Определение передаточного числа главной передачи.
Методическое указание
по выполнению курсовой работы на тему:
«Динамический и экономический расчет автомобиля»
Расчет мощности и частоты вращения коленчатого вала двигателя автомобиля.
Мощноть NE двигателя, необходимую для движения нагруженного автомобиля с установившейся максимальной скоростью VA.MAX в заданных дорожных условиях, определяют по формуле:
,кВт (1)
где: VA.MAX – максимальная скорость движения автомобиля (по заданию), км/ч;
G – сила тяжести автомобиля с грузом, Н;
Ψ – приведенный коэффициент дорожного сопротивления;
к - коэффициент сопротивления воздуха, кг/м3;
F – площадь лобового сопротивления автомобиля, м2;
ηТР – механический КПД трансмиссии для режима максимальной скорости.
Площадь лобового сопротивления для грузовых автомобилей:
, м2 (2)
где: В – колея задних колес, м;
Н – габаритная высота автомобиля, м.
Для легковых автомобилей:
, м2 (3)
где: А – наибольший габаритный размер по ширине автомобиля, м.
Значения коэффициента сопротивления воздуха к эмпирические и принимаются из характеристики прототипа. В случае отсутствия этого коэффициента (устаревшая модель, некоторые грузовые автомобили) он принимается в следующих пределах:
к=0,20...0,30 – легковые автомобили с закрытым кузовом;
к= 0,35...0,60 – легковые автомобили с необтекаемой формой кузова;
|
|
к= 0,60...0,70 – грузовые автомобили;
к= 0,30...0,50 – автобусы.
Сила тяжести автомобиля определяется как:
,Н (4)
где: т0 – собственная (снаряженная) масса автомобиля (принимается по прототипу), кг;
тГ – масса перевозимого груза (по заданию), кг;
g – ускорение свободного падения, 9,8 м/с2.
При проектировании для обеспечения необходимого динамического фактора в области средних эксплуатационных скоростей движения определяют максимальную мощность двигателя по формуле:
(5)
Частота вращения коленчатого вала двигателя, соответствующая максимальной мощности, определяется коэффициентом оборотности двигателя ηп , равным отношению частоты вращения коленчатого вала двигателя к соответствующей скорости движения автомобиля.
, отсюда (6)
Коэффициент оборотности принимают равным в пределах 35...50 в соответствии с прототипом автомобиля и расчетной максимальной мощностью двигателя.
Расчет и построение внешней скоростной характеристики двигателя.
С некоторой долей погрешности внешняя скоростная характеристика может быть определена и построена для четырехтактных двигателей с искровым зажиганием на основании следующих данных:
|
|
п, % | 20 | 40 | 60 | 80 | 100 | 120 |
п, мин-1 | nMAX | |||||
NE, % | 20 | 50 | 73 | 92 | 100 | 92 |
NE, кВт | NE.MAX |
Таким образом, получив в результате расчета NE.MAX и пМАХ и приняв их за 100%, можно рассчитать и графически построить внешнюю скоростную характеристику для двигателя проектируемого автомобиля.
На график также наносится кривая крутящего момента двигателя, каждая точка которой определяется по формуле:
, Н м (7)
где: ω – угловая скорость коленчатого вала, с-1.
, с-1 (8)
Кривая удельного расхода топлива двигателя ge строится согласно процентному распределению, указанному ниже в таблице:
n, % | 20 | 40 | 60 | 80 | 100 | 120 |
n, мин-1 | ||||||
ge, % | 110 | 100 | 95 | 95 | 100 | 115 |
ge, г/кВт·ч |
За 100% удельного расхода топлива принимают для карбюраторного двигателя 300...330 г/кВт·ч.
|
|
Часовой расход топлива для каждого значения частоты вращения коленчатого вала двигателя подсчитывается по формуле:
, кг/ч (9)
Примерная скоростная характеристика карбюраторного двигателя представлена на рисунке 1.
|
|
|
|
|
|
Рисунок 1. Скоростная характеристика карбюраторного двигателя.
Определение передаточного числа главной передачи.
Передаточное число главной передачи определяется по выражению:
; (10)
где: iKZ – передаточное число КПП на высшей передаче; (при отсутствии в К ПП прямой передачи на автомобилях с двухвальными коробками передач передаточное число принимается из прототипа а/м, т.е. число той передачи, на которой автомобиль развивает максимальную скорость;
iД – передаточное число в дополнительной (раздаточной) коробке, если она предусмотрена на автомобиле;
rK – расчетный радиус качения ведущих колес автомобиля, м.
