Тяговый расчет автомобиля

Анотація

Курсова робота з дисципліни “Трактори й автомобілі” полягає в проектуванні автомобіля для роботи в конкретних умовах, обговорених індивідуальним завданням. Тяговий розрахунок автомобіля – виконується аналітичним способом. Розрахунки завершуються побудовою швидкісною характеристикою двигуна й динамічної характеристики автомобіля, по яких визначаються оптимальні параметри, які повинен мати автомобіль при роботі в заданих умовах, а також вирішуються конкретні завдання.

Обсяг курсової роботи становить 15 сторінки тексту розрахунково-пояснювальної записки з них: два аркуші ілюстрацій на папері формату А4 і три таблиці.

ЗМІСТ

Введення……………………………………………………………………..              5

1 Тяговий розрахунок автомобіля………………………………………….              6

    1.1Визначення вагових параметрів автомобіля…………………………              6

    1.2Визначення потужності двигуна……………………………………...              6

    1.3Розрахунок швидкісної характеристики двигуна……………………              7

    1.4Визначення передаточних чисел трансмісії…………………………              9

    1.5Розрахунок і побудова динамічної характеристики автомобіля…...              11

    1.6Аналіз динамічної характеристики…………………………………..              13

Література……………………………………………………………………              15

Введення

Метою тягового розрахунку автомобіля є визначення параметрів автомобіля, що могли б забезпечити отримання тягових і динамічних показників, установлених для нього по типажу і задовольняли б умовам, у яких буде працювати автомобіль.

При проведенні тягового розрахунку автомобіля визначають масу проектованого авто, потужність двигуна , передаточні числа трансмісії і динамічний фактор.

По закінченні тягового розрахунку автомобіля будують його динамічну характеристику, за допомогою якою можна вирішувати інженерні задачі, що виникають у процесі експлуатації.

1   ТЯГОВИЙ РОЗРАХУНОК АВТОМОБІЛЯ

Технічна характеристика автомобіля прототипу ВАЗ–2105

Тип автомобіля                                                                                                   –              легковий

Число місць                                                                                                  –              5

Вантажопідйомність, кг                                                                      –              50

Власна маса, кг                                                                                                  –              995

Максимальна швидкість руху км/год                                          –              145

Потужність двигуна номінальна, кВт                                          –              47

Частота обертання двигуна номінальна, хв-1                            –              5600

Число передач                                                                                                  –              4

Розмір шин                                                                                                  –              165/80R13

Габаритні розміри (ширина x висота), мм                            –              1620 x 1443

Колія передніх коліс,              мм                                                                      –              1365

Площа лобової поверхні, м2                                                                      –              1,81

1.1Визначення вагових параметрів автомобіля й вибір шин

Повна маса автомобіля ma, кг

              ma = mo + mгр + mпас,

де              =995 кг – власна маса автомобіля з характеристики прототипу

              =50 кг – вантажопідйомність із характеристики прототипу

              маса пасажирів, кг

де              =5 – число пасажирів із завдання

кг

              ma = 995 + 50 + 375 = 1420кг

Фактичне навантаження на шину , Н

              ,

де                –  коефіцієнт навантаження ведучих коліс, приймаємо

                –  число шин осі, приймаємо 

              Н

Відповідно до розрахованого навантаження вибираємо шини автомобіля прототипу 175/70R13

         1.2 Визначення потужності двигуна

Потужність двигуна при максимальній швидкості , кВт

              ,

де              =150 км/год – максимальна швидкість руху із завдання

– механічний КПД трансмісії, приймаємо =0,9

=0,037 – наведений коефіцієнт опору для гарної дороги із завдання

              k=0,3 – коефіцієнт опору повітря

              F=1,81 м2 – площа лобової поверхні автомобіля прототипу

              кВт             

Максимальна потужність автомобіля , кВт

              _____________________________________________,

де              a – коефіцієнт залежний від співвідношення частот обертання вала двигуна при максимальній швидкості й при максимальній потужності

                кВт

1.3 Розрахунок швидкісної характеристики двигуна

Частота обертання вала двигуна при максимальній швидкості , хв-1

              ,

де              =5000 хв –1 – номінальна частота обертання із завдання

              мін -1

Поточне значення потужності на зовнішній характеристиці , кВт

              ,

де – коефіцієнт, що залежить від співвідношення частот n/nн, визначається з таблиці 1.1

Номінальний крутний момент двигуна , Нм

              ,

                Нм

Поточне значення крутного моменту на зовнішній характеристиці, Нм

              ,

де              – коефіцієнт, що залежить від співвідношення частот , визначається з таблиці 1

Таблиця 1.1 – Значення коефіцієнтів ,

Для  маємо

                кВт

                Нм

Результати розрахунку параметрів швидкісної характеристики зводяться в таблицю 1.2

Таблиця 1.2 - Параметри швидкісної характеристики

За даними таблиці 1.2 будуємо графік швидкісної характеристики двигуна

Рисунок 1.1 – Швидкісна характеристика двигуна

1.4 Визначення передаточних чисел трансмісії

Радіус кочення ведучих коліс , для марки 165/80 R13 буде дорівнювати:

              rk =,

де              d – діаметр обода шини, d = 13 · 25.4 = 330 мм

              – коефіцієнт усадки шин

              B = 165 мм– ширина профілю шини автомобіля прототипу

              rk = = 0.3, м

Передаточне число головної передачі

              ,

              = 4,97

Передаточне число першої передачі

              ,

де              ψmax– сумарний коефіцієнт опору важкої дороги із завдання, ψmax = 0.32

              Mmax – максимальний крутний момент із таблиці 1.2, Mmax = 110.

Перевірка умови зчеплення шин з дорогою

,

              де – максимальний коефіцієнт зчеплення шин з дорогою

Умова забезпечення зачеплення:

ік1 ≤ ік1φ,

Тому як 2,73<2,99 то зчеплення шин з дорогою забезпечується

Передаточні числа проміжних передач коробки 

              ,

де              – порядковий номер передачі

                – число передач

1.5 Розрахунок динамічної характеристики автомобіля

Динамічна характеристика це залежність динамічного фактора від швидкості руху , а динамічний фактор – це запас дотичній сили тяги розраховуючи на одиницю ваги машини.

Швидкість руху автомобіля по передачах V, км/год, визначається

              ,

де              – поточна частота обертання вала двигуна з таблиці 1.2, хв -1;

              ік – передаточне число коробки передач на відповідній передачі;

              іо – передаточне число головної передачі.

Швидкість руху автомобіля на першій передачі при 2000 об/хв. Буде дорівнювати:

                                          = 16,65

Дотична сила тяги на ведучих колесах , Н

              ,

де              – поточне значення крутного моменту з таблиці 1.2, Нм

              = 4442,4

Сила опору повітря , Н

              =11,58

Динамічний фактор автомобіля по передачах

Для n = 2000 хв –1 і Mд = 109 Нм  на першій передачі маємо

              = 0,318

Результати розрахунків параметрів динамічної характеристики автомобіля зводимо в таблицю 1.3.

Таблиця 1.3 - Параметри динамічної характеристики автомобіля.