Анализ рынка автомобилей в комплектации для грунтовых дорог. Малый класс Автомобили "АвтоВАЗа"

Страницы работы

Фрагмент текста работы

минимальная частота вращения коленчатого вала двигателя при полной подаче топлива, об/мин;

Vmin =5...10 км/ч.

Если передаточное число, вычисленное по формуле (2.2.16) больше найденного по формуле (2.2.15), то оно принимается в качестве расчетного для первой передачи, т.е. iK1=4,6.

Автомобиль-прототип переднемоторный и имеет привод на все колеса, имеет 5-ти ступенчатую трехвальную коробку передач. Остальные передаточные числа найдем по геометрической прогрессии, по формуле:

                                                      (2.2.17)

где ikm – передаточное число промежуточной передачи;

m – номер произвольной промежуточной передачи;

39

 
       n – номер расчетной высшей передачи.

Передаточное число iкв на расчетной высшей передаче равен iкп, т.е. iкв= iкп=1. Результаты расчетов приведены в таблице 2.2.3.                          

Таблица 2.2.3

1 пер

2 пер

3 пер

4 пер

5 пер

4,6

3,2

2,14

1,66

1

Для улучшения разгона автомобиля учитывают возрастающее сопротивление воздуха при движении на более высоких скоростях. Практически это осуществляют, уменьшая на 5…10% передаточные числа промежуточных передач, вычисленных по формуле геометрической прогрессии(2.2.17), до получения соотношения:

Результаты сведены в таблицу 2.2.3а.

Таблица 3а.

1 пер

2 пер(5%)

3 пер(5%)

4 пер(15%)

5 пер

4,6

3,04

2,033

1,411

1

Тяговая и динамическая характеристики автомобиля.

Тяговая и динамическая характеристики представляют собой графики зависимостей Pk=f(V) и D=f(V) на всех передачах, также Pw =f(V); Pψ=f(V) и y=f(V) на горизонтальной дороге, и рассчитываются на основании следующих зависимостей:

сила тяги на колесе:

40

 
 


                                             (2.2.18)

скорость движения:

                                           (2.2.19)

сопротивление дороги:

 Py=yGa ,                                             (2.2.20)

где y коэффициент сопротивления качению при максимальной скорости:

 y=f=f0(1+k1V2), при a=0;

сопротивление воздуха:

                                           (2.2.21)

динамический фактор:

             или                                  (2.2.22)

где imp=ik.iД.i0 – передаточное число трансмиссии при наличии коробки передач, дополнительной или раздаточной коробки и главной передачи;

rД=rК при движении без пробуксовки;

41

 
П – количество прицепов или полуприцепов;

k3 – коэффициент, учитывающий влияние прицепа или полуприцепа на сопротивление воздуха, оказываемого автопоезду;

f0табличное значение коэффициента сопротивления дороги (f0=0,012…0,016 – для сухого асфальтобетона или бетона первой и второй категории дорог);

k1=(4…5)10-5.

Угол подъема, который преодолевает автомобиль на каждой передаче при разных значениях равномерной скорости и заданном коэффициенте сопротивления качению, определяется по уравнению:

                                     (2.2.23)

Ускорение автомобиля:

    ,                          (2.2.24)

где y=fCosa± Sina= f=f0(1+k1V2).

Коэффициент учитывающий вращение масс-δ:

                                   (2.2.25)

но при высоком КПД трансмиссии и отсутствии буксования можно воспользоваться приближенным выражением:

42

 
    d=1,03+k4.ik2.iД,                                                            (2.2.26) где k4=0,05…0,07 – для легковых автомобилей .        

 

  

 

            

         

          

δ 1=2,05      δ 2=1,47       δ 3=1,23       δ 4=1,13         δ 5=1,07

Результаты расчетов сведены в таблицы 2.2.4 (а, б, в, г, д)

Таблица 2.2.4 а. Движение на 1 передаче

n(об/мин)

V(км/ч)

Pk(Н)

y

Py(Н)

Pw(Н)

D

J(м/с2)

a(град.)

