Расчет автомобиля МАЗ-5335

Чертеж.cdw

КР АиТ 091223 00.00.000
Госуниверситет - УНПК"
Техническая характеристика автомобиля МАЗ-5335
Максимальная скорость
Марка двигателя ЯМЗ-236
Диаметр цилиндра и ход поршня
Максимальная мощность
Максимальный крутящий момент
-ступенчатая с синхронизаторами

КР.docx

1. Исходные данные к проектированию.
Максимальная скорость кмч
ЯМЗ-236 дизельный 4-тактный 6-цилиндровый V-образный
Диаметр цилиндра и ход поршня мм
Максимальная мощность л.с. (кВт)
0 (1324) при 2100 обмин
Максимальный крутящий момент при 1500 обмин кгс*м (Н*м)
-ступенчатая с синхронизаторами на II III IV и V передачах
6; 290; 152; 100; 066; з.х. – 548;
Тепловой расчёт двигателя
Элементарный состав топлива: дизель
Низшая теплота сгорания QН=42440
Коэффициент избытка воздуха α=14
Атмосферное давление Р0=105 Па=01 МПа
Температура окружающего воздуха Т0=293 К=200 С
1Расчёт параметров рабочего тела
Теоретически необходимое количество воздуха для сгорания 1 кг топлива
С-содержание углерода в долях
Н-содержание водорода в долях
М1-количество горючей смеси
α=14-коэффициент избытка воздуха
Т=110-молекулярная масса топлива
Количество продуктов сгорания топлива
Химический коэффициент молярного изменения горючей смеси
2Расчёт процесса впуска
Плотность заряда на впуске
RВ=287 —удельная газовая постоянная воздуха
Давление в конце впуска
РА=105-015=0085*105 Па (5)
Коэффициент остаточных газов
Т=200-разность температур
Температура конца впуска
Коэффициент наполнения
3Расчёт процесса сжатия
Давление в конце сжатия
n1=(1.34 1.38)-показатель политропы сжатия
РC=0085*16514=4301 Па
Температура конца сжатия
Число молей остаточных газов в рабочей смеси
МГ=14*0003*04986=0002
Число молей газов в конце сжатия
МС=0698+0002=07 моль
4Расчёт процесса сгорания
Число молей газов после сгорания
МZ=0729+0002=0731 моль
Расчётный коэффициент молекулярного изменения рабочей смеси
Количество теплоты теряемой вследствие неполноты сгорания
Количество теплоты передаваемое рабочему телу в процессе сгорания
=(09 096)-коэффициент использования теплоты
Температура в конце сгорания
Максимальное давление в конце сгорания
5Расчёт процесса расширения
Давление газов в конце расширения
n2=(123 13)-показатель политропа расширения
Температура газов в конце расширения
Степень предварительного расширения
Степень последующего расширения
Проверка по температуре остаточных газов
6 Определение индикаторных показаний давления цикла
Теоретическое среднее индикаторное давление
Среднее индикаторное давление
=(094 097)-коэффициент полноты диаграммы
Индикаторная мощность двигателя
Vh-рабочий объём одного цилиндра
n-частота вращения коленчатого вала
z-тактность двигателя
Удельный индикаторный расход топлива
Рис. 1 Индикаторная диаграмма.
7 Определение эффективных показателей двигателя
Средняя скорость поршня
s-ход поршня в метрах;
Среднее давление механических потерь
PM=0089+00118*Vnср (27)
PM=0089+00118*98=0204
Среднее эффективное давление
Эффективная мощность двигателя
Эффективный крутящий момент
Эффективный удельный расход топлива
Часовой расход топлива
Gч=5768*9072*10-3=5232
Построение скоростной характеристики двигателя ЯМЗ-236
Рис.2 Скоростная характеристика двигателя ЯМЗ-236.
1 Тягово-скоростная характеристика автомобиля
Сила тяги на ведущих колесах
Me – крутящий момент двигателя Н*м;
rk – радиус качения колеса м;
nT – к.п.д. трансмиссии.
Скорость движения автомобиля определяется
Радиус качения колеса
=508+70*(1-015)=5675
d – внутренний диаметр шины м;
H – высота профиля шины в свободном состоянии;
λш – коэффициент нормальной деформации шины.
Примем коэффициент λш равным 01
Величины d и H по маркировке шин
2 Расчет тяговой характеристики автомобиля
3 Построение графика тягового баланса автомобиля
Рис.3 График тягового баланса автомобиля МАЗ-5335.
Суммарная сила сопротивления дороги определяется по формуле
– коэффициент суммарного сопротивления дороги;
Ga – полный вес автомобиля кН.
Коэффициент суммарного сопротивления дороги
f – коэффициент сопротивления качения;
α – угол подъема дороги.
Коэффициент () суммарного сопротивления дороги равен коэффициенту (f) сопротивления качения.
fo - коэффициент сопротивления качению относящийся к малым скоростям движения автомобиля;
Va – скорость движения автомобиля кмч.
Принимаем fo равным 0015
Сила сопротивления воздуха в кН определяется по формуле
kw – коэффициент сопротивления воздуха;
F – лобовая площадь автомобиля м2.
F = 1917*2720 = 521 м2
Ba - наибольшая ширина автомобиля м;
Ha – наибольшая высота автомобиля м.
4 Расчет сил сопротивления
Рис.4 График зависимости сил сопротивления от скорости движения автомобиля.
5 Динамическая характеристика автомобиля
Динамический фактор при полной нагрузке автомобиля:
где: Pk - сила тяги на ведущих колесах автомобиля кН;
Pw – сила сопротивления воздуха кН;
Ga - полный вес автомобиля кН.
При малых скоростях движения автомобиля сила (рw) имеет очень малую величину в то время как сила тяги (рк) на низших передачах и малых скоростях движения имеет большие числовые значения. В этих случаях можно принимать piv = 0 и определять динамический фактор по упрощенной формуле:
Результаты расчетов сводят в таблицу.
Табл.1 Результаты расчета динамического фактора автомобиля
Рис.5 Динамический паспорт автомобиля.
6 Номограмма нагрузок и график контроля буксования
Динамическая характеристика автомобиля позволяет решать эксплуатационные задачи при полной нагрузке автомобиля. Чтобы при изменении нагрузки автомобиля не пересчитывать значения динамического фактора динамическую характеристику дополняют номограммой нагрузок.
Для построения шкалы D0 вычисляют значение отрезка а0 соответствующее значению D0 =01 при принятом значении отрезка а100 на шкале D00= 01. Величина отрезка определяется по отношению веса автомобиля без груза (G0) и с полной нагрузкой по формуле:
Далее одинаковые числовые значения шкал (D0 и D00) соединяют сплошными прямыми линиями.
График контроля буксования совмещают при построении с номограммой нагрузок. При этом используют формулы:
G0сц - вес приходящийся на ведущие колеса автомобиля без
G0 - вес автомобиля без груза кН;
Gсц - вес приходящийся на ведущие колеса полностью
груженого автомобиля кН;
Gа - полный вес автомобиля кН.
Табл.2 Результаты расчета динамического фактора по сцеплению
7 График ускорений автомобиля
Ускорение автомобиля (j мс2) определяют по формуле:
где: D - динамический фактор автомобиля;
- коэффициент суммарного сопротивления дороги;
- коэффициент учета влияния вращающихся масс;
g - ускорение свободного падения равное 981 мс.
Коэффициент может быть определен по формуле:
где: 1 и 2 – постоянные (для данного автомобиля) коэффициенты;
Результаты подсчета ускорений автомобиля на всех передачах сводят в таблицу.
Табл.3 Результаты подсчета ускорений автомобиля на всех передачах
Рис.6 График ускорения автомобиля.
8 Время и путь разгона автомобиля
Время разгона автомобиля до определенной скорости определяют графоаналитическим методом используя график ускорений автомобиля.
Общая зависимость времени t разгона от скорости V и ускорения j выражается интегралом:
Приближенное интегрирование по графику позволяет определить время разгона (t сек) при принятых размерностях скорости Va (кмч) и ускорения j (мс2) по формуле:
Общая закономерность пути S разгона от времени разгона и скорости движения выражается интегралом:
Приближенное интегрирование по графику позволяет определить путь разгона (S м) при принятых размерностях скорости (кмч) и времени t (сек.) по формуле:
где: - средняя скорость на участке кмч;
- время разгона на участке с.
Для повышения точности расчет пути разгона проводят с использованием данных по определению времени разгона. При этом определяют как середину интервала скоростей на каждом участке предыдущего расчета а приращение времени принимают равным т.е. различным для каждого участка. Расчет ведут в без ввода дополнительной информации определяя последовательно:
) путь разгона на участке - ; (51)
) суммарный путь разгона - (52)
Табл.4 Результаты определения времени и пути разгона легкового автомобиля
время разгона на участке
суммарное время разгона
средняя скорость на участке
путь разгона на участке
суммарный путь разгона
По результатам расчета строят график пути разгона.
Рис.7 График пути разгона автомобиля
9 Мощностной баланс автомобиля
Графиком мощностного баланса автомобиля называют график имеющий кривые мощности подводимой к ведущим колесам на передачах и кривые мощности затрачиваемой на преодоление сопротивления качению и сопротивления воздуха в зависимости от скорости движения.
Мощность подводимую к ведущим колесам автомобиля (Nk) определят по формуле:
Эффективную мощность (Ne) принимают по внешней скоростной характеристике двигателя причем частоту вращения коленчатого вала заменяют для каждой передачи соответствующей скоростью движения автомобиля.
Мощность необходимую для преодоления сопротивления дороги (N) вычисляют по формуле:
где: Р - суммарная сала сопротивления дороги кН;
Va - скорость движения автомобиля кмч.
Мощность необходимую для преодоления сопротивления воздуха (Nw) находят по формуле:
где: Рw - сила сопротивления воздуха определяемая по формуле кН.
При подсчете мощности подводимой к ведущим колесам автомобиля (Nk) используют таблицу а значение к.п.д. трансмиссии (T) принимают равным 085.
Табл.5 Результаты расчета графика мощностного баланса автомобиля
Рис.8 График мощностного баланса автомобиля.
10 Определение тормозного и остановочного пути автомобиля
Теоретический минимальный тормозной путь до остановки автомобиля (ST) имеющего тормозные механизмы на всех колесах определяют по формуле:
где: V0 - скорость движения автомобиля в начале торможения кмч;
Остановочный путь автомобиля (S0 м ) определяют по формуле:
где: t1- время реакции водителя с;
t2 - время срабатывания тормозов т.е. период времени от начала торможения до момента времени в который тормозная сила достигает наибольшей величины с;
kэ - коэффициент эффективности торможения.
Значение времени срабатывания тормозов (t2) можно принять 0.2 с (гидравлический привод тормозов) или 0.6 с (пневматический привод) а коэффициент (kэ) принимают равным 1.1 - 1.2 - для легковых автомобилей и 1.3 -1.4 - для грузовых автомобилей и автобусов. Результаты расчета сводят в таблицу.
Табл.6 Результаты подсчета тормозного и остановочного путей автомобиля
Рис.9 График тормозного и остановочного путей автомобиля
В результате интенсивного совершенствования конструкции отечественных автомобилей более частого обновления выпускаемых моделей придания им высоких потребительских качеств отвечающих современным требованиям возникает необходимость повышения уровня подготовки инженеров по автомобильным специальностям.
Разнообразие условий эксплуатации обусловило широкую специализацию транспортных средств которые отличаются специфическими свойствами обеспечивающими их использование в конкретных условиях с наибольшей эффективностью. При проектировании инженеру-конструктору следует знать какой совокупностью свойств должен обладать автомобиль и трактор чтобы наилучшим образом выполнять те производственные функции для которых он предназначен.
Цель данной работы закрепить полученные знания и сформировать способности расчета отдельных функций и характеристик тракторов и автомобилей достигнута.
Определены основные параметры и характеристики автомобиля МАЗ-5551.
Трясцин А.П. Паничкин А.В. Автомобили.: методические указания по выполнению курсового проекта– Орел: 2009
Понизовкин А.И. Краткий автомобильный справочник. Изд. 10-е перераб. И доп. М. Машиностроение 1985. – 220с.

