• RU
  • icon На проверке: 3
Меню

Курсовая ГАЗ 3221

  • Добавлен: 21.12.2015
  • Размер: 1 MB
  • Закачек: 0
Узнать, как скачать этот материал

Описание

Курсовое проектирование газ 3221 газель. Расчёт скоростной характеристики, выбор передаточных чисел трансмиссии, расчёт тормозных свойств и другое

Состав проекта

icon kursovoy-gazel.doc

Дополнительная информация

Контент чертежей

icon kursovoy-gazel.doc

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИРФ
ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕУЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
«ВОСТОЧНО-СИБИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ТЕХНОЛОГИЙ И УПРАВЛЕНИЯ»
На тему: ТЯГОВЫЙ РАСЧЕТ АВТОМОБИЛЯ «ГАЗ-3221»
0601 «Автомобили и автомобильное хозяйство»
Составитель: Красиков А.Н.
Построение внешней скоростной характеристики автомобильного двигателя
Тяговый баланс автомобиля
Динамический фактор автомобиля
Характеристика ускорений автомобиля
Характеристика времени и пути разгона автомобиля
Мощностной баланс автомобиля
Топливно-экономическая характеристика автомобиля
Целью курсовой работы является закрепление знаний по основным разделам курса “Теория автомобиля” а также привитие навыков самостоятельного исследования эксплуатационных свойств автотранспортных средств. В процессе выполнения курсовой работы студенты знакомятся с характеристиками и параметрами автомобилей анализируют характер изменения эксплуатационных качеств в зависимости от дорожных нагрузочных и конструктивных условий.
Исходные данные для расчета
Номинальная мощность
обороты при макс. Моменте
минимальный удельный расход топлива на номинальных оборотах
коэффициенты учитывающие тип двигателя
Построение внешней скоростной характеристики автомобильного двигателя
Наиболее полные сведения о параметрах двигателя дает его внешняя скоростная характеристика. Она представляющая собой зависимость эффективной мощности - Ne [кВт]; эффективного крутящего момента - Me [Н×м]; удельного расхода топлива - ge [гкВт×ч]; часового расхода топлива - GT [кгч] от частоты вращения коленчатого вала ne [обмин] при установившемся режиме работы двигателя и максимальной подаче топлива.
Определение текущего значения эффективной мощности от частоты вращения коленчатого вала двигателя производится по эмпирической зависимости предложенной С.Р. Лейдерманом:
ne - текущая частота вращения [обмин];
nN - частота вращения при максимальной мощности [обмин].
Коэффициенты а b с зависящие от типа и конструкции двигателя приведены в таблице 1.1
Таблица 1.2. - Обороты двигателя
Расчет минимальных оборотов
Расчет максимальных оборотов
Чтобы воспользоваться формулой Лейдермана необходимо определить значения наименьшей устойчивой - ne min и максимальной - ne max частот вращения коленчатого вала двигателя. Наименьшую устойчивую частоту вращения коленчатого вала бензинового двигателя следует принять равной - ne min = 013× nN а у дизеля - ne min = 02× nN [обмин].
Максимальную частоту вращения коленчатого вала бензинового двигателя следует принять равной - ne max = 12× nN а для дизеля - ne max = 105× nN [обмин].
С целью облегчения расчетов полученные значения ne min и ne max следует округлить до ближайшей сотни обмин.
Для получения зависимости Ne = f(ne) весь диапазон частот вращения коленчатого вала двигателя от ne min до ne max следует разбить примерно на 10 значений (обычно через 200 300 400 или 500 обмин). Для каждого значения ne с использованием уравнения Лейдермана необходимо определить значения эффективной мощности двигателя Ne по формуле (1.1) и занести результаты расчетов в первую строку таблицы 1.3.
