МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ ТА НАУКИ УКРАЇНИ

АВТОМОБІЛЬНО-ДОРОЖНИЙ ІНСТИТУТ

ДЕРЖАВНОГО ВИЩОГО НАВЧАЛЬНОГО ЗАКЛАДУ

“ДОНЕЦЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ ТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСІТЕТ”

Факультет: “Транспортні технології”

Кафедра: “Автомобілі та двигуни”

КУРСОВА РОБОТА

Тема:

“Тяговий розрахунок і розрахунок паливно-економічної характеристики автотранспортного засобу”

Виконав:

cт – т групи ОПУТ – 07б

Хрипуненко Г.В.

Перевірив: Супрун В.Л.

Горлівка 2009 р.


РЕФЕРАТ

Об’єктом проектування виступає автобус.

Мета роботи: на основі вихідних даних спроектувати автобус, виконавши проектувальний тяговий розрахунок, розрахунок ПЕХ. Побудувати графіки характеристик тягового розрахунку.

АВТОБУС, КАРБЮРАТОРНИЙ ДВИГУН, ТЯГОВИЙ РОЗРАХУНОК, РОЗРАХУНОК ПАЛИВНО-ЕКОНОМІЧНИХ ХАРАКТЕРИСТИК, ПЕРЕДАТОЧНЕ ЧИСЛО, РОЗДАТОЧНА КОРОБКА, ЗВИЧАЙНА ПРОХІДНІСТЬ.


ВИХІДНІ ДАНІ

 

Варіант

Вихідні дані до виконання проектувального розрахунку вибираємо по першій літері прізвища та останній цифрі шифру залікової книжки:

– тип автомобіля – автобус;

– тип двигуна – карбюраторний двигун;

– тип прохідності – звичайна;

– пасажироміскість – 45 чол;

– максимальна швидкість руху υmax = 40 м/с;

–  коефіцієнт сумарного опору дороги на максимальній швидкості руху ψmax = 0,4.

–  Максимальний сумарний коефіцієнт опору дороги ψv=0,029.


ЗМІСТ

Вступ

1.  Проектувальний тяговий розрахунок

1.1 Вибір прототипу

1.2 Компоновочна схема автомобіля

1.3 Побудова зовнішньої швидкісної характеристики

1.4 Побудова графіка силового балансу

1.5 Побудова графіка динамічної характеристики

1.6 Побудова графіка прискорень

1.7 Побудова графіка величин, зворотних прискоренням

1.8 Побудова графіків часу та шляху розгону АТЗ

1.9 Побудова графіка потужносного балансу

1.10 Побудова графіка паливно - економічної характеристики

Висновок

Література


ВСТУП

 

У теперішній час, коли неможливо з певністю казати, що автомобілебудування України знаходиться на висоті, більш гострим стає питання о створенні зовсім нових і більш досконалих автомобілів і їх конструкцій. Необхідно заповнювати пробіли у автотранспорті, незаповнені до цих пір. Також, необхідний більш глибокий аналіз пересування кількості пасажирів у легкових автомобілях. Необхідно вдосконалювати вузли, механізми конструкції автомобілів з метою зменшення їх металоємкості, енергоємності та ціни, що призведе до підвищення економічності та зниженню собівартості автомобілів. Таким чином даний курсовий проект направлений на досягнення поліпшення безпеки дорожнього руху автомобіля, підвищення техніко - економічних показників, підвищення приємистості автомобіля, комфорту керування в міських умовах руху.


1. Проектувальний тяговий розрахунок

1.1  Вибір прототипу

У зв’язку з тим, що проектувальний розрахунок, як правило, виконується, коли ще не виконана конструкторська проробка АТЗ який проектується, виникає необхідність у попередньому виборі окремих конструктивних параметрів. До них відносяться: габаритні розміри, компоновочна схема трансмісії, радіус коліс та ін.

