Иркутский Государственный Технический Университет
Курсовая работа
по предмету: «Автотранспортные средства»
Выполнил: ст-т гр.
1.Определение полной массы автомобиля и распределение её по мостам.
ma= mc+ mг + 80*z n;
где zn – число пассажиров, включая водителя
mc – масса снаряжённого автомобиля
mг - масса груза
ma= 8020+5500+80*3=13760 кг
Нагрузка на задний мост 2/3ma = 9174 кг
Нагрузка на передний мост равна 4586 кг
Нагрузка на одно колесо равна 2293,5 кг
Выбираем шины с регулируемым давлением и рисунком протектора повышенной проходимости (ГОСТ 13298 – 78) 370 – 508 (14,00 – 20) статический радиус rc=0,583 м
2. Подбор внешней характеристики двигателя
Расчёт начинаем с определения мощности двигателя, необходимой для обеспечения движения с заданной максимальной скоростью.

где Ga – полный вес автотранспортного средства, Н;
fv – коэффициент сопротивления качению при максимальной скорости;
V – максимальная скорость, м\с;
К = 0,7 – коэффициент обтекаемости, нс2/н4
F – лобовая площадь автомобиля, м2;
hтр = 0,83 КПД трансмиссии;
Кр =0,95 – коэффициент коррекции, учитывающий особенность стандарта, по которому была снята внешняя скоростная характеристика.
Значения fv определяются выражением


где f = 0.2 – коэффициент сопротивлению качению
Лобовая площадь определяется:
F = Bk H
где Bk = 2 – колея автомобиля, м;
Н = 2.87 – наибольшая высота автомобиля, м;
Пользуясь эмпирической формулой С.Р. Лейдермана, находят максимальную мощность двигателя:
F =2000*2850=5,74 м2


где a,b,c, - эмпирические коэффициенты;
для четырехтактных дизелей a = 0.53; b = 1.56; c = 1.09;
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.
- отношение частот вращения вала двигателя при максимальной скорости и максимальной мощности, 0,9 – 1 для грузовых автомобилей с дизельным двигателем
 
Для построения внешней характеристики при известной мощности и выбранных коэффициентах a,b,c, воспользуемся следующим выражением:

где ne – текущее значение частоты вращения вала двигателя
 
Кривая зависимости крутящего момента двигателя от частоты вращения вала рассчитываем по формуле:
М=9550*Nе/ne
М=9550*24/540=440.8 H*м
Результаты расчётов Ne и Me сводят в таблицу и строят график внешней скоростной характеристики, рис. 1.
Таблица 1
nV/nN |
0,2 |
0,4 |
0,6 |
0,8 |
1 |
ne (мин-1) |
520 |
1040 |
1560 |
2080 |
2600 |
Ne (кВт) |
24 |
58,8 |
96,6 |
129,7 |
150 |
Me (Н*м) |
440,8 |
539,9 |
591,4 |
595,3 |
551,0 |
3. Выбор передаточных чисел трансмиссии.
Передаточное число главной передачи определяют из условия обеспечения максимальной скорости на вышей передаче коробки передач.

где iкв = 0,7 - передаточное число коробки на высшей передаче;
iдк =1,3 - высшая передача дополнительной коробки
rк = 0,583– радиус качения колеса, м

4. Выбор ступеней и передаточных чисел коробки передач.
Передаточное число ступеней i первой передачи определяется из условия обеспечения движения по дорогам с заданным ymax
;
где ymax – суммарный коэффициент сопротивления дороги

Полученное передаточное число на первой передаче надо проверить по условиям отсутствия буксования. Буксования не будет если выполнено неравенство:
Me max= iгл * iдк * iк1 * тр * Kр /rk £ Pт сц
где Рт сц – сила тяги по сцеплению
Рт сц = 137600*0.7 = 96.32 кН
Me max=7,87*1,3*5,62*0,85*0,95/0,583 =79,64 Н*м

где Gb – вес, приходящийся на ведущие колеса;
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.
jх - коэффициент сцепления шин с дорогой

Условие выполняется

где m – номер произвольной промежуточной передачи;
n – число ступеней в коробке передач, не считая ускоряющей передачи и заднего хода.