Следует помнить что часть мощности двигателя затрачивается на привод вспомогательного оборудования (генератор насос системы охлаждения двигателя компрессор насос гидроусилителя руля и др.) и лишь оставшаяся мощность Ne - так называемая мощность нетто используется для движения автомобиля. Поскольку вышеназванные потери мощности обычно составляют 10 – 15% для определения мощности нетто воспользуемся выражением:
Ne = 09×Ne [кВт]. (1.2)
Еще одним неотъемлемым графиком внешней скоростной характеристики двигателя является график зависимости эффективного крутящего момента двигателя Мe = f(ne). Для расчета графика эффективного крутящего момента используем выражение вида:
Аналогично с мощностью часть эффективного крутящего момента двигателя - Me затрачивается на привод навесного вспомогательного оборудования и лишь оставшаяся его часть так называемый крутящий момент нетто - Мe используется для движения автомобиля. Для определения момента нетто воспользуемся выражением:
Мe = 09 × Мe [Н×м] (1.4)
Еще одним графиком внешней скоростной характеристики двигателя является график зависимости удельного расхода топлива двигателя ge = f(ne). Для расчета удельного расхода топлива бензиновых двигателей используют эмпирическую зависимость вида:
где: ge min – минимальный удельный расход топлива [г кВт×ч].
Последним из графиков внешней скоростной характеристики двигателя является график часового расхода топлива. Для его построения используют полученные значения удельного часового расхода топлива и выражение вида:
Полученные результаты расчета заносим в таблицу 1.3.
Обороты двигателя обмин
Эффективная мощность кВт
Эффективный момент Н*м
Удельный расход топлива г(кВт*ч)
Часовой расход топлива кгч
Продолжение таблицы 1.3.
Далее на основе результатов расчетов таблицы 1.3 строят графики внешней скоростной характеристики двигателя аналогичные представленным на рис. 1.1.
Рисунок 1.1. - График внешней скоростной характеристики
где: максимальная мощность нетто - Ne [кВт];
максимальный крутящий момент нетто - Me [Н×м];
минимальный удельный расход топлива - ge m
частоты ne вращения коленчатого вала двигателя соответствующие:
- максимальной мощности двигателя nN [обмин];
- максимальному крутящему моменту nM [обмин];
- минимальному удельному расходу топлива ng [обмин].
Тяговый баланс автомобиля - это совокупность графиков зависимостей силы тяги на ведущих колесах Fк [Н] (на различных передачах) а также суммы сил сопротивления качению Ff [Н] и воздуха Fw [Н] от скорости движения автомобиля Va [км ч].
Графики сил тяги на колесах автомобиля - Fк i = f (Va) строят для всех ступеней - i в основной коробке передач. Для автомобилей имеющих раздаточную коробку строят также дополнительный график для случая одновременного включения первой передачи (i = 1) в основной коробке передач и низшей - в раздаточной. При наличии делителя кривые Fк i строят для всех возможных передаточных чисел в КПП раздаточной коробке и делителе.
Расчет сил тяги на колесах для каждой передачи – Fк i производится по формуле:
где: hТР - коэффициент полезного действия трансмиссии;
UТР - передаточное число трансмиссии;
rк - радиус качения колеса [м].
Передаточное число трансмиссии автомобиля определяется как произведение:
UТР = UКПП × UРК × UГП (2.2)
где : UКПП - передаточное число коробки перемены передач;
UРК - передаточное число раздаточной коробки или делителя;
UГП - передаточное число главной передачи.
Таблица 2.1. - Передаточные числа трансмиссии
Передаточное число коробки
Передаточное число раздаточной коробки
Передаточное число главной передачи
Передаточное число трансмиссии
При расчетах радиусов качения колес в качестве исходных данных используют статический радиус - rстат.
При этом следует учитывать что радиус качения rк обычно несколько больше статического и определяется индивидуально для диагональных и радиальных шин.
Радиус качения колеса с диагональной шиной: rк = 102 × rстат [м];
Радиус качения колеса с радиальной шиной: rк = 104 × rстат [м].
Таблица 2.2. - Качения радиус колеса
статический радиус м
КПД трансмиссии автомобиля определяется на основании потерь мощности на трение:
Часть мощности при этом затрачивается на преодоление сил трения в зацеплениях зубчатых шестерен коробки передач главных передачах ведущих мостов в карданных шарнирах и шлицах подшипниках и сальниках расходуется на взбалтывание масла и на его разбрызгивание. Поэтому мощность Nк - подводимая к ведущим колесам автомобиля меньше мощности развиваемой двигателем - Ne’ на величину вышеперечисленных потерь - NТP. Таким образом величина NТP - учитывает два вида потерь мощности: потери вызванные наличием трения в зубчатых зацеплениях шарнирах подшипниках а также гидравлические потери. Причем потери мощности на преодоление трения в зубчатых зацеплениях шарнирах и подшипниках пропорциональны моменту передаваемому трансмиссией.