Для определения радиуса ведущих колес легкового автомобиля необходимо выбрать марку шины колеса согласно рекомендациям, приведенным в технической характеристике прототипа автомобиля.
|
|
Радиус качения колеса вычисляется по следующей формуле:
; (11)
где: d – диаметр диска колеса, дюйм;
Δ – высота борта шины, выраженная в долях от ширины шины, %;
в – ширины профиля шины, м.
Для определения радиуса ведущих колес грузового автомобиля необходимо выбрать марку шины колеса согласно расчетной нагрузки. Для этого определяется нормальная нагрузка на одну шину полностью нагруженного автомобиля:
, Н (12)
где: пШ – число шин, приходящихся на ведущие оси;
λ – коэффициент нагрузки на ведущие колеса, учитывающий распределение массы автомобиля по осям:
для грузовых автомобилей типа 4 2 λ = 0,75.
для легковых автомобилей типа 4 2 λ = 0,5.
для грузовых и легковых автомобилей типа 4 4 и 6 6 λ = 1,0.
По вычисленной величине выбирается модель шины и затем определяется радиус качения колеса.
Таблица №1 Шины для грузовых автомобилей, автобусов и прицепов.
Обозначение шины | Норма слойности | Нагрузка на шины, Н различного внутреннего давления, МПа | |||||||
0,3 | 0,35 | 0,4 | 0,45 | 0,5 | 0,55 | 0,6 | 0,65 | ||
Шины обычные | |||||||||
200-508 | 8 | 8700 | 9350 | 10000 | - | - | - | - | - |
8,25-20 | 10 | 10400 | 11250 | 12100 | 13000 | - | - | - | - |
260-508 | 10 | 12000 | 14250 | 14250 | 15500 | - | - | - | - |
260-508 | 12 | - | 14700 | 16000 | 17000 | 18000 | 19100 | 20300 | - |
11,0-20 | 12 | - | 14700 | 18300 | 19600 | 20500 | - | - | - |
320-508 | 14 | - | - | - | 21700 | 23200 | 25000 | - | - |
10-20 | 12 | 14000 | 15000 | 16000 | 17000 | - | - | - | - |
Шины повышенной грузоподъемности | |||||||||
Обозначение шины | Норма слойности | Нагрузка на шины, Н различного внутреннего давления, МПа | |||||||
0,3 | 0,35 | 0,4 | 0,45 | 0,5 | 0,55 | 0,6 | 0,65 | ||
180-508 | 6 | 7700 | 8500 | - | - | - | - | - | - |
180-508 | 8 | 7700 | 8500 | 9000 | 10000 | - | - | - | - |
200-508 | 8 | 8500 | 9250 | 10250 | - | - | - | - | - |
200-508 | 10 | 8500 | 9250 | 10250 | 11000 | 11500 | - | - | - |
220-508 | 8 | 9500 | 10500 | 11500 | 12500 | - | - | - | - |
220-508 | 10 | 9500 | 10500 | 11500 | 12500 | 13250 | 14000 | - | - |
240-508 | 10 | 11300 | 12400 | 13100 | 14400 | 15000 | - | - | - |
240-508 | 12 | 11300 | 12400 | 13000 | 14400 | 15000 | 16300 | 17000 | - |
260-508 | 10 | - | 14700 | 16000 | 17000 | 18000 | - | - | - |
260-508 | 12 | - | 14700 | 16000 | 17000 | 18000 | 19100 | 20300 | - |
280-508 | 12 | - | 16300 | 17700 | 19000 | 20200 | - | - | - |
280-508 | 14 | - | 16300 | 17700 | 19000 | 20200 | 21600 | 22400 | - |
300-508 | 12 | - | 18400 | 19900 | 20400 | 22800 | - | - | - |
300-508 | 14 | - | 18400 | 19900 | 21400 | 22800 | 24100 | 25300 | - |
320-508 | 14 | - | - | - | 24000 | 25500 | 27300 | - | - |
320-508 | 16 | - | - | - | 24000 | 25500 | 27300 | 28700 | 30000 |
Радиус колеса будет определяться по следующей формуле:
; (13)
где: d – наружный диаметр диска колеса, дюйм;
b – ширина профиля шины, дюйм.
Дата добавления: 2018-02-15; просмотров: 491; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!