Большая Энциклопедия Рефератов - Расчет тягово-скоростных свойств трактора и автомобиля - бесплатно рефераты, скачать рефераты, рефераты на тему

Расчет тягово-скоростных свойств трактора и автомобиля

=(Pк-Pw)/G=[(Mк•iтр•зтр)/rк-kw?св•F•V2]/G

где G - вес автомобиля.

Динамический фактор автомобиля определяется на каждой передаче в процессе работы двигателя с полной нагрузкой при полностью открытой дроссельной заслонке.

Динамический фактор на первой передаче будет равен:

D=[(1391,5•35,74•0,941/0,495)-0,55•1,293•6,66•22]/187282,7=0,49

D=[(1361,5•35,74•0,941/0,495)-0,55•1,293•6,66•2,22]/187282,7=0,479

D=[(1317,1•35,74•0,941/0,495)-0,55•1,293•6,66•2,52]/187282,7=0,464

D=[(1258,5•35,74•0,941/0,495)-0,55•1,293•6,66•2,72]/187282,7=0,443

D=[(1185,6•35,74•0,941/0,495)-0,55•1,293•6,66•2,92]/187282,7=0,417

D=[(0•35,74•0,941/0,495)-0,55•1,293•6,66•3,12]/187282,7=0

Динамический фактор на второй передаче будет равен:

D=[(1391,5•21,11•0,941/0,495)-0,55•1,293•6,66•3,42]/187282,7=0,289

D=[(1361,5•21,11•0,941/0,495)-0,55•1,293•6,66•3,82]/187282,7=0,283

D=[(1317,1•21,11•0,941/0,495)-0,55•1,293•6,66•4,22]/187282,7=0,273

D=[(1258,5•21,11•0,941/0,495)-0,55•1,293•6,66•4,62]/187282,7=0,261

D=[(1185,6•21,11•0,941/0,495)-0,55•1,293•6,66•4,92]/187282,7=0,246

D=[(0•21,11•0,941/0,495)-0,55•1,293•6,66•5,32]/187282,7=-0,001

Динамический фактор на третьей передаче будет равен:

D=[(1391,5•12,47•0,941/0,495)-0,55•1,293•6,66•5,82]/187282,7=0,17

D=[(1361,5•12,47•0,941/0,495)-0,55•1,293•6,66•6,42]/187282,7=0,166

D=[(1317,1•12,47•0,941/0,495)-0,55•1,293•6,66•7,12]/187282,7=0,161

D=[(1258,5•12,47•0,941/0,495)-0,55•1,293•6,66•7,72]/187282,7=0,153

D=[(1185,6•12,47•0,941/0,495)-0,55•1,293•6,66•8,42]/187282,7=0,144

D=[(0•12,47•0,941/0,495)-0,55•1,293•6,66•8,92]/187282,7=-0,002

Динамический фактор на четвертой передаче будет равен:

D=[(1391,5•7,37•0,941/0,495)-0,55•1,293•6,66•9,82]/187282,7=0,099

D=[(1361,5•7,37•0,941/0,495)-0,55•1,293•6,66•10,92]/187282,7=0,096

D=[(1317,1•7,37•0,941/0,495)-0,55•1,293•6,66•122]/187282,7=0,092

D=[(1258,5•7,37•0,941/0,495)-0,55•1,293•6,66•13,12]/187282,7=0,087

D=[(1185,6•7,37•0,941/0,495)-0,55•1,293•6,66•14,22]/187282,7=0,081

D=[(0•7,37•0,941/0,495)-0,55•1,293•6,66•15,12]/187282,7=-0,006

Динамический фактор на пятой передаче будет равен:

D=[(1391,5•4,35•0,941/0,495)-0,55•1,293•6,66•16,52]/187282,7=0,053

D=[(1361,5•4,35•0,941/0,495)-0,55•1,293•6,66•18,42]/187282,7=0,05

D=[(1317,1•4,35•0,941/0,495)-0,55•1,293•6,66•20,32]/187282,7=0,046

D=[(1258,5•4,35•0,941/0,495)-0,55•1,293•6,66•22,12]/187282,7=0,042

D=[(1185,6•4,35•0,941/0,495)-0,55•1,293•6,66•242]/187282,7=0,036

D=[(0•4,35•0,941/0,495)-0,55•1,293•6,66•25,62]/187282,7=-0,017

D=ш±двр•j/g - при неустановившемся движении (j?0);

D=ш - при установившемся движении (j=0).

