 0,00
1600 8,33 0,90 1,66 537,20 1,09 351,36 0,00 0,00
2000 10,42 0,87 1,55 501,85 0,99 319,61 0,00 0,00
2400 12,50 0,86 1,45 469,48 0,97 312,07 0,00 0,00
2800 14,58 0,87 1,39 448,35 0,95 307,36 0,00 0,00
3200 16,67 0,90 1,33 429,23 0,94 303,67 0,00 0,00
3600 18,75 0,94 1,24 402,06 0,95 307,63 0,00 0,00
4000 20,83 1,00 1,18 381,14 0,00 0,00 0,00 0,00

Приложение Г

Таблица 12 - Расход топлива при движении по различным типам дорог на прямой передаче (кг/100 км).

n, об/мин V, м/с Ψ=0,02 Ψ=0,025 Ψ=0,04

q1

N’Ψ+ N’w, кВт

Qs1

q2

N’Ψ+ N’w, кВт

Qs2

q3 N’Ψ+ N’w, кВт Qs3
800 15,00 600,99 3,96 0,02 366,38 8,73 0,02 0,00 16,38 0,00
1200 22,50 570,81 6,18 0,02 370,42 13,35 0,02 0,00 24,82 0,00
1600 30,00 537,20 8,71 0,02 351,36 18,26 0,02 0,00 33,55 0,00
2000 37,50 501,85 11,63 0,02 319,61 23,58 0,02 0,00 42,69 0,00
2400 45,00 469,48 15,05 0,02 312,07 29,38 0,02 0,00 52,32 0,00
2800 52,50 448,35 19,07 0,02 307,36 35,79 0,02 0,00 62,55 0,00
3200 60,00 429,23 23,78 0,02 303,67 42,89 0,02 0,00 73,47 0,00
3600 67,50 402,06 29,29 0,02 307,63 50,79 0,02 0,00 85,20 0,00
000 75,00 381,14 35,69 0,02 0,00 59,58 0,00 0,00 97,81 0,00

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1. Черняев Л.А. Тяговый и топливно-экономический расчет автомобиля. Методические указания. Петрозаводск: Петрозаводский государственный университет, 1995. 26с.

2. Краткий автомобильный справочник. Гос. НИИавтомоб. трансп. 8-е изд., перераб. и доп. – М. Транспотр, 1979. 464с. ил., табл.


Еще из раздела Транспорт:


 Это интересно
 Реклама
 Поиск рефератов
 
 Афоризм
При скупом короле роль шута исполняет сам король.
 Гороскоп
Гороскопы
 Счётчики
bigmir)net TOP 100