С уменьшением РKP тяговый КПД падает, вследствие падения до нуля и ; при увеличении , тяговый КПД падает, вследствие падения (Рисунок 7).
2. ТЯГОВЫЙ РАСЧЕТ АВТОМОБИЛЯ
Цель тягового расчета - определение по исходным данным необходимой массы автомобиля, мощности двигателя, передаточных чисел трансмиссии и динамического фактора, обеспечивающих получение динамических показателей автомобиля, удовлетворяющих эксплуатационным качествам.
2.1 Определение массы автомобиля
Собственная масса автомобиля (кг) определяем как:
(2.1)
где - номинальная грузоподъемность, кг;
- коэффициент грузоподъемности (для грузовых автомобилей ).
Полная масса груженого автомобиля (кг) вычисляется по формуле:
(2.2)
где Г- коэффициент грузоподъемности;
75 - масса водителя, кг.
2.2 Определение мощности двигателя
Необходимую мощность двигателя (кВт) определяем из условия возможности движения автомобиля с заданной максимальной скоростью по заданной дороге при полном использовании грузоподъемности автомобиля:
(2.3)
где - коэффициент суммарного сопротивления горизонтального участка пути, соответствующий движению на прямой передаче, ;
- максимальная скорость движения на прямой передаче, км/ч;
- коэффициент обтекаемости, (для грузовых автомобилей );
- площадь лобовой поверхности, м (принимаем по прототипу).
Площадь лобовой поверхности грузовых автомобилей можем определить по формуле:
(2.4)
где В - ширина колеи задних колес, м;
Н - габаритная высота, м;
- КПД трансмиссии (для грузовых 4К2 ).
2.3 Расчет и построение внешней скоростной характеристики двигателя
Внешняя скоростная характеристика представляет зависимость эффективной мощности и крутящего момента от частоты вращения вала двигателя при полном газе.
Расчет текущей мощности по внешней скоростной характеристике производится по формуле (1.4), а крутящего момента - по формуле (1.5).
Таблица 2.1
Внешняя скоростная характеристика двигателя
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.9
1.0
1.1
0.09
0.16
0.25
0.36
0.49
0.81
1
1.21
0.027
0.064
0.125
0.216
0.343
0.729
1.331
0.63
0.75
0.84
0.97
0
27
37
47
56
63
73
75
1200
1600
2000
2400
2800
3600
4000
4400
215
221
224
223
194
179
Ограничительную ветвь карбюраторного двигателя строим соединением прямыми линиями номинальных значений мощности и крутящего момента с нулевыми значениями при максимальной частоте вращения.
2.4 Определение радиуса ведущих колес
Радиус ведущих колес определяем по профилю шины, которую выбираем в соответствии с нагрузкой, приходящейся на одно колесо при движении автомобиля с полной нагрузкой. Нагрузка на одно ведущее колесо определим по формуле:
(2.5),
где - коэффициент нагрузки задних колес в статическом состоянии автомобиля ,
- коэффициент увеличения нагрузки на заднюю ось при движении автомобиля ,
- число шин на ведущей оси.
По нагрузке на колеса выбираем шину по ГОСТ 5513-75 и выбираем радиус ведущих колес .
2.5 Определение передаточных чисел трансмиссии
Передаточное число главной передачи определяем из условия движения автомобиля на высшей (прямой) передаче с максимальной заданной скоростью :
(2.6)
где - передаточное число главной передачи.
Передаточное число на первой передаче определяется из условия преодоления наиболее тяжелой дороги, реализации максимального динамического фактора (), а также из условия реализации возможностей сцепления ведущих колес.
Первое условие записываем уравнением
(2.7)
где - сила сопротивления воздуха (Н) (на первой передаче ею можно пренебречь).
(2.8),
где - передаточное число коробки передач на первой передаче;
- передаточное число трансмиссии на первой передаче;
- номинальный крутящий момент двигателя, Н·м,
Динамический фактор по двигателю не должен превышать динамический фактор по сцеплению колес с почвой
(2.9)
где - коэффициент сцепления, ,
Приравнивая выражения (2.8) и (2.9), определим необходимое передаточное число трансмиссии на первой передаче
(2.10)
Значения передаточных чисел трансмиссии на промежуточных передачах определяем из условия получения наибольшей интенсивности поэтапного разгона при переходе с передачи на передачу. При этом мощность двигателя на всех передачах должна быть одинаковой и по возможности наибольшей.
(2.11)
где z - число передач коробки,
q - знаменатель геометрической прогрессии.
Знаменатель геометрической прогрессии определяется по формуле
(2.12)
Передаточные числа трансмиссии по передачам определяются по формуле:
и т.д. (2.13)
; ; .
2.6 Расчет динамического фактора автомобиля
Текущее значение динамического фактора по передачам порожнего автомобиля в зависимости от крутящего момента двигателя рассчитываем по формуле:
(2.14),
При расчетах крутящий момент двигателя и частота вращения принимаем по данным табл. 2.1.
Таблица 2.2
Расчет динамического фактора. Передача первая
4.37
4.49
4.55
4.53
3.94
3.64
1.8
2.4
3.0
3.6
4.2
5.4
6.0
6.6
3.24
5.76
9
12.96
17.64
29.16
36
43.56
Таблица 2.3
Расчет динамического фактора. Передача вторая
1.82
1.87
1.90
1.89
1.64
1.52
4.3
5.7
7.2
8.6
10.0
12.9
14.3
15.8
18.49
32.49
51.84
73.96
100
166.4
204.5
249.6
Таблица 2.4
Расчет динамического фактора. Передача третья
0.76
0.78
0.79
0.68
10.3
13.8
17.2
20.7
24.1
31.0
34.4
37.9
106.1
190.4
295.8
428.5
580.8
961
1183.4
1436.4
Таблица 2.5
Расчет динамического фактора. Передача четвертая
0.31
0.32
0.33
0.28
0.26
25.0
33.3
41.6
50.0
58.3
74.9
83.3
91.6
625
1108.9
1730.6
2500
3398.9
5610
6938.9
8390.6
0.0137
0.0244
0.0381
0.055
0.0748
0.1234
0.1526
0.1846
0.30
0.29
0.23
0.11
2.7 Построение динамической характеристики автомобиля
По данным табл. 2.2 – 2.5 строим динамическую характеристику порожнего автомобиля (рис. 9). После чего преобразовываем ее в универсальную, позволяющую находить динамический фактор и производить другие эксплуатационные расчеты для автомобиля и автопоезда любой массы.
Построенная характеристика дополняется шкалой Г грузоподъёмности, на которой откладываются значения коэффициента грузоподъёмности, определяемого по формуле
(2.15),
где mа — действительная масса автомобиля, кг.
2.8 Анализ динамической характеристики автомобиля
Определяем соответствие результатов расчетов проектному заданию:
а) Dmax на первой передаче полностью груженого автомобиля равно 1.44 Dmax по заданию равно 0.54;
б) максимальная скорость движения полностью груженого автомобиля по грунтовой дороге равна 91.6 км/ч, что больше 85 км/ч (по заданию).
1. Методические указания к курсовой работе по тракторам и автомобилям. - Омск: ОмГАУ, 2006г.
2. Скотников В.А, Мащерский А.А и др. Основы теории и расчёта трактора и автомобиля. - М.: Агропромиздат,1986.
3. Справочные материалы по тракторам и автомобилям. - Омск: ОмСХИ, 1989.
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5
