МІНІСТЕРСТВО СІЛЬСЬКОГО ГОСПОДАРСТВА І

ПРОДОВОЛЕННЯ РЕСПУБЛІКИ БІЛОРУСЬ

ЗАКЛАД ОСВІТИ

«БІЛОРУСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ

АГРАРНОТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

ФАКУЛЬТЕТМЕХАНІЗАЦІЇ СІЛЬСЬКОГО

ГОСПОДАРСТВА

Кафедра «Трактори та автомобілі»

КУРСОВИЙ ПРОЕКТ

За дисципліною: Основи теорії розрахунку трактора та автомобіля.

На тему: Тягово-швидкісні властивості та паливна економічність

автомобіля.

Студента 5 курсу 45 групи

Снопкова А.А.

Керівник КП

Мінськ2002.
Вступ.

1. Тягово-швидкісні властивості автомобіля.

Тягово-швидкісними властивостями автомобіля називають сукупність властивостей визначальних можливих характеристик двигуна або зчеплення провідних коліс з дорогою діапазони зміни швидкостей руху і граничні інтенсивностірозгону і гальмування автомобіля при його роботі на тяговому режимі роботи в різних дорожніх умовах.

Показники тагово-швидкісних властивостей автомобіля (максимальна швидкість, прискорення при розгоні або уповільненні при гальмуванні, сила тяги на гаку, ефективна потужність двигуна, підйом, що долається в різних дорожніх умовах, динамічний фактор, швидкісна характеристика) визначаються проектуючим тяговим розрахунком. Він передбачає визначення конструктивних параметрів, які можуть забезпечити оптимальні умови руху, і навіть встановлення граничних дорожніх умов руху кожному за типу автомобіля.

Тягово-швидкісні властивості та показники визначаються при тяговому розрахунку автомобіля. Як об'єкт розрахунку виступає вантажний автомобіль малої вантажопідйомності.

1.1. Визначення потужності двигуна автомобіля.

В основу розрахунку кладеться номінальна вантажопідйомність автомобіля в кг (маса встановленого корисного навантаження + маса водія і пасажирів у кабіні) або автопоїзда, вона дорівнює із завдання -1000 кг.

Потужність двигуна />, необхідна для руху повністю завантаженого автомобіля зі швидкістю />в заданих дорожніх умовах, що характеризують наведеним опором дороги />, визначають із залежності:

/>Власна маса автомобіля, 1000 кг;

Опір повітря (в Н) - 1163,7 при русі з максимальною швидкістю/>= 25 м/с;

/> - ККД трансмісії = 0,93. Номінальна вантажопідйомність зазначена в завданні;

/>= 0,04 з урахуванням роботи автомобіля у сільському господарстві (коефіцієнт дорожнього опору).

/> (0,04 * (1000 * 1352) * 9,8 +1163,7) * 25/1000 * 0,93 = 56,29 кВт.

Власна маса автомобіля пов'язана з його номінальною вантажопідйомністю залежністю:

/>1000/0,74 = 1352 кг.

де: - Коефіцієнт вантажопідйомності автомобіля - 0,74.

У автомобіля особливо малої вантажопідйомності = 0,7 ... 0,75.

Коефіцієнт вантажопідйомності автомобіля істотно впливає на динамічні та економічні показники автомобіля: чим він більше, тим краще ці показники.

Опір повітря залежить від щільності повітря, коефіцієнт обтічності обводів і днища (коефіцієнт парусності), площі лобової поверхні F (в) автомобіля і швидкісного режиму руху. Визначається залежністю: />,

/> 0.45 * 1.293 * 3.2 * 625 = 1163.7 Н.

де: -> 1,293 кг / - - щільність повітря при температурі 15 ... 25 С.

Коефіцієнтобтічності у автомобіля = 0,45 ... 0,60. Приймаю = 0,45.

Площа лобової поверхні може бути підрахована за формулою:

F = 1.6 * 2 = 3.2 />

Де: В - колія задніх коліс, приймаю її = 1,6 м, величина Н = 2м. Величини В і Н уточнюють при наступних розрахунках щодо розмірів платформи.

/>= максимальна швидкість руху по дорозі з покращеним покриттям при повній подачі палива, за завданням вона дорівнює 25 м / с.

