Расчёт тяговой динамики и топливной экономичности автомобиля

КонтрольнаяПомощь в написанииУзнать стоимостьмоей работы

Разгон автомобиля Ускорение во время разгона определяют для случая движения автомобиля по горизонтальной дороге с твёрдым покрытием хорошего качества при максимальном использовании мощности двигателя и отсутствии буксования ведущих колёс. С этой целью кривую обратных ускорений разбивают на интервалы и считают, что в каждом интервале автомобиль разгоняется с постоянным ускорением j=const, которому… Читать ещё >

Расчёт тяговой динамики и топливной экономичности автомобиля (реферат, курсовая, диплом, контрольная)

http://www..ru/

Тольяттинский Государственный Университет Кафедра: Автомобили и тракторы

Расчёт тяговой динамики и топливной экономичности автомобиля

Тольятти 2010 г.

Таблица.1.Тяговый расчёт автомобиля. Исходные данные


Параметр	Значение
Колёсная формула
Длина, мм
Ширина, мм
Высота, мм
Снаряжённая масса m_о, кг
Шины	175/65R14
Коэффициент сопротивления качению f_o	0,016
Коэффициент аэродинамического сопротивления C_x	0,32
Максимальная частота вращения колен вала w_e max, рад/с (об/мин)	607,07 (5800)
Максимальная скорость V_max, км/ч (м/с)	180 (50)
Коэффициент уклона i	0,3
Количество мест n

За аналог взят автомобиль «LADA PRIORA» седан Определение параметров автомобиля Полная масса автомобиля

Статический радиус колеса

Коэффициент аэродинамического сопротивления =0,32

Коэффициент обтекаемости

Лобовая площадь

КПД трансмиссии автомобиля = 0,90

Коэффициент сопротивления качению

Коэффициент сцепления колёс с дорогой

Определение передаточного числа главной передачи

(в дальнейшем принимаем U₀=3,9)

Расчёт внешней скоростной характеристики двигателя Максимальная мощность двигателя Внешняя скоростная характеристика двигателя


об/мин	n (рад)	Ne	Me
	94,2	15 465,32	164,1754
	125,6	21 228,79	169,019
		27 166,07	173,0323
	188,4	33 198,95	176,2153
	219,8	39 249,21	178,5678
	251,2	45 238,63	180,0901
	282,6		180,782
		56 722,08	180,6436
	345,4	62 059,67	179,6748
	376,8	67 023,55	177,8757
	408,2	71 535,5	175,2462
	439,6	75 517,3	171,7864
		78 890,74	167,4963
	502,4	81 577,59	162,3758
	533,8	83 499,63	156,4249
	565,2	84 578,65	149,6438
	596,6	84 736,44	142,0322
	607,0667	84 570,79	139,3105

(в дальнейшем принимаем N_max=74кВт, M_max=145Нм) Определение передаточных чисел коробки передач Во избежание буксования ведущих колёс тяговая сила на первой передаче должна быть меньше силы сцепления колёс с дорогой:

Сцепной вес автомобиля с приводом на передние колёса:

Скорость, с которой начинается разгон на второй передаче, примерно равна скорости в конце разгона на первой передаче.

Для пятиступенчатой коробки передач Т.к. конструкция коробки передач переднеприводного автомобиля не позволяет выполнить прямой передачи, передаточное число 4 передачи будет близко, но не равно единице.

Передаточное число для заднего хода определяется во время компоновки коробки передач, обычно Для дальнейшего расчета:

Тяговый баланс автомобиля Сила тяги на разных передачах:

Сила сцепления колес с дорогой:

Сила сопротивления дороги:

Сила сопротивления воздуха:

Сила сопротивления качению:


об/мин	n (рад)	V1	V2	V3	V4	V5	Pт1	Pт2	Pт3	Pт4	Pт5
	94,2	2,88	3,69	4,73	6,06	7,77	4825,22	3768,27	2941,09	2297,72	1792,22
	125,6	3,85	4,92	6,31	8,08	10,4	4967,58	3879,44	3027,86	2365,51	1845,1
		4,81	6,16	7,89	10,1	12,9	5085,53	3971,56	3099,75	2421,68	1888,91
	188,4	5,77	7,39	9,47	12,1	15,5	5179,08	4044,61	3156,77	2466,23	1923,66
	219,8	6,73	8,62		14,1	18,1	5248,22	4098,61	3198,92	2499,15	1949,34
	251,2	7,69	9,85	12,6	16,2	20,7	5292,96	4133,55	3226,19	2520,46	1965,96
	282,6	8,65	11,1	14,2	18,2	23,3	5313,3	4149,43	3238,58	2530,14	1973,51
		9,62	12,3	15,8	20,2	25,9	5309,23	4146,25	3236,1	2528,2
	345,4	10,6	13,5	17,4	22,2	28,5	5280,75	4124,02	3218,75	2514,65	1961,42
	376,8	11,5	14,8	18,9	24,2	31,1	5227,88	4082,72	3186,52	2489,47	1941,78
	408,2	12,5		20,5	26,2	33,7	5150,6	4022,37	3139,41	2452,66	1913,08
	439,6	13,5	17,2	22,1	28,3	36,2	5048,91	3942,96	3077,43	2404,24	1875,31
		14,4	18,5	23,7	30,3	38,8	4922,82	3844,49	3000,58	2344,2	1828,48
	502,4	15,4	19,7	25,2	32,3	41,4	4772,33	3726,96	2908,85	2272,54	1772,58
	533,8	16,3	20,9	26,8	34,3		4597,43	3590,37	2802,24	2189,25	1707,62
	565,2	17,3	22,2	28,4	36,3	46,6	4398,12	3434,73	2680,76	2094,34	1633,59
	596,6	18,3	23,4		38,4	49,2	4174,42	3260,02	2544,41	1987,82	1550,5
	607,07	18,6	23,8	30,5			4094,42	3197,55	2495,65	1949,73	1520,79
	94,2	2,88	3,69	4,73	6,06	7,77	3,2898	5,3942	8,8551	14,508	23,846
	125,6	3,85	4,92	6,31	8,08	10,4	5,8486	9,5896	15,742	25,792	42,394
		4,81	6,16	7,89	10,1	12,9	9,1384	14,984	24,597	40,3	66,24
	188,4	5,77	7,39	9,47	12,1	15,5	13,159	21,577	35,42	58,033	95,385
	219,8	6,73	8,62		14,1	18,1	17,911	29,368	48,211	78,989	129,83
	251,2	7,69	9,85	12,6	16,2	20,7	23,394	38,358	62,969	103,17	169,57
	282,6	8,65	11,1	14,2	18,2	23,3	29,608	48,547	79,696	130,57	214,62
		9,62	12,3	15,8	20,2	25,9	36,554	59,935	98,39	161,2	264,96
	345,4	10,6	13,5	17,4	22,2	28,5	44,23	72,521	119,05	195,05	320,6
	376,8	11,5	14,8	18,9	24,2	31,1	52,637	86,307	141,68	232,13	381,54
	408,2	12,5		20,5	26,2	33,7	61,776	101,29	166,28	272,43	447,78
	439,6	13,5	17,2	22,1	28,3	36,2	71,645	117,47	192,84	315,95	519,32
		14,4	18,5	23,7	30,3	38,8	82,246	134,85	221,38	362,7	596,16
	502,4	15,4	19,7	25,2	32,3	41,4	93,577	153,43	251,88	412,68	678,3
	533,8	16,3	20,9	26,8	34,3		105,64	173,21	284,35	465,87	765,73
	565,2	17,3	22,2	28,4	36,3	46,6	118,43	194,19	318,78	522,29	858,47
	596,6	18,3	23,4		38,4	49,2	131,96	216,37	355,19	581,94	956,5
	607,07	18,6	23,8	30,5			136,63	224,02	367,76	602,54	990,36

Динамическая характеристика автомобиля Чтобы учесть влияние буксования ведущих колёс, определяют динамический фактор по сцеплению:

Длительное движение без пробуксовки возможно при условии


об/мин	n (рад)	V1	V2	V3	V4	V5	D1	D2	D3	D4	D5
	94,2	2,88	3,69	4,73	6,06	7,77	0,3252	0,2538	0,1978	0,154	0,1193
	125,6	3,85	4,92	6,31	8,08	10,4	0,3346	0,261	0,2031	0,1578	0,1216
		4,81	6,16	7,89	10,1	12,9	0,3424	0,2668	0,2074	0,1606	0,1229
	188,4	5,77	7,39	9,47	12,1	15,5	0,3484	0,2713	0,2105	0,1624	0,1233
	219,8	6,73	8,62		14,1	18,1	0,3527	0,2744	0,2125	0,1632	0,1227
	251,2	7,69	9,85	12,6	16,2	20,7	0,3554	0,2762	0,2133	0,163	0,1212
	282,6	8,65	11,1	14,2	18,2	23,3	0,3563	0,2766	0,213	0,1618	0,1186
		9,62	12,3	15,8	20,2	25,9	0,3556	0,2756	0,2116	0,1596	0,1151
	345,4	10,6	13,5	17,4	22,2	28,5	0,3532	0,2732	0,2091	0,1564	0,1107
	376,8	11,5	14,8	18,9	24,2	31,1	0,349	0,2695	0,2054	0,1522	0,1052
	408,2	12,5		20,5	26,2	33,7	0,3432	0,2644	0,2005	0,147	0,0988
	439,6	13,5	17,2	22,1	28,3	36,2	0,3357	0,258	0,1945	0,1408	0,0915
		14,4	18,5	23,7	30,3	38,8	0,3265	0,2502	0,1874	0,1336	0,0831
	502,4	15,4	19,7	25,2	32,3	41,4	0,3155	0,241	0,1792	0,1254	0,0738
	533,8	16,3	20,9	26,8	34,3		0,3029	0,2305	0,1698	0,1162	0,0635
	565,2	17,3	22,2	28,4	36,3	46,6	0,2886	0,2186	0,1593	0,106	0,0523
	596,6	18,3	23,4		38,4	49,2	0,2726	0,2053	0,1476	0,0948	0,0401
	607,07	18,6	23,8	30,5			0,2669	0,2005	0,1435	0,0909	0,0358

