Файл: расчетка по авто ВАЗ-21011 4 вар с.doc

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 10.10.2024

Просмотров: 42

Скачиваний: 0

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

2. Тяговый расчет автомобиля

Исходные данные:

Тип автомобиля – легковой;

Грузоподъемность = 300 кг;

Колесная формула – 4Х2;

Число передач – 4;

Максимальная скорость = 38,9 м/с (140 км/ч).

По исходным данным выбираем за прототип автомобиль ВАЗ 21011.

2.1. Определение вспомогательных параметров автомобиля

Полная масса автомобиля:

ma = mг + mc + mп 2.1

где mг — масса перевозимого груза (грузоподъемность или пассажировместимость) или багажа;

mc — собственная масса автомобиля в снаряженном состоянии без груза. Слагается из конструктивной (сухой) массы автомобиля, массы топлива, массы технических жидкостей, западного колеса, инструмента, принадлежностей и технологического оборудования;

mп — масса водителя и пассажиров в кабине грузового автомобиля или масса водителя и пассажиров в легковом автомобиле или автобусе. Средняя масса пассажира и водителя 70 кг.

Следовательно:

ma = 50 + 955 + 350 = 1355кг

Силу тяжести (вес) рассчитаем по формуле: G = 9,81* ma

G = 1355 * 9,81 = 13292,6Н = 13,3кН

Шины выбирают в соответствии с типом автомобиля, условиями его эксплуатации, нагрузкой на колесо.

Динамический радиус определяют по формуле

rк = 10-3 * rст * λш

rк = 0,265*0,98 = 0,26м

где λш — коэффициент, учитывающий деформацию шины от приложения тангенциальной нагрузки (равен 0,96 – 0,98). В нашем расчете

λш = 0,98

Силу сопротивления воздуха определяют так:

Рw max = k * F * V2max 2.2

где k — коэффициент сопротивления воздуха, ;

F — площадь поперечного сечения (миделево сечение) автомобиля, м3;

V— скорость движения автомобиля, м/с.

Площадь поперечного сечения рассчитывают приближенно, используя данные автомобиля прототипа F = β*В*На, где β — коэффициент заполнения площади. Для легковых автомобилей β = 0,78—0,8 и для грузовых автомобилей β = 0,75—0,9; В – габаритная ширина, м; Hа — габаритная высота автомобиля, м.


Для нашего расчета принимаем β = 0,8

F = 0,8 * 1,68 * 1,64 = 2,2

Подставляя полученные значения в формулу 2.2

Рw = 0,3 * 2,2 * 1622,5 = 1072,9Н = 1,08кН

Мощность на преодоление сопротивления воздуха увеличивается пропорционально кубу скорости:

Nw = k * F * V3 2.3

Nw = 0,3 * 2,2 * 65353,4 = 43214,9Вт = 43,215кВт

2.2 Определение основных параметров автомобиля

2.2.1. Определение мощности двигателя.

Тип двигателя выбирают по аналогии с автомобилем-прототипом.

Мощность двигателя, которую он развивает при равномерном движении автомобиля по хорошей горизонтальной дороге, на прямой передаче, с максимальной скоростью, определяют из уравнения мощностного баланса

2.4

где ψv — коэффициент суммарного дорожного сопротивления при движении по хорошей горизонтальной дороге, в данном случае ψv = ƒ;

G — полный вес автомобиля, Н;

Vmax — максимальная скорость автомобиля, м/с;

k — коэффициент сопротивления воздуха, Н*с24;

тр— механический КПД трансмиссии автомобиля на прямой передаче.

Механический коэффициент полезного действия трансмиссии определим, исходя из ее кинематической схемы по формуле (1.9).

тр= 0,973*0,981(1 – 0,05)1 = 0,914

После того как будет определена мощность Nv построим график внешней скоростной характеристики двигателя, представляющий зависимость Ne, Mк, gе = ƒ(nдв; Vа)- в такой последовательности:

а) в соответствующем масштабе на оси абсцисс откладываем шкалу частот вращения вала двигателя;

б) задаем значение частоты вращения вала двигателя при максимальной мощности nN по прототипу и отметим в масштабе на оси абсцисс;

в) выбираем соотношение между частотой вращения вала двигателя при максимальной скорости автомобиля nv и частотой вращения вала двигателя при максимальной мощности двигателя

λ = 1,10—1,15 — для карбюраторных двигателей без ограничения частоты вращения вала двигателя (легковые и грузовые грузоподъемностью выше 1500кг);


λ = 1,0 — для дизелей и карбюраторных двигателей с ограничителем частоты вращения вала двигателя (грузовые автомобили грузоподъемностью выше 1500кг).

