Теория эксплуатационных свойств автомобилей

Вид материалаДокументы

Содержание


Тема: Тормозные свойства автомобиля. Задание.
Выбор двигателя.
Подобный материал:
1   2   3   4   5   6   7   8
Тема: Ускорение автомобиля.

Задание. Определить, с каким ускорением разгоняется по ровной дороге автомобиль массой 2 тонны на третьей передаче, если известно, что радиус качения колес равен 33 см; крутящий момент двигателя 300 Н·м при 3500 мин –1; коэффициент сопротивления качению 0,02; коэффициент, учитывающий инерционность вращающих деталей автомобиля и двигателя 1,08; передаточное число трансмиссии на третьей передаче 4,5; коэффициент аэродинамического сопротивления автомобиля 0,4; его фронтальная площадь 1,8 м2.


Тема: Тормозные свойства автомобиля.

Задание. Определить время торможения автомобиля, движущегося со скоростью 100 км/ч, до полной остановки на сухом (φ = 0,8) и на мокром (φ = 0,3) асфальтовом шоссе; принять коэффициент, учитывающий инерционность вращающихся масс двигателя и автомобиля β = 1,05.


Задание. Автмобиль массой 1,8 тонны движется по ровной асфальтовой дороге (f = 0,015) со скоростью 160 км/ч. Параметры, характеризующие аэродинамические качества кузова автомобиля: kw = 0,36; Fw = 1,9 м2. Определить запас хода автомобиля на данном режиме движения, приняв ge = 270 г/(кВт·ч); КПД трансмиссии 0,9; плотность топлива 850 кг/м3, емкость топливного бака 60 л.


Глава 4.

Тяговый расчет автомобиля


Задача тягового расчета.

В предыдущих главах 2 и 3 были рассмотрены методы оценки тяговых качеств автомобиля, для которого известны характеристики двигателя, зависимость тяговой силы на ведущих колесах в зависимости от скорости, передаточные числа силовой передачи и весовые и габаритные данные автомобиля.

При разработке конструкции автомобиля необходимо решать обратную задачу. Поэтому задача тягового расчета состоит в определении характеристик и параметров двигателя и трансмиссии, обеспечивающих эксплуатационные свойства и технико-экономические показатели автомобиля в соответствии с требуемым техническим заданием на его проектирование.

В задание на проектирование обычно включается подъем, который должен преодолеть автомобиль на прямой (высшей) передаче αmax, максимальная скорость автомобиля vmax на горизонтальной дороге, максимальный подъем, который должен преодолеть автомобиль на первой передаче α1max. Указанные показатели относятся к дороге с твердым покрытием (f = 0,015…0,02). Так как ψ = f +sinα, то зная подъемы, которые автомобиль должен преодолеть, можно найти отвечающие данным условиям движения коэффициенты суммарного сопротивления дороги ψ.

Следует иметь в виду, что максимальная скорость большинства современных грузовых автомобилей составляет 80…100 км/ч, а легковых автомобилей 100…220 км/ч. Поэтому при оценке сопротивления дороги для случая движения автомобиля с максимальными скоростями следует учесть возрастание на больших скоростях коэффициента качения f.

На начальном этапе тягового расчета определяют массовые (весовые) и габаритные параметры автомобиля, размеры шин, КПД трансмиссии, лобовую площадь автомобиля и коэффициент сопротивления воздуха. Эти параметры и характеристики в основном оцениваются с учетом данных технического задания и анализа данных автомобилей, близких по назначению к проектируемому. Часто массу автомобиля выбирают, исходя из соотношения с грузоподъемностью, по прототипу.

Выбор двигателя.

В качестве автомобильных двигателей выбирают бензиновый ДВС или дизель. Дизели в основном применяются на грузовых автомобилях и автобусах, а также на ряде легковых автомобилей. Это объясняется более высокой топливной экономичностью дизелей в сравнении с бензиновыми двигателями и более низкой стоимостью дизельного топлива.

Важнейший параметр двигателя – мощность. При повышении мощности двигателя улучшаются тягово-динамические качества автомобиля, увеличивается его средняя и максимальная скорость. Но при этом повышается масса и размеры двигателя, его стоимость, и, как правило, снижается экономичность.

Комплексным показателем автомобиля с полной массой m, характеризующим «достаточность» мощности двигателя, является удельная мощность:

Nуд = Nе/m.

Автомобилям каждого типа и класса свойственны конкретные значения Nуд. Например, для автомобилей особо малого класса Nуд < 40 кВт/Т, для среднего и большого класса Nуд = 90 кВт/Т. Удельная мощность грузовых автомобилей варьируется в широких пределах в зависимости от их назначения и массы.

В общем виде эффективную мощность двигателя рассчитывают из условий достижения автомобилем максимальной скорости при установившемся движении по формуле:

= ,

или в развернутом виде:

, (1)

где ψ = f +sinα и vmax – заданы в задании на проектирование;

G – полный вес автомобиля;

kF – фактор обтекаемости, определяют расчетом (по прототипу);

ηТР – механический КПД трансмиссии, определяют расчетом.

Расчетное значение сопоставляют с мощностью автомобиля-прототипа. Для выполнения тягового расчета строят внешнюю скоростную характеристику двигателя, используя, например, формулу Лейдермана или таблицу относительных величин И.М.Ленина (см. раздел «Построение теоретических характеристик двигателя»).

В ряде случаев тяговый расчет целесообразно проводить по результатам теплового расчета двигателя. При этом рекомендуется следующий порядок действий.

По данным теплового расчета выбирается мощность двигателя, отнесенная к единице его рабочего объема (литровая мощность).

Для заданной максимальной скорости автомобиля по формуле (1) определяется необходимая мощность двигателя. По определенным значениям литровой и необходимой мощностей двигателя окончательно определяют его рабочий объем (iVh = / Nл) и строят внешнюю скоростную характеристику.






Nе Nе

Ме Ме








nМ nN nV n

vмах v