880

5,085314

7824,478

0,013017

154,3533

1,293021

0,659739

3,091647

37,24941

1200

6,93452

8077,771

0,013031

154,5246

2,404378

0,681006

3,193244

38,48165

1600

9,246026

8321,322

0,013056

154,8129

4,27445

0,701387

3,29056

39,66301

2000

11,55753

8483,689

0,013087

155,1836

6,678828

0,714877

3,354899

40,44484

2400

13,86904

8564,872

0,013125

155,6366

9,617513

0,721475

3,38626

40,82655

2800

16,18055

8564,872

0,01317

156,172

13,0905

0,721182

3,384644

40,80781

3200

18,49205

8483,689

0,013222

156,7897

17,0978

0,713998

3,350051

40,38859

3600

20,80356

8321,322

0,013281

157,4898

21,6394

0,699923

3,28248

39,56913

4000

23,11507

7753,036

0,013347

158,2723

26,71531

0,65157

3,051017

36,76222

4400

25,42657

7347,118

0,01342

159,1371

32,32553

0,616866

2,884763

34,74883

4800

27,73808

6860,016

0,0135

160,0843

38,47005

0,57527

2,685532

32,33818

5200

30,04959

6291,731

0,013587

161,1139

45,14888

0,526782

2,453323

29,53118

43

 
 


Таблица 2.2.4 б. Движение на 2 передаче

n(об/мин)

V(км/ч)

Pk(Н)

y

Py(Н)

Pw(Н)

D

J(м/с2)

a(град.)

880

7,694884

5170,959

0,013038

154,6104

2,960562

0,435824

2,818569

24,29429

1200

10,49302

5338,353

0,013072

155,0026

5,505177

0,449726

2,911028

25,09409

1600

13,9907

5499,308

0,013127

155,6627

9,786981

0,462938

2,99874

25,85319

2000

17,48837

5606,612

0,013199

156,5113

15,29216

0,471523

3,055495

26,34472

2400

20,98605

5660,264

0,013286

157,5486

22,02071

0,47548

3,081292

26,56855

2800

24,48372

5660,264

0,01339

158,7744

29,97263

0,474809

3,076132

26,52457

3200

27,9814

5606,612

0,013509

160,1888

39,14792

0,469511

3,040015

26,21276

3600

31,47907

5499,308

0,013644

161,7918

49,54659

0,459585

2,972941

25,63314

4000

34,97674

5123,746

0,013795

163,5834

61,16863

0,426933

2,754255

23,74213

4400

38,47442

4855,487

0,013962

165,5636

74,01404

0,403228

2,595103

22,36674

4800

41,97209

4533,576

0,014145

167,7323

88,08283

0,374894

2,404993

20,72427

5200

45,46977

4158,013

0,014344

170,0897

103,375

0,341933

2,183926

18,81504

Таблица 2.2.4 в. Движение на 3 передаче

n(об/мин)

V(км/ч)

Pk(Н)

y

Py(Н)

Pw(Н)

D

J(м/с2)

a(град.)

880

11,50887

3457,327

0,013086

155,1749

6,622704

0,291002

1,891374

15,95307

1200

15,69391

3569,248

0,01316

156,0524

12,31495

0,299961

1,951837

16,46426

1600

20,92522

3676,863

0,013285

157,5289

21,89324

0,308228

2,007255

16,93302

2000

26,15652

3748,607

0,013445

159,4273

34,20818

0,31324

2,040273

17,21258

2400

31,38783

3784,479

0,01364

161,7476

49,25978

0,314996

2,05089

17,30288

2800

36,61913

3784,479

0,013872

164,4897

67,04804

0,313496

2,039107

17,20386

3200

41,85043

3748,607

0,014138

167,6537

87,57294

0,30874

2,004924

16,91551

3600

47,08174

3676,863

0,014441

171,2396

110,8345

0,300728

1,948341

16,43781

4000

52,31304

3425,76

0,014779

175,2473

136,8327

0,277359

1,787007

15,07459

4400

57,54435

3246,401

0,015152

179,6769

165,5676

0,259811

1,665035

14,04437

4800

62,77565

3031,17

0,015562

184,5284

197,0391

0,239006

1,520663

12,82504

5200

68,00696

2780,067

0,016006

189,8017

231,2473

0,214945

1,35389

11,41675

44

 
 


Таблица 2.2.4 г. Движение на 4 передаче

n(об/мин)

V(км/ч)

Pk(Н)

y

Py(Н)

Pw(Н)

D

J(м/с2)

a(град.)

