Файл: А.С. Фурман Транспортные средства. Методические указания по выполнению курсового проекта для студентов специальности 150200.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 09.06.2024
Просмотров: 51
Скачиваний: 0
8
ся изображать одновременно контуры одних и тех же агрегатов при различных вариантах расположения.
На компоновочной схеме АТС должны быть указаны габаритные размеры АТС, установочные размеры основных узлов и агрегатов относительно осей и верхней полки лонжерона рамы или опорной поверхности, дорожные просветы, углы свеса, углы установки карданных валов, угол наклона двигателя, смещения от продольной оси автомобиля, зазоры между подрессоренными и неподрессоренными частями. Положение двигателя на чертежах задают точкой пересечения оси коленчатого вала с плоскостью переднего торца блока цилиндров. Высотные размеры, изменяющиеся при загрузке АТС, указывают для двух состояний: без нагрузки и под нагрузкой.
При компоновке грузового автомобиля с опрокидывающейся кабиной кабину изображают в транспортном и откинутом положении и наносят размеры, определяют угол опрокидывания кабины. При компоновке автомобилей-самосвалов кузов также изображается в транспортном и откинутом положении.
Полученные в результате эскизной компоновки АТС габаритные размеры не должны превышать предельные значения, установленные нормативными документами.
Компоновочная схема проектируемого АТС должна быть шагом вперед по сравнению со схемой прототипа, с учетом современного состояния и тенденций развития конструкций АТС.
На чертеже эскизной компоновки АТС приводится кинематическая схема трансмиссии АТС.
2.2.Расчет эксплуатационных свойств АТС 2.2.1.Внешняя скоростная характеристика двигателя.
Внешняя скоростная характеристика двигателя представляет собой зависимость мощности и крутящего момента двигателя от частоты вращения коленчатого вала.
Внешняя скоростная характеристики двигателя строится с помощью следующих формул:
|
|
|
|
|
|
|
ne |
|
|
2 |
|
|
3 |
|
|
|
N |
|
= |
N |
|
a |
+ |
b |
ne |
− |
c |
ne |
|
, |
(5) |
||
|
|
|
nN2 |
nN3 |
||||||||||||
|
e |
|
|
max |
|
|
nN |
|
|
|
|
9
Me = 9550 Nn e , (6)
e
где Ме - крутящий момент двигателя, Нм; Nе - значение мощности развиваемое двигателем, кВт; nN - частота вращения коленчатого вала двигателя при максимальной мощности (номинальная), об/мин; ne - задаваемая частота вращения, об/мин; Nmax - максимальная мощность двигателя, кВт.
По формулам определяются значения мощности и крутящего момента двигателя от 0,1 до 1,2 номинальной частоты вращения коленчатого вала двигателя с интервалом 0,1 от номинальной частоты, при этом начальные обороты двигателя, т.е. обороты холостого хода, должны находиться в пределах:
500-600 об/мин – дизельные двигатели; 500-1000 об/мин – карбюраторные, в зависимости от быстроход-
ности.
Коэффициенты a, b и c зависят от типа и особенности конструкции двигателя. Для карбюраторных двигателей можно принимать а=b=с=1,а для дизелей, в зависимости от типа камеры сгорания, могут быть приняты следующие значения коэффициентов:
Таблица 4. Значения коэффициентов Лейдермана для дизелей
Тип камеры сгорания: |
А |
b |
C |
-предкамера |
0,87 |
1,13 |
1 |
-вихревая камера |
0,6 |
1,4 |
1 |
-неразделенная камера |
0,53 |
1,56 |
1,09 |
2.2.2. Определение максимальной скорости автомобиля
Для определения максимальной скорости автомобиля в формулу
(7) подставляем несколько значений скоростей. По полученным значениям строим кривую изменения мощностей сил сопротивления в зависимости от скорости движения. На этом же графике проводим скоростную мощность автомобиля Nν , выдаваемую двигателем. В точке пересечения этих кривых и будет находиться максимальная скорость автомобиля.
10
|
|
кFV 3 |
M |
a |
gψ |
V |
|
|
|||
|
Nv = |
|
a max |
+ |
|
|
a max |
|
, |
(7) |
|
|
|
1000η TP |
|
1000η ТР |
|
||||||
где к - коэффициент обтекаемости, Нс2/м4; |
F- лобовая площадь авто- |
||||||||||
мобиля, м2; Vаmax- максимальная скорость АТС, м/с; |
η TP- КПД транс- |
||||||||||
миссии; |
Ма - масса АТС, кг; |
g- ускорение свободного падения, м/с2; |
|||||||||
ψ - коэффициент общего дорожного сопротивления. |
|
||||||||||
При |
расчете |
значение |
Nν |
принимать |
равным |
Ne по внешней |
скоростной характеристике с отношением частот вращения коленчатого вала двигателя 1,1 для карбюраторных двигателей без ограничителей, 0,9 для карбюраторных двигателей с ограничителем и 1,0 для дизелей.