Так як автомобіля розвиває, як правило, на прямій передачі, то

де: 0,95 ... 0,97 - 0,95 ККДдвигуна на холостому ходу; /> = 0,97 ... 0,98 - 0,975.

ККД головної передачі.

/>0,95*0,975=0,93.

1.2. Вибір колісної формули автомобіля та геометричних параметрів коліс.

Кількість і розміри коліс (діаметр колеса і маса, що передається на вісь колеса) визначаються виходячи з вантажопідйомності автомобіля.

При повністю завантаженому автомобілі 65 ... 75% від загальної маси машини припадає на задню вісь і 25 ... 35% - на передню. Отже, коефіцієнт навантаження передніх і задніх провідних коліс становлять відповідно 0.25 ... 0.35 і -0.65 ... 0.75.

/>/>; /> 0,65 * 1000 * (1 +1 / 0,45) = 1528,7 кг.

на передню: />. />0,35 * 1000 * (1 +1 / 0,45) = 823,0 кг.

Приймаю наступні значення: на задній осі -1528,7 кг, на одне колесо задньої осі - 764,2 кг; передньої осі – 823,0 кг, на колесо передньої осі – 411,5 кг.

Виходячи з навантаження і тиску в шинах, по таблиці 2 вибираються розміри шин, в м (ширина профілю шини і діаметр посадкового обода). Тоді розрахунковий радіосвідувальні колеса (в м);

Розрахункові дані: найменування шини -; її розміри -215-380 (8,40-15); розрахунковий радіус.

/> (0,5 * 0,380) +0,85 * 0,215 = 0,37м.

1.3. Визначення місткості та геометричних параметрів платформи.

По вантажопідйомності (в т) вибирається місткість платформи в куб. м., умови:

/> />0,8*1=0,8 />/>

Для бортового автомобіля приймається = 0.7 ... 0.8 м., Вибираю 0,8 м.

Визначивши об'єм підбираю внутрішні розміри платформи автомобіля в м: ширину, висоту та довжину.

Ширину платформи для вантажних автомобілів приймаю (1.15 ... 1.39) від колії автомобіля, тобто = 1,68 м.

Висоту кузова визначаю за розмірами схожого автомобіля – УАЗа. Вона дорівнює – 0,5 м-коду.

Довжину платформи приймаю – 2,6 м.

По внутрішній довжині визначаю базу L автомобіля (відстань між осями передніх і задніх коліс):

приймаю базу автомобіля = 2540 м.

1.4. Гальмівні властивості автомобіля.

Гальмування – процес створення та зміни штучного опору руху автомобіля з метою зменшення його швидкості або утримання нерухомим щодо дороги.

1.4.1. Уповільнення уповільнення під час руху автомобіля.

Уповільнення />=/>,

Де g - Прискорення вільного падіння = 9,8 м / с; -коефіцієнт зчеплення коліс з дорогою, значення якого для різних дорожніх покриттів беруться з таблиці 3; /> - Коефіцієнт обліку обертових мас. Значення його для проектованого автомобіля дорівнюють 1.05 ... 1.25, приймаю = 1,12.
Чим краще дорога, тим більше може бути уповільнення машини при гальмуванні. На твердих дорогах уповільнення може досягати 7 м/с. Погані дорожні умови різко знижують інтенсивність гальмування.

1.4.2. Мінімальний гальмівний шлях.

Довжина мінімального гальмівного шляху може бути визначена з умови, що робота виконана машиною за час гальмування, повинна дорівнювати кінетичної енергії, втраченої нею за той час. Гальмівний шляхбуде мінімальним при найбільш інтенсивному гальмуванні, тобто коли вона має максимальне значення. Якщо гальмування здійснюється на горизонтальній дорозі з постійним уповільненням, то шлях до зупинки дорівнює:

Визначаю гальмівний шлях для різних значень, трьох різних швидкостей 14,22 і 25 м/с, і занесу їх в таблицю:

Таблиця №1.

Опорна поверхня.

