Расчет и построение тяговой части паспорта

Оглавление

Введение ……………….............………………...….............…………...…....
1. Теоретическое обоснование темы…………….…………………………...
1.1. Назначение, свойства и качество автомобиля и системы ВАДС..................................................................................................................  
1.2. Безотказность, живучесть, безопасность и безаварийность автомобиля..........................................................................................................  
1.3. Эффективность автомобиля и системы ВАДС..............................
1.4. Скорость и безаварийная эффективность автомобиля..................
2. Тягово-тормозной паспорт автомобиля.......................................................
2.1. Расчет и построение внешней скоростной характеристики двигателя.............................................................................................................  
2.2. Расчет и построение тяговой части паспорта...............................
2.3. Прогноз тяговой динамичности и эффективности автомобиля..........................................................................................................
2.4. Теоретические основы, расчет и построение тормозной части паспорта..............................................................................................................  
2.5. Прогноз тормозной динамичности и безаварийности автомобиля и системы ВАДС предприятия....................................................  
Заключение.........................................................................................................
Библиографический список..............................................................................

Введение

Курсовой проект предназначен для студентов кафедры «Автомобили и автомобильное хозяйство», обучающихся по специальности 190603 «Сервис транспортных и технологических машин и оборудования (автомобильный транспорт)», а также может быть использовано студентами других инженерных специальностей.

В пособии приведены необходимые исходные данные для выполнения курсового проекта или курсовой работы (в зависимости от срока обучения) по определению и оценке показателей безаварийной эффективности автомобилей, указаны алгоритм и методики расчетов, объем и сроки выполнения, а также необходимые справочные данные.

В первом разделе пособия сформированы цель, задачи и объем курсового проекта или курсовой работы. Второй раздел посвящен выбору исходных данных для последующих расчетов. Третий раздел содержит теоретическое обоснование темы проекта (работы). В четвертом разделе приведены методика построения тягово-тормозного паспорта автомобиля и прогноз тормозной динамичности и безопасности автомобиля и системы ВАДС. Пятый раздел посвящен анализу динамических процессов автомобиля по графикам разгона, обгона и экстренного торможения.

Тягово-тормозной паспорт автомобиля

Расчет и построение внешней скоростной характеристики

Двигателя

При найденных значениях максимальной мощности двигателя Расчет и построение тяговой части паспорта - student2.ru =88,5 кВт при частоте вращения коленчатого вала Расчет и построение тяговой части паспорта - student2.ru =3200 мин-1 и максимального крутящего момента Расчет и построение тяговой части паспорта - student2.ru =0,284 кН∙м при частоте вращения коленчатого вала Расчет и построение тяговой части паспорта - student2.ru =2000 мин-1 определяем:

- мощность при максимальном крутящем моменте

Расчет и построение тяговой части паспорта - student2.ru =0,105 Расчет и построение тяговой части паспорта - student2.ru =0,105∙0,284∙2000=59,64 кВт

- крутящий момент при максимальной мощности

Расчет и построение тяговой части паспорта - student2.ru = Расчет и построение тяговой части паспорта - student2.ru = Расчет и построение тяговой части паспорта - student2.ru =0,263 кН∙м

- коэффициенты приспособляемости к допустимой кратковременной перегрузке

Расчет и построение тяговой части паспорта - student2.ru = Расчет и построение тяговой части паспорта - student2.ru 1,08

и уменьшению угловой скорости

Расчет и построение тяговой части паспорта - student2.ru = Расчет и построение тяговой части паспорта - student2.ru =3200/2250=1,6

а также коэффициенты

a= Расчет и построение тяговой части паспорта - student2.ru = Расчет и построение тяговой части паспорта - student2.ru =0,858

B= Расчет и построение тяговой части паспорта - student2.ru = Расчет и построение тяговой части паспорта - student2.ru =0,71

C= Расчет и построение тяговой части паспорта - student2.ru B/2=1,6∙0,71/2=0,568

На листе формата А4 строим поле внешней скоростной характеристики двигателя, имеющей в начале координат нулевые значения n (горизонтальная шкала), Расчет и построение тяговой части паспорта - student2.ru и Расчет и построение тяговой части паспорта - student2.ru (левая шкала), Расчет и построение тяговой части паспорта - student2.ru и gе (правая шкала), по значениям Расчет и построение тяговой части паспорта - student2.ru и Расчет и построение тяговой части паспорта - student2.ru .