880

16,57945

2399,955

0,013179

156,2727

13,74391

0,201232

1,630906

10,78818

1200

22,60834

2477,646

0,013332

158,0937

25,55685

0,206788

1,677756

11,09865

1600

30,14445

2552,349

0,013591

161,1579

45,4344

0,211411

1,715612

11,34971

2000

37,68057

2602,151

0,013923

165,0976

70,99126

0,213456

1,730463

11,44848

2400

45,21668

2627,052

0,014329

169,9128

102,2274

0,212922

1,722308

11,39492

2800

52,75279

2627,052

0,014809

175,6034

139,1429

0,209808

1,691147

11,18899

3200

60,28891

2602,151

0,015363

182,1696

181,7376

0,204116

1,636981

10,83067

3600

67,82502

2552,349

0,01599

189,6112

230,0117

0,195846

1,559808

10,31994

4000

75,36113

2378,042

0,016692

197,9283

283,965

0,176596

1,386783

9,174197

4400

82,89725

2253,537

0,017467

207,121

343,5977

0,161068

1,245388

8,23812

4800

90,43336

2104,131

0,018316

217,1891

408,9096

0,14296

1,080986

7,149798

5200

97,96947

1929,825

0,019239

228,1326

479,9009

0,122274

0,893579

5,909359

Таблица 2.2.4 д. Движение на 5 передаче

n(об/мин)

V(км/ч)

Pk(Н)

y

Py(Н)

Pw(Н)

D

J(м/с2)

a(град.)

880

23,39245

1700,973

0,013356

158,3717

27,36033

0,141138

1,170342

7,327665

1200

31,89879

1756,037

0,013661

161,9968

50,87664

0,143798

1,191908

7,462965

1600

42,53172

1808,983

0,014176

168,0968

90,44736

0,144926

1,197527

7,498434

2000

53,16465

1844,28

0,014837

175,9397

141,324

0,143612

1,179437

7,385368

2400

63,79758

1861,929

0,015646

185,5254

203,5066

0,139857

1,137636

7,123735

2800

74,43051

1861,929

0,016601

196,8539

276,9951

0,133659

1,072125

6,713511

3200

85,06344

1844,28

0,017703

209,9253

361,7895

0,12502

0,982904

6,154682

3600

95,69637

1808,983

0,018953

224,7395

457,8898

0,113939

0,869973

5,447262

4000

106,3293

1685,443

0,020349

241,2966

565,296

0,094463

0,678806

4,249661

4400

116,9622

1597,2

0,021892

259,5966

684,0082

0,077011

0,504823

3,159965

4800

127,5952

1491,308

0,023582

279,6394

814,0263

0,057116

0,307131

1,922098

5200

138,2281

1367,768

0,02542

301,4251

955,3503

0,03478

0,085728

0,536359

По результатам таблицы составим тяговую и динамическую характеристику двигателя, график ускорений (см. рис. 2.2.2, 2.2.3, 2.2.4)

45

 
 


Надпись: Рисунок 2.2.2 – Тяговая характеристика

46

 
 


Надпись: Рисунок 2.2.3 – Динамическая характеристика

47

 
 


Надпись: Рисунок 2.2.4 – График ускорений

48

 
 


Построение диаграммы переключения передач (см. рис. 2.2.5).

Данная диаграмма строится по данным, приведенным в таблицах 2.2.4 (а,б,в,г,д.).

Надпись: Рисунок 2.2.5 – Диаграмма переключения передач

49

 
 


Время и путь разгона.

Ускорение, полностью характеризуя способность автомобиля к быстрому разгону, не дает, однако, достаточно наглядного представления о приемистости автомобиля. Поэтому определяют время и путь разгона, которые позволяют выявить приемистость автомобиля в более наглядной форме и сравнить автомобили по этим показателям.

При изменении скорости от V1 до V2 время разгона определяется по формуле:

                                                 (2.2.27)

где                                                                                            (2.2.28)

При изменении скорости от V1 до V2 путь разгона определяется по формуле:

                                            (2.2.29)

где                                                                                            (2.2.30)

Значения J и V возьмем в таблицах 2.2.4(а,б,в,г,д.), после чего произведем расчет, результат которого приведен в таблице 2.2.5.

50

 
 


Таблица 2.2.5

V, (км/ч)

t, (с)

S, (м)

5,09

0,162774

0,333002

6,93

0,362243

0,787444

9,25

0,558144

1,364304

11,56

0,752743

2,078975

13,87

0,952258

2,934065

16,18

1,15597

3,954116

18,49

1,370138

5,280858

20,8

1,631379

6,549584

23,12

1,834416

8,554273

25,43

2,18082

10,67082

27,74

2,503008

13,20944

30,05

2,869318

21,29462

32,36

4,256799

32,95779

45,47

4,856131

39,14026

48,97

5,375683

47,50521

52,31

6,121615

59,04877

57,54

6,951073

72,66768

62,77

7,872873

88,58106

68,01

8,887585

121,9206

73,24

11,36957

169,8405

90,43

12,96482

209,4886

97,97

14,79811

262,6921

105,51

17,26389

336,5455

116,96

20,01634

393,951

127,59

21,54088

511,2909

51

 
По результатам расчетов построим график времени и пути разгона (см. рис. 2.2.6).