Динамический фактор зависит от скоростного режима - частоты вращения коленчатого вала двигателя n и включенной передачи. Графическое изображение зависимости D=f(V) на разных передачах называют динамической характеристикой автомобиля. Между скоростью V и частотой вращения n коленчатого вала двигателя существует зависимость:

V=2•р•rк•n/iтр .

Скорость на первой передаче будет равна:

V=2•3,14•0,495•1448/35,74=2 м/мин

V=2•3,14•0,495•1611/35,74=2,2 м/мин

V=2•3,14•0,495•1774/35,74=2,5 м/мин

V=2•3,14•0,495•1937/35,74=2,7 м/мин

V=2•3,14•0,495•2100/35,74=2,9 м/мин

V=2•3,14•0,495•2241/35,74=3,1 м/мин

Скорость на второй передаче будет равна:

V=2•3,14•0,495•1448/21,11=3,4 м/мин

V=2•3,14•0,495•1611/21,11=3,8 м/мин

V=2•3,14•0,495•1774/21,11=4,2 м/мин

V=2•3,14•0,495•1937/21,11=4,6 м/мин

V=2•3,14•0,495•2100/21,11=4,9 м/мин

V=2•3,14•0,495•2241/21,11=5,3 м/мин

Скорость на третьей передаче будет равна:

V=2•3,14•0,495•1448/12,47=5,8 м/мин

V=2•3,14•0,495•1611/12,47=6,4 м/мин

V=2•3,14•0,495•1774/12,47=7,1 м/мин

V=2•3,14•0,495•1937/12,47=7,7 м/мин

V=2•3,14•0,495•2100/12,47=8,4 м/мин

V=2•3,14•0,495•2241/12,47=8,9 м/мин

Скорость на четвертой передаче будет равна:

V=2•3,14•0,495•1448/7,37=9,8 м/мин

V=2•3,14•0,495•1611/7,37=10,9 м/мин

V=2•3,14•0,495•1774/7,37=12 м/мин

V=2•3,14•0,495•1937/7,37=13,1 м/мин

V=2•3,14•0,495•2100/7,37=14,2 м/мин

V=2•3,14•0,495•2241/7,37=15,1 м/мин

Скорость на пятой передаче будет равна:

V=2•3,14•0,495•1448/4,35=16,5 м/мин

V=2•3,14•0,495•1611/4,35=18,4 м/мин

V=2•3,14•0,495•1774/4,35=20,3 м/мин

V=2•3,14•0,495•1937/4,35=22,1 м/мин

V=2•3,14•0,495•2100/4,35=24 м/мин

V=2•3,14•0,495•2241/4,35=25,6 м/мин

Таблица 2.