Уповільнення на дорозі. Гальмівна сила. Мінімальний гальмівний шлях. Швидкість руху. 14 м/с 22 м/с

1.Асфальт 0,65 5,69 14 978 17.2 42.5 54.9 2. Гравійка. 0,6 5,25 13 826 18.7 46.1 59.5 3. Камінь. 0,45 3,94 10 369 24.9 61.4 79.3 4. Суха грунтовка. 0,62 5,43 14287 18.1 44.6 57.6 5. Ґрунтовка після дощу. 0,42 3,68 9678 26.7 65.8 85.0 6. Пісок 0,7 6,13 16 130 16.0 39.5 51.0 7. Снігова дорога. 0,18 1,58 4148 62.2 153.6 198.3 8. Зледеніння дороги. 0,14 1,23 3226 80.0 197.5 255.0

1.5.Динамічні властивості автомобіля.

Динамічні властивості автомобіля значною мірою визначаються правильним вибором кількості передач і швидкісним режимом руху кожної з обраних передач.

Кількість передачі з завдання – 5. Пряму передачу вибираю –4, п'ята – економічна.

Отже, однією з найважливіших завдань під час виконання курсової роботи з автомобілям є правильний вибір кількості передач.

1.5.1.Вибір передач автомобіля.

Передатне число />=/>,

Де: -> передавальне число коробки передач; /> - Передатне число головної передачі.

Передатне число головної передачі знаходиться за рівнянням:

де: - Розрахунковий радіосвідуючих коліс, м; приймається із попередніх розрахунків; /> - Частота обертання двигуна при номінальній частоті обертання.

Передатне число трансмісії на першій передачі:

де - максимальний динамічний фактор, допустимий за умовами зчеплення провідних коліс автомобіля. Величина його перебувати в межах - 0,36 ... 0,65, вона не повинна перевищувати величини:

/>=0.7*0.7=0.49

де: - коефіцієнт зчеплення провідних коліс з дорогою, в залежності від дорожніх умов = 0.5 ... 0.75; /> - Коефіцієнт навантаженняведучих коліс автомобіля; рекомендовані значення = 0.65 ... 0.8; максимальний крутний момент двигуна, в Н * м, береться зі швидкісної характеристики для карбюраторних двигунів; G - повна вага автомобіля, Н; - ККД трансмісії автомобіля на першій передачі, підраховується за формулою:

0.96 - ККДдвигуна при холостому прокручуванні колінчастого валу; />=0.98 - ККД циліндричної пари шестерень; />=0.975-ККДконічної пари шестерень; - відповідно кількість циліндричних і конічних пар, що беруть участь у зачепленні на першій передачі. Їх кількість вибирається, орієнтуючись на схеми трансмісій.

У першому наближенні при попередніх розрахунках передавальні числа вантажних автомобілів підбираються за принципом геометричної прогресії, утворюючи ряд, де q - знаменник прогресії; він підраховується по формулі:

де: z - число передач, що вказуються в завданні.

Передатне число постійно включеної головної передач автомобіля береться, узгоджуючи сприйнятими у прототипу = .

По передавальним числам трансмісії підраховується максимальні швидкості руху автомобіля на різних передачах. Отримані дані зводяться до таблиці.

Таблиця №1.

Передача Передавальне число Швидкість, м/с. 1 30 6,1 2 19 9,5 3 10,5 17,1 4 7,2 25 5 5,8 31

1.5.2. Побудова теоретичної (зовнішньої) швидкісної характеристики карбюраторного двигуна.

Теоретичнашвидкісна зовнішня характеристика/> = f(n) будується на аркуші міліметрового паперу. Розрахунок і побудова зовнішньої характеристики виробляють у такій послідовності. На осі абсцис відкладаємо в прийнятому масштабі значення частот обертання колінчастого валу: номінальної, максимальної холостого ходу, При максимальному моменті, що крутить, мінімальній, відповідній роботі двигуна.

Номінальна частота обертання задається в завданні, частота />,

Частота. Максимальна частота обертання приймається на підставі довідкових даних двигуна прототипу -4800 об/хв.

Проміжні точки значень потужності карбюраторного двигуна знаходять з виразу, задаючи значеннями (не менше 6 точок).

Значення крутного моменту підраховується залежно:

Поточні значення беруть з графіка. Питома ефективна витрата палива карбюраторного двигуна підраховують за залежністю:

/>, г/(кВт, год),

де: питомий ефективний витрата палива при номінальній потужності, заданий у завданні = 320 г/кВт * год.

Годинний витрата палива визначається за формулою:

Значення і беруть з побудованих графіків, за результатами розрахунку теоретичної зовнішньої характеристики складається таблиця.

