Динамический расчёт автомобиля
Графическое изображение зависимости динамического фактора от скорости движения автомобиля называется динамической характеристикой автомобиля. Для построения теоретической динамической характеристики необходимы данные внешней скоростной характеристики двигателя [Me=f(n)], параметры ходовой части (rk) и передаточные числа трансмиссии (iтр). На зависимости Me=f(n) выделяют не менее пяти точек. Для выделенных точек последовательно определяют: 1. Скорость движения автомобиля
V = 2 • π • rk • n / iтр
2. Силу сопротивления воздушного потока Pw = k • F • V2
3. Касательную силу тяги на колесах
Pk = Me • iтр • ξтр / rk
4. Динамический фактор порожнего автомобиля
D = (Pk – Pw) / Ga
Каждая линия динамической характеристики автомобиля определяется не менее чем по пяти точкам. Вышеперечисленную последовательность повторяют для каждой передачи КПП, изменяя величину передаточного отношения трансмиссии. Рассмотрим 1-ю передачу: ik1 = 10.75; i0 = 4.84; rk = 0.3485; iтр = 52.03 Берем любые пять точек из данных внешней скоростной характеристики. Для них:
1. Ищем скорость движения автомобиля по заданным пяти точкам: V1 = 2 • 3.14 • 0.3485 • 645 / 52.03 • 60 = 0.1666 V2 = 2 • 3.14 • 0.3485 • 1032 / 52.03 • 60 = 0.7235 V3 = 2 • 3.14 • 0.3485 • 1419 / 52.03 • 60 = 0.9948 V4 = 2 • 3.14 • 0.3485 • 1999 / 52.03 • 60 = 1.4014 V5 = 2 • 3.14 • 0.3485 • 2580 / 52.03 • 60 = 1.8087 Ищем силу сопротивления воздушного потока по заданным пяти точкам: Pw(1) = 0.5 • 3.5 • (0.1666)2 = 0.2916 Pw(2) = 0.5 • 3.5 • (0.7235)2 = 0.916 Pw(3) = 0.5 • 3.5 • (0.9948)2 = 1.7319 Pw(4) = 0.5 • 3.5 • (0.4014)2 = 3.4369 Pw(5) = 0.5 • 3.5 • (0.8087)2 = 5.7249 2. Ищем касательную силу тяги по заданным пяти точкам: Pk(1) = 196.56809 • 52.03 • 0.82 / 0.3485 = 24064.56 Pk(2) = 205.25848 • 52.03 • 0.82 / 0.3485 = 25128.47 Pk(3) = 206.49996 • 52.03 • 0.82 / 0.3485 = 25280.45 Pk(4) = 194.3955 • 52.03 • 0.82 / 0.3485 = 23798.58 Pk(5) = 165.53103 • 52.03 • 0.82 / 0.3485 = 20264.89 3. Ищем динамический фактор порожнего автомобиля по заданным пяти точкам: D(1) = (24064.56 – 0.2916) / 24525 = 0.9812 D(2) = (25128.47 – 0.916) / 24525 = 1.0246 D(3) = (25280.45 – 1.7319) / 24525 = 1.0307 D(4) = (23798.58 – 3.4369) / 24525 = 0.9702 D(5) = (20264.89 – 5.7249) / 24525 = 0.8261 Рассмотрим 2-ю передачу: ik2 = 4.8; i0 = 4.84; rk = 0.3485; iтр = 23.232
Рассмотрим 3-ю передачу: ik3 = 2.2; i0 = 4.84; rk = 0.3485; iтр = 10.65
Рассмотрим 4-ю передачу: ik4 = 1; i0 = 4.84; rk = 0.3485; iтр = 4.84
Динамическую характеристику строят для автомобиля определенного веса. Для того, чтобы её применить для анализа динамических свойств автомобиля различного веса, её необходимо дополнить, то есть сделать универсальной. В начале строят характеристику порожнего автомобиля, а затем её дополняют. Определяют максимальное значение коэффициента загрузки:
Гmax = (ma + mг) / ma
где ma и mг – соответственно масса автомобиля и груза. Гmax = (2500+2500) / 2500 = 2 Из точки, заданной максимальной скорости движения проводят вторую вертикальную координатную ось, с уменьшением в Гmax раз масштабом динамического фактора. Горизонтальную ось разбивают на разные отрезки и проводят вертикальные линии. На вертикальных осях равные значения динамического фактора соединяют наклонными прямыми. Топливная экономичность автомобиля
Статистической обработкой топливно-экономических характеристик ДВС установлено, что удельный расход топлива определяется удельным расходом его при максимальной мощности двигателя и степенью использования мощности и частоты вращения. Топливно-экономическую характеристику строят в предложении установившегося движения автомобиля по горизонтальной дороге с полной нагрузкой в следующей последовательности: 1. Задаются коэффициенты сопротивления качению автомобиля f: f1 = f = 0.025 f2 = f + 0.03 = 0.055 f3 = f + 0.05 = 0.075 2. По универсальной динамической характеристике автомобиля определяют необходимую передачу для движения автомобиля. 3. Задаются пятью значениями скорости движения на определённой передаче. 4. Определяют соответствующие заданным значения скорости, величины частот вращения коленчатого вала двигателя. n = 30 • V • iтр / (π • rk), об/мин 5. Определяют величины сил сопротивления воздушного потока Pw и сопротивление качению автомобиля Pf
Pf = f • (Ga + Gr) При известных сопротивлениях Pw и Pf определяют необходимую для движения автомобиля мощность двигателя.
