Создание новой машины – сложный и длительный процесс.

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

к выполнению курсовой работы «Тягово-динамический расчет автомобиля»

для студентов инженерного факультета по направлениям:

23.03.01 – «Технология транспортных процессов»

23.03.03 – «Эксплуатация транспортно-технологических машин и комплексов»

Тверь-2016

Виноградов А.В. Эксплуатационные свойства автомобиля. Методические указания к

выполнению курсовой работы для студентов инженерного факультета по

направлениям: 23.03.01, 23.03.01

Рецензент: к.т.н., доцент кафедры Технической эксплуатации автомобилей

Смирнов А.Ю.

Рассмотрены и одобрены на заседании кафедры «Тракторы и автомобили»

« __» ____________2016 г., протокол № ____

Утверждены методической комиссией Совета инженерного факультета

«____» ________2016 г., протокол № _____

Общие положения

Целью курсовой работы является закрепление и углубление знаний студентов по основным вопросам теории эксплуатационных свойств автомобиля.

Выполняя курсовую работу, студент должен уметь для заданных условий произвести тяговый, динамический и экономический расчет автомобиля и построить его динамическую и экономическую характеристику. Курсовую работу выполняют в виде расчетно-пояснительной записки и графиков, оформляемых в соответствии с требованиями ЕСКД и ГОСТ 2.319-81.

Расчеты производят в единицах СИ.

Графическую часть выполняют на листах формата А4 по каждому разделу (масштабно-координатная либо писчая бумага).

Расчетно-пояснительная записка оформляется на стандартных листах формата А4 в текстовом редакторе MICROSOFT WORD шрифтом Times New Roman размер 14, межстрочный интервал 1,5.

Пояснительную записку начинают с введения, в котором необходимо указать цель тягового расчета автомобиля, показать пути совершенствования автотранспортных средств, сформулировать задачи курсовой работы и дать оценку роли автомобиля-прототипа в народном хозяйстве.

Основная часть пояснительной записки должна состоять из трех разделов:

-тяговый расчет автомобиля;

- расчет и построение динамической характеристики;

- расчет и построение экономической характеристики.

Исходные данные для тягового расчета и построения динамической и экономической характеристик автомобиля:

1. Прототип автомобиля ……………………………………….

2. Грузоподъемность ………. т

3. Число передач (вперед) z…………………………………….

4. Максимальная скорость движения на высшей передаче V_{max ……} км/ч

5. Приведенный коэффициент дорожного сопротивления ψ …..

6. Удельный расход топлива при номинальной мощности двигателя g_е……г/кВт∙ч .

Тяговый расчет автомобиля.

Определение полного веса автомобиля

Полный вес автомобиля:

G_a = G_гр + G_о + 750∙n + G_б , H (1.1)

где

G_гр –номинальная грузоподъемность, Н

G_о - собственный вес автомобиля, Н;

750 - вес одного человека, Н

n –число мест в салоне (кабине), включая водителя.

G_б – вес багажа (250…300 H).

Собственный вес автомобиля слагается из конструктивного (сухого) веса, веса топлива, технических жидкостей, запасного колеса (колес), инструмента, принадлежностей и технического оборудования.

Допускается определять собственный вес автомобиля по формуле:

G_о = G_гр / k_g , Н (1.2)

где

k_g - коэффициент использования грузоподъемности.

Рекомендовано принимать следующие значения коэффициента k_g :

для грузовых автомобилей

грузоподъемностью до 3 т =0,9-0,95

грузоподъемность с 3 до 8 т =1,0-1,1

грузоподъемностью более 8 т =1,1-1,25

для легковых автомобилей =0,2-0,4

Выбор шин

В общем случае выбор пневматических шин осуществляют в соответствии с типом автомобиля, условиями его эксплуатации, нагрузкой на колесо, руководствуясь соответствующими ГОСТ.

Нагрузку на ведущее колесо определяют по формуле:

λ_к∙ G_a / m , H (1.3)

где

λ_к - коэффициент нагрузки ведущих колес,

m - число ведущих колес,

G_a - полный вес автомобиля, Н.

В данной курсовой работе допускается принимать тип шин и их размеры в соответствии с прототипом автомобиля по заданию.

Для выбранных шин определяют расчетный радиус качения ведущих колес:

r_к = 25,4 ∙10^-3∙(0,5∙∙d + λ_ш∙h_ш) , м (1.4)

где

λ_ш - коэффициент деформации шины (при ориентировочных расчетах можно при нять равным 0,93…0,935),

d - диаметр обода колеса, дюйм,

h_ш – высота профиля покрышки, дюйм.

