| Министерство образования Украины
Харьковский национальный автомобильно-дорожный университет
Кафедра автомобилей
Курсовая работа по теме:
“Рассчётно-графический анализ тягово-скоростных свойств автомобиля Газ-13”
Выполнил: ст. гр. Д 24
Домовец М.С.
Харьков 2004
Содержание
1. Исходные данные для расчёта
2. Построение внешней скоростной характеристики двигателя
3. Построение графиков силового баланса и динамической характеристики
| а) Исходные данные для расчёта
|
| Вид автомобиля
|
легковой
|
| Полная масса m
, кг
|
3175
|
| Марка и тип двигателя
|
Мод.ГАЗ-13, карбюраторный
|
| Максимальная мощность Nemax
, кВт
|
161,8
|
| Частота вращения вала двигателя при максимальной мощности nN
,
об/мин
|
4200
|
| Наличие ограничителя частоты вращения вала двигателя
|
нет
|
| Передаточные числа:
коробки передач Uк1
Uк2
Uк3
Uзх
раздаточной коробки или делителя
главной передачи U0
|
2.64
1.55
1.00
2.00
нет
3.58
|
| Шины
|
9.35-15
|
| Статический радиус колёс rст
, м
|
0,271
|
| Габаритные размеры
ширина Br
, м
высота Hr
, м
|
1,49
1,37
|
| КПД трансмиссии h
|
0,9
|
| Коэффициент сопротивления
воздуха K
, Н∙с2
/м4
|
0,3
|
| б) Реальные значения основных параметров автомобиля для сравнения их с полученными расчётными данными
|
| Максимальный крутящий момент двигателя Меmax
, Н∙м
|
451.1
|
| Частота вращения вала двигателя при максимальном крутящем моменте nm
, об/мин
|
2700
|
| Максимальная скорость Vmax
, км/ч
|
175
|
| Время разгона до 80 км/ч
|
нет данных
|
2. Построение внешней скоростной характеристики двигателя
Для построения внешней скоростной характеристики поршневого двигателя внутреннего сгорания используют эмпирическую формулу Лейдермана, позволяющую по известным координатам одной точки скоростной характеристики Ne max
и nN
воспроизвести всю картину мощности:
 ,
где Ne
, кВт – текущее значение мощности двигателя,
n, об/мин – соответствующая частота вращения вала двигателя,
Ne max
, кВт – максимальная мощность двигателя, Nemax
=161.8 кВт.
nN
, об/мин – частота вращения вала двигателя при максимальной мощности.
А1
,А2 – эмпирические коэффициенты, характеризующие тип двигателя.
А1 и А2 принимаем равные 1,0 соответственно т. к. двигатель на заданном автомобиле карбюраторный.
Для выбора текущее значение n
диапазон вращения вала двигателя от минимально устойчивых оборотов nmin
до nN
разбивается на произвольное число участков с постоянным интервалом Δn, кратным 50 или 100. Интервал выбираем по формуле:
Забиваем Сайты В ТОП КУВАЛДОЙ - Уникальные возможности от SeoHammer
Каждая ссылка анализируется по трем пакетам оценки: SEO, Трафик и SMM.
SeoHammer делает продвижение сайта прозрачным и простым занятием.
Ссылки, вечные ссылки, статьи, упоминания, пресс-релизы - используйте по максимуму потенциал SeoHammer для продвижения вашего сайта.
Что умеет делать SeoHammer
— Продвижение в один клик, интеллектуальный подбор запросов, покупка самых лучших ссылок с высокой степенью качества у лучших бирж ссылок.
— Регулярная проверка качества ссылок по более чем 100 показателям и ежедневный пересчет показателей качества проекта.
— Все известные форматы ссылок: арендные ссылки, вечные ссылки, публикации (упоминания, мнения, отзывы, статьи, пресс-релизы).
— SeoHammer покажет, где рост или падение, а также запросы, на которые нужно обратить внимание.
SeoHammer еще предоставляет технологию Буст, она ускоряет продвижение в десятки раз,
а первые результаты появляются уже в течение первых 7 дней.
Зарегистрироваться и Начать продвижение
 ,
Так как у карбюраторного двигателя, не имеющего ограничителя частоты вращения, максимальная частота вращения коленчатого вала nN
при движении автомобиля с максимальной скоростью может на 10-20% превышать частоту nN
, для него берут ещё одно значение n после nN
с тем же интервалом Δn.
Минимальную частоту вращения коленчатого вала nmin
выбирают в пределах 400…800 об/мин. Меньшие значения принимают для дизелей, большие – для карбюраторных двигателей легковых автомобилей и АТС на их базе, средние – для карбюраторных двигателей грузовых автомобилей и АТС на их базе.
Nmin= 800 об/мин и Δn =  об/мин.
 ,
Результаты расчётов занесены в таблицу 1 и с их помощью строем внешнюю
скоростную характеристику двигателя Ne
=f(n) и Me
=f(n). Для дизельных двигателей и карбюраторных с ограничителями внешнюю скоростную характеристику строят до точки, соответствующей nN
.
3. Построение графиков силового баланса и динамической характеристикой
При построении графиков силового баланса для различных передач и скоростей движения автомобиля рассчитывают значения составляющих уравнения силового баланса:
Pk
-Pψ
-Pw
-Pj
=0, (4)
Тяговое усилие на ведущих колёсах определяют из выражения, Н:
 , (5)
где: rд
– динамический радиус колеса, который в нормальных условиях движения принимают равным rст
, м.
Вторую составляющую силового баланса – силу суммарного дорожного сопротивления – определяют по формуле, Н:
Pψ
=ψ∙G,
где G=g∙m – полный вес автомобиля, Н. g=9,81 м/с2
– ускорение свободного падения.
