Расчет тягового усилия, определение динамического фактора и определение максимальной скорости автомобиля в различных дорожных условиях - Курсовая работа
Общая характеристика и технические свойства исследуемого автомобиля, его устройство, основные узлы. Расчет тягового усилия и определение динамического фактора. Методика вычисления и анализ максимальной скорости автомобиля при различных дорожных условиях.
При низкой оригинальности работы "Расчет тягового усилия, определение динамического фактора и определение максимальной скорости автомобиля в различных дорожных условиях", Вы можете повысить уникальность этой работы до 80-100%
В данной работе рассматривается автомобиль Ford Fusion - субкомпактвэн, выпускавшийся компанией Ford Motor Company и разработанный ее европейским отделением. Среди автомобилей Ford занимал второе место по количествам продаж, уступая лишь Ford Focus. Разработчики пытались подчеркнуть, что создали автомобиль, который вобрал в себе свойства хэтчбека гольф-класса и «паркетного» вседорожника. Скорость движения автомобиля на каждой передаче рассчитывается по формуле частота вращения коленчатого вала, Данные расчета приведены в таблице 2. Сила сопротивления воздуха находится по формуле коэффициент аэродинамического сопротивления автомобиля, лобовая площадь, скорость движения автомобиля.При заданных технических характеристиках был выполнен расчет тягового усилия автомобиля Ford Fusion с построением графика зависимости тягового усилия от скорости движения на разных передачах.
Введение
автомобиль дорожный тяговый
В данной работе рассматривается автомобиль Ford Fusion - субкомпактвэн, выпускавшийся компанией Ford Motor Company и разработанный ее европейским отделением. Отличительные особенности: невысокая цена, повышенная безопасность, высокий клиренс, просторный салон. Выпускался в Германии, на заводе в городе Кельн. Построен на базе автомобиля Ford Fiesta.
В СНГ завоевал большую популярность благодаря высокому клиренсу и небольшой цене. Среди автомобилей Ford занимал второе место по количествам продаж, уступая лишь Ford Focus. Существовала модификация Ford Fusion Calero, не поставлявшаяся в СНГ, с неокрашенными в цвет кузова бамперами и боковыми накладками. В 2005 году претерпел рейсталинг, в ходе которого изменились передний и задний бамперы, молдинги, светотехника и дизайн передней панели.
Название модели переводится как «слияние», «сплав». Разработчики пытались подчеркнуть, что создали автомобиль, который вобрал в себе свойства хэтчбека гольф-класса и «паркетного» вседорожника. Дизайн автомобиля получился агрессивным, изза широких молдингов в бамперах и по бокам автомобиля, неокрашенных в цвет кузова, высокому клиренсу, и более серьезному (по сравнению с Fiesta) дизайну. Модель отличается довольно большим багажным отделением (337 л).
Параметры объекта исследования приведены в таблице 1.
Передаточные числа коробки передач I II III IV V 3,15 1,93 1,28 0,96 0,76
Передаточное число главной передачи 4,25
Колесная база, мм 2485
Длина / ширина / высота, мм 4020/1708/1503
Снаряженная масса, кг 1080
Размер шин 195/65 R15
Максимальная скорость, км/ч 178
КПД трансмиссии 0,91
Коэффициент лобового сопротивления 0,32
2. Расчет тягового усилия
Расчет тягового усилия производится по формуле:
крутящий момент (КНМ), передаточное число включенной передачи, передаточное число главной передачи, КПД трансмиссии, радиус колеса (м).
В нормальных условиях динамический радиус колеса принимается равным статическому радиусу . Статический радиус найдем по формуле: = 0,5D ZH, (м) z - коэффициент вертикальной деформации (0,8…0,85), D - посадочный диаметр обода шины (м), H - высота профиля шины (м). м
Скорость движения автомобиля на каждой передаче рассчитывается по формуле частота вращения коленчатого вала, Данные расчета приведены в таблице 2. График зависимости тягового усилия от скорости автомобиля представлен на рисунке 1.
Таблица 2 - Расчет тягового усилия Ford Fusion n1, об/мин n2 n3 n4 n5 n6 n7 n8
Рисунок 1 - График зависимости тягового усилия от скорости автомобиля
3. Определение динамического фактора
Динамический фактор автомобиля, является показателем его тягового и скоростного качеств и определяется по формуле тяговое усилие автомобиля, (Н) сила сопротивления воздуха, (Н) вес автомобиля. (Н)
Сила сопротивления воздуха находится по формуле коэффициент аэродинамического сопротивления автомобиля, лобовая площадь, скорость движения автомобиля. (км/ч)
Лобовая площадь может быть определена по чертежу автомобиля [1], а при его отсутствии - приближенно по выражению:
коэффициент заполнения, (0,78…0,8) высота автомобиля, (м) ширина автомобиля. (м)
Величины Pk, Pw и D рассчитаны в зависимости от скорости движения автомобиля и представляют в виде графиков динамической характеристики.
Значения скорости для разных режимов берется из предыдущего расчета. Результаты расчетов приведены в таблице 3.
По этим зависимостям можно найти и ускорения автомобиля (таблица 4) для разных передач и скоростей:
f - коэффициент трения о поверхность.
Значения коэффициента для разных поверхностей: - для асфальта; - для песка;
д - коэффициент учета вращающихся масс, находится по формуле: g - ускорение свободного падения. (м/с2)
Таблица 3 - Расчет динамического фактора автомобиля
Ускорения автомобиля на разных поверхностях представлены на рисунках 3, 4, 5.
Рисунок 3 - График ускорений автомобиля на асфальте
Рисунок 4 - График ускорений автомобиля на песке
Рисунок 5 - График ускорений автомобиля на грунте
4. Определение максимальной скорости автомобиля при различных дорожных условиях
Потребная мощность двигателя определяется по формуле мощность, затрачиваемая на трение колес о поверхность дорожного покрытия, (КВТ) мощность, затрачиваемая на преодоление сопротивления воздуха, (КВТ)
КПД трансмиссии.
Мощность, затрачиваемая на преодоление сопротивления воздуха, определяется по формуле коэффициент аэродинамического сопротивления автомобиля, лобовая площадь, ( скорость движения автомобиля. (км/ч)
Мощность, затрачиваемая на трение колес о поверхность дорожного покрытия, определяется по формуле коэффициент трения о поверхность, ускорение свободного падения, (м/с2) снаряженная масса автомобиля, (кг) скорость движения автомобиля. (км/ч)
Расчетные значения мощностей приведены в таблице 5. По этим значениям построен график, изображенный на рисунке 6.
Таблица 5 - Расчет мощностей
Рисунок 6 - Баланс мощностей автомобиля
Вывод
При заданных технических характеристиках был выполнен расчет тягового усилия автомобиля Ford Fusion с построением графика зависимости тягового усилия от скорости движения на разных передачах. Определен динамический фактор автомобиля, построен график зависимости динамического фактора от скорости движения на разных передачах. Определена максимальная скорость и ускорение автомобиля в различных дорожных условиях и графически определена максимально возможная скорость, развиваемая автомобилем при движении по различным покрытиям: