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;
|
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:
|
(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;
|
k3 – коэффициент, учитывающий влияние прицепа или полуприцепа на сопротивление воздуха, оказываемого автопоезду;
f0 – табличное 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:
|
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 |
|
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 |
|
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)
|
|
|
|
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.).
|
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.
|
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 |
|
|
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)
|
(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:
|
.
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)
|
(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 |
|
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.