При Va≥ 15 м/с коэффициент общего дорожного сопротивления корректируется по формуле
|
|
|
2 |
|
|
|
|
ψ = ψ |
|
1+ |
|
Va |
|
, |
(8) |
|
1500 |
||||||
|
0 |
|
|
гдеψ 0 - коэффициент общего дорожного сопротивления при Va<15 м/с,
ψ 0 =0,016.
2.2.3. Выбор передаточных чисел трансмиссии Передаточное число главной передачи рассчитывают из условия
обеспечения максимальной скорости движения АТС при номинальной частоте вращения коленчатого вала двигателя для дизеля, при частоте вращения, равной 0,9 - номинальной для карбюраторного двигателя с ограничителем, и 1,2 - номинальной для карбюраторного двигатели без ограничителя по формуле
iг = |
0,105 |
nvrд |
|
|
V i i |
, |
(9) |
||
|
|
amax кв д |
|
|
где rд - радиус колеса динамический,м; |
iкв- передаточное число выс- |
шей передачи КПП; iд- передаточное число дополнительной коробки. Передаточное число первой передачи КПП выбирается из условий преодоления максимального дорожного сопротивления и сохранения
сцепления ведущих колес с дорогой по формулам
11
ik1 |
= |
Ma gψ |
maxrд |
|
|
|
Me maxiгiдη тр |
, |
(10) |
||||
|
|
где Мемах- максимальный крутящий момент двигателя, Нм; iг- передаточное число главной передачи; iд- передаточное число дополнительной коробки; ψ max – максимальный коэффициент общего дорожного сопротивления принимается равным максимальному динамическому фактору; η тр – КПД трансмиссии.
ik1 |
≤ |
Маведϕ rд |
|
|
|
Мемахiгiдη тр |
, |
(11) |
|||
|
|
||||
где Мавед – масса, приходящаяся на ведущие колеса автомобиля, |
кг; |
ϕ - коэффициент сцепления колес с дорогой (принимается 0,8 для легковых автомобилей и 0,7 для грузовых).
Передаточные числа промежуточных ступеней рассчитываются по формуле
i |
= |
n− 1 in− kiк− 1 |
|
k |
|
k1 кв , |
(12) |
где к-номер ступени КПП; n- число ступеней в КПП.
2.2.4.Тяговый баланс АТС Уравнение тягового баланса решается графическим путем: строит-
ся тяговая характеристика АТС на каждой ступени коробки передач, кривая силы общего дорожного сопротивления, а также кривая суммы сил сопротивления воздуха и общего дорожного сопротивления.
Формулы для расчета:
-Скорость автомобиля на i-й передаче:
V |
a |
= 0,105 |
ne rk |
|
|
||
|
, |
(13) |
|||||
|
|
i |
i |
г |
|||
|
|
|
|
к1 |
|
|
где rк- радиус колеса кинематический, м; iк- передаточное число i-й передачи КПП; iг- передаточное число главной передачи.
12
- Сила тяги автомобиля на i-й передаче:
Рт = |
Меiкiгη тр |
|
|
rд |
, |
||
|
где Ме- крутящий момент двигателя, Нм.
- Сила сопротивления воздуха:
Pв = кFVа2 .
- Сила общего дорожного сопративления:
Рд = Ма gψ .
(14)
(15)
(16)
2.2.5. Динамическая характеристика АТС Для построения динамической характеристики определяют дина-
мический фактор АТС для скоростей движения от минимальной до максимальной на каждой ступени коробки передач с интервалом, соответствующим частотам вращения вала двигателя через 0,1 от номинальной частоты. На динамической характеристике наносят кривую коэффициента общего дорожного сопротивления, а также дополняют номограммой нагрузок.
Динамический фактор определяют по формуле
D |
= |
Pт − |
Pв |
|
|
|
М а g , |
(17) |
|||||
|
|
где Pт - сила тяги автомобиля, Н; Pв - сила сопротивления воздуха, Н.
Масштабный коэффициент для перехода к оси Do (ось порожнего автомобиля) можно рассчитать по формуле
MD0 = |
Ma g |
|
MD M0 g , |
(18) |
где MD –масштабный коэффициент по оси D,1/мм; М0 – снаряженная масса АТС, кг.