Для вибору цих параметрів проектувальник орієнтується на вже існуючі конструкції, аналогічні по пасажироміскості. Згідно з цими параметрами, проектувальник обирає автобус. При цьому «прототип» розуміється не як одна фіксована для розрахунку модель, а можливо і декілька різних моделей, окремі параметри яких близькі до аналогічних параметрів АТЗ, який проектується. Далі конструктивні параметри «прототипу» використовуються проектувальником у розрахунку. Слід відмітити, що конструктивні параметри «прототипу» як правило, змінюються з урахуванням задач удосконалення конструкції АТЗ, який проектується. Іншими словами, габаритні розміри, власна маса. Параметри АТЗ, який проектується відрізняються від аналогічних параметрів «прототипу». В результаті аналізу існуючих конструкцій із позиції вихідних даних обираємо автомобіль Икарус - 256 і розробляємо компоновочну схему АТЗ, який проектуємо (див. рисунок 1.2).

1.2  Компоновочна схема автомобіля

При проектуванні нового автомобіля вносимо компоновочні и конструктивні зміни в конструкцію прототипу без зміни базових розмірів.


Табл. 1. - Зрівнювальна характеристика автомобілів

Показники Икарус - 256 Проектуємий
1. Маса автомобіля 14800 12291
2. Потужність д.в.с. max 192 440,4 кВт
3. Max швидкість м/с 100 40

4.Коефіцієнт сумарного опору дороги

0,029 0.029
1.3  Побудова зовнішньої швидкісної характеристики двигуна проектованого АТЗ

На основі вихідних даних визначається потужність двигуна при максимальній швидкості руху за рівнянням потужносного балансу АТЗ:

, (1.1)

де  – потужність двигуна при максимальній швидкості руху, кВт;

Ga – повна маса АТЗ, кг;

g – прискорення сили тяжіння м/с2;

ψV – коефіцієнт сумарного опору дороги при максимальній швидкості ψV = 0,029.

Vmax – максимальна швидкість руху АТЗ м/с;

Кп – коефіцієнт опору повітряного середовища ;

F – лобова площа АТЗ, м2;

ηтр – коефіцієнт корисної дії трансмісії.

Повна маса вантажного автомобіля визначається по залежності:


(1.2)

де  – власна маса проектованого АТЗ:

де  – маса прототипу

Так як ми маємо карбюраторний двигун, власна маса проектованого АТЗ зменшується на 15%.

Ця величина дорівнює 2229 кг.

;

 

n – пасажиромісткість n=45 чол.

 - вага одного пасажира (вибираємо для більш максимальної загрузки );

 

.

При проектуванні АТЗ рекомендовано брати наступні значення ηтр =0,90.

де  - коефіцієнт опору повітряного середовища;

Лобова площа проектованого АТЗ підраховується за наступною емпіричною формулою:

, (1.3)

де  –ширина колії проектованого АТЗ, ;

* – габаритна висота проектованого АТЗ, .

.

.

Максимальна потужність Nе max двигуна проектованого АТЗ можна знайти по величині потужності Nе V, яка необхідна для руху проектованого АТЗ з заданою максимальною швидкістю.

Загальне рівняння кривої Nе=f(nk) ЗШХ двигуна внутрішнього згоряння з достатнім ступенем влучності відбивається формулою Р.С. Лейдермана:

, (1.4)

де Ne, nk – відповідно потужність двигуна, кВт и частота обертання колінчатого вала двигуна, хв–1, для вільної точки кривої;

nN– частота обертання колінчатого вала двигуна, хв–1 при максимальній потужності;

a, b, c – коефіцієнти формули Лейдермана (а=1; b=1; c=1).

Величинами nN та nmin сліду задатися, обґрунтувавши їх виходячи з тенденції розвитку сучасних двигунів внутрішнього згоряння. Рекомендується частоту обертання колінчатого вала двигуна проектованого АТЗ вибирати в наступних межах: для автобуса nN =3000…4000 хв –1.

Для двигунів з обмежувачем числа оборотів з метою забезпечення приємистості АТЗ, який проектують потужність двигуна при частоті обертання nkогр колінчатого вала на 20 – 30 % більше ніж потужність при максимальній швидкості тобто:

, (1.5)

.

Для зменшення зносу деталей двигуна витримують наступне співвідношення:

, (1.6)

Приймаємо

.

Рекомендується при розрахунках приймати наступні коефіцієнти Лейдермана:

По рівнянню Р.С. Лейдермана знаходимо максимальну потужність двигуна:

, (1.7)

.