аннотация.docx

Курсовая работа по дисциплине «Автомобили и тракторы» состоит из 28 листов пояснительной записки и двух листов формата А1 с чертежами.

Диаграммы.cdw

График зависимости сил сопротивления
от скорости движения автомобиля
Диаграммы характеристик
КР АиТ 091223 00.00.000
"Госуниверситет - УНПК"
Скоростная характеристика двигателя ЯМЗ-236
График тягового баланса автомобиля
Индикаторная диаграмма
Динамический паспорт автомобиля
График ускорения автомобиля
График пути разгона автомобиля
График мощностного баланса автомобиля
График тормозного и остановочного путей автомобиля

титульник, введение и содержание.doc

Федеральное государственное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«Государственный университет – учебно-научно-производственный комплекс»
Дисциплина «Автомобили и тракторы»
МАЗ-5335 представляет собой двухосный бортовой грузовик с металлической платформой. Выпускался Минским автомобильным заводом с 1977 по 1990 годы. Автомобили семейства 5335 получили новую облицовку радиатора фары у них перенесены в бампер обновлен интерьер кабины. Удлиненные по сравнению с МАЗ 500А передние рессоры в сочетании с улучшенными телескопическими амортизаторами повысили комфортабельность позволили поднять скорость. Благодаря введению раздельного привода тормозов по осям выше стала активная безопасность машины. Важнейший результат модернизации - увеличение ресурса базового автомобиля МАЗ 5335 до 320 тысяч километров пробега снижение трудоемкости обслуживания.
В 1978 году в Минске начали производство совершенно нового поколения автомобилей МАЗ-5336. Тем не менее грузовики семейства МАЗ-5335 оставались на конвейере до самого конца 80-ых годов ХХ века Уже около 20 лет эти машины не выпускаются и тем не менее МАЗ-500 и его модификации до сих пор часто встречаются на наших дорогах.
Тепловой расчет двигателя
1.Расчет параметров рабочего тела
2.Расчет процесса впуска
3.Расчет процесса сжатия
4.Расчет процесса сгорания
5.Расчет процесса расширения
6.Определение индикаторных показаний давления цикла
7.Определение эффективных показателей двигателя
Построение скоростной характеристики двигателя ЯМЗ-236
1. Тягово-скоростная характеристика автомобиля
2. Расчет тяговой характеристики автомобиля
3. Построение графика тягового баланса автомобиля
4. Расчет сил сопротивления
5. Динамическая характеристика автомобиля
6. Номограмма нагрузок и график контроля буксования
7. График ускорений автомобиля
8. Время и путь разгона автомобиля
9. Мощностной баланс автомобиля
10. Определение тормозного и остановочного пути автомобиля