Для упрощения расчетов определим КПД трансмиссии с учетом потерь на трение:
hтр = 098К ×097L× 099M (2.4)
где: K - число пар цилиндрических шестерен в трансмиссии автомобиля через которые передается крутящий момент на
L - число пар конических или гипоидных шестерен;
M - число карданных шарниров.
Следует помнить что КПД трансмиссии - hтр следует определять для каждой i - той передачи коробки перемены передач а также раздаточной коробки или делителя.
Расчеты зависимостей силы тяги на колесах автомобиля от его скорости Fк i = f(Va) выполняют с использованием выражения (2.4). При этом значения крутящего момента двигателя нетто - Мe’ берутся из таблицы 1.2 внешней скоростной характеристики двигателя для каждого значения частоты вращения ne коленчатого вала. Причем для тех же значений частот вращения ne рассчитывают скорость движения автомобиля на всех передачах по формуле:
Таблица 2.3 - КПД трансмиссии
Число пар цилиндрических шестерен через которые передается момент
Число пар конических шестерен через которые передается момент
Число карданных шарниров через которые передается момент
Значения силы тяги на колесах и скорости автомобиля рассчитанные для каждой передачи заносим в таблицу 3.
скорость движения кмч
Продолжение таблицы 2.4.
Далее определяют силы сопротивления качению колес автомобиля по дорожному покрытию используя выражение:
где: ma - для условий данной курсовой работы это масса полностью загруженного автомобиля [кг] (выбирается в соответствии с выданным заданием из таблицы 8.4);
g = 981 - ускорение свободного падения [мс2];
f - коэффициент сопротивления качению автомобильного колеса.
Величина коэффициента сопротивления качению колеса – f зависит от скорости автомобиля. Для его определения используют выражение предложенное Б.С. Фалькевичем:
где: f 0 = 0018- коэффициент сопротивления качению колес автомобиля по асфальтобетону;
f 0 = 003 - коэффициент сопротивления качению колес автомобиля по грунтовой дороге.
Для расчета действующей на автомобиль силы сопротивления воздуха воспользуемся выражением вида:
где: Кв – коэффициент обтекаемости формы автомобиля
Sx - площадь Миделя - площадь проекции автомобиля на плоскость перпендикулярную продольной оси [м2].
При известном значении безразмерного коэффициента аэродинамического сопротивления Сх можно легко определить значение коэффициента обтекаемости Кв по выражению предложенному академиком Е.А. Чудаковым:
Кв = 05 × Сх × r в [кгм3] (2.9)
где: r в = 1225 [кгм3] – плотность воздуха.
Для нахождения площади Миделя автомобиля Sx воспользуемся выражениями:
- для легковых автомобилей - S
- для грузовых автомобилей - S
где: Ва и Н - соответственно наибольшие ширина и высота автомобиля [м];
В - колея передних колес автомобиля [м] (выбирается в соответствии с выданным заданием из таблицы 8.4).
Графики суммарных сил сопротивления движению строят для случаев разгона автомобиля с полной нагрузкой для 2-х типов дорог (строки № 6 и 7 таблицы 2.2).
Рассчитанные значения сил сопротивления движению заносят в таблицу 2.4.
Значение максимального значения скорости - Va max выбирают таким чтобы оно было примерно на 10% больше наибольшего значения скорости определенного для высшей передачи и находящегося в строке №1 таблицы 2.1.
График тягового баланса строят на основе данных таблиц 2.4 и 2.6. На графике тягового баланса должны быть нанесены линии показывающие предельные величины сил сцепления ведущих колес полностью загруженного автомобиля с дорогой при следующих значениях коэффициента сцепления:
= 08 - сухой асфальтобетон;
= 06 - сухая грунтовая дорога;
= 04 - мокрый асфальтобетон;
= 02 - укатанная снежная дорога.