По рівнянню (1.4) визначаємо координати шести-восьми точок ЗШХ двигуна Ne=f(nk), і по рівнянню:

; (1.8)

знаходимо значення обертаючого моменту двигуна.

.

Данні проведених розрахунків зводимо в таблицю 1.1.

Таблиця 1.1 Результати розрахунку ЗШХ.

n k(хвˉ¹) 1000 1500 2000 2500 3000 3200 3200
n k / n N 0,3125 0,46875 0,625 0,78125 0,9375 1 1
(n k / n N)² 0,0976562 0,2197263 0,390625 0,61035156 0,87891 1 1
(n k / n N)³ 0,0305176 0,102997 0,244141 0,4768372 0,82397 1 1

0,3796386 0,5854794 0,7714844 0,91776446 0,99243 1 1
Ne(кВт) 167,2 257,9 339,8 402,9 437,1 440,4 367
Mk(Нм) 1596,8 1642 1622,5 1539 1391,4 1314,3 1095,26

По даним таблиці 1.1 будуємо графік ЗШХ двигуна АТЗ, який проектують.

1.4  Побудова графіка силового (тягового) балансу

 

Рівняння силового балансу має вид:

, (1.9)

де  – тягова сила на ведучих колесах, Н;

 – сила сумарного опору дороги, Н;

 – сила опору повітряного середовища, Н;

 – сила опору розгону, Н;

, (1.10)

де  – обертаючий момент двигуна Нм;

 – передаточне число коробки передач;б

* – передаточне число головної передачі АТЗ, який проектується;

uд – передатне число додаткової коробки;

 – динамічний радіус колеса, м (в розрахунках приймають, що ).

.

Усі знайдені значення  занесемо в таблицю.

Підбираємо шину для автомобіля. Вибір здійснюємо по найбільш навантаженим колесам з урахуванням заданої максимальної швидкості по таблицям. Шину необхідно підбирати так, щоб додержуватися умови: допустиме навантаження на шину повинно бути більше або рівним навантаженню, яке припадає на найбільш навантажене колесо, і допустима швидкість шини повинна бути більше або дорівнювати максимально можливій для проектує мого АТЗ (11,00 R-20).

, (1.11)

де  – коефіцієнт сумарного опору дороги;

В розрахунках приймаємо, що , и величина його не залежить від швидкості руху АТЗ:

; (1.12)

Значення цієї сили складається з відповідними значеннями .

, (1.13)

де  – коефіцієнт, який ураховує вплив мас, що обертаються;

*– прискорення АТЗ, м/с2.

Радіус колеса визначається розміром шин. Вибір шин робиться по найбільш навантаженим колесам із урахуванням максимальної швидкості:

 

, (1.14)


де  – передаточне число вищої передачі коробки передач АТЗ, який проектуємо.

.

При виконанні даного розрахунку рекомендується задавати передаточне число коробки передач на вищій передачі =1.

Передаточне число коробки передач на першій передачі АТЗ звичайної прохідності визначається за умови подолання заданого максимального сумарного опору дороги і перевіряється на відсутність буксування ведучих коліс за умовою зчеплення шин з якісним дорожнім покриттям:

, (1.15)

(1.16)

де  - коефіцієнт динамічного перерозподілу навантаження на ведучу вісь при максимальній силі тяги;

 - статична вага, кг, що припадає на ведучу вісь АТЗ;

φх – коефіцієнт зчеплення шин ведучих коліс з дорогою, φх=0,7;

Передаточні числа проміжних передач коробки передач розподіляємо по закону геометричної прогресії:

, (1.17)

де  – передаточне число проміжної передачі коробки передач АТЗ, який проектується;

 – номер передачі в коробці передач;

– число ступенів в коробці передач.

Береться рівним для автобуса .

,

,

,

,

Швидкість АТС вираховуємо для кожної передачі та кожної, раніше прийнятої, частоти обертання колінчатого вала двигуна по формулі:

, (1.18)

.

Результати розрахунку заносимо в таблицю 1.2.