Дані для побудови характеристики. Таблиця №2.

№

1 800 13,78 164,5 4,55 330,24 2 1150 20,57 170,86 6,44 313,16 3 1500 27,49 175,5 8,25 300 4 1850 34,30 177,06 9,97 290,76 5 2200 40,75 176,91 11,63 285,44 6 2650 48,15 173,52 13,69 284,36 7 3100 54,06 166,54 15,66 289,76 8 3550 57,98 155,97 17,49 301,64 9 4000 59,40 141,81 19,01 320 10 4266 58,85 131,75 19,65 333,90 11 4532 57,16 120,44 20,01 350,06 12 4800 54,17 107,78 19,97 368,64 /> /> /> /> /> /> /> /> /> />

1.5.4. Універсальна динамічна характеристика автомобіля.

Динамічна характеристика автомобіля ілюструє його тягово-швидкісні властивості при рівномірному русі з різними швидкостями на різних передачах та в різних дорожніх умовах.

З рівняння тягового балансу автомобіля при русі без причепа на горизонтальній опорній поверхні, випливає, що різниця сил / (дотичної сили тяги і опору повітря при русі автомобіля) в цьому рівнянні являє собою силу тяги, що витрачається на подолання всіх зовнішніх опорів руху автомобіля, за винятком опору повітря. Тому відношення характеризує запас силитяги, що припадає на одиницю ваги автомобіля. Цей вимірювач динамічних, зокрема, тягово-швидкісних, властивостей автомобіля, називається динамічним фактором D автомобіля.

Таким чином, динамічний фактор автомобіля.

Динамічний фактор автомобіля визначається на кожній передачі в процесі роботи двигуна з повним навантаженням при повній подачі палива.

Між динамічним фактором і параметрами, що характеризують опір дороги (коефіцієнт) і інерційні навантаження автомобіля, існують наступні залежності:

/>/>--при неусталеному русі;

/>при русі, що встановився.

Динамічний фактор залежить від швидкісного режиму автомобіля - частоти обертання двигуна (його крутного моменту) і включеної передачі (передавальне число трансмісії). Графічне зображення і називають динамічною характеристикою. Її величина залежить також від ваги автомобіля. Тому характеристику будують спочатку для порожнього автомобіля без вантажу в кузові, а потім шляхом додаткових побудов перетворять її в універсальну, що дозволяє знаходити динамічний фактор для будь-якої ваги автомобіля.

Додаткові будівлі для отримання універсальної динамічної характеристики.

Наносимо на побудованій характеристиці зверху другу вісь абсцис, на коефіцієнт якої відкладаю значення коефіцієнта навантаження автомобіля.

На крайній зліваточці верхньої осі абсцис коефіцієнт Г = 1, що відповідає порожньомуавтомобілю; на крайній точці праворуч відкладаємо максимальне значення, зазначене у завданні, величина якого залежить від максимальної вагизавантаженого автомобіля. Потім наносимо на верхній осі абсцис ряд проміжних значень коефіцієнта навантаження і проводимо з них вертикалі донизу до перетину з нижньою віссю абсцис.

Вертикаль, що проходить через точку Г = 2, приймаю за другу вісь ординат характеристики. Оскільки динамічний фактор при Г = 2 вдвічі менше, ніж у порожнього автомобіля, масштаб динамічного фактора на другій осі ординат повинен бути в два рази більше, ніж на першій осі, проходить через точку Р=1. Поєдную однозначні поділи на обох ординатах похилими лініями. Точки перетину цих прямих состальними вертикалями утворюють на кожній вертикалі масштабну шкалу для відповідного значення коефіцієнта навантаження автомобіля.

Результати розрахунків показників заносяться до таблиці.

Таблиця №3.

Передача V м/с.

Крутний момент, Нм.