Значения предельных сил сцепления ведущих колес автомобиля с дорогой определяются по формуле:
Fсц = mк × g × j [Н] (2.10)
где: mк - масса автомобиля приходящаяся на его ведущие колеса.
Таблица2.5. - Площадь Миделя автомобиля
Коэфф. Аэродинамического сопротивления
плотность воздуха кгм3
Коэфф. Обтекаемости формы
полная масса автомобиля кг
Таблица 2.6. - Суммарная сила сопротивлению движения
Скорость движения автомобиля кмч
коэфф. Сопротивления качению на асфальте
коэфф. Сопротивления качению на грунте
Сила сопротивления качению на грунте Н
Сила сопротивления качению на асфальте Н
Сила аэродинамического сопротивления Н
Суммарная сила сопротивления на асфальте Н
Суммарная сила сопротивления на грунте Н
Продолжение таблицы 2.6.
На графике тягового баланса должны быть определены и отмечены два значения максимальных скоростей движения автомобиля Va max на дороге с асфальтобетонным покрытием для двух высших передач. Пример графика тягового баланса автомобиля изображен на рис. 2.1.
Рис. 2.1. - График тягового баланса автомобиля
Динамический фактор автомобиля представляет собой совокупность динамических характеристик номограммы нагрузок автомобиля и графика контроля буксования его колес. Динамический фактор автомобиля дает представление о динамических свойствах автомобиля при заданных дорожных условиях и нагрузке автомобиля.
Динамическая характеристика - это зависимость динамического фактора автомобиля с полной нагрузкой от скорости его движения Di = f(Va). Графики динамического фактора строят для тех же условий движения что и графики тягового баланса т.е. для каждой передачи i. При наличии на двигателе ограничителя (или регулятора) частоты вращения коленчатого вала графики зависимостей Di = f(Va) строят с учетом их работы. Динамическим фактором D автомобиля называется отношение разности силы тяги и силы сопротивления воздуха к весу автомобиля:
На графике динамической характеристики (рис. 3.1) показывают также зависимость суммарного коэффициента сопротивления дороги y = f(Va) который в случае разгона автомобиля на ровной горизонтальной поверхности дороги численно равен коэффициенту сопротивления качению:
где: a - угол подъема дороги.
Таблица 3.1. - Силы аэродинамического сопротивления
Продолжение таблицы 3.1
Таблица 3.2. - Динамический фактор на каждой передаче
скорость на 1 передаче
Динамический фактор на 1 передаче
скорость на 2 передаче
Динамический фактор на 2 передаче
скорость на 3 передаче
Динамический фактор на 3 передаче
скорость на 4 передаче
Динамический фактор на 4 передаче
скорость на 5 передаче
Динамический фактор на 5 передаче
Продолжение таблицы 3.2.
С изменением веса автомобиля динамический фактор изменяется и его можно определить по формуле:
Чтобы не пересчитывать при каждом изменении нагрузки автомобиля величину D динамическую характеристику дополняют номограммой нагрузок которую строят следующим образом. Ось абсцисс динамической характеристики продолжают влево и на ней откладывают отрезок произвольной длины. На этом отрезке наносят шкалу Н нагрузки автомобиля в процентах (для грузовых автомобилей) или указывают число пассажиров (для легковых автомобилей и автобусов). В начале этой шкалы помещают новую шкалу динамического фактора Do для автомобиля в снаряженном состоянии.
Масштаб для шкалы Do определяют по формуле:
где: аа - масштаб шкалы динамического фактора для автомобиля с полной нагрузкой;
mo- собственная масса автомобиля в снаряженном состоянии с учетом массы водителя (масса водителя 70 кг.).
Таблица 3.3. - Полная и снаряженная масса автомобиля
снаряженная масса кг
Таблица 3.4. -шкалы при полной нагрузке и в снар. состоянии
Масштаб для шкалы при полной нагрузке
Масштаб для шкалы в снаряженном состоянии
Продолжение таблицы 3.4.
Таблица 3.6. - Динамический фактор сцепления
Коэффициент сцепления
динамический фактор по сцеплению в снаряженном состоянии
динамический фактор по сцеплению при полной загрузке
Продолжение таблицы 3.6.
