Внимание! Размещенный на сайте материал имеет информационно - познавательный характер, может быть полезен студентам и учащимся при самостоятельном выполнении работ и не является конечным информационным продуктом, предоставляемым на проверку.

Артикул: tia003

Автор решения: admin

Расчет тяговой динамики и топливной экономичности двигателя автомобиля. Расчет мощности и частоты вращения коленчатого вала. Расчет и построение…

Расчет тяговой динамики и топливной экономичности двигателя автомобиля.

Расчет мощности и частоты вращения коленчатого вала.
Расчет и построение внешней скоростной характеристики двигателя.
Определние передаточного числа главной передачи.
Подбор передаточных чисел коробки передач
Расчет и построение динамической характеристики автомобиля.
Раcчет и построение экономической характеристики автомобиля.

Заказать похожую задачу

Решение задачи

Тяговая динамика и топливная экономичность двигателя

автомобиль

Ваз 2106

грузоподьемность

Число передач

Максимальная скорость движения на прямой передаче

Приведенный коэффициент дорожного сопротивления

Масса машины

Лобовая площадь

Литраж двигателя

Номинальная частота вращения

число тактов

Среднее индикаторное давление в цилиндре

Решение.

1. Расчет мощности и частоты вращениея вала двигателя автомобиля

Мощность двигателя, также можо найти, необходимую для движения полностью нагруженного автомобиляс установившейся максимальной скоростью в заданных дорожных условиях

где

- приведенный коэффициент дорожного сопротивления,

- коэффициент обтекаемости автомобиля,

- площадь лобового сопротивления автомобиля;

Частота вращения коленчатого вала двигателя, соответствующая максимальной мощности, определяется коэффициентом оборотности двигателя , равным отношению частоты вращения коленчатого вала двигатеоля к соответствующей скорости движения автомобиля.

Расчет и построение внешней скоростной характеристики двигателя.

В зависимости от типа двигателя (четырехтактный с искровым зажиганием или четырехтактный дизельный) составим

При известной максимальнй мощности и соответствующей ей максимальной частоте внешнюю скоростную характеристику можно построить используя эмпирическую формулу предложенную Лейдманом С.Р., которая имеет следующий вид

где

- коэффициенты, характеризующие тип двигателя (см таблицу)

тогда

при

или проще свести все полученные данные в таблицу:

при

Крутящий момент

при

Полученные данные сведем в таблицу

при

По полученным данным построим график

Кривая удельного расхода для двигателя строится на основании следующих данных:

Часовой расход топлива лдля каждого значения частоты вращения коленчатого вала двигателя подсчитывается по формуле:

при

Составим графики удельного и часового расхода топлива:

Определение передаточного числа главной передачи

Пользуясь выражением для определения теоретической скорости движения автомобиля можно найти передаточное число главной передачи автомобиля. При движении автомобиля на прямой передаче передаточное число коробки передач а скорость движения будет максимальной, тогда

-частота вращения коленчатого вала двигателя при максимальной скорости движения автомобиля на прямой передаче;

- расчетный радиус ведукщих колес автомобиля, м;

Полученное значение подставляем в формулу:

Подбор передаточных чисел коробки передач

Для определения передаточных чисел коробки передач, сначала определим передаточное число на первой, самой низкой передаче.

Передаточное число должно удовлетворять следующим требованиям:

1.обеспечить преодоление повышенных дорожных сопротивлений движению;

2. не вызвать буксования ведущих колес автомобиля при передаче ведущего крутящего момента двигателя.

Эти требования будут выполнены, если макимальная касательная сила тяги автомобиля

Отсюда передаточное число коробки передач на первой передаче

где

- Приведенный максимальный коэффициент дорожного сопротивления;

- Сила тяжести автомобиля,Н;

- радиус качения ведущих колес,м;

- максимальный крутящий момент двигателя;

- КПД трансмиссии на первой передаче

Найденное передаточное число должно исключать полное буксование ведущих колес, которое может возникнуть при максимальной касателной силе тяги автомобиля.

для этого необходимо, чтобы максимальная касателная сила тяги аватомобиля, подводимая к колесам, была не меньше или равна максимальной силе сцепления ведущих колес с дорогой, т.е.

- коэффицент сцепления ведущих колес с дорогой, принимается в пределах 0.5...0.6

- коэффицент нагрузки ведущих колес

Таким образом, передаточное число первой ступени коробки передач должно лежать в пределах, обуславливающее преодоление автомобилем максимального дорожного сопротивления и отсутствия буксования передних колес.

Зная передаточное число первой ступени коробки передач, переходим к определнию передаточных чисел на промежуточных передачах.

Если исходить из условия сохранения постоянного интервала изменения чисел оборотов коленчатого вала двигателя, при разгоне на различных передачах, что обуславливает наибольшую производительность т экономичность автомобиля, то получим ряд передаточных чисел, подчиняющихся закону геометрической прогрессии:

откуда

В частном случае, когда высшая передача является прямой

тогда

Зная передаточное число первой передачи, остальные передаточные числа коробки передачмогут быть найдены по формуле

можно свести все вычисления в таблицу:

передача

передаточное число

Зная передаточное число коробки передач и главной передачи, определяем передаточное число трансмиссии

Полученные данные сведем в таблицу:

Передача

Передаточное число трансмиссии

Определим скорость движения автомобиля при постоянной частоте вращения коленчатого вала

Полученные данные сведем в таблицу:

Передача

Скорость движения

Расчет и построение динамическеой характеристики автомобиля

Динамической характеристикой автомобиля называют графически выраженную зависимость динамического фактора от скорости движения автомобиля на различных передачах.

Как известно динамический фактор представляет собой отношение избыточной касательной силы к силе тяжести автомобиля:

- касательная силы тяги автомобиля,Н;

- сила сопротивления воздуха,Н;

- сила тяжести автомобиля с грузом, Н

- коэффициент обтекаемости ,кг/м^3

Величина динамического фактора зависит от характера протекания кривой крутящего момента двигателя, передаточного числа трансмиссии, скорости движения автомобиля и его массы.

Задаемся рядом значений частоты коленчатого вала

Для выбранных частот увращения коленчатого вала двигателя подсчитываем величины скоростей автомобиля на каждой пеоедача по формуле

на первой передаче:

при

на второй передаче:

при

на третьей передаче:

при

на четвертой передаче:

при

на пятой передаче:

при

Сведем все полученные данные в таблицу и построим график

Опеределим величину касательной силы тяги по передачам

где для первой передачи:

-для второй:

-для третьей:

-для четвертой:

-для пятой:

КПД трансмиссии:

Производя аналогичные расчеты для каждой передачи получим:

при частоте

моменте

первая

вторая

третья

четвертая

пятая

Подсчитываются значения силы сопротивления воздуха для скоростей движения автомобиля, соответствующих исходным значениям частоты вращения коленчатого вала двигателя по формуле:

где

- коэффициент обтекаемости автомобиля

-площадь лобовой поверхности автомобиля

на первой передаче:

при

на второй передаче:

при

на третьей передаче:

при

на четвертой передаче:

при

на пятой передаче:

при

Полученные данные сведем в таблицу и построим график

при частоте

передачи:

первая

вторая

третья

четвертая

пятая

Определяем величину динамического фактора для каждой скорости на всех передачах по формуле:

Сведем все имеющиеся данные по касательной силе и силе сопротивления воздуха в таблицу в соответствии с выбранными передачами а правее образуем таблицу с результатом динамического фактора:

Первая передача:

при касательной силе и силе сопротивления воздуха - динамический фактор