5. Тяговый баланс автомобиля.
Расчёт и построение тягового баланса автомобиля выполняют в соответствии с формулой
Рт = Рf +РB +РП +РI
где Рт – тяговая сила, Н
Рf - сила сопротивления качению, Н;
РB – сила сопротивления воздуха, Н;
РП - сила сопротивления подъёму, Н;
Рj – сила инерции (ускорения или замедления), Н;
Составляющие тягового баланса определяются формулами:
;
Н
Pf = Ga * f
* cos a
Pf = 137600*0,025*cosa =3440.6
PB = K * F * V2
PB = 0.7*5.74*0.62 = 1.3
PП = Ga* sin a
Для случая движения автомобиля по горизонтальному участку PП = 0
При построении тягового баланса необходимо определить скорость движения автомобиля для всех расчетных частей вращения коленчатого вала на различных передачах.
 ;
м/с
Результаты расчётов сводятся в таблицу и строится тяговая характеристика автомобиля для всех ступеней рис.2
Таблица 2
значения\передача |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
РT |
36952,7 |
20777,7 |
11835,4 |
6575,2 |
3682,1 |
45263,9 |
25450,9 |
14497,3 |
8054,1 |
4510,3 |
49574,8 |
27874,8 |
15878,0 |
8821,1 |
4939,8 |
49901,9 |
28058,7 |
15982,8 |
8879,3 |
4972,4 |
46187,7 |
25970,3 |
14793,2 |
8218,4 |
4602,3 |
V |
0,6 |
1,0 |
1,7 |
3,1 |
4,4 |
1,1 |
2,0 |
3,5 |
6,2 |
8,9 |
1,7 |
3,0 |
5,2 |
9,3 |
13,3 |
2,2 |
3,9 |
6,9 |
12,4 |
17,8 |
2,8 |
4,9 |
8,6 |
15,6 |
22,2 |
Pf |
3440,0 |
3440,0 |
3440,1 |
3440,2 |
3440,4 |
3440,0 |
3440,1 |
3440,2 |
3440,8 |
3441,6 |
3440,1 |
3440,2 |
3440,5 |
3441,7 |
3443,5 |
3440,1 |
3440,3 |
3440,9 |
3443,0 |
3446,2 |
3440,2 |
3440,5 |
3441,5 |
3444,8 |
3449,7 |
PB |
1,3 |
4,0 |
12,2 |
39,6 |
80,8 |
5,0 |
15,9 |
48,9 |
158,3 |
323,0 |
11,3 |
35,7 |
109,9 |
356,2 |
726,8 |
20,0 |
63,4 |
195,4 |
633,2 |
1292,2 |
31,3 |
99,1 |
305,3 |
989,3 |
2019,0 |
6. Мощностной баланс автомобиля
Баланс мощности автомобиля рассчитывается по формуле
NT = Ne hTp = Nf + NB + Nn + Nj
где NT – мощность, приведенная к ведущим колесам автомобиля, кВт;
Nf - мощность, затрачиваемая на преодоление сопротивления качению, кВт;
NB - мощность, затрачиваемая на преодоление сопротивления воздуха, кВт;
NП - мощность, затрачиваемая на преодоление подъёма, кВт;
Nj- мощность, затрачиваемая на разгон автомобиля, кВт.
Составляющие мощностного баланса определяются:
Nf = Pf*V;
Nв = Pв*V;
Nп = Pп*V;
Результаты расчётов сводятся в таблицу и строится график мощностного баланса рис.3.
Таблица 3
NT |
20,4 |
49,98 |
82,11 |
110,2 |
127,5 |
Nf |
1904,4 |
3387,0 |
5946,2 |
10703,5 |
15291,6 |
3808,9 |
6774,1 |
11892,9 |
21410,5 |
30593,5 |
5713,4 |
10161,5 |
17840,9 |
32124,7 |
45916,2 |
7617,9 |
13549,2 |
23790,7 |
42849,5 |
61269,9 |
9522,6 |
16937,3 |
29743,0 |
53588,5 |
76665,1 |
NB |
0,7 |
3,9 |
21,1 |
123,1 |
359,0 |
5,5 |
31,2 |
168,9 |
985,0 |
2871,7 |
18,7 |
105,4 |
570,0 |
3324,3 |
9691,9 |
44,4 |
249,7 |
1351,1 |
7879,9 |
22973,4 |
86,7 |
487,7 |
2639,0 |
15390,4 |
44870,0 |
7. Динамический паспорт автомобиля.
Динамический паспорт представляет собой совокупность динамической характеристики с номограммой нагрузок. Динамическая характеристика определяется выражением:
;
Динамическую характеристику строят для автомобиля с полной нагрузкой. С изменение веса от Ga до G0 (порожнего) D изменяется и его можно определить по формуле
;
Таблица 4
D |
0,269 |
0,151 |
0,086 |
0,047 |
0,026 |
0,329 |
0,185 |
0,105 |
0,057 |
0,030 |
0,360 |
0,202 |
0,115 |
0,062 |
0,031 |
0,363 |
0,203 |
0,115 |
0,060 |
0,027 |
0,335 |
0,188 |
0,105 |
0,053 |
0,019 |
D0 |
4,607 |
2,590 |
1,474 |
0,815 |
0,449 |
5,643 |
3,171 |
1,802 |
0,985 |
0,522 |
6,180 |
3,471 |
1,966 |
1,055 |
0,525 |
6,220 |
3,491 |
1,969 |
1,028 |
0,459 |
5,755 |
3,226 |
1,806 |
0,901 |
0,322 |
По результатам вычислений строят динамическую характеристику с номограммой нагрузок рис.4.
Масштаб шкалы D0 определяют по формуле 
;
где а – масштаб шкалы D для автомобиля с полной нагрузкой
8. Ускорение автомобиля
.
Ускорение находят по выражению:
;
;
- коэффициент учета вращающихся масс.
Коэффициент определяют по выражению:
= 1,04 + 0,04 i2кп
= 1,04 + 0,04 5,692 = 2,34