Передача	V,м/с	n,мин-1	Мк, Н•м	Рк, Н	Рw, Н	D, при
						Г=1	Г=2
1	2	1448	1391,5	91767,3	18,95	0,49	0,245
	2,2	1611	1361,5	89788,8	22,92	0,479	0,24
	2,5	1774	1317,1	86860,7	29,60	0,464	0,232
	2,7	1937	1258,5	82996,1	34,53	0,443	0,221
	2,9	2100	1185,6	78188,5	39,83	0,417	0,209
	3,1	2241	0	0	45,52	0	-0
2	3,4	1448	1391,5	54203,1	54,75	0,289	0,145
	3,8	1611	1361,5	53034,5	68,39	0,283	0,141
	4,2	1774	1317,1	51305	83,55	0,273	0,137
	4,6	1937	1258,5	49022,3	100,22	0,261	0,131
	4,9	2100	1185,6	46182,7	113,72	0,246	0,123
	5,3	2241	0	0	133,04	-0,001	0
3	5,8	1448	1391,5	32015,5	159,33	0,17	0,085
	6,4	1611	1361,5	31325,2	194	0,166	0,083
	7,1	1774	1317,1	30303,7	238,75	0,161	0,08
	7,7	1937	1258,5	28955,4	280,81	0,153	0,077
	8,4	2100	1185,6	27278,2	334,19	0,144	0,072
	8,9	2241	0	0	375,16	-0,002	-0,001
4	9,8	1448	1391,5	18910,2	454,87	0,099	0,049
	10,9	1611	1361,5	18502,5	562,71	0,096	0,048
	12	1774	1317,1	17899,1	682,02	0,092	0,046
	13,1	1937	1258,5	17102,8	812,79	0,087	0,043
	14,2	2100	1185,6	16112,1	955,02	0,081	0,04
	15,1	2241	0	0	1079,91	-0,006	-0,003
5	16,5	1448	1391,5	11169,5	1289,45	0,053	0,026
	18,4	1611	1361,5	10928,7	1603,51	0,05	0,025
	20,3	1774	1317,1	10572,3	1951,76	0,046	0,023
	22,1	1937	1258,5	10101,9	2313,24	0,042	0,021
	24	2100	1185,6	9516,7	2728,09	0,036	0,018
	25,6	2241	0	0	3103,95	-0,017	-0,08

1.5.4 Краткий анализ полученных данных

С помощью динамической характеристики можно решать различные задачи, возникающие при эксплуатации автомобиля.

Поэтому после построения характеристики, обязательно должен быть выполнен ее анализ с использованием конкретных полученных данных и рассмотрены возможные случаи применения в реальных условиях эксплуатации автомобиля.

1. Автомобиль будет работать в заданных дорожных условиях, характеризуемых приведенным коэффициентом дорожных сопротивлений ш1=0,03, ш2=0,04, ш3=0,05, максимальные скорости он сможет развивать 24 м/с со значениями коэффициента Г=1 и Г=2.

2. Определить значение динамического фактора Dц, ограничиваемое сцеплением цсц ведущих колес с дорогой.

Для автомобиля с задними ведущими колесами:

Dц= цсц•лк-Рw/G

где: лк - коэффициент нагрузки ведущих колес.

Dц=0,7•0,7-2728,1/187282,7=0,475

3. Определим из динамической характеристики:

- максимальную скорость при установившемся движении в наиболее типичных для данного вида автомобиля дорожных условиях. Скорость будет равна: V=24 м/с. Значения f при этом для различных дорожных условий принимаются из соотношения:

ш=(1,2…1,3)•f

ш=0,03

ш=0,04

ш=0,05

- динамический фактор на прямой передаче при наиболее употребительной для данного автомобиля скорости движения равен: D=0,036.

- максимальное значение динамического фактора на прямой передаче D=0,053 и соответствующая скорость движения V=16,5 м/с.

- максимальное значение динамического фактора на низшей передаче D=0,49.

- максимальные значения динамического фактора на промежуточных передачах: D=0,289 - для второй передачи, D=0,17 - для третей передачи, D=0,099 - для четвертой передачи.

2. Топливная экономичность автомобиля
Одна из важнейших народнохозяйственных задач на современном этапе развития - снижение расхода топлива при работе автотранспортных средств.

Эта задача приобретает особую актуальность, если учесть, что по объёму перевозок грузов и пассажиров автомобильный транспорт занимает первое место среди всех других видов транспорта. Автомобильный транспорт потребляет примерно 15% энергоресурсов или почти 20 млн. т. условного топлива, при этом затраты на него при эксплуатации достигают 25…35% стоимости перевозок. На расход горючего при работе автотранспорта в той или иной степени влияет множество конструктивных, технических, эксплуатационных и других факторов и показателей.

Одним из основных измерителей топливной экономичности как эксплуатационного свойства принято считать количество топлива Qs, расходуемое на 100 км пути при равномерном движении с определённой скоростью в заданных дорожных условиях.

Расход топлива, л/100 км:

Qs=Qмгн•ti,

где: Qмгн - мгновенный расход топлива двигателем автомобиля, л;

Qsi=(gei•Nei/103•ст)•(100/3.6•Vi),

где: gei - удельный расход топлива, соответствующий данному режиму работы двигателя, г/кВт•ч.

