Теоретическая оценка возможности работы автомобиля в заданных условиях эксплуатации

Содержание

 

1.  Исходные данные

Краткая техническая характеристика АТС. Принятые значения коэффициентов

2.  Расчет и построение внешней скоростной характеристики двигателя. Оценка приспособляемости ДВС

3.  Расчёт КПД и передаточных чисел трансмиссии. Кинематическая схема трансмиссии автомобиля. Расчёт КПД и передаточных чисел

4.  Расчёт показателей тяговой характеристики АТС

5.  Расчёт и построение динамического паспорта

6.  Расчёт и построение мощностной характеристики. Установившееся движение АТС. Анализ энергозатрат для общего случая движения

Литература

Приложение 1

Приложение 2

Приложение 3

Приложение 4

1. Исходные данные для расчетов

Таблица 1.1

Краткая техническая характеристика АТС.

Показатели	Ед. измер.	Усл. обозн.	Числ. значения	Приме-чание
1	2	3	4	5
Колесная схема Особенности привода Число мест (вместительность) Грузоподъемность Снаряженная масса : В т.ч. на переднюю ось: на заднюю ось : Полная масса : В т.ч. на переднюю ось : На заднюю ось : Габаритные размеры :  -длинна  -ширина  -высота Продольная база Ширина колеи Максимальная скорость Время разгона до 100 км/ч Максимально преодолеваемый подъем Тормозной путь с _____ км/ч Контрольный расход топлива:  - при 90 км/ч  - при ________ км/ч  -при городском цикле Марка двигателя Тип двигателя, особенности конструкции и расположения. Номинальная(максимальная) мощность двигателя при частоте вращения коленча-того вала	- - чел. кг. кг кг кг кг кг кг мм мм мм мм мм км/ч с % м л/100км л/100км л/100км л/100км кВт об/мин	mг mo mo1 mo2 m m1 m2 La Ba Ha L B1/B2 Vм tр iм ST Q NH nH	4х2 передний 5 210 1090 590 500 1300 690 610 4795 1816 1420 2685 1476 163 15,7 6 00-610 Карбюра-торный, четырехци-линдровый 55 4600

Удельный расход топлива при номинальной мощности Максимальный крутящий момент при частоте вращения коленчатого вала Тип трансмиссии Передаточное числа: -главной передачи -коробки передач -раздаточной коробки -колесного редуктора -дополнительных устройств Размерность пневматических шин Радиус качения колес	г/кВт*ч Н*м Об/мин м	ge(NH) Me max nM U0 Uкп1 Uкп2 Uкп3 Uкп4 Uкп5 Uрк1 Uрк2 Uкр Uдоп rк	280 138 2500 4,111 3,455 1,789 1,065 0,703 - 175/65 R15 0,2355	радиальные
Дополнительные данные по АТС, учтённые при расчётах:

Таблица 1.2 Принятые значения коэффициентов.

Наименование	Условное обозначение	Численные значения	Примечание*
Коэффициент холостых потерь в трансмиссии Коэффициент эксплуатационной загрузки КПД цилиндрической пары зубчатых колес КПД конической пары зубчатых колес КПД карданного шарнира Коэффициент сопротивления качению (табличный) Коэффициент сцепления колес с дорогой Коэффициент обтекаемости или Коэффициент аэродинамического сопротивления	Кхол	0,04 1 0,98 0,97 - 0,03 0,4 0,31 0,30	Н.с2/м4

*В примечании указать, откуда взята принятая величина коэффициента (ссылка на литературу).

2. Расчет и построение внешней скоростной характеристики двигателя. Оценка приспособляемости ДВС

Эффективные показатели поршневых двигателей внутреннего сгорания расчетным путем можно определить с использованием приведенных ниже аналитических зависимостей. Эти расчеты, выполненные в предложении полной подачи топлива, дают показатели, которые являются предельно возможными для рассчитываемого двигателя, т.е. они характеризуют, что максимально можно “выжать” из этого источника энергии. График, построенный по этим данным в зависимости от частоты вращения коленчатого вала, называется внешней скоростной характеристикой ДВС.

Расчетные формулы:

-эффективная мощность двигателя для интересующего режима работы, кВт;

, кВт,

где

 - для карбюраторного 4-х цилиндрового двигателя;

, кВт(2.1)

-эффективный крутящий момент на коленчатом валу, H*м;

, Нм(2.2)

-эффективный удельный расход топлива, г/кВт*ч;

, (2.3)

где

 - для карбюраторных двигателей

-часовой расход топлива,кг/ч.

Q_ч=g_еN_е10^-3(2.4)

В формулах (2.1)-(2.3) :

N_H=N_emax – номинальная(максимальная) мощность двигателя;

λ_д=ω_д/ω_H – коэффициент, характеризующий скоростной режим работы ДВС:

ω_д- текущая(интересующая) частота вращения коленчатого вала, с^-1;

λ_д=λ_H=1 – номинальный режим работы двигателя (с максимальной мощностью);

λ_д<1 – работа двигателя с нагрузкой выше номинала (с перегрузкой);

λ_д>1 – работа двигателя с недогрузкой;

a,b,c – коэффициенты, выбираемые с учетом типа двигателя при расчете N_e(см. приложение 2);

a_T,b_T,c_T- то же для расчета g_e. (см. Приложение 2).

Для табл.2 недостающие параметры определяют и принимают:

 - текущее значение частоты, где

 - коэффициент, характеризующий степень использования оборотов двигателя;

 - номинальное значение частоты, ;

;

l_мах=1.20...1.25 – для ЛА с карбюраторным двигателем;

l_мах=1.10...1.15 - для ГА с карбюраторным двигателем;

l_мах=1.07...1.08 – для АТС с дизельным двигателем.

*Здесь и далее по всем формулам следует привести хотя бы один вариант расчёта в цифрах.

Коэффициенты приспособляемости ДВС.

Чтобы оценить, какие перегрузки способен преодолеть двигатель, необходимо определить коэффициенты приспособляемости, которые рассчитываются по формулам:

K_м=М_емах/М_н = 142,72/114,18=1,25 (2.5)

– коэффициент приспособляемости по нагрузке;

K_w=w_н/w_м = 481,71/240,86=1,99 (2.6)

 

- коэффициент приспособляемости по частоте вращения,

где М_емах –максимальный крутящий момент двигателя (из табл. 2);

w_м – частота вращения коленчатого вала при М_емах.

Данные расчёта см. табл. 2

Графическая зависимость - рис.1.

Таблица 2.

Расчет выходных данных ДВС.

№ n/n	λд	ωд, С	Ne*, кВт	Ме, Н*м	ge, г/(кВт*ч)	Qч, кг/ч	Примечание
1	0,3	144,51	19,965	138,15	272,16	5,43	Nн =55кВт nн =4600 об/мин gе(Nн) =280 г/кВт*ч или gе min=248,64 KM =1,25 Kω = 1,99
2	0,4	192,68	27,280	141,58	259,84	7,09
3	0,5	240,86	34,375	142,72	252,00	8,66
4	0,6	289,03	40,920	141,58	248,64	10,17
5	0,7	337,20	46,585	138,15	249,76	11,64
6	0,8	385,37	51,040	132,44	255,36	13,03
7	0,9	433,54	53,955	124,45	265,44	14,32
8	1,0	481,71	55,000	114,176	280,00	15,40
9	1,1	529,88	53,845	101,617	299,04	16,10
10	1,2	578,05	50,160	86,774	322,56	16,18
lмах

* Для дизелей N_е рассчитывают по формуле 2.1 до l_д=1

Внешняя скоростная характеристика двигателя

Рис. 1.