Таблица 2.1. Расчетная внешняя скоростная характеристика двигателя:

n, мин-1 nxx n< Расчет и построение тяговой части паспорта - student2.ru Расчет и построение тяговой части паспорта - student2.ru n > Расчет и построение тяговой части паспорта - student2.ru n< Расчет и построение тяговой части паспорта - student2.ru Расчет и построение тяговой части паспорта - student2.ru n> Расчет и построение тяговой части паспорта - student2.ru
Расчет и построение тяговой части паспорта - student2.ru , кВт 20,496 38,073 59,64 66,024 74,97 88,5 84,58
Расчет и построение тяговой части паспорта - student2.ru ,кН∙м 0,244 0,259 0,284 0,262 0,255 0,263 0,179
ge, гр/кВт∙ч 332,45 309,58 295,24 292,8 295,24 354,41
ηe 0,246 0,264 0,277 0,279 0,277 0,268 0,259
Расчет и построение тяговой части паспорта - student2.ru , кг/ч 5,08 11,22 17,16 19,72 22,20 24,705 29,98
n/ Расчет и построение тяговой части паспорта - student2.ru 0,25 0,438 0,625 0,75 0,875 1,406
Расчет и построение тяговой части паспорта - student2.ru 1,09 1,015 0,968 0,96 0,968 1,162
 

Расчет и построение тяговой части паспорта - student2.ru = Расчет и построение тяговой части паспорта - student2.ru [а+В(n/ Расчет и построение тяговой части паспорта - student2.ru ) - C Расчет и построение тяговой части паспорта - student2.ru ] Расчет и построение тяговой части паспорта - student2.ru

в которой значения коэффициентов

а+В+С=0,753+0,855-0,608=1

Расчет и построение тяговой части паспорта - student2.ru = 0,260[0,858+0,71(800/3200) – 0,568(800/3200)2 ]0,94 =0,244 кНм

Расчет и построение тяговой части паспорта - student2.ru =0,260[0,858+0,71 (1400/3200) - 0,568 (1400/3200)2 ]0,94 = 0,259 кНм

Расчет и построение тяговой части паспорта - student2.ru = 0,260[0,858+0,71 (2400/3200) - 0,568 (2400/3200)2 ]0,94 =0,262 кНм

Расчет и построение тяговой части паспорта - student2.ru =0,260[0,858+0,71 (2800/3200) - 0,568 (2800/3200)2 ]0,94 =0,255 кНм

Расчет и построение тяговой части паспорта - student2.ru =0,260[0,858+0,71 (5000/3200) - 0,568 (5000/3200)2 ]0,94 =0,142 кНм

Мощность при крутящих моментах:

Расчет и построение тяговой части паспорта - student2.ru =0,105 Расчет и построение тяговой части паспорта - student2.ru

Расчет и построение тяговой части паспорта - student2.ru = 0,105∙0,244∙800=20,496 кВт

Расчет и построение тяговой части паспорта - student2.ru = 0,105∙0,259∙1400=38,073 кВт

Расчет и построение тяговой части паспорта - student2.ru = 0,105∙0,262∙2400=66,024 кВт

Расчет и построение тяговой части паспорта - student2.ru = 0,105∙0,255∙2800=74,97 кВт

Расчет и построение тяговой части паспорта - student2.ru = 0,105∙0,142∙5000=74,55 кВт