D Г=1 Г=2.5 1 1,22 800 164,50 12125 2,07 0,858 0,394 2,29 1500 175,05 12903 7,29 0,912 0,420 3,35 2 921 0,424 4,72 3100 166,54 12275 31,15 0,866 0,398 6,10 4000 141,81 10453 51,86 0,736 0,338 6,91 4532 120,46 68 4800 107,78 7944 66,03 0,557 0,255 2 1,90 800 164,50 7766 5,06 0,549 0,291 3,57 1500 175,05 8264 17,78 0,583 0,309 5,23 2200 176,93 82 8 3100 166,54 7862 75,93 0,551 0,292 9,52 4000 141,81 6695 126,41 0,464 0,246 10,78 4532 120,44 5686 162,27 0,390 0,208 8 ,03 0,346 0,184 3 3,44 800 164,50 4292 16,56 0,302 0,160 6,46 1500 175,05 4567 58,26 0,317 0,168 9,47 2200 176,91 4615 125,21 0,319 05 248,61 0,289 0,154 17,22 4000 141, 81 3700 413,92 0,231 0,123 19,51 4532 120,44 3142 531,34 0,183 0,098 20,64 4800 107,78 2812 596,5

5,02 800 164,50 2943 35,21 0,206 0,094 9,42 1500 175,05 3131 123,79 0,212 0,096 13,81 2200 176,91 3165 266,29 0,204 0,090 19,46 3100 166,54 2979 528,73 0,172 0,071 25,11 4000 141,81 2537 880,30 0,144 0,04 28,45 4532 120,44 2154 1130,03 0,069 0,015 30,12 4800 107,78 1928 1267,63 0,043 0,001 5 6,23 800 164,50 2370 54,26 0,164 0,087 11,69 1500 175,05 2522 190,77 0,164 0,088 17,15 2200 176,91 2549 410,36 0,150 0,080 24,16 3100 166,54 2400 814,78 0,110 0,060 31,17 4000 141,81 2043 1356,56 0,044 0,026 35,32 4532 120,44 1735 1741,40 0,001 37,42 4800 107,78 1553 1953,53 /> /> /> /> /> /> /> /> /> />
1.5.5. Короткий аналізотриманих даних.

1.Визначити, на яких передачах буде працювати автомобіль у заданих дорожніх умовах, що характеризуються наведеним коефіцієнтом дорожніх опорів (не менше 2 ... 3 значень) і які максимальні швидкості зможе він розвивати при рівномірному русі з різними значеннями (не менше 2-х) коефіцієнта навантаження автомобіля, обов'язково включаючи при цьому Г макс.

Задаюсьнаступними значеннями дорожніх опорів: 0,04, 0,07, 0,1 (асфальт, грунтова дорога, грунтовка після дощу). При коефіцієнті = 1 автомобіль може рухатися при /> = 0,04 зі швидкістю 31,17 м / с на 5 передачі; />=0,07 - 28 м / с, 5передача; />= 0,1 - 24 м / с, 5 передача. При коефіцієнті = 2,5 (максимальне навантаження) автомобіль може рухатися при /> = 0,04 - швидкість 25 м / с, 4 передача; />= 0,07 – швидкість 19 м/с, 4передача; />= 0,1 - швидкість 17 м / с, 3 передача.

2. Визначити за динамічною характеристикою найбільші дорожні опори, які зможе долати автомобіль, рухаючись на кожній передачі з рівномірною швидкістю (на точках перегину кривих динамічного фактора).

Отримані дані перевірити з точки зору можливості їх реалізації за умовами зчеплення з дорогою. Для автомобіля із задніми провідними колесами:

де: - коефіцієнт навантаження провідних коліс.

Таблиця №4.

№ передачі Подоланий дорожній опір Сила зчеплення із дорожнім покриттям (асфальт). Г=1 Г=2,5 Г=1 Г=2,5 1 передача 0,921 0,424 0,52 0,52 2 передача 0,588 0,312 0,51 0,515 3 передача 0,319 0,169 0,51 0,51 0,5 0,505 5 передача 0,150 0,08 0,49 0,5

За табличними даними видно що на 1 передачі автомобіль може долати пісок; на 2-ой снігову дорогу; на 3-ї зледенілі дороги; на 4 - ий суху ґрунтову дорогу; на 5-ий асфальт

3. Визначити кути підйому, які автомобіль здатний подолати в різних дорожніх умовах (не менше 2 ... 3-х значень) на різних передачах, і швидкості які він при цьому розвиватиме.

Таблиця №5.