1.3.Определение эффективной мощности двигателя.

Потребную мощность двигателя, необходимую для равномерного движения полностью груженого автомобиля с установившейся максимальной скоростью в заданных дорожных условиях, определяют по формуле:

, кВт (1.5)

Здесь:

V _max - максимальная скорость движения автомобиля, км/ч

η_тр - к.п.д. трансмиссии

k_w - приведенный коэффициент сопротивления воздуха (коэффициент обтекаемости), H∙c²/м⁴,

F_w - площадь лобового сопротивления (миделево сечение), м²,

G_a - полный вес автомобиля, Н

ψ - коэффициент дорожного сопротивления.

При расчетах принимают следующие значения коэффициента сопротивления воздуха k_w:

Автомобили:

Легковые 0,15…0,35

Грузовые 0,5…0,7

Автобусы 0,25…0,4

Автопоезда 0,55…0,95

Площадь лобового сопротивления:

F_w = α_з∙Н∙В , м² (1.6)

где

α_з - коэффициент заполнения площади,

Н – габаритная высота автомобиля, м

В – габаритная ширина автомобиля, м

Можно принимать следующие значения коэффициента α_з:

Для легковых автомобилей 0,78…0,80,

Для грузовых автомобилей 0,80…0,90.

КПД трансмиссии равен произведению КПД механизмов,входящих в ее состав:

η_тр =η_к η_кар η_{г ,} (1.7)

где η_к , η_кар , η_г – КПД соответственно коробки передач, карданной передачи и главной передачи.

При расчетах принимают следующие значения КПД механизмов:

Коробка передач:

прямая передача …………………………..0,98…0,99

понижающая (повышающая) передача ….0,94…0,96

Карданная передача ………………………...0,97…0,98

Главная передача:

одинарная…………………………………. 0,96…0,97

двойная …………………………………….0,92…0,94

Таблица 1.1

№	n , мин-1	Nе , кВт	Mе , H∙м	ge, г/кВт∙ч

На регуляторной ветви характеристики дизеля принимают изменения мощности N_e , крутящего момента M_e по закону прямой линии.

При этом частоту вращения на холостом ходу, когда N_e = 0 , определяют из выражения:

n_max=n_N∙(1,07…1,08) (1.14)

Пример построения внешней скоростной характеристики бензинового двигателя приведен на рис.1.1(а), регуляторной характеристики дизеля на рис.1.1(б).

(a)

(б)

Расчет и построение

Расчет и построение

ПРИЛОЖЕНИЯ

Краткая техническая характеристика грузовых автомобилей.

Показатели     Марка автомобиля

Грузоподъемность, кг

Колесная формула

Полная масса, кг

Габаритные размеры, мм

Дорожный просвет, мм

Двигатель

Максимальная мощность, кВт

Частота вращения (при макс. мощности) мин-1

Максимальный крутящий момент, Н∙м

Частота вращения (при макс. моменте) мин-1

Размер шин

Передаточное число главной передачи

Ширина

Высота

Максимальная скорость км/ч

Марка

Тип

УАЗ

4х4

УМЗ – 4215С

Б

80,9

2200-

8,40 - 15

4,625

4х4

ГАЗ

4х2

ЗМЗ - 4063

Б

80,9

185/75R16 (195/75R16)*

5,125

4х4

4х2

4х4

66.11

4х4

ЗМЗ – 66.06

Б

88,5

284,5

12,0 - 18

6,83

4х2

ЗМЗ – 53-11

Б

88,5

284,5

2000-

240R508

6,17

ЗИЛ

131Н

6х6

ЗиЛ -508.10

Б

1800-

12,0 - 20

7,339

4х2

260R508

6,33

ЗиЛ - 645

Д

260R508

5,29

ЗиЛ -508.10

Б

1800-

260R508

6,33

.Д-245.9 Е2

Д

225/75R16

3,273

Продолжение таблицы

КАМАЗ

6х6

КАМАЗ - 740

Д

1400..

400R533

7,22

6х4

260R508

6,53

6х4

6х4

6х4

4х2

КАМАЗ-74006.10

Д

1500..