Используя ряд дискретных значений

n/ Расчет и построение тяговой части паспорта - student2.ru 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0 1,1
Расчет и построение тяговой части паспорта - student2.ru 1,03 0,99 0,97 0,96 0,96 0,97 1,00 1,04

и ряд подобных отношений n/ Расчет и построение тяговой части паспорта - student2.ru в таблице 2.1, определяем методом интерполяции (экстраполяции) значения коэффициента Расчет и построение тяговой части паспорта - student2.ru и удельного расхода топлива:

ge,n= Расчет и построение тяговой части паспорта - student2.ru ge,N

ge,800 = 1,09∙305 = 332,45 г/кВтч ge,2400 = 0,96∙305 = 292,8 г/кВтч

ge,1400 = 1,015∙305 = 309,58 г/кВтч ge,2800 = 0,968∙305 = 295,24 г/кВтч

ge,2000 = 0,968∙305 = 295,24 г/кВтч ge,4500= 3,252∙305 = 315,98 г/кВтч

Часовой расход топлива:

GТ,n = ge,n∙ Nе,n∙10-3

GТ800=332,45∙20,496∙10-3 = 6,814 кг/ч GТ2400=292,8∙66,024∙10-3=19,33 кг/ч

GТ1400 =309,58∙38,073∙10-3=11,79 кг/ч GТ2800=295,24∙74,97∙10-3=22,134 кг/ч

GТ2000=295,24∙59,64∙10-3=17,608 кг/ч GТ3200=305∙88,5∙10-3=26,99 кг/ч

GТ4500=295,24∙59,64∙10-3= 73,95 кг/ч

При низшей теплоте сгорания топлива Нu =44 МДж/кг определяем эффективность КПД:

ηe.n=3600/ ge,n Hu

ηe800 = 3600/(332,45∙44) = 0,246 ηe2400 =3600/(292,8∙44) = 0,279

ηe1400 = 3600/(309,58∙44) = 0,264 ηe2800 =3600/(295,24∙44) = 0,277

ηe2000 = 3600/(295,24∙44) = 0,277 ηe3200 =3600/(305∙44) = 0,268

ηe4500 =3600/(315,98∙44) = 0,246= 0,259

Все найденные, принятые и рассчитанные значения показателей таблицы 2.1 проверяем "на безошибочность" через их "принадлежность" кривым Ne = f(n), Me = f(n), GТ = f(n), ge = f(n) и ηe = f(n), находим и устраняем ошибки в найденных, принятых и расчетных значениях этих показателей созданного и эксплуатируемого автомобильного двигателя, как правило, малозависимого от шасси автомобиля – его трансмиссии, ведущих колес, несущей, управляющей, тормозной и других систем.

Таблица 2.3. Корректировка "выпавших" точек.

n , мин-1
Расчетные значения Скорректированные значения Расчетные значения Скорректированные значения
Ne , кВт 66,024 73,53 74,97 83,045
Me , кН∙м 0,262 0,283 0,255 0,276
ge , г/кВтч 292,8 294,5 295,24 297,92
GТ , кг/ч 19,72 21,58 22,20 24,83
ηe 0,279 0,275 0,277 0,272

На всех не прямых передачах постоянная часть формулы имеет значение

Расчет и построение тяговой части паспорта - student2.ruРасчет и построение тяговой части паспорта - student2.ruРасчет и построение тяговой части паспорта - student2.ru = 0,982∙0,97∙0,9953=0,918 ,

а на прямой передаче

Расчет и построение тяговой части паспорта - student2.ruРасчет и построение тяговой части паспорта - student2.ruРасчет и построение тяговой части паспорта - student2.ru = 0,98∙0,97∙0,9953=0,936

Расчет и построение тяговой части паспорта

Поверочный расчет и построение тяговой части паспорта проводим в последовательности:

1. Составляем таблицу 2.4 исходных и расчетных значений показателей на всех передачах переднего хода.

2. Вписываем в таблицу 2.4 из таблицы 2.1 графически проверенные значения показателей внешней скоростной характеристики двигателя (n, Ме, Gт, Nе, ge и ηе).