Равнозначные деления шкал Do и Da соединяют прямыми линиями. График контроля буксования представляет собой зависимость динамического фактора по сцеплению колес автомобиля с дорогой от массы автомобиля. Он позволяет определить предельную возможность движения автомобиля при гарантии отсутствия буксования его колес.
Сначала по формулам приведенным ниже определяют предельные значения динамического фактора по сцеплению для автомобиля с полной нагрузкой - Da сц и в снаряженном состоянии - Dо сц для реальных коэффициентов сцепления колес автомобиля с дорогой - jх в диапазоне от jх = 01 07
где: mо сц - масса приходящаяся на ведущие колеса автомобиля без нагрузки [кг].
Таблица 3.5. -Масса приходящая на колеса в снаряж. сост. и при полной загрузке
масса приходящаяся на ведущие колеса в снаряженном состоянии кг
масса приходящаяся на ведущие колеса при полной загрузке кг
Затем предельные значения динамического фактора Da сц по сцеплению откладывают по оси Dа и полученные точки соединяют прямой штриховой линией. На каждой линии указывают величину коэффициента сцепления jх.
Пользуясь графиком контроля буксования можно учесть ограничения накладываемые на движение автомобиля сцеплением шин ведущих колес с дорогой. Например можно определить минимальный коэффициент jх гарантирующий движение автомобиля с заданной массой и скоростью без буксования ведущих колес. Или определить скорость движения автомобиля с заданной массой при известном коэффициенте сцепления jх.
На графике динамической характеристики должны быть определены и отмечены два значения максимальных скоростей движения автомобиля Va max на дороге с асфальтобетонным покрытием для двух высших передач.
Рис. 3.1. - График динамического паспорта автомобиля
Характеристика ускорений - это зависимость ускорений автомобиля от скорости ja i = f(Va) [мс2] при его разгоне на каждой передаче.
Указанные зависимости строят для случая разгона полностью загруженного автомобиля на ровной горизонтальной дороге с асфальтобетонным покрытием. Если автомобиль снабжен раздаточной коробкой или делителем то характеристика ускорений строится лишь для ряда передаточных чисел основной коробки передач. При наличии на двигателе ограничителя (или регулятора) частоты вращения коленчатого вала графики зависимостей ja i = f(Va) строят с учетом их работы.
Величину ускорений при разгоне автомобилей рассчитывают из выражения:
где: y - коэффициент суммарного дорожного сопротивления (y = f );
dвр - коэффициент учитывающий инерцию вращающихся масс при разгоне автомобиля.
Коэффициент dвр рассчитывают по формуле:
где: Jм - момент инерции маховика и разгоняющихся деталей двигателя [кгм2] (выбирается в соответствии с выданным заданием из таблицы 8.2);
Jк - момент инерции всех колес автомобиля;
n - общее число колес автомобиля.
момент инерции маховика
момент инерции колеса
Таблица 4.2. - Коэфициент учета вращающих масс
Коэффициент учета вращающихся масс
Таблица 4.3. - Коэфициент качения сопротивления для каждой педали
Продолжение таблицы 4.3.
Таблица 4.4. - Ускорение автомобиля
Ускорение на 1 передаче мс2
Ускорение на 2 передаче мс3
Ускорение на 3 передаче мс4
Ускорение на 4 передаче мс5
Ускорение на 5 передаче мс6
Продолжение таблицы 4.4.
Таким образом величина коэффициента dвр показывает во сколько раз увеличиваются силовые и мощностные затраты связанные с разгоном автомобиля по причине разгона вращающихся масс автомобиля (двигателя шестерен и валов трансмиссии колес и связанных с ними деталей)
Рис.4.1. - График ускорения автомобиля
Характеристика разгона представляет собой зависимости времени t = f(Va) [c] и пути S = f(Va) [м] разгона полностью загруженного автомобиля на отрезке ровного горизонтального шоссе с асфальтобетонным покрытием. Для определения времени разгона воспользуемся графиком зависимости ja i = f(Va).