300R508

6,53

4х2

МАЗ

4х2

ЯМЗ - 236

Д

132,4

300R508

7,14

4х2

ЯМЗ – 238.13

Д

4,89

4х2

ЯМЗ - 236

Д

132,4

1200..

320R508

7,14

4х2

Урал

6х6

КАМАЗ - 740

Д

1400..

370R508

7,32

6х6

* - для автомобилей 4х4

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

к выполнению курсовой работы «Тягово-динамический расчет автомобиля»

для студентов инженерного факультета по направлениям:

23.03.01 – «Технология транспортных процессов»

23.03.03 – «Эксплуатация транспортно-технологических машин и комплексов»

Тверь-2016

Виноградов А.В. Эксплуатационные свойства автомобиля. Методические указания к

выполнению курсовой работы для студентов инженерного факультета по

направлениям: 23.03.01, 23.03.01

Рецензент: к.т.н., доцент кафедры Технической эксплуатации автомобилей

Смирнов А.Ю.

Рассмотрены и одобрены на заседании кафедры «Тракторы и автомобили»

« __» ____________2016 г., протокол № ____

Утверждены методической комиссией Совета инженерного факультета

«____» ________2016 г., протокол № _____

Общие положения

Целью курсовой работы является закрепление и углубление знаний студентов по основным вопросам теории эксплуатационных свойств автомобиля.

Выполняя курсовую работу, студент должен уметь для заданных условий произвести тяговый, динамический и экономический расчет автомобиля и построить его динамическую и экономическую характеристику. Курсовую работу выполняют в виде расчетно-пояснительной записки и графиков, оформляемых в соответствии с требованиями ЕСКД и ГОСТ 2.319-81.

Расчеты производят в единицах СИ.

Графическую часть выполняют на листах формата А4 по каждому разделу (масштабно-координатная либо писчая бумага).

Расчетно-пояснительная записка оформляется на стандартных листах формата А4 в текстовом редакторе MICROSOFT WORD шрифтом Times New Roman размер 14, межстрочный интервал 1,5.

Пояснительную записку начинают с введения, в котором необходимо указать цель тягового расчета автомобиля, показать пути совершенствования автотранспортных средств, сформулировать задачи курсовой работы и дать оценку роли автомобиля-прототипа в народном хозяйстве.

Основная часть пояснительной записки должна состоять из трех разделов:

-тяговый расчет автомобиля;

- расчет и построение динамической характеристики;

- расчет и построение экономической характеристики.

Исходные данные для тягового расчета и построения динамической и экономической характеристик автомобиля:

1. Прототип автомобиля ……………………………………….

2. Грузоподъемность ………. т

3. Число передач (вперед) z…………………………………….

4. Максимальная скорость движения на высшей передаче V_{max ……} км/ч

5. Приведенный коэффициент дорожного сопротивления ψ …..

6. Удельный расход топлива при номинальной мощности двигателя g_е……г/кВт∙ч .

Тяговый расчет автомобиля.

Создание новой машины – сложный и длительный процесс.

Первая стадия начинается с предпроектных поисковых исследований с последующей разработкой технического задания на проектирование новой машины.

На этих этапах устанавливают принципиальную возможность и целесообразность ее создания. Одной из задач, решаемых в эти периоды является построение теоретических динамической и экономической характеристик новой машины, с помощью которых расчетным путем определяют эксплуатационные режимы и экономическую эффективность от внедрения проектируемого автомобиля.

Построению теоретической динамической характеристики предшествует тяговый расчет автомобиля, целью которого является определение параметров двигателя и трансмиссии, обеспечивающих эксплуатационные свойства и технико-экономические показатели автомобиля в соответствии с заданными условиями или в соответствии с техническим заданием на его проектирование.

В общем случае техническое задание устанавливает:

- назначение и тип автомобиля;

- грузоподъемность (или пассажировместимость);

- максимальную скорость движения;

- тип двигателя;

- тип трансмиссии;

- колесную формулу;

- условия эксплуатации.

На основании данных технического задания до проведения тягового расчета определяют весовые и размерные показатели автомобиля, размеры шин, кпд трансмиссии, потери от сопротивления воздуха. Эти параметры и показатели, в основном, рассчитывают с учетом заданных условий и анализа

показателей и параметров автомобилей, близких по назначению к проектируемому.

При тяговом расчете автомобиля определяют:

- номинальную мощность двигателя;

- передаточное число главной передачи;

- передаточные числа трансмиссии и коробки передач;

- расчетные скорости движения на каждой передаче.