Полученные результаты сводим в таблицу
Таблица 5
j |
1,057 |
0,875 |
0,521 |
0,208 |
0,058 |
1,319 |
1,110 |
0,684 |
0,300 |
0,098 |
1,455 |
1,232 |
0,766 |
0,338 |
0,100 |
1,465 |
1,240 |
0,767 |
0,323 |
0,063 |
1,348 |
1,132 |
0,686 |
0,255 |
0.012 |
По полученным значениям ускорения строят j = f(V) для всех передач рис.5.
9. Время и путь разгона автомобиля.
Время разгона t с места до скорости V определяют интегрированием функции I/j(V)
;
Из-за отсутствия аналитической зависимости 1/j =f (V), его решают графическим методом, предварительно построив график 1/j =f (V).рис.6
Таблица 6
1/j |
0,9 |
1,1 |
1,9 |
4,8 |
17,2 |
0,8 |
0,9 |
1,5 |
3,3 |
10,2 |
0,7 |
0,8 |
1,3 |
3,0 |
10,0 |
0,7 |
0,8 |
1,3 |
3,1 |
15,8 |
0,7 |
0,9 |
1,5 |
3,9 |
81.7 |
Время разгона определяется как выражение
t = av*ai/j*Ft;
t1 =0,2*0,2*25,5 =1,02 c
Путь разгона определяют как выражение
S = av*at*Fs
S1 =0.2*0.2*89 = 3,56 м
По результатам вычислений заносим в таблицу и строим график рис.7.
Таблица 7
t |
1.02 |
2.42 |
4.44 |
6.92 |
12.04 |
18.08 |
S |
3.56 |
12.8 |
25.56 |
10. Топливная экономичность автомобиля.

где ge – удельный эффективный расход топлива, г/кВт*ч;
rт = 850 г/л – плотность топлива;
N – мощность расходуемая для преодоления сопротивления дороги, кВт.
ge = (1.05~1.15)*gmin Kob*Kи
где Kob и Kи – коэффициенты, учитывающие соответственно изменения ge в зависимости от частоты вращения вала двигателя и степени использования мощности (табл. 1.2)
N = Ga *y* V;
При движении по горизонтальному участку дороги y = f
Таблица 8.
Ny |
значения ψ = f |
0,02 |
0,025 |
0,03 |
12231,9 |
15289,9 |
18347,8 |
24463,8 |
30579,7 |
36695,7 |
36695,7 |
45869,6 |
55043,5 |
48927,6 |
61159,4 |
73391,3 |
61159,4 |
76449,3 |
91739,2 |
Степень использования мощности может быть рассчитана по формуле
И = 
Таблица 9.
И |
61,7 |
76,7 |
91,7 |
54,7 |
66,9 |
79,2 |
56,5 |
67,7 |
78,8 |
65,2 |
76,3 |
87,4 |
83,2 |
95,2 |
107,1 |
ge =1,1*235*1,12*0,95 = 275,044

Данные расчётов заносят в таблицу и строят топливо экономическую характеристику, графиком топливо экономической характеристики строят график динамической характеристики на высшей ступени рис.8
Таблица 10.
y1 |
y2 |
y2 |
Q |
30,3 |
36,3 |
43,9 |
30,1 |
35,5 |
40,2 |
32,4 |
37,4 |
42,2 |
36,5 |
42,7 |
47,9 |
43,3 |
58,3 |
73,2 |
11. Тормозная динамичность автомобиля.
jуст = j*g/ kэ;
где kэ = 1,1~1.2– коэффициент, который учитывает степень теоретически возможной эффективности тормозной системы.
jуст2 =4.27
jуст1 =6.82
Тормозной путь определяют по формуле:
;
где V – начальная скорость автомобиля, м/с
tПР= 0.2 – время срабатывания тормозного привода, с
tУ =0.4 – время в течение которого замедление увеличивается от нуля до максимального значения


Результаты вычислений заносим в таблицу для j = 0,5 и j =0,8 соответственно.
ST |
j = 0,5 |
2,6 |
5,8 |
13,9 |
37,7 |
71,2 |
j = 0,8 |
2,2 |
4,7 |
10,7 |
27,1 |
49,5 |
Таблица 11.
По результатам вычислений строим график рис.9.
Список литературы
Методические указания к выполнению курсовой работы для студентов специальности 2401 ИрГТУ.
Краткий автомобильный справочник НИИАТ – М.: Транспорт1.
|