Время разгона автомобиля от одного известного значения скорости Va1 до любого другого искомого значения - Va2 можно определить методом интегрирования величин обратных ускорений по скорости:
Интегрирование этого выражения проводится графическим методом. Предполагается что в очень малом интервале скоростей DVi = Vi - Vi-1 движение автомобиля является равноускоренным. Величину интервала скоростей DVi для легковых автомобилей и автобусов выбирают равной 5 кмчас а для грузовых автомобилей – 3 кмчас. При этом ускорение движения автомобиля на интервале скоростей интегрирования равно полусумме ускорений в начале и конце интервала. Время движения автомобиля при котором его скорость возрастает на величину DVi определяется по закону равноускоренного движения:
Суммарное время разгона автомобиля на заданной передаче от минимальной скорости Va min до максимальной скорости Va max находят суммированием времени разгона на интервалах:
где: q – общее число интервалов.
Моменты переключений с низшей передачи на высшую соответствует скоростям движения автомобиля при максимальной частоте вращения коленчатого вала двигателя если ускорение на низшей передаче на всех скоростях движения выше ускорения на высшей передаче или соответствует той скорости автомобиля при которой кривые ускорений на низшей и высшей передачах пересекаются.
Время переключения передач у легковых автомобилей и автобусов следует принять равным 2 секунды. Время переключения передач у грузовых автомобилей следует принять равным 3 секунды.
Во время переключения передач скорость движения автомобиля принимается постоянной.
Путь разгона автомобиля находят интегрированием скорости автомобиля по времени:
Интегрирование данного выражения тоже выполняют графическим методом используя результаты расчетов времени разгона (таблица 5.1).
При равноускоренном движении в интервале скоростей DVi = Vi - Vi-1 путь проходимый автомобилем:
DSi = (Vср×Dt) 36 DSi = (05(Vi-1 + Vi) × Dti) 36
DSi = (Vi-1 + Vi) × Dti 72 (5.5)
Путь проходимый автомобилем при его разгоне от минимальной скорости Va min = 0 до максимальной - Va max находят суммированием расстояний DSi на интервалах:
Путь пройденный автомобилем за время tп переключения передачи с индексом i на передачу с индексом i+1 составляет:
DSП = Vi max × tП (5.7)
Таблица 5.1. - Разгон автомобиля по пути и по времени
Задаваемый интервал скорости
изменение скорости на интервале
текущая скорость в конце интервала
ускорение в начале интервала
ускорение в конце интервала
среднее ускорение на интервале
приращение времени разгона
текущее время разгона
приращение пути разгона
Текущий путь разгона
Продолжение таблицы 5.1.
скорость на 1 передаче кмч
мощность подводимая к колесам кВт
скорость на 2 передаче кмч
скорость на 3 передаче кмч
скорость на 4 передаче кмч
скорость на 5 передаче кмч
Продолжение таблицы 5.2.
Рис.5.1. - График разгона по пути
Рис.5.2. - Разгон по времени
Мощностной баланс автомобиля представляет собой совокупность зависимостей мощностей на ведущих колесах автомобиля NКi = f(Va) [кВт] для всех передаточных чисел трансмиссии мощностей сопротивления дороги Ny = f(Va) [кВт] и воздуха Nw=f(Va) [кВт] от скорости движения Va [кмч].
Вспомним что развиваемая на коленчатом валу двигателя мощность нетто - Nе:
Определим мощность приведенную от двигателя к колесам автомобиля на каждой i - той передаче с учетом потерь в трансмиссии:
Nк i = Nе × hТР (6.1)
Определим мощность затрачиваемую на преодоление сопротивления воздуха:
Определим мощность суммарного сопротивления дороги из выражения:
где: Fy = Ff + Fa причем Fa - сила затрачиваемая на преодоление автомобилем подъема.
Поскольку расчет мощностного баланса ведется для случая разгона полностью загруженного автомобиля на ровной горизонтальной опорной поверхности дороги (Fa = 0) выражение (6.3) учитывает только силу сопротивления качению Ff .
При наличии на двигателе ограничителя (или регулятора) частоты вращения коленчатого вала графики зависимостей NКi = f(Va) строят с учетом их работы.
Текущая скорость движения кмч
Мощность сопротивления воздуха кВт
мощность сопротивления качению на асфальте кВт
мощность сопротивления качению на грунте кВт
суммарная мощность сопротивления на асфальте КВт
суммарная мощность сопротивления на грунте кВт
Продолжение таблицы 6.1.