Ne/ = [(Pw + Pf) • V] / (103 • ξтр), кВт
6. Используя внешнюю скоростную характеристику двигателя, определяют степени использования мощности и частоты вращения И и Е
И = Ne/ / Neg E = n/ / nN
7. По расчётным формулам определяют значения КИ и КЕ – коэффициенты, учитывающие степень использования мощности и частоты вращения коленчатого вала двигателя. Для карбюраторных двигателей: КИ = 3.27 – 8.22 • И + 9.13 • И2 – 3.18 • И3 КЕ = 1.25 – 0.99 • Е + 0.98 • Е2 – 0.24 • Е3 8. Определяют удельный расход топлива: ge = geN • КИ • КЕ, г/кВт•ч Величину geN принимают по данным внешней скоростной характеристики. 9. Определяют расход топлива на 100 км пути:
Qs = (ge • Ne/) / (36 • V • ρт), л
где ρт – плотность топлива, кг/л 10.Строят топливно-экономическую характеристику автомобиля Для коэффициента сопротивления качению автомобиля f 1 f1 = 0.025 Определяем 4-ю передачу для движения автомобиля при f1 4. n1 = 645; n2 = 1032; n3 = 1419; n4 = 1999; n5 = 2580. 4. Pf = 0.025 • (2500 + 2500) • 9.8 = 1225 Pw1 = 41.3513; Pw2 = 105.8594; Pw3 = 200.1403; Pw4 = 397.1857; Pw5 = 661.621 5. Ne1/ = [(41.3513 + 1225) • 4.861] / (103 • 0.82) = 7.5071 Ne2/ = [(105.8594 + 1225) • 7.7776] / (103 • 0.82) = 12.6231 Ne3/ = [(200.1403 + 1225) • 10.6942] / (103 • 0.82) = 18.5863 Ne4/ = [(397.1857 + 1225) • 15.0653] / (103 • 0.82) = 29.8033 Ne5/ = [(661.621 + 1225) • 19.44] / (103 • 0.82) = 44.73 6. И1 = 7.5071 / 13.270.31 = 0.5657 И2 = 12.6231 / 22.17119 = 0.5693 И3 = 18.5863 / 30.66978 = 0.606 И4 = 29.8033 / 40.68328 = 0.7326 И5 = 44.73 / 44.7 = 1.0007 E1 = 645 / 2580 = 0.25 E2 = 1032 / 2580 = 0.4 E3 = 1419 / 2580 = 0.55 E4 = 1999 / 2580 = 0.78 E5 = 2580 / 2580 = 1 7. КИ1 = 3.27 – 8.22 • 0.5657 + 9.13 • (0.5657)2 – 3.18 • (0.5657)3 = 0.9661 КИ2 = 3.27 – 8.22 • 0.5693 + 9.13 • (0.5693)2 – 3.18 • (0.5693)3 = 0.9628 КИ3 = 3.27 – 8.22 • 0.606 + 9.13 • (0.606)2 – 3.18 • (0.606)3 = 0.934 КИ4 = 3.27 – 8.22 • 0.7326 + 9.13 • (0.7326)2 – 3.18 • (0.7326)3 = 0.898 КИ5 = 3.27 – 8.22 • 1.0007 + 9.13 • (1.0007)2 – 3.18 • (1.0007)3 = 1.0003 КЕ1 = 1.25 – 0.99 • 0.25 + 0.98 • (0.25)2 – 0.24 • (0.25)3 = 1.06 КЕ2 = 1.25 – 0.99 • 0.4 + 0.98 • (0.4)2 – 0.24 • (0.4)3 = 0.996 КЕ3 = 1.25 – 0.99 • 0.55 + 0.98 • (0.55)2 – 0.24 • (0.55)3 = 0.962 КЕ4 = 1.25 – 0.99 • 0.78 + 0.98 • (0.78)2 – 0.24 • (0.78)3 = 0.959 КЕ5 = 1.25 – 0.99 • 1 + 0.98 • (1)2 – 0.24 • (1)3 = 1 8. ge1 = 353.33316 • 0.9661 • 1.05 = 361.837 ge2 = 327.89315 • 0.9628 • 0.996 = 314.433 ge3 = 315.17315 • 0.934 • 0.962 = 283.186 ge4 = 319.94317 • 0.898 • 0.959 = 275.53 