Nei - мощность, развиваемая двигателем при работе автомобиля в рассматриваемых условиях, кВт; ст - плотность топлива, кг/л, равная 0,85; Vi - скорость движения автомобиля, м/с.

ti=100/(3.6•Vi)

ti=100/(3.6•16,5)=1,7 ч

ti=100/(3.6•18,4)= 1,5 ч

ti=100/(3.6•20,3)=1,4 ч

ti=100/(3.6•22,1)=1,3 ч

ti=100/(3.6•24)=1,2 ч

ti=100/(3.6•25,6)=1,1 ч

Мощность двигателя Nei, затрачиваемая на преодоление сопротивления дороги Рш и воздуха Pw (в Н):

Nei=[( Рш+ Pw)• Vi]/103•зтр,

Nei=[(5618,5+2728,1)•16,5]/1000•0,876=157,1

Nei=[(5618,5+2728,1)•18,4]/1000•0,876=175,2

Nei=[(5618,5+2728,1)•20,3]/1000•0,876=193,3

Nei=[(5618,5+2728,1)•22,1]/1000•0,876=210,5

Nei=[(5618,5+2728,1)•24]/1000•0,876=228,6

Nei=[(5618,5+2728,1)•25,6]/1000•0,876=243,8

Nei=[(7491,3+2728,1)•16,5]/1000•0,876=192,4

Nei=[(7491,3+2728,1)•18,4]/1000•0,876=214,5

Nei=[(7491,3+2728,1)•20,3]/1000•0,876=236,7

Nei=[(7491,3+2728,1)•22,1]/1000•0,876=257,7

Nei=[(7491,3+2728,1)•24]/1000•0,876=279,8

Nei=[(7491,3+2728,1)•25,6]/1000•0,876=298,5

Nei=[(9364,1+2728,1)•16,5]/1000•0,876=227,6

Nei=[(9364,1+2728,1)•18,4]/1000•0,876=253,9

Nei=[(9364,1+2728,1)•20,3]/1000•0,876=280,1

Nei=[(9364,1+2728,1)•22,1]/1000•0,876=304,9

Nei=[(9364,1+2728,1)•24]/1000•0,876=331,1

Nei=[(9364,1+2728,1)•25,6]/1000•0,876=353,2

Сопротивление дороги:

Рш=ш?G

Рш=0,03•187282,7=5618,5 Н

Рш=0,04•187282,7=7491,3 Н

Рш=0,05•187282,7=9364,1 Н

=63,7

=64,4

=64,8

=66,3

=70

=81

=81,1

=80,8

=82

=85,7

=98,2

=97,8

=96,8

=97,7

=101,4

Для наглядного представления о топливной экономичности проектируемого автомобиля при различных условиях установившегося движения строится экономическая характеристика Qs=f(V). На оси ординат откладываются в принятом масштабе значения Qs, л/100 км, а на оси абсцисс скорость движения V, м/с.

Порядок построения экономической характеристики.

Для различных скоростных режимов движения автомобиля из зависимости

Vi=0,105 •rк•ni/iтр

определяют значения частоты вращения коленчатого вала двигателя n (в мин-1):

ni=Vi•iтр/0,105•rк

Зная частоту вращения коленчатого вала из соответствующих скоростных характеристик в зависимости от типа двигателя, определяют значения gei.

Определяют мощность двигателя Nei требуемую для движения автомобиля с разными скоростями на заданной дороге, характеризуемой соответствующим приведенного коэффициента сопротивления ш. Расчеты ведутся до скорости, при которой двигатель загружается на максимальную мощность Nv. Переменной величиной при этом является только скорость движения Vi, все остальные показатели, входящие в формулу для определения Nei, являются при движении на заданной дороге, постоянными величинами (f, mo, mг, kw, св, F).

Таблица 4.

