Определение полной массы автомобиля, параметров двигателя, трансмиссии и компоновки. Оценка тягово-скоростных свойств автомобиля. Подбор размера шин, расчет радиуса качения. Внешние характеристики двигателя. Выбор передаточных чисел, ускорение автомобиля.
Аннотация к работе
Делая оценку тягово-скоростных свойств автомобиля, определяется конструктивные параметры, которые могут обеспечить заданные значения скоростей и ускорений в заданных дорожных условиях движения, а также нахождение предельных дорожных условий, т.е. выполню проектировочный тяговый расчет. Для проектирования нового автомобиля, за основу, т.е. за прототип, я взял легковой автомобиль-седан ВАЗ-2108.Полную массу ma автомобиля определяют как сумму масс снаряженного автомобиля мб и груза мн по номинальной грузоподъемности и число мест пассажиров, включая водителя.У легковых автомобилей распределение нагрузки от полной массы по мостам зависит в основном от компоновки. При классической компоновке на задний мост приходится 52…55% нагрузки от полной массы, для переднеприводных автомобилей 48%. Радиус качения колеса rk выбирается в зависимости от нагрузки на одно колесо. Наибольшая нагрузка на колесо определяется положением центра масс автомобиля, которое устанавливается по предварительному эскизу или прототипу автомобиля. Следовательно, нагрузку на каждое колесо передней и задней оси автомобиля соответственно можно определить по формулам: Р1=G1/2, (4)Расчет начинается с определения мощности Nev, необходимой для обеспечения движения с заданной максимальной скоростью Vmax. При установившемся движении автомобиля мощность двигателя в зависимости от дорожных условий может быть выражена следующей формулой (КВТ): Nev=Vmax* (Ga*?v Кв*F*V?max) / (1000*?т*Kp), (10) где ?v - коэффициент суммарного дорожного сопротивления для легковых автомобилей определяется по формуле: ?v=0,01 5*10-6*V?max (11) ?v=0,01 5*10-6*1764=0,018 Лобовую площадь для легкового автомобиля находим из формулы: Fa=0,8*В*Нг (12) где В - габаритная ширина В=1650 ммЧастота вращения коленчатого вала двигателя nv, соответствующая максимальной скорости автомобиля, определяется из уравнения мин-1: nv= Vmax*?n (13) где ?n - коэффициент оборотистости двигателя.Максимальную мощность двигателя найдем из формулы: Nmax=Nev/ (a*nv/NN b* (nv/NN) ?-c* (nv/NN) ?) (14) где nv/NN-отношение частоты вращения коленчатого вала двигателя при максимальной скорости движения автомобиля к частоте вращения при максимальной мощности двигателя;Внешнюю характеристику двигателя с достаточной для практических расчетов можно определить по формуле Лейдермана (КВТ): Ne = Nmax * [a * b * () 2 - c * () 3], где NT - текущее значение частоты вращения коленчатого вала двигателя.Определим вращающий момент двигателя по формуле: Мв=30*Ne/ (NT*?) (16) Аналогично проводим расчет для следующих значений NT и результаты расчетов сводим в Таблицу 1.Uг=0,105*rk*nv/ (Uдк*Vmax*Uкв) (17) где Uкв - передаточное число высшей передачи дополнительной коробки: Uдк=1…1.44 (Uдк=1, при ее отсутствии).Передаточное число первой передачи Uk1 находим из условия преодоления автомобилем максимального сопротивления дороги ?max Полученное Uk1 нужно проверить по условию отсутствия буксования. Буксования не будет, если выполняется неравенство (для заднеприводных автомобилей)Определение структуры ряда передач производится с использованием геометрической прогрессии по формуле: , (20) где n - число передач в коробке передач, включая прямую (без учета ускоряющей).Аналогично проводим расчет для каждой из передач для следующих значений оборотов коленвала двигателя, и результаты расчетов сводим в таблицу 2. Скорость движения автомобиля на данной передаче при данной частоте вращения коленвала двигателя nt вычисляется по формуле (м/с): Va=0,105*rk*nt/Uг*Uдк*Uki (22) Результаты расчетов сводим в таблицу 2. Аналогично проводим расчет для каждой из передач для следующих значений оборотов коленвала двигателя, и результаты расчетов сводим в таблицу 2. Аналогично проводим расчет для каждой из передач для следующих значений оборотов коленвала двигателя, и результаты расчетов сводим в таблицу 3.Универсальным измерителем динамических качеств автомобиля служит динамический фактор, представляющий отношение свободной тяговой силы к силе тяжести автомобиля, который находится по формуле: D=Рсв/Ga (25) Графическую зависимость динамического фактора от скорости на всех передачах называют динамической характеристикой автомобиля.Ускорение на горизонтальной дороге определяется из выражения (м/с2) ja= (D-?) *g/?, (26) где ? - коэффициент сопротивления дороги ?=0,015; Определим коэффициент учета вращающихся масс по формуле: ?= ?1 1 ?2*Uk?, (27) где Uk - передаточное число коробки передач; ?1=0,05; ?2=0,07. Найдем коэффициент учета вращающихся масс на каждой передаче: I ?=0.05 1 0.07*3,8?=2,06Графически интегрируем график значений обратных ускорений. По графику величин обратных ускорений строим огибающую. Ее отрезок на промежутке от 0 до 27.7 м/с делим на равные части и из центра этих отрезков проводим линии до пересечения с огибающей, проецируя их на ось обратных ускорений. Определим время разгона до скорости 27,7 м/с по формуле: t=? ?t*a*b, (29) где a - масштаб скорости MVA, м*с/мм; MVA=0,5 м/с/мм b - масштаб обратного ускорения M1/ja, с?*м/мм; М1/ja=0,1 с2/м
План
Содержание
Введение
1. Определение полной массы автомобиля
2. Подбор размера шин и расчет радиуса качения
3. Расчет внешней характеристики двигателя
3.1 Частота вращения коленчатого вала двигателя
3.2 Максимальная мощность двигателя
3.3 Построение внешней характеристики двигателя
3.4 Вращающий момент двигателя
4. Выбор передаточных чисел
4.1 Определение передаточного числа главной передачи
4.2 Подбор передаточных чисел коробки передач
4.3 Определение числа передач и передаточных чисел коробки передач
5. Построение тяговой характеристики автомобиля
6. Определение основных показателей динамики автомобиля с механической трансмиссией
6.1 Динамический фактор
6.2 Ускорение автомобиля
6.3 Время разгона
7. Построение графика мощностного баланса
8. Построение экономической характеристики автомобиля
Заключение
Список литературы
Введение
Целью курсовой работы является определение основных параметров двигателя, трансмиссии и компоновки автомобиля. А так же закрепление знаний по лабораторным работам по курсу "Автомобили".
Делая оценку тягово-скоростных свойств автомобиля, определяется конструктивные параметры, которые могут обеспечить заданные значения скоростей и ускорений в заданных дорожных условиях движения, а также нахождение предельных дорожных условий, т.е. выполню проектировочный тяговый расчет.
Для проектирования нового автомобиля, за основу, т.е. за прототип, я взял легковой автомобиль-седан ВАЗ-2108. Я сделал свой выбор на этом автомобиле, потому что ВАЗ-2108 и вообще все семейство автомобилей ВАЗ является одним из лидеров в Отечественном автомобилестроении. Автомобили ВАЗ-2108 и его модификации пользовались огромной популярностью у потребителя Отечественного автомобиля для семьи и работы.