Оценка тягово-скоростных и топливно-экономических свойств автомобиля ГАЗ-3307
Дипломная работа - Транспорт, логистика
Другие дипломы по предмету Транспорт, логистика
вовать потери мощности, обусловленные ухудшением наполнения цилиндра свежим зарядом и тепловой инерцией двигателя.
Значение передаточного числа трансмиссии и окружной силы расiитывается для каждой передачи:
т = Uк.п Up.к Uo, (3.2)
где Uк.п ? передаточное число коробки передач;.к ? передаточное число раздаточной коробки;? передаточное число главной передачи.
КПД трансмиссии
hт = h(к.п) h(р.к) hо h(к) hi(кар), (3.3)
где h(к.п) ? КПД коробки передач;
h(р.к) ? КПД раздаточной коробки;
hо ? КПД главной передачи;
h(к) ? КПД колесного движителя;
h(кар) ? КПД карданной передачи;? число карданных шарниров.
В раiетах принимают следующие значения коэффициентов:
h(к.п) = 0,96 тАж 0,98; h(к) = 0,96 тАж 0,98; h(р.к) = 0,96 тАж 0,98; hо = 0,96 тАж 0,97; h(кар) = 0,995.
Окружную силу определяют как отношение момента на валах привода ведущих колес к радиусу ведущих колес при равномерном движении автомобиля. Следовательно, для определения движущей силы автомобиля необходимо знать величину радиуса качения ведущих колес. Так как на колесах автомобиля установлены эластичные пневматические шины, то величина радиуса качения колес во время движения изменяется.
Радиус качения характеризует путь, пройденный колесом за один оборот. Он соответствует радиусу такого фиктивного жесткого колеса, которое при отсутствии пробуксовывания и проскальзывания имеет одинаковую с действительным колесом угловую и поступательную скорости качения.
Радиус качения колеса зависит от нормальной нагрузки, внутреннего давления воздуха в шине, окружной силы, коэффициента сцепления колеса с дорогой и поступательной скорости движения колеса при его качении.
Раiетный радиус качения rк превышает статический rст на 2тАж3 %.
Шины, согласно стандартов ГОСТ 4754-97 и ГОСТ 5513-97 могут иметь обозначение, выраженное в дюймах (1 дюйм = 25,4 мм), или смешанное, выраженное в миллиметрах и дюймах.
Примеры обозначения шины:
,50R20 - шина радиальная обычного профиля;
/80R22,5 - шина радиальная низкопрофильная;
,50-20 - шина диагональная,
где 7,50 и 315 - обозначение ширины профиля шины соответсвенно в дюймах и миллиметрах;
и 22,5 - обозначение посадочного диаметра обода в дюймах;- обозначение радиальной шины;
- серия шины (отношение высоты Н к ширине В профиля шины в процентах.
Скорость движения автомобиля
= We rк / Uт, (3.4)
где va ? скорость автомобиля, м/с;? частота вращения коленчатого вала, рад/с.
Далее определяется значение величины, ограничивающей окружную силу на ведущих колесах по условиям сцепления колеса с дорогой:
кj = j Rz = j Gсц = j mсц g, (3.5)
где j ? коэффициент сцепления колеса с дорогой (принимается по заданию); Rz ? вертикальная составляющая под ведущими колесами, кН; Gсц - вес автомобиля, приходящийся на ведущие колеса, кН; mсц ? масса автомобиля, приходящаяся на ведущие колеса, т; g ? ускорение свободного падения, м/с2.
Пример раiета. Передаточное число трансмиссии при включении первой передачи т1 = 6,55 6,17 = 40,41.
Для остальных передач:т2 = 3,09 6,17 = 19,07.т3 = 1,71 6,17 = 10,55.т4 = 1,0 6,17 = 6,17.
Радиус качения колеса к = rст 1,03 = (0,5*20*25,4+8,25*25,4*0,85) * 1,03 = 0,445 м.
hт = 0,98*0,97*0,98*0,9952 = 0,922
Тогда значение окружной силы
= 16,31 кН.
Скорость движения автомобиля= 60 0,445: 40,41 = 0,66 м/с = 2,38 км/ч.
Все последующие раiеты целесообразно свести в таблицу 3.1.
Таблица 3.1 - Раiет параметров тяговой диаграммы
e, рад/с60,00115,02170,04225,06280,08335,10Meф, кНм0,1950,2310,2540,2640,2610,246Uт =40,41Va, м/c0,661,271,872,483,083,69Va, км/ч2,384,566,748,9211,1013,28Fк, кН16,3119,3321,2622,1221,8920,57Uт =19,07Va, м/c1,402,683,975,256,547,82Va, км/ч5,049,6614,2918,9123,5328,16Fк, кН7,699,1210,0310,4310,329,71Uт =10,55Va, м/c2,534,857,179,4911,8114,13Va, км/ч9,1117,4625,8234,1742,5350,88Fк, кН4,265,055,555,775,715,37Uт =6,17Va, м/c4,338,3012,2616,2320,2024,17Va, км/ч15,5829,8644,1558,4472,7287,01Fк, кН2,492,953,253,383,343,14
По полученным значениям строится зависимость окружной силы на ведущих колесах (Fк) от скорости движения автомобиля: Fк = f(va) (тяговая диаграмма), на которую наносится ограничивающая линия по условиям сцепления колеса с дорогой.
Определим значение величины, ограничивающей окружную силу на ведущих колесах по условиям сцепления колеса с дорогой. Она определяется по формуле (3.5):
Fкj = 0,73 5,975 9,81 = 42,78 кН.
Вывод. Линия ограничения окружной силы по условиям сцепления колес с поверхностью дороги проходит выше графиков, поэтому она не влияет на тяговую характеристику заданного автомобиля.
4. РАiЕТ ДИНАМИЧЕСКОЙ ХАРАКТЕРИСТИКИ АВТОМОБИЛЯ
Динамической характеристикой автомобиля называется зависимость динамического фактора D от скорости. Динамическим фактором называется отношение свободной силы Fк - Fв, направленной на преодоление сил сопротивления дороги, к весу автомобиля:
= (Fк - Fв)/Ga, (4.1)
где Fк ? окружная сила на ведущих колесах автомобиля, кН;в ? сила сопротивления воздуха, кН;? вес автомобиля, кН.
При раiете силы сопротивления воздуха учитывается лобовое и добавочное сопротивления воздуха. Лобовое сопротивление является основным, однако, кроме него, присутствуют добавочные виды сопротивления: сопротивление от выступающих частей (антенны, фары, зеркала бокового вида и т. п.), от движения воздуха через подкапотное пространство; сила трения воздуха о кузов автомобиля и др.
Сила сопротивления воздуха
в = Kв va2 Aв, (4.2)
где Кв ? суммарный коэффициент, учитывающий коэффициент лобового сопротивления, и коэффициент дополнительного сопротивления; принимается в пределах согласно [2]: для легковых автомобилей Кв = 0,15тАж0,3 Нс2/м4; для грузовых автомобилей Кв = 0,4тАж0,6 Нс2/м4; д