Дорожні опори. № передачі Кут підйому Швидкість Г=1 Г=2,5 0,04 1 передача 47 38 3,35 2 передача 47 27 5,23 3 передача 27 12 9,47 4 передача 16 5 13,8 5 передача 11 4 1 15 0,07 1 передача 45 35 3,35 2 передача 45 24 5,23 3 передача 24 9 9,47 4 передача 13 2 13,8 5 передача 8 17,15 0,1 1 передача 42 3 42 21 5,23 3 передача 22 7 9,47 4 передача 10 13,8 5 передача 5 17,15

4.Визначити:

Максимальну швидкість при русі, що встановився, в найбільш типових для даного виду автомобіля дорожніх умовах (асфальтоване покриття). Значення f при цьому для різних дорожніх умов приймаються із співвідношення:

За заданих дорожніх умов тобто. асфальтованому шосе опір набуває значення – 0,026 і швидкість дорівнює 26,09 м/с;

Динамічний фактор на прямій передачі при найбільш уживаній для даного виду автомобіля швидкості руху (зазвичай береться швидкість, що дорівнює половині максимальної) - 12 м / с;

n максимальне значення динамічного фактора на прямій передачі та значення швидкості – 0,204 та 11,96 м/с;

n максимальне значення динамічного фактора на нижчій передачі – 0,921;

n максимальне значення динамічного фактора на проміжних передачах; 2 передача – 0,588; 3передача - 0,317; 5 передача – 0,150;

5. порівняти отримані дані з довідковими по автомобілю, що має близькі до прототипу основні показники. Дані отримані при розрахунку практично схожі на дані автомобіля УАЗ.

2.Паливна економічність автомобіля.

Одним з основних паливна економічність як експлуатаційної властивості прийнято вважати кількість палива, що витрачається на 100 км шляху при рівномірному русі з певною швидкістю в заданих дорожніх умовах. На характеристиці наноситися ряд кривих, кожна з яких відповідає певним дорожнім умовам; при виконанні роботи розглядається три коефіцієнти дорожнього опору: 0,04, 0,07, 010.

Витрата палива, л/100 км:

де: - миттєва витрата палива двигуном автомобіля, л;

де - час проходження 100 км шляху, =/>.

Звідси при врахуванні потужності двигуна, що витрачається на подолання опору дороги повітря, отримуємо:

Для наочного уявлення про економічність будується характеристика. На осі ординату відкладається витрата палива, на осі абсцис швидкість руху.

Порядок побудовинаступний. Для різних швидкісних режимівруху автомобіля із залежності

визначають значення частоти обертання колінчастого валу двигуна.

Знаючи частоту обертання двигуна з відповідних швидкісних характеристик визначають значення g.

За формулою 17 визначають потужність двигуна (вираз у квадратних дужках), необхідну для руху автомобіля з різними швидкостями на одній із заданих доріг, що характеризуються відповідним значенням опору: 0,04, 0,07, 0,10.

Розрахунки ведуться до швидкості, коли двигун завантажується на максимальну потужність. Змінною величиною при цьому є лише швидкість руху та опір повітря, всі інші показники беруться з попередніх розрахунків.

Підставляючи знайдені щодо різних швидкостей підраховують шукані значення витрати палива.

Таблиця №6.

/>л/100 км

5,01 800 940,54 46,73 5,36 330,24 5,5 13,1 9,39 1500 940,54 164,2 11,26 300 3,0 13,31 11,59 1850 940,54 250,11 14,97 290,76 2,4 13,91 13,78 2200 940,54 253,39 19,33 285,44 2,0 14,84 19,41 3100 940,54 701,68 34,58 289,76 1,4 19,12 22,23 3550 940,54 920,11 44,86 301,64 1,2 22,55 25 4000 940,54 1168 59,35 320,00 1,0 28,08

Сухий ґрунт

5,01 800 1654,8 46,73 9,20 330,24 5,5 22,46 7,20 1150 1654,8 96,55 13,61 313,16 3,9 21,92 9,39 1500 1654,8 164,28 18,44 300 3,0 21,82 11,59 1850 1654,8 249,90 23,83 290,76 2,4 22,15 13,78 2200 1654,8 353,39 29,88 285,44 2,0 22,93 16,59 2650 1654,8 512,75 38,84 284,36 1,7 24,66 19,41 3100 1654,8 701,68 49,43 289,76 1,4 27,33 0,1 5,01 800 2351,4 46,73 13,03 330,24 5,5 31,81 7,20 1150 2351,4 96,55 19,12 313,16 3,9 30,79 9,39 1500 2351,4 164,28 25,62 300 3,0 30,32 11,59 1850 2351,4 249,90 32,70 290,76 2,4 30,39 13,78 2200 2351,4 353,39 40,43 285,44 2,0 31,02 4000 4532 4800 /> /> /> /> /> /> /> /> /> /> /> /> /> /> />