В нашем случае λ = 1,1; nv = 5600 * 1,1 = 6160 об/мин

г) подсчитывают значение коэффициента оборотности по формуле

2.5

д) используя значение коэффициента оборотности, определим скорости движения автомобиля при соответствующих частотах вращения вала двигателя (Vа = nдв/0) и нанесем их на ось абсцисс.

е) строят теоретическую внешнюю скоростную характеристику двигателя.

Максимальную мощность двигателя подсчитывают по формуле

2.6

где с1, с2, с3 – статистические коэффициенты;

с1= с2 = с3 = 1 - для карбюраторного двигателя; с1 = 0,53; с2 = 1,56; с3 = 1,09 —для дизелей,

ж) текущие значения мощности двигателя определяют по формуле

где n – произвольное, в пределах рабочей зоны, значение частоты вращения вала двигателя, мин-1. Рабочей зоной частот вращения выбираем диапазон от nv до n = (0,4 ... 0,5) nv.

n1 = 2400

n2 = 3600

n3 = 4900

n4 = 5500

n5 = 6160

Ne1 = 32845,1Вт = 32,85кВт

Ne2 = 48661,9Вт = 48,66кВт

Ne3 = 59758,6Вт = 59,76кВт

Ne5 = 60269,3Вт = 60,27кВт

Ne4 = 61523,2Вт = 61,52кВт


Внешнюю скоростную характеристику карбюраторного двигателя представим на рис 1.

з) крутящий момент двигателя подсчитывают по формуле

2.8

где дв - угловая скорость вала двигателя, с-1;

n1 =2400 миндв1 =251,2 с-1 Mк1 =130,8 Нм

n2 =3600 миндв2 =376,8 с-1 Mк2 =129,1 Нм

n3 =4900 миндв3 =512,86 с-1 Mк3 =116,5 Нм

n4 =5500 миндв4 =575,66 с-1 Mк4 =106,9 Нм

n5 =6160 миндв5 =644,75 с-1 Mк5 =93,48 Нм

и) кривую удельного эффективного расхода топлива gе = ƒ(n) построим используя внешнюю скоростную характеристику (регуляторную характеристику дизеля) двигателя-прототипа.

Значения удельного расхода на номинальном режиме можно принять для карбюраторных двигателей gе = 250—320 г/кВт-ч, для дизелей gе = 210—250 г/кВт-ч.

2.3 Определение передаточного числа главной передачи

Передаточное число главной передачи влияет на тягово-динамические и экономические показатели автомобиля. Его определяют, пользуясь выражением:

2.9

Передаточное число главной передачи, полученное расчетом соответствует табличному.

2.4 Определение передаточных чисел в коробке передач

Передаточные числа в коробке передач определяют из условия обеспечения наибольшей интенсивности разгона и плавности переключения шестерен при последовательном переходе с одной передачи на другую, а также для обеспечения движения на первой передаче без буксования по заданной дороге.

Знаменатель геометрической прогрессии ряда, образуемого передаточными числами коробки передач, находят по формуле

2.10

где т — число передач в коробке.

Передаточное число в коробке при работе на первой передаче определяют из условия преодоления заданного сопротивления движению по формуле


2.11

где Мmах— максимальный крутящий момент двигателя, Н*м;

ψ1mах — суммарный коэффициент дорожного сопротивления (берем из задания на проектирование автомобиля).

Проверяем условие движения автомобиля без буксования по заданной дороге. Должно быть удовлетворено условие

2.12

где  — коэффициент сцепления движителей с дорогой;

λк – коэффициент нагрузки на ведущие колеса;

Для нашего расчета принимаем λк = 0,76

Вывод – передаточное число удовлетворяет условию

Тогда:

iкп 1 = 3,97

iкп 2 = 2,55

iкп 3 = 1,63

iкп 4 = 1,048

2.5 Определение скоростей движения автомобиля на различных передачах

Максимальная скорость движения на прямой передаче задана. Скорости движения на промежуточных передачах определим из соотношений:

V1 = 10,63 м/с

V2 = 16,57 м/с

V3 = 25,84 м/с

V4 = 40,28 м/с

3. Динамический расчет автомобиля

В процессе динамического расчета выполняют построение динамической характеристики автомобиля.

Динамический фактор D предложен Е.А. Чудаковым. Используют его для сравнительной оценки динамических качеств различных автомобилей в различных условиях их движения (качество дороги, нагрузка автомобиля). Так как в условиях установившегося движения численные значения динамического фактора и суммарного коэффициента дорожного сопротивления равны, т.е. ψ = D. Зная динамический фактор автомобиля, можно определить, какое дорожное сопротивление он будет преодолевать.

Динамический фактор есть отношение избыточной силы тяги, к полному весу автомобиля:

3.1