Основные параметры проектируемого автомобиля, расчет его массы. Подбор шин и определение радиуса качения. Определение КПД трансмиссии. Расчет максимальной мощности двигателя и передаточного числа главной передачи. Построение характеристик двигателя.
Аннотация к работе
В данном курсовом проекте требовалось спроектировать легковой автомобиль, удовлетворяющий следующим требованиям: · Число пассажиров - пять человек; · Максимальный суммарный коэффициент сопротивления дороги, преодолеваемый на первой передаче ?1 = 0.34;Эта система имеет ряд преимуществ по сравнению с карбюратором: более высокая топливная экономичность, хорошие экономические качества, низкая токсичность отработавших газов. Применение диафрагменной пружины позволяет упростить конструкцию, так как число деталей сцепления уменьшается примерно в два раза, а длина сцепления сокращается в результате совмещения одной деталью функций наживной пружины и рычагов включения. Достоинствами такого механизма являются простота и компактность конструкции, обеспечивающие ему меньшую стоимость по сравнению с рулевыми механизмами других типов, высокий коэффициент полезного действия. Коэффициент массы, приходящийся на ось автомобиля определяется по формуле: где ma n - масса автомобиля, приходящаяся на ось автомобиля. масса, приходящаяся на переднюю ось ma1=656 кг, масса, приходящаяся на заднюю ось ma2=774 кг [1], полная масса автомобиля - прототипа мп=1430 кг. Доля массы, приходящейся на переднюю ось: доля массы, приходящейся на заднюю ось: Для проектируемого автомобиля: масса, приходящаяся на переднюю ось: Масса, приходящаяся на заднюю ось: 1.5 Подбор шин и определение радиуса каченияОриентируясь на прототип ВАЗ-2107 [1], выбираю двигатель: бензиновый, четырехтактный, четырехцилиндровый, рядный. Преимущества бензинового двигателя по сравнению с дизельным: · больший коэффициент приспособляемости по крутящему моменту и частоте вращения коленчатого вала двигателя. Максимальная мощность двигателя рассчитывается из условий обеспечения автомобиля в двух режимах: в режиме максимальной скорости Va max на высшей передаче и в режиме заданного максимального динамического фактора Do max на высшей передаче в коробке переключения передач. Для этих условий движения максимальная мощность рассчитывается дважды, а затем из полученных значений выбирается большее, которое, очевидно, обеспечит возможность движения автомобиля в обоих рассматриваемых режимах. Лейдермана, связывающей мощность в произвольной точке внешней скоростной характеристики Ne с максимальной мощностью двигателя Ne max : где ?EN - угловая скорость коленчатого вала в режиме максимальной мощности двигателя;Передаточное число главной передачи U0 рассчитывается из условия обеспечения заданной скорости автомобиля по выражению: где Uкп и Uдоп - передаточные числа коробки переключения передач, и, так как на проектируемом автомобиле нет раздаточной коробки, Uдоп = 1,0;Передаточное число первой передачи рассчитывается из условия преодоления заданного максимального сопротивления дороги (для первой передачи), характеризующегося суммарным коэффициентом сопротивления ??1 мах, по формуле: где =0,34; Передаточное число первой передачи удовлетворяет условие обеспечения минимально устойчивой скорости движения, примерно равной 4-5 км/ч. Значение максимального крутящего момента определяется из формулы: где NM - мощность двигателя при максимальном крутящем моменте. Тогда: Рассчитанное U1 должно быть проверено по условию возможности реализации максимальной силы тяги по сцеплению колес с дорогой: где - максимальная сила тяги на первой передаче. Значение передаточного числа первой передачи по условиям сцепления колес с дорогой должно удовлетворять неравенству: Максимальная сила тяги по сцеплению определяется по формуле: где Gсц - сцепной вес автомобиля (вес, приходящийся на ведущие колеса);Под внешней скоростной характеристикой двигателя обычно понимают зависимость показателей его работы от угловой скорости выходного (коленчатого) вала при полном открытии дроссельной заслонки в карбюраторных двигателях.Тяговая характеристика представляет собой зависимость силы тяги на колесах автомобиля от скорости движения по передачам: Скорость автомобиля для всех ступеней коробки передач рассчитывается в зависимости от частоты вращения коленчатого вала двигателя. Расчет скорости автомобиля Va, м/с, ведется по формуле: Значения силы тяги PT и Н рассчитываются в отдельных точках по формуле: Тяговый (силовой) баланс автомобиля описывается уравнением: где Pf - сила сопротивления качению; Суммарный коэффициент сопротивления дороги определяется по формуле: , на горизонтальном ее участке (= 0) принимаем равным коэффициенту сопротивления качению на указанной дороге, то есть Уравнение мощностного баланса автомобиля, получается из уравнения тягового баланса, почленно умножив его на скорость автомобиля. Значения откладываем не от оси абсцисс, а от ранее построенного луча, выражающего зависимость .Таким образом, ордината получившейся кривой представляет в принятом масштабе сумму мощностей, затрачиваемых на преодоление сопротивлений дороги и сопротивления воздуха -.