Для аналізу економічної характеристики на ній проводиться дві резюмуючі криві: обгинальна крива а-амаксимальних швидкостей руху на різних дорогах, величині повного використання встановленої потужності двигуна і крива з найбільш економічних швидкостей.

2.1. Аналіз економічної показника.

1. Визначити на кожному дорожньому покритті (грунтовому фоні) найбільш економічні швидкості руху. Вказати їх значення та величини витрати палива. Найбільш економічна швидкість, як слід очікувати на твердому покритті, на швидкості рівної половині максимальної витрата палива дорівнює 14,5 л/100 км.

2. Пояснити характер зміни економічності при відхиленні від економічної швидкості праворуч і ліворуч. При відхиленні вправо збільшується питома витрата палива на кВт, при відхиленні вліво зростає різко повітряний опір.

3. Визначити контрольну витрату палива. 14,5 л/100 км.

4. Порівняти отриману контрольну витрату палива з аналогічним показником автомобіля-прототипу. У прототипу контрольна витрата дорівнює отриманому.

5. Виходячи з запасаходу автомобіля (добового), пройденого по дорозі з покращеним покриттям, визначити орієнтовну місткість паливного бака (в л) за залежністю:

На прототипиємність баків - 80 літрів, приймаю таку ємність (її зручно заправляти із каністр).

Після завершення розрахунків результати зводяться до таблиці.

Таблиця №7.

Показники 1. Тип. Малий вантажний автомобіль. 2. коефіцієнт навантаження автомобіля (за завданням). 2,5 3. Вантажопідйомність, кг. 1000 4. Максимальна швидкість руху, м/с. 25 5. Маса спорядженого автомобіля, кг. 1360 6. Число коліс. 4

7. Розподіл спорядженої маси по осях автомобіля, кг

Через задній міст;

Через передній міст.

8. Повна маса завантаженого автомобіля, кг. 2350

9. Розподіл повної маси по осях автомобіля, кг,

Через задній міст;

Через передній міст.

10. Розміри коліс, мм.

Діаметр (радіус),

Ширина профілю шини;

Внутрішній тиск повітря у шинах, МПа.

11. Розміри вантажної платформи:

Місткість, м/куб;

Довжина, мм;

Ширина, мм;

Висота, мм.

12.База автомобіля, мм. 2540 13. Уповільнення при гальмуванні, м/с. 5,69

14. Гальмівний шлях, м при гальмуванні зі швидкістю:

Швидкість максимальна.

15. Максимальні значення динамічного чинника щодо передач:

16. Найменше значення витрати палива на ґрунтових фонах, л/100 км:

17. Найбільш економічні швидкості руху (м/с) на ґрунтових фонах:

18. Місткість паливного бакал. 80 19. Запас ходу автомобіля, км. 550 20. Контрольна витрата палива, л/100 км (зразковий). 14.5 Двигун: Карбюраторний 21. Максимальна потужність, кВт. 59,40 22. Частота обертання колінчастого валу за максимальної потужності, об/хв. 4800 23. Максимальний крутний момент, Нм. 176,91 24. Частота обертання колінчастого валу при максимальному моменті, об/хв. 2200

Список літератури.

1. Скотніков В.А., Мащенський А.А., Солонський А.С. Основи теорії та розрахунку трактора та автомобіля. М.: Агропроміздат,1986. - 383с.

2. Методичні посібники з виконання курсової роботи, старе та нове видання.

Тягово-швидкісні властивості автомобіля суттєво залежать від конструктивних факторів. Найбільший вплив на тягово-швидкісні властивості мають тип двигуна, коефіцієнт корисної дії трансмісії, передавальні числа трансмісії, маса та обтічність автомобіля.

Тип двигуна.Бензиновий двигун забезпечує кращі тягово-швидкісні властивості автомобіля, ніж дизель, за аналогічних умов та режимів руху. Це з формою зовнішньої швидкісної характеристики зазначених двигунів.