Таблиця 1.2 Результати розрахунку тягово-швидкісних властивостей АТЗ.

n k 1000 1500 2000 2500 3000 3200 3200
Mk 1596,8 1642 1622,5 1539 1391,4 1314,3 1095,26
Ne 167,2 257,9 339,8 402,9 437,1 440,4 367

Uкп1 =3,85

δ1=1,92

Va 3,25 4,87 6,48 8,1 9,72 10,37
46476,5 47792 47224,5 44794 40498,1 38254 31878,64
3467,8
Pд+Рв 3499,5 3538,9 3593,8 3664,6 3751,2 3790,3
D 0,388 0,399 0,39 0,37 0,336 0,32 0,264
ja 1,79 1,89 1,84 1,74 1,56 1,49 1,19
1/ja 0,56 0,53 0,54 0,57 0,64 0,67 0,83

Uкп2 =2,75

δ2=1,5

Va 4,55 6,82 9,1 11,36 13,64 14,55
33197,5 34137,18 33732 31995,8 28927,2 27318,1 22770,5
3467,8
Pд+Рв 3529,9 3604,3 3716,8 3854,9 4025,9 4102,9
D 0,277 0,281 0,281 0,26 0,23 0,22 0,185
ja 01,62 1,65 1,64 1,5 1,3 1,27 1,019
1/ja 0,62 0,6 0,61 0,66 0,77 0,79 0,98

Uкп3 =1,96

δ3=1,27

Va 6,37 9,6 12,8 15,9 19,13 20,4
23660,7 24330,5 24041,6 22804,3 20617 19474,8 16229,12
3467,8
Pд+Рв 3589,5 3744,3 3959,3 4226,2 4565,7 4716,3
D 0,197 0,2 0,197 0,18 0,16 0,15 0,125
ja 1,29 1,32 1,29 1,165 1,01 0,934 0,519
1/ja 0,78 0,76 0,78 0,86 0,99 1,07 1,93

Uкп4 =1,4

δ4=1,16

Va 8,93 13,4 17,9 22,3 26,5 28,57
16900,5 17378,9 17172,54 16288,8 14726,6 13910,6 11592,2
3467,8
Pд+Рв 3707 4006,5 4429 4959,6 5622,5 5916,5
D 0,14 0,141 0,135 0,124 0,105 0,095 0,076
ja 0,94 0,95 0,89 0,8 0,64 0,56 0,4
1/ja 1,06 1,05 1,12 1,25 1,56 1,8 2,49

Uкп5 =1

δ5=1,1

Va 12,5 18,75 25 31,25 37,5 40
12071,8 12413,5 12266,1 11634,8 10519 9936,1 8280,16
3467,8
Pд+Рв 3936,25 4522,2 5342,5 6397,2 7686,3 8267,5
D 0,097 0,0949 0,0879 0,0738 0,0526 0,0429 0,0291
ja 0,605 0,587 0,516 0,39 0,21 0,124 0,00092
1/ja 1,64 1,7 1,938 2,56 4,76 8,075

За даними таблиці 1.2 будуємо графік силового балансу АТЗ.

1.5  Побудова графіка динамічної характеристики

 

Динамічний фактор АТЗ знаходять по залежності:

. (1.21)

Залежність динамічного фактора  від швидкості  руху АТЗ називається динамічною характеристикою. Результати розрахунку динамічного фактора зведені в таблицю 1.2. і побудована динамічна характеристика АТЗ в системі координат .

Динамічна характеристика дозволяє знаходить деякі оцінні показники тягово–швидкісних властивостей: граничні підйоми, що долає АТЗ на будь-якій передачі та при будь-якій швидкості в сталому режимі; максимальні швидкості руху АТЗ в заданих дорожніх умовах; зони сталої роботи двигуна на кожній передачі и др.

Усе значення динамічного фактора  заносимо в таблицю 1.2. Рисунок 4.

1.6  Побудова графіка прискорень

 

Графік прискорені будується для всіх передач АТЗ, який проектується в системі координат . Чисельні значення прискорень АТЗ находяться за формулою:

, (1.22)

де  – прискорення вільного падіння

 – коефіцієнт урахування впливу мас, що обертаються. Його значення може бути знайдено по залежності

, (1.23)

.