ge5 = 353.33316 • 1.0003 • 1 = 353.455 9. Qs1 = (361.837 • 7.5071) / (36 • 4.861 • 0.75) = 20.697 Qs2 = (314.433 • 12.6231) / (36 • 7.7776 • 0.75) = 18.901 Qs3 = (283.186 • 18.5863) / (36 • 10.6942 • 0.75) = 18.229 Qs4 = (275.53 • 29.8033) / (36 • 15.0653 • 0.75) = 20.188 Qs5 = (353.455 • 47.73) / (36 • 19.44 • 0.75) = 30.121 Для коэффициента сопротивления качению автомобиля f 2 f2 = 0.055 Определим 3-ю передачу для движения автомобиля при f2:
Для коэффициента сопротивления качению автомобиля f 3 f3 = 0.075 Определим 3-ю передачу для движения автомобиля при f3:
Заключение
Составной частью курсовой работы является проведение теплового расчёта двигателя проектируемого автомобиля. Тепловой расчёт позволил аналитически с достаточной степенью точности определить основные параметры вновь проектируемого двигателя, а также оценить индикаторные и эффективные показатели его работы. Результаты теплового расчёта ДВС в дальнейшем использовались для расчёта и построения теоретической внешней скоростной характеристики двигателя, в свою очередь используемую при расчёте динамики автомобиля.
Список литературы 1. Автомобиль: основы конструкции/ Н.Н. Вишняков, В.К. Вахламов, А.Н. Нарбут и др. – М.: Машиностроение, 1986. – 304 с.; ил. 2. Осепчугов В.В., Фрумкин А.К. Автомобиль: анализ конструкций, элементов расчета. – М.: Машиностроение, 1989. – 304 с.; ил. 3. Литвинов А.С., Фаробин Я.Е. Автомобиль: теория эксплуатационных свойств. – М.: Машиностроение, 1989. – 240.; ил. 4. Устройство автомобиля/ Е.В. Михайловский, К.Б. Серебряков, Е.Я. Тур. – М.: Машиностроение, 1987. – 352 с.; ил. 5. Краткий автомобильный справочник. – М.: Транспорт, 1982. – 464 с. – (НИИАТ) 6. Автомобили: Методические указания по курсовому проектированию/ Сост. В.В. Макаров. – Йошкар–Ола: МарГТУ, 2001. – 44 с.
Популярное: Как вы ведете себя при стрессе?: Вы можете самостоятельно управлять стрессом! Каждый из нас имеет право и возможность уменьшить его воздействие на нас... Модели организации как закрытой, открытой, частично открытой системы: Закрытая система имеет жесткие фиксированные границы, ее действия относительно независимы... Как выбрать специалиста по управлению гостиницей: Понятно, что управление гостиницей невозможно без специальных знаний. Соответственно, важна квалификация... ©2015-2024 megaobuchalka.ru Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. (209)
|
Почему 1285321 студент выбрали МегаОбучалку... Система поиска информации Мобильная версия сайта Удобная навигация Нет шокирующей рекламы |