Таблица 2.4. Исходные и расчетные значения показателей тяговой динамичности автомобиля Расчет и построение тяговой части паспорта - student2.ru .

передача uтр n, мин-1 Vт, м/с Ме, кН∙м ηтр Рко, Н Рw, Н Do Gт, кг/ч Nе, кВт ge, г/кВт∙ч ηе
40,41 0,98 0,244 0,745 2,179 0,439 5,08 20,496 332,5 0,246
1,71 0,259 0,825 6,635 0,516 11,22 38,073 309,6 0,264
2,44 0,284 0,859 13,51 0,589 17,16 59,64 295,2 0,277
2,93 0,283 0,87 19,48 0,594 21,58 73,53 294,5 0,275
3,42 0,276 0,875 26,54 0,583 24,83 83,05 297,9 0,272
3,91 0,263 0,878 34,69 0,557 24,71 88,5 0,268
5,5 0,179 0,876 68,64 0,377 29,98 84,58 354,4 0,259
19,06 2,07 0,244 0,745 9,722 0,207 5,08 20,496 332,5 0,246
3,63 0,259 0,825 29,9 0,243 11,22 38,073 309,6 0,264
5,18 0,284 0,859 60,88 0,276 17,16 59,64 295,2 0,277
6,21 0,283 0,87 87,5 0,278 21,58 73,53 294,5 0,275
7,25 0,276 0,875 119,3 0,272 24,83 83,05 297,9 0,272
8,29 0,263 0,878 155,9 0,259 24,71 88,5 0,268
11,7 0,179 0,876 310,6 0,17 29,98 84,58 354,4 0,259
10,55 3,74 0,244 0,745 31,74 0,114 5,08 20,496 332,5 0,246
6,55 0,259 0,825 97,35 0,132 11,22 38,073 309,6 0,264
9,36 0,284 0,859 198,8 0,148 17,16 59,64 295,2 0,277
11,2 0,283 0,87 284,6 0,147 21,58 73,53 294,5 0,275
13,1 0,276 0,875 389,4 0,141 24,83 83,05 297,9 0,272
0,263 0,878 510,5 0,131 24,71 88,5 0,268
21,1 0,179 0,876 0,071 29,98 84,58 354,4 0,259
6,17 6,4 0,244 0,745 92,94 0,064 5,08 20,496 332,5 0,246
11,2 0,259 0,825 284,6 0,071 11,22 38,073 309,6 0,264
0,284 0,859 580,9 0,074 17,16 59,64 295,2 0,277
19,2 0,283 0,87 836,4 0,067 21,58 73,53 294,5 0,275
22,4 0,276 0,875 0,057 24,83 83,05 297,9 0,272
25,6 0,263 0,878 0,043 24,71 88,5 0,268
0,179 0,876 -0,025 29,98 84,58 354,4 0,259

3. Рассчитываем передаточные числа трансмиссии uтр и заносим их в таблицу 2.4.

uтр = uo un ,

где uo – передаточное число трансмиссии на главной передаче; un - передаточное число трансмиссии на каждой из передач.

4. Определяем при δ = 0 по семь текущих значений теоретической скорости Vт на каждой передаче и вписываем полученные результаты в таблицу 2.4.

Vа = Vт( 1-δ) = (0,105rкn)/uтр(1-δ), отсюда следует

Vт = (0,105rкn)/uтр ,

где rк=0,47 – радиус колеса, м.

5. Чертим на листе ватмана формата А1 (841х594мм) левое поле 250х250мм, средние верхнее (400х250мм) и нижнее (400х125мм) поля и правое поле 100х250мм, масштабные "сетки" и шкалы.

6. Выбираем удобный масштаб эффективной мощности двигателя и строим на нижнем среднем поле графики Nе = f(Vт) и ηе = f(Vт) в масштабе скоростей Vт и Vа.