Ускорение находят по формуле:

где — коэффициент учёта вращающихся масс автомобиля.

Таблица 1


об/мин	n (рад)	V1	V2	V3	V4	V5	J1	J2	J3	J4	J5
	94,2	2,88	3,69	4,73	6,06	7,77	2,85	2,237	1,731	1,324	0,993
	125,6	3,85	4,92	6,31	8,08	10,4	2,936	2,305	1,781	1,359	1,012
		4,81	6,16	7,89	10,1	12,9	3,007	2,359	1,82	1,383	1,02
	188,4	5,77	7,39	9,47	12,1	15,5	3,062	2,4	1,847	1,397	1,018
	219,8	6,73	8,62		14,1	18,1	3,101	2,427	1,864	1,401	1,006
	251,2	7,69	9,85	12,6	16,2	20,7	3,125	2,442	1,869	1,394	0,983
	282,6	8,65	11,1	14,2	18,2	23,3	3,132	2,444	1,863	1,377	0,95
		9,62	12,3	15,8	20,2	25,9	3,124	2,432	1,846	1,35	0,906
	345,4	10,6	13,5	17,4	22,2	28,5	3,1	2,408	1,817	1,313	0,852
	376,8	11,5	14,8	18,9	24,2	31,1	3,06	2,37	1,778	1,265	0,788
	408,2	12,5		20,5	26,2	33,7	3,005	2,32	1,727	1,207	0,713
	439,6	13,5	17,2	22,1	28,3	36,2	2,934	2,256	1,665	1,139	0,628
		14,4	18,5	23,7	30,3	38,8	2,847	2,179	1,592	1,061	0,532
	502,4	15,4	19,7	25,2	32,3	41,4	2,744	2,089	1,507	0,972	0,426
	533,8	16,3	20,9	26,8	34,3		2,626	1,986	1,411	0,873	0,31
	565,2	17,3	22,2	28,4	36,3	46,6	2,491	1,87	1,305	0,764	0,183
	596,6	18,3	23,4		38,4	49,2	2,341	1,741	1,186	0,645	0,045
	607,07	18,6	23,8	30,5			2,288	1,695	1,145	0,603

Время и путь разгона.

Время и путь разгона автомобиля определим графоаналитическим способом. Смысл этого способа в замене интегрирования суммой конечных величин.

где k — порядковый номер интервала;

С этой целью кривую обратных ускорений разбивают на интервалы и считают, что в каждом интервале автомобиль разгоняется с постоянным ускорением j=const, которому соответствуют значения (1/j)=const. Эти величины можно определить следующим образом:

Заменяя точное значение площади под кривой (1/j) в интервале V_к на значение площади прямоугольника со сторонами V_к и (1/j_ср)_к, переходим к приближённому интегрированию:

t₁=t₁, t₂=t₁+t₂, t_n=

где t₁— время разгона от скорости V_o до скорости V₁ ,

t₂— время разгона до скорости V_2.

Результаты расчёта сводят в таблицу 2.6 и представляют в виде графика. Аналогичным образом проводится графическое интегрирование зависимости t=f (V) для получения зависимости пути разгона S от скорости автомобиля.

В данном случае кривая t=f (V) разбивается на интервалы по времени, для каждого из которых находятся соответствующие значения V_ср_k.

Площадь элементарного прямоугольника в интервале t_к есть путь, который проходит автомобиль от отметки t_к-1 до отметки t_к, двигаясь с постоянной скоростью V_ср_k.

Величина площади элементарного прямоугольника определяется следующим образом :

где k=1…m — порядковый номер интервала, m выбирается произвольно (m=n).

