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: 48

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

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, Нс24;

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 Va15 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

=

n1 inkiк1

 

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.