Рис.6.1. - График мощностного баланса автомобиля
Топливно-экономическая характеристика автомобиля позволяет определять расход топлива в зависимости от скорости его движения. Она представляет собой график зависимости путевого расхода топлива от скорости автомобиля Qs = f(Va). Этот график характеризует топливную экономичность автомобиля при его движении с постоянной скоростью и позволяет определить расход топлива при известных значениях этой скорости Va и суммарной мощности сопротивлений дороги Ny и воздуха Nw.
Расчет топливно-экономической характеристики ведется на основе тягового баланса автомобиля функции зависимости удельного расхода топлива ge= f(ne)
Сначала рассчитывается часовой расход топлива по формуле:
где: ge – функция зависимости удельного расхода топлива от частоты вращения коленчатого вала двигателя [гкВт×ч];
Ny+ Nw - суммарная мощность сопротивления движению автомобиля [кВт];
Ku - коэффициент учитывающий изменение удельного расхода топлива - ge в зависимости от коэффициента использования мощности двигателя U.
Коэффициентом использования мощности двигателя U называется отношение мощности сопротивления движению автомобиля приведенной к двигателю (Ny+ Nw)hТР к мощности нетто двигателя Ne’ при максимальной подаче топлива и заданной частоте вращения ne коленчатого вала двигателя.
Для нахождения численных значений коэффициента использования мощности двигателя U рассмотрим пример представленный на рис. 7.1 поясняющий роль этого важного параметра в формировании путевого расхода топлива. Чтобы автомобиль мог двигаться с постоянной скоростью Vx необходимо преодолевать мощность сопротивлений движению (Ny+ Nw)hТР. Графически она равна ординате АВ. Если включена четвертая передача то для движения со скоростью Vx водитель вынужден ограничить подачу топлива до тех пор когда частичная мощностная характеристика двигателя NeIV будет равна мощности сопротивлений движению (Ny+ Nw)hТР. Графики NeIV и (Ny+ Nw)hТР пересекутся в точке “В”. При этом коэффициент использования мощности двигателя U будет определен из отношения ординат АВАС или аналитически:
Чтобы автомобиль двигался с постоянной скоростью Vx на третей передаче необходимо ограничить подачу топлива до тех пор когда частичная мощностная характеристика двигателя NeIII пересечется с графиком мощности сопротивлений движению в той же точке “В”. Однако в данном случае численное значение коэффициента использования мощности двигателя U будет значительно меньше поскольку он будет равен отношению ординат АВАD. При этом частота вращения коленчатого вала двигателя будет больше. Больше будут и значения удельного расхода топлива ge. Следовательно увеличится и путевой расход топлива Qs.
Численные значения коэффициента Ku при известных величинах коэффициентов использования мощности двигателя U рассчитываются с помощью эмпирических формул:
- для бензинового двигателя:
- для дизельного двигателя:
Значения путевого расхода топлива определяют по выражению:
где: rТ - плотность топлива [гсм3];
rТ = 075 [гсм3] - плотность бензина;
rТ = 086 [гсм3] - плотность дизельного топлива.
Таблица 7.1. - Топливо экономическая характеристика на 3 передаче
Текущая скорость на передаче кмч
суммарная мощность сопротивления на асфальте кВт
Мощность подводимая к колесам кВт
Коэфф. Использования мощности на асфальте
Коэфф. Использования мощности на грунте
Коэфф.удельного расхода топлива на асфальте
Коэфф.удельного расхода топлива на грунте
Часовой расход топлива на асфальте кгч
Часовой расход топлива на грунте кгч
Путевой расход топлива на асфальте л100 км
Путевой расход топлива на грунте л100 км
Продолжении таблицы 7.1.
Таблица 7.2. - Топливо экономическая характеристика на 4 передаче
Продолжении таблицы 7.2.
Таблица 7.3. -Топливо экономическая характеристика на 5 передаче
Продолжении таблицы 7.3.
Рис.7.1. - График топливо экономической характеристики на трех последних передачах

Свободное скачивание на сегодня

Обновление через: 16 часов 45 минут
up Наверх