Путь разгона от скорости V_o_. до скорости V₁: S₁=S₁,

до скорости V₂: S₂=S₁+S₂,. до скорости V_n: S_n=

Результаты расчёта заносятся в таблицу


k
	1,969	0,234	;	;	;	;	;	;
	5,68	0,214	0,224	0,794 154	0,794 154	3,8245	3,37 242	3,37 242
	11,89	0,296	0,255	1,83 816	2,632 314	8,785	16,14 824	19,18 548
	14,09	0,418	0,357	0,9196	3,551 914	12,99	11,9456	28,9 384
	21,39	0,561	0,4895	4,0953	7,647 214	17,74	72,65 062	84,59 623
	25,26	0,734	0,6475	2,84 058	10,48 779	23,325	66,25 653	138,9072
	30,67	0,96	0,847	5,1936	15,68 139	27,965	145,239	211,4956
	36,55	1,506	1,233	8,85 528	24,53 667	33,61	297,626	442,865
	44,37	3,02	2,263	23,6164	48,15 307	40,46	955,5195	1253,146
		13,88	3,48	22,1822	70,33 527	47,185	1046,667	2002,187

Мощностной баланс автомобиля. Запишем уравнение мощностного баланса:

гдетяговая мощность;

— мощность, затраченная на преодоление сил сопротивления дороги

— мощность, затраченная на преодоление силы аэродинамического сопротивления воздуха;

— мощность, затраченная на преодоление силы инерции автомобиля Таблица 1


V	Pn	Pf	Nf	Nf+Nв
	4448,22	237,238
	4448,22	240,204	1201,019	1250,441
	4448,22	249,1	2491,003	2886,373
	4448,22	263,928	3958,916	5293,29
	4448,22	284,686	5693,722	8856,682
	4448,22	311,375	7784,385	13 962,04
	4448,22	343,996	10 319,87	20 994,86
	4448,22	382,547	13 389,14	30 340,63
	4448,22	427,029	17 081,16	42 384,84
	4448,22	477,442	21 484,9	57 512,99
	4448,22	533,786	26 689,32	76 110,57

Таблица 2


об/мин	n (рад)	V1	V2	V3	V4	V5	Nt
	94,2	2,884 593	3,693 687	4,732 536	6,57 646	7,766 213	13 918,79
	125,6	3,846 124	4,924 915	6,310 048	8,76 861	10,35 495	19 105,91
		4,807 656	6,156 144	7,88 756	10,9 608	12,94 369	24 449,47
	188,4	5,769 187	7,387 373	9,465 072	12,11 529	15,53 243	29 879,06
	219,8	6,730 718	8,618 602	11,4 258	14,13 451	18,12 116	35 324,29
	251,2	7,692 249	9,849 831	12,6201	16,15 372	20,7099	40 714,77
	282,6	8,65 378	11,8 106	14,19 761	18,17 294	23,29 864	45 980,1
		9,615 311	12,31 229	15,77 512	20,19 215	25,88 738	51 049,87
	345,4	10,57 684	13,54 352	17,35 263	22,21 137	28,47 611	55 853,71
	376,8	11,53 837	14,77 475	18,93 014	24,23 058	31,6 485	60 321,2
	408,2	12,4999	16,598	20,50 766	26,2498	33,65 359	64 381,95
	439,6	13,46 144	17,2372	22,8 517	28,26 901	36,24 233	67 965,57
		14,42 297	18,46 843	23,66 268	30,28 823	38,83 106	71 001,66
	502,4	15,3845	19,69 966	25,24 019	32,30 744	41,4198	73 419,83
	533,8	16,34 603	20,93 089	26,8177	34,32 666	44,854	75 149,67
	565,2	17,30 756	22,16 212	28,39 522	36,34 588	46,59 728	76 120,79
	596,6	18,26 909	23,39 335	29,97 273	38,36 509	49,18 601	76 262,79
	607,0667	18,5896	23,80 376	30,49 856	39,3 816	50,4 893	76 113,71

Расчет топливно-экономической характеристики автомобиля.

где

— минимальный удельный расход топлива,

— плотность топлива (бензин),. — КПД трансмиссии,. и — коэффициенты, учитывающие соответственно изменения величины в зависимости от и двигателя, определяются по графику.

тяговой расчет автомобиль сопротивление

Таблица 3


об/мин	n (рад)	Vа	q_П
	94,2	7,766 213	3,794 536
	125,6	10,35 495	4,135 622
		12,94 369	4,574 162
	188,4	15,53 243	5,110 155
	219,8	18,12 116	5,743 601
	251,2	20,7099	6,474 501
	282,6	23,29 864	7,302 854
		25,88 738	8,22 866
	345,4	28,47 611	9,25 192
	376,8	31,6 485	10,37 263
	408,2	33,65 359	11,5908
	439,6	36,24 233	12,90 642
		38,83 106	14,31 949
	502,4	41,4198	15,83 002
	533,8	44,854	17,438
	565,2	46,59 728	19,14 343
	596,6	49,18 601	20,94 631
	607,07	50,4 893	21,56 893

Показать весь текст

Заполнить форму текущей работой