В расчётах не учитывается влияние скорости движения на коэффициент сопротивлению качению, в связи с чем полагаем ψ=const. Для автомобиля Газ-13 G=9,81∙3175=31146.75 Н, а при заданном ψ = 0,037 Рψ
= 0,037 ∙ 31146,75=1152,430 Н.
Сила сопротивления воздуха, Н:
,
где: F – лобовая площадь автомобиля, м2
.
V – скорость автомобиля, км/ч.
Лобовая площадь может быть определена по чертежу автомобиля, а при его отсутствии – приближённо по выражению:
F=α∙Br
∙Hr
,
где: α – коэффициент заполнения площади, для легковых автомобилей
α=0,78…0,8; для грузовых автомобилей α=0,75…0,9 (большее значение принимают для автомобилей с большей полной массой); для автобусов α=0,85…0,95 (меньшие значения принимаются для автобусов малой вместимости, а большие - большей).
F = 0,8 ∙ 1,61 ∙ 1,44 = 1,3552 м2
Сила сопротивления разгону, Н:
 ,
где: δ – коэффициент, учитывающий влияние инерции вращающихся масс.
Сервис онлайн-записи на собственном Telegram-боте
Попробуйте сервис онлайн-записи VisitTime на основе вашего собственного Telegram-бота:
— Разгрузит мастера, специалиста или компанию;
— Позволит гибко управлять расписанием и загрузкой;
— Разошлет оповещения о новых услугах или акциях;
— Позволит принять оплату на карту/кошелек/счет;
— Позволит записываться на групповые и персональные посещения;
— Поможет получить от клиента отзывы о визите к вам;
— Включает в себя сервис чаевых.
Для новых пользователей первый месяц бесплатно.
Зарегистрироваться в сервисе
j – ускорение автомобиля в поступательном движении, м/с2
.
При построении и анализе графиков силового баланса величина Pj
не рассчитывается, а определяется как разность тягового усилия Pk
и суммы сопротивлений движению (Pψ
+ Pw
).
График силового баланса и все последующие строят в функции скорости автомобиля V, км/ч, которая связана с частотой вращения вала n зависимостью:
 ,
где rk
– радиус качения колеса, м, равный при отсутствии проскальзывания, статистическому радиусу rст
.
Динамический фактор автомобиля D
определяется для различных передач и скоростей движения по формуле:
 ,
Для построения графика силового баланса рассчитываем сумму Pψ
+ Pw
, которая зависит только от скорости и не зависит от передаточного числа коробки передач. Поэтому расчёт выполняем применительно к скоростям, соответствующим высшей передачи.
Таблица 2. Результаты расчетов силового баланса и динамической характеристики автомобиля ЗАЗ-968М
| Параметры
|
Значение параметров
|
| n , об/мин
|
600
|
900
|
1200
|
1500
|
1800
|
2100
|
2400
|
2700
|
3000
|
3200
|
| a*n/nN
|
0,2222
|
0,3333
|
0,4444
|
0,5556
|
0,6667
|
0,77778
|
0,88889
|
1
|
1,111111
|
1,185185
|
| b*(n/nN)2
|
0,0494
|
0,1111
|
0,1975
|
0,3086
|
0,4444
|
0,60494
|
0,79012
|
1
|
1,234568
|
1,404664
|
| c*(n/nN)3
|
0,011
|
0,037
|
0,0878
|
0,1715
|
0,2963
|
0,47051
|
0,70233
|
1
|
1,371742
|
1,664787
|
| a*n/nN+b*(n/nN)2-c*(n/nN)3
|
0,2606
|
0,4074
|
0,5542
|
0,6927
|
0,8148
|
0,91221
|
0,97668
|
1
|
0,973937
|
0,925062
|
| Ne
|
8,0817
|
12,633
|
17,184
|
21,48
|
25,266
|
28,2859
|
30,2851
|
31,00817
|
30,2
|
28,68449
|
| Me
|
128,63
|
134,05
|
136,76
|
136,76
|
134,05
|
128,634
|
120,509
|
109,677
|
96,13667
|
85,60526
|
Рисунок 1-Внешняя скоростная характеристика карбюраторного двигателя внутреннего сгорания
Рисунок 2. Силовой баланс автомобиля
Рисунок .3. Динамическая характеристика автомобиля
Таблица 1. Результаты расчетов внешней скоростной характеристики двигателя
| Параметры
|
Значение параметров
|
| n , об/мин
|
600
|
900
|
1200
|
1500
|
1800
|
2100
|
2400
|
2700
|
3000
|
3200
|
| a*n/nN
|
0,2222
|
0,3333
|
0,4444
|
0,5556
|
0,6667
|
0,77778
|
0,88889
|
1
|
1,111111
|
1,185185
|
| b*(n/nN)2
|
0,0494
|
0,1111
|
0,1975
|
0,3086
|
0,4444
|
0,60494
|
0,79012
|
1
|
1,234568
|
1,404664
|
| c*(n/nN)3
|
0,011
|
0,037
|
0,0878
|
0,1715
|
0,2963
|
0,47051
|
0,70233
|
1
|
1,371742
|
1,664787
|
| a*n/nN+b*(n/nN)2-c*(n/nN)3
|
0,2606
|
0,4074
|
0,5542
|
0,6927
|
0,8148
|
0,91221
|
0,97668
|
1
|
0,973937
|
0,925062
|
| Ne
|
8,0817
|
12,633
|
17,184
|
21,48
|
25,266
|
28,2859
|
30,2851
|
31,00817
|
30,2
|
28,68449
|
| Me
|
128,63
|
134,05
|
136,76
|
136,76
|
134,05
|
128,634
|
120,509
|
109,677
|
96,13667
|
85,60526
|
|