ш	Vi, м/с	ni, мин-1	Рш, Н	Pw, Н	Nei, кВт	gei, г/кВтч	ti, ч	Qsi, л/100км
0,03	16,5	1448	5618,5	2728,1	157,1	247,5	1,7	63,7
	18,4	1611	5618,5	2728,1	175,2	239, 5	1,5	64,4
	20,3	1774	5618,5	2728,1	193,3	229,7	1,4	64,8
	22,1	1937	5618,5	2728,1	210,5	224,5	1,3	66,3
	24	2100	5618,5	2728,1	228,6	225	1,2	70
	25,6	2241	5618,5	2728,1	243,8	?	1,1	?
0,04	16,5	1448	7491,3	2728,1	192,4	247,5	1,7	81
	18,4	1611	7491,3	2728,1	214,5	239, 5	1,5	81,1
	20,3	1774	7491,3	2728,1	236,7	229,7	1,4	80,8
	22,1	1937	7491,3	2728,1	257,7	224,5	1,3	82
	24	2100	7491,3	2728,1	279,8	225	1,2	85,7
	25,6	2241	7491,3	2728,1	298,5	?	1,1	?
0,05	16,5	1448	9364,1	2728,1	227,6	247,5	1,7	98,2
	18,4	1611	9364,1	2728,1	253,9	239, 5	1,5	97,8
	20,3	1774	9364,1	2728,1	280,1	229,7	1,4	96,8
	22,1	1937	9364,1	2728,1	304,9	224,5	1,3	97,7
	24	2100	9364,1	2728,1	331,1	225	1,2	101,4
	25,6	2241	9364,1	2728,1	353,2	?	1,1	?

Подставляя найденные для разных скоростей движения автомобиля значения gei, Nei, ti в формулу , подсчитываем искомые значения расхода топлива Qsi.

Полученные значения ni, Vi, gei, Nei, Qsi при разных скоростях движения автомобиля сводятся в таблицу 4 с указанием, к какой дороге они относятся.

Аналогичным образом рассчитываются и строятся на экономической характеристике кривые Qsi для других дорожных условий и на каждой такой кривой указывается значение соответствующего ей коэффициента ш приведенного сопротивления дороги.

Для анализа экономической характеристики на ней проводятся две резюмирующие кривые: огибающая кривая а-а максимальных скоростей движения на разных дорогах, соответствующая полному использованию установленной мощности двигателя Nv, и кривая с-с наиболее экономичных скоростей, соответствующих минимальному расходу топлива в заданных дорожных условиях.

2.1 Анализ экономической характеристики

Анализ полученных данных экономической характеристики в обязательном порядке включает следующие моменты:

1. Наиболее экономичные скорости движения на всех дорожных покрытиях: при =0,03 V=16,5 , при =0,04 V=20,3 , при =0,05 V=20,3. Минимальные значения расхода горючего на 100 км пути: при =0,03 Qs=63,7 , при =0,04 Qs=80,8 , при =0,05 Qs=96,8.

2. Объяснить характер изменения кривых топливной экономичности в различных дорожных условиях, чем обусловлено увеличение расхода топлива при отклонении от наиболее экономичных скоростей движения вправо и влево.

3. Контрольный расход топлива при равномерном движении с полной нагрузкой двигателя на прямой передаче равен Qs=80.

4. Контрольный расход топлива автомобиля- прототипа Qs=27. У спроектированного автомобиля расход больше т.к. у этого двигателя больше мощность.

5. Исходя из запаса хода Sзап=500 км автомобиля, т.е. пути, который может пройти груженый автомобиль без дополнительной заправки топливом при движении по дороге с улучшенным покрытием, определим ориентировочную вместимость Vб топливного бака (в л) по зависимости:

Vб=Qs• Sзап/100

Vб=101,4•500/100=507 л

Основные показатели спроектированного автомобиля сельскохозяйственного назначения результаты сводим в таблицу.

Литература

1.Скотников В.А., Мащенский А.А., Солонский А.С. Основы теории и расчета трактора и автомобиля. М.: Агропромиздат, 1986.

2.Литвинов А.С., Фаробин Я.Е., Автомобиль: Теория эксплуатационных свойств. М.:Машиностроение, 1989.

3.Мащенский А.А., Солонский М.А., Поздняков Н.А. Тягово-скоростные свойства и топливная экономичность автомобиля. Мн:БГАТУ, 2002.

Страницы: 1, 2

В соцсетях