Тяговый и динамический расчет автомобиля ВАЗ-21093
Курсовой проект - Транспорт, логистика
Другие курсовые по предмету Транспорт, логистика
?ых свойств автомобиля
3.1 Тяговая характеристика автомобиля
С целью решения уравнения движения автомобиля методом силового баланса, представим его в виде:
;(3.1)
где сила тяги, приложенная к ведущим колесам;
сила сопротивления качению;
сила сопротивления подъема;
сила сопротивления воздуха;
сила сопротивления разгону.
Полученное уравнение называют уравнением силового (или тягового) баланса. Уравнение силового баланса показывает, что сумма всех сил сопротивления движению в любой момент времени равна окружной силе на ведущих колесах автомобиля.
Уравнение позволяет определить величину окружной силы, развиваемой на ведущих колесах автомобиля, и установить, как она распределяется по различным видам сопротивлений.
Графическое изображение уравнения силового (тягового) баланса в координатах “окружная сила - скорость”, называется тяговой характеристикой автомобиля.
3.1.1 Построение графика тяговой характеристики
Определим значения окружной силы , в зависимости от скорости, при движении автомобиля на различных передачах:
.(3.2)
В данном уравнении эффективный крутящий момент является функцией от оборотов коленчатого вала ne. Значение эффективного крутящего момента в зависимости от оборотов коленчатого вала ne определяется по внешней скоростной характеристике двигателя.
В предположении отсутствия буксования сцепления и ведущих колес автомобиля связь между частотой вращения коленчатого вала двигателя ne и скоростью V находится из соотношения:
;(3.3)
где i номер передачи.
Производим расчеты значений окружной силы и скорости Vi для различных оборотов коленчатого вала в диапазоне от nemin до nemax на различных передачах коробки передач.
Н;км/ч.
Для следующих значений на i-той передаче расчеты ведем аналогично. Результаты расчетов заносим в таблицу 3.1. Полученные значения наносим на тяговую характеристику.
Определим силу сопротивления качению в зависимости от скорости движения автомобиля:
;(3.4)
где fo коэффициент сопротивления качению при движении автомобиля с малой скоростью (при расчетах используем значение fo = 0,012).
Cилу сопротивления подъема принимаем равной нулю, так как рассматриваем движение автомобиля на дороге без уклона.
Определим силу сопротивления воздуха в зависимости от скорости движения автомобиля:
.(3.5)
Производим расчеты:
Н;Н.
Последующие расчеты ведем аналогично. Результаты расчетов заносим в таблицу 3.2. Полученные значения наносим на тяговую характеристику.
Таблица 3.1 Результаты расчетов окружной силы
№ п/пn, об/мин1-я передача2-я передача3-я передача4-я передача5-я передачаV1, км/чPk1, НV2, км/чPk2, НV3, км/чPk3, НV4, км/чPk4, НV5, км/чPk5, Н16004,5313236,78,4491735,912,142120817,509837,721,016697,928006,0423426,111,2661837,516,1891278,723,346886,728,021738,8310007,5523606,314,0821934,120,2361345,929,182933,335,026777,6412009,0633766,616,8992020,124,2831405,835,019974,842,031812,25140010,5733919,119,7152101,828,3311462,740,8551014,349,0378456160012,0844052,622,5322173,432,3781512,546,6921048,856,042873,87180013,594417625,3482239,636,4251558,552,5281080,763,047900,48200015,1054283,628,1652297,340,4721598,758,3651108,670,052923,69220016,6154379,730,9812348,844,521634,664,2011133,577,058944,410240018,1264461,933,798239348,5671665,270,0381154,884,063962,111260019,6364531,236,6142430,152,6141691,175,8741172,791,06897712280021,1474585,839,4312459,456,6611711,581,7111186,898,073988,813300022,6574627,342,2472481,760,709172787,5471197,6105,079997,814320024,1684655,545,0642496,864,7561737,593,3831204,9112,0841003,815340025,6784669,847,882504,468,8031742,899,221208,6119,0891006,916360027,1894669,450,6962504,272,851742,7105,0561208,4126,0941006,817380028,6994657,853,513249876,8981738,4110,8931205,4133,11004,318400030,214632,456,3292484,480,9451728,9116,7291198,9140,105998,819420031,724592,759,1462463,184,9921714122,5661188,6147,11990,320440033,2314539,661,9622434,689,0391694,2128,4021174,8154,115978,821460034,7414473,564,7792399,193,0871669,6134,2391157,7161,121964,622480036,2524393,667,5952356,397,1341639,7140,0751137,1168,126947,323500037,7624300,270,4122306,2101,1811604,9145,9121112,9175,131927,224520039,2734193,173,2282248,8105,2281564,9151,7481085,2182,136904,125540040,7834072,576,0452184,1109,2761519,9157,5851054189,142878,126560042,2943938,578,8612112,2113,3231469,9163,4211019,3196,147849,227580043,8043791,681,6782033,4117,371415,1169,258981,3203,152817,528600045,3143630,384,4941947121,4171354,9175,094939,5210,157782,8Таблица 3.2 Результаты расчетов сил сопротивления дороги (качения) и воздуха
№ п/пVa, км/ч, Н, Н, Н10161,30161,3210161,92,7164,6320163,610,7174,3430166,524,2190,7540170,643213,6650175,867,1242,9760182,296,7278,9870189,7131,6321,3980198,4171,9370,31090208,3217,5425,811100219,3268,5487,812110231,5324,9556,413120244,9386,7631,614130259,4453,8713,215140275,1526,3801,416150291,9604,2896,117160309,9687,4997,318170329,17761105,119180349,48701219,420190370,9969,41340,321200393,51074,11467,622210417,31184,21601,523220442,31299,61741,9
По рассчитанным значениям строим тяговую характеристику автомобиля (рисунок 3.1).
Рисунок 3.1 Тяговая характеристика автомобиля
3.1.2 Практическое использование тяговой характеристики автомобиля
По тяговой характеристике автомобиля определяем следующие показатели:
1. Максимальную скорость движения автомобиля. Ее определяют по абсциссе: точки пересечения кривых, совместной силы сопротивления воздуха и дорожного сопротивления и силы тяги на высшей передаче. У данного автомобиля сила тяги на высшей передаче, при максимальных оборотах двигателя больше совместной силы сопротивления воздуха и дорожного сопротивления. Можно сделать заключение, что у данного автомобиля имеется запас силы тяги, который позволит двигаться автомобилю по дороге с уклоном без снижения скорости.
Максимальная скорость движения автомобиля на 5-й и 4-й передаче
Vmax = 156 км/ч, Vmax = 161 км/ч.
2. Окружная сила Fкv при максимальной скорости Vmax: Н.
3. Максимальная окружная сила на высшей передаче Fк5max:
Fк5max = 1006