Надпись: Рисунок 2.2.6 – Время и путь разгона

52

 
 


Экономическая характеристика автомобиля.

Топливной экономичностью называют совокупность свойств, определяющих расходы топлива при выполнении автомобилем транспортной работы в различных условиях эксплуатации.

Основным измерителем топливной экономичности автомобиля является расход топлива в литрах на 100 км пройденного пути.

Расчеты топливной экономичности ведутся на высшей передаче при равномерном движении. А также при разгоне с переключением передач.

а) равномерное движение:

    ,                                                (2.2.31)

kИ – коэффициент использования мощности:

                  (2.2.32)

где И – показатель использования мощности;

                                             (2.2.33)

533

 
где                                                                                       (2.2.34)

                                               (2.2.35)

 

                                             (2.2.36)

kЕ – коэффициент использования оборотов двигателя:

(kЕ=1,25-0,99Е+0,98Е2-0,24Е3),                                 (2.2.37)

 

где Е – показатель соотношения оборотов двигателя.

                                                  (2.2.38)

где nN – обороты двигателя при максимальной мощности.

         (2.2.39)  где gN (г/кВт.ч) – удельный эффективный расход топлива при максимальной мощности по внешней скоростной характеристике;

                                           (2.2.40)

где gemin – минимальный эффективный расход топлива, примем gemin=340 г/кВт*ч,  получим:

54

 
 


.

Произведем расчеты по уравнениям (2.2.31)-(2.2.39), полученные результаты сведем в таблице 2.2.5. По данным результатам построим экономическую характеристику пятой передачи при установившемся движении.

Таблица 2.2.5

n об/мин

V(м/с)

И

kИ

E

kE

gе

Q кг/100км

880

6,5

0,106602

2,49363

0,157143

1,117697

815,5122

4,476811

1200

8,858333

0,116678

2,430151

0,214286

1,080496

768,2996

4,767491

1600

11,81389

0,135339

2,316859

0,285714

1,041545

706,0768

5,232997

2000

14,76667

0,163829

2,15439

0,357143

1,010496

636,9908

5,708656

2400

17,725

0,192664

2,002462

0,428571

0,986822

578,1991

6,277812

2800

20,675

0,232378

1,812965

0,5

0,97

514,5593

6,739294

3200

23,62778

0,280882

1,610991

0,571429

0,959504

452,2872

7,082748

3600

26,58056

0,339801

1,40626

0,642857

0,95481

392,8775

7,311894

4400

29,53611

0,389979

1,264291

0,785714

0,960729

355,404

7,777931

4800

32,48889

0,483527

1,070495

0,857143

0,970292

303,9214

7,751029

5200

35,44167

0,602504

0,936192

0,92871

0,983557

269,4256

7,939021

5600

38,39722

0,757518

0,89999

0,984324

1

263,3372

8,893951

6000

41,35

0,965912

0,982605

1

1,019096

293,0007

11,25892

б) при ускорении:

,                                    (2.2.41)

55

 
где                                                                                       (2.2.42)

                                               (2.2.43)

Произведем расчеты для экономической характеристики с заданным ускорением, результаты внесем в таблицу 2.2.6.

Таблица 2.2.6

n об/мин

V(м/с)

И

kИ

E

kE

gе

Q кг/100км

880

6,5

0,341928

1,399658

0,157143

1,117697

457,7417

8,059841

1200

8,858333

0,344538

1,391628

0,214286

1,080496

439,9674

8,06175

1600

11,81389

0,356632

1,355456

0,285714

1,041545

413,0836

8,067374

2000

14,76667

0,385358

1,27619

0,357143

1,010496

377,3323

7,954233

2400

17,725

0,407699

1,22079

0,428571

0,986822

352,4959

8,098873

2800

20,675

0,447387

1,135136

0,5

0,97

322,1767

8,12384

3200

23,62778

0,497934

1,048007

0,571429

0,959504

294,2457

8,180096

3600

26,58056

0,561056

0,970472

0,642857

0,95481

271,128

8,3316

4400

29,53611

0,605923

0,933902

0,785714

0,960729

262,5286

8,26766

4800

32,48889

0,713281

0,89789

0,857143

0,970292

254,9174

9,590418

5200

35,44167

0,805288

0,926625

0,92871

0,983557

266,6723

11,0895

5600

38,39722

1,029318

1,014227

0,984324

1

296,7627

13,61911

6000

41,35

1,270526

1,042299

1

1,019096

310,8006

15,70926

56

 
По данным расчетов построим экономическую характеристику автомобиля

Похожие материалы

Информация о работе