На рис. 5.1 представлений графік потужності балансу одного і того ж автомобіля з різними двигунами: з бензиновим (крива N"т) та дизелем (крива N"т). Значення максимальної потужності N max та швидкості v Nпри максимальній потужності для обох двигунів однакові.

З рис. 5.1 видно, що бензиновий двигунмає більш опуклу зовнішню швидкісну характеристику, ніж дизель. Це забезпечує йому більший запас потужності (N"з > N"з ) при одній і тій же швидкості, наприклад, при швидкості v 1 . Отже, автомобіль із бензиновим двигуном може розвивати великі прискорення, долати крутіші підйоми та буксирувати причепи більшої маси, ніж із дизелем.

ККД трансмісії.Цей коефіцієнт дозволяє оцінити втрати потужності у трансмісії на тертя. Зниження ККД, викликане зростанням втрат потужності на тертя внаслідок погіршення технічного стану механізмів трансмісії у процесі експлуатації, призводить до зменшення тягової сили на провідних колесах автомобіля. В результаті знижуються максимальна швидкість руху автомобіля та опір дороги, що долається автомобілем.

Мал. 5.1. Графік потужності балансу автомобіля з різними двигунами:

N"т – бензиновий двигун; N"т - дизель; N"з, N"з – відповідні значення запасу потужності при швидкості автомобіля v 1 .

Передавальні числатрансмісії.Від передавального числа головної передачі значно залежить максимальна швидкість автомобіля. Оптимальним вважається таке передатне число головної передачі, у якому автомобіль розвиває максимальну швидкість, а двигун - максимальну потужність. Збільшення чи зменшення передавального числа головної передачі порівняно з оптимальним призводить до зниження максимальної швидкості автомобіля.

Передатне число I передачі коробки передач впливає те, який максимальний опір дороги може подолати автомобіль при рівномірному русі, і навіть на передавальні числа проміжних передач коробки передач.

Збільшення числа передач у коробці передач призводить до більш повного використання потужності двигуна, зростання середньої швидкості руху автомобіля та підвищення показників його тягово-швидкісних властивостей.

Додаткові коробки.Поліпшення тягово-швидкісних властивостей автомобіля може бути досягнуто також застосуванням спільно з основною коробкою додаткових коробок передач: дільника (мультиплікатора), демультиплікатора і роздавальної коробки. Зазвичай додаткові коробки є двоступеневими і дозволяють збільшити кількість передач вдвічі. При цьому дільник лише розширює діапазон передавальних чисел, а демультиплікатор та роздавальна коробка збільшують їх значення. Однак при надмірно великій кількості передач зростають маса і складність конструкції коробки передач, а також утруднюється керування автомобілем.

Гідропередача.Ця передача забезпечує легкість керування, плавність розгону та високу прохідність автомобіля. Однак вона погіршує тягово-швидкісні властивості автомобіля, оскільки її ККД нижче, ніж у механічної ступінчастої коробки.

Маса автомобіля.Збільшення маси автомобіля призводить до зростання сил опору коченню, підйому та розгону. Внаслідок цього погіршуються тягово-швидкісні властивості автомобіля.

Обтічність автомобіля. Обтічність значно впливає на тягово-швидкісні властивості автомобіля. При її погіршенні зменшується запас тягової сили, який може бути використаний на розгін автомобіля, подолання підйомів та буксирування причепів, зростають втрати потужності на опір повітря та знижується максимальна швидкість автомобіля. Так, наприклад, при швидкості, що дорівнює 50 км/год, втрати потужності у легкового автомобіля, пов'язані з подолання опору повітря, майже рівні втрат потужності на опір коченню автомобіля при його русі по дорозі з твердим покриттям.

Хороша обтічна легкових автомобілівдосягається незначним нахилом даху кузова назад, застосуванням боковин кузова без різких переходів і гладкого днища, установкою вітрового скла та облицювання радіатора з нахилом і таким розміщенням деталей, що виступають, при якому вони не виходять за зовнішні габарити кузова.

Все це дозволяє зменшити аеродинамічні втрати, особливо під час руху на високих швидкостях, а також покращити тягово-швидкісні властивості легкових автомобілів.

У