7. При выбранном значении коэффициента kw = 0,6 Н∙с24 находим постоянное значение фактора обтекаемости в Нс22:

kwF= ВНгkw=1,63∙2,32∙0,6=2,269 Нс22

где В – ширина колеи передних колес, м; Нг – габаритная высота автомобиля, м.

8. Измеряем у неподвижного порожнего и полностью груженого автомобиля среднее расстояние rст от центров ведущих колес до поверхности ровной дороги и принимаем необходимое для расчетов значение радиуса качения без скольжения (ГОСТ 17697-72) rк = rст = 0,47 м.

9. Определяем расчетом по формулам:

полную окружную силу ведущих колес Рко при Ме > 0 на всех передачах переднего хода:

Рко= Ме uтр ηтр / rк ,

где Расчет и построение тяговой части паспорта - student2.ru рассчитано раннее (см. 2.11)

- силу сопротивления воздуха Рw :

Рw = kw∙F∙ Vт2

- динамический фактор снаряженного автомобиля Do:

Do=(Рко - Рw)/ mo g ,

где mo – снаряженная масса автомобиля, кг (mo = 3600 кг); g – ускорение свободного падения (g = 9,89 м/с2).

На верхнем среднем поле листа 1 строим графики Do = f (Vт).

Заключение

В ходе выполнения курсового проекта был проведен расчет тягово-тормозных свойств автомобиля ГАЗ-САЗ-3507.

Автомобиль реализует свою потенциальную опасность в аварию в процессе управления водителем, не знающим своих контраварийных возможностей и не обладающим "чувством автомобиля и дороги", не умеющим предсказывать поведение и опасности других участников дорожного движения.

Для автомобиля ГАЗ-САЗ-3507 число "ступеней" торможения, согласно тягово-тормозного паспорта, до полной остановки от скорости в 77 км/ч равняется 4, т.е. для безюзовой остановки водитель должен 4 раза частично отпустить педаль тормоза.

Безаварийную эффективность рабочей тормозной системы любого автомобиля нельзя "вырывать" из системы ВАДС даже при стендовых испытаниях, весьма грубо моделирующих реальные условия дорожного движения. Поэтому кроме выявления конструктивных особенностей рабочей тормозной системы и признаков основных неисправностей, запрещающих движение АТС, оцениваем приспособленность конструкции РТС к ступенчато-импульсному торможению с обязательным следом юза в первом импульсе и возможностью проверки на предприятии персонального "юзового почерка" водителей на эталонной дороге автодрома или каком-то согласованном с ГИБДД участке дороги общего пользования.

Библиографический список

1. Вахламов В.К. Автомобили : Конструкция и эксплуатационные свойства : учеб. пособие для студ. высш. учеб. заведений / В.К. Вахламов. _М.: Изд. центр « Академия», 2009. – 480 с.

2. Вахламов В.К Техника автомобильного транспорта : Подвижной состав и эксплуатационные свойства /В.К. Вахламов – М.: Изд.центр «Академия», 2004 – 528 с.

3. Литвинов А.С., Фаробин Я.Е. Автомобиль : Теория эксплуатационных свойств: Учебник для вузов по специальности «Автомобили и автомобильное хозяйство». – М.: Машиностроение, 1989. – 240с.

4. Лопарев А.А., Якимов Ю.В. Конструкция, расчет и потребительские свойства изделий. Учебно-методическое пособие для спец. 190630 «Сервис транспортных и технологических машин и оборудования (автомобильный транспорт)», Сыктывкар, 2013-98с

5. Машиностроение. Энциклопедия: учебник для технических вузов / В.Ф. Платонов. В.С. Азаев. Е.Б. Алекандров [и др.]. ; под ред. В.Ф. Платонова. – М. : Машиностроение, 1997. – 688 с.

6. Туревский, И.С. Теория автомобиля [Текст] : учеб. пособие для студентов вузов / И.С. Туревский. – М. : Высш. шк., 250. – 240 с.: ил.

Наши рекомендации