Результати розрахунків коефіцієнта урахування мас, що обертаються АТЗ зводимо в таблицю 1.6.1.

Таблиця 1.6.1. Значення коефіцієнтів урахування мас, що обертаються.

1 передача 2 передача 3 передача 4 передача 5 передача

3,85 2,75 1,96 1,4 1

1,92 1,5 1,27 1,16 1

Результати розрахунку прискорень АТЗ заносимо в таблицю 1.2. і будуємо графік прискорень. Рисунок 5.

1.7  Побудова графіка величин, зворотних прискоренням

 

Графік величин, зворотних прискоренням, знаходимо для розрахунку и побудови графіків часу та шляху розгону. Він будується в системі

координат  по даним таблиці 1.2. Для кожного значення  знаходиться зворотна величина  и заноситься в таблицю 1.2. Рисунок 6.

1.8  Побудова графіків часу та шляху розгону

 

Графік будується в системі координат ,  методом інтегральних розрахунків на ЕРМ.

Результат розрахунків заносимо в таблицю 1.3 Додаток 1 та будуємо графік. Рисунок 7.

Графік шляху розгону АТЗ  будується шляхом складання площин між кривою  і віссю  які в масштабі визначають шлях  розгону АТЗ методом інтегральних розрахунків на ЕРМ.

Результати розрахунків заносимо в таблицю 1.3 та будуємо графік  Рисунок 8.

Таблиця 1.3. Результати розрахунків графіків часу і шляху розгону АТЗ.

Va м/с 7,0 9,5 14,3 20,7 28,5 39
F мм ² 273 197,6 424 771,75 1560 4777,5
∑F мм ² 273 470,6 894,6 1666,4 3226,4 8003,9
tp с 2,05 3,53 6,71 12,498 24,2 60,03
F мм ² 225 318 1581 2274 6762 5610
∑F мм ² 225 543 2124 4401 11163 16773
Sp м 27,3 47,1 89,5 166,6 322,6 800,4

 


Информация о работе «Тяговий розрахунок і розрахунок паливно-економічної характеристики автотранспортного засобу»
Раздел: Транспорт
Количество знаков с пробелами: 20389
Количество таблиц: 7
Количество изображений: 1

Похожие работы

Скачать
116041
33
61

... іля при гальмуванні і русі накатом; -  відмова від деяких традиційних вузлів (зчеплення, стартер, коробка передач). На сьогоднішній час створено багато автомобілів з комбінованими енергетичними установками, проте ще далеко не всі потенційні можливості таких схем розкриті. Для досягнення максимальної ефективності комбінованої енергоустановки необхідно розробити оптимальні алгоритми керування ...

Скачать
40258
19
0

... 3,2 13 Свердлильна машина Модель ИЭ1013 408х190х135 1 77,52 1,0 Всього: – – – – – – – – – Висновок В цій курсовій роботі я навчився систематизувати і поглибив знання з дисципліни «Технічне обслуговування транспортних засобів», розвинув навички самостійного прийняття рішень при організації технічного обслуговування та ремонту дорожніх транспортних засобів ...

Скачать
97263
4
4

... ККП-3. Очищають качани на очиснику ОП-15, обмолочують молотарками МКП-3, МКП-У або на універсальному механізованому пункті ПМУ-15. Для збирання кукурудзи у вигляді зерна застосовують зернозбиральні комбайни СК-5 і СК-Ю «Дон-1500» з приставками відповідно ППК-4 і КМД-6. Для досушування і очищення зерна застосовують зерноочисно-сушильний комплекс КЗС-255. На рис. 1.6.1 показана схема комплектуючих ...

Скачать
67512
0
8

... де цифри 127(5), 152(6), 114(4.5) позначають ширину профілю обода в міліметрах і в дюймах (у дужках); букви J, L, Е — тип бортових закраїн ободів, що мають уніфіковані розміри. 6. ТЕХНІЧНЕ ОБСЛУГОВУВАННЯ ХОДОВОЇ ЧАСТИНИ При експлуатації автопоїздів необхідно періодично перевіряти надійність заклепувальних з'єднань рами, обстукуючи головки заклепок молотком, не допускати утворення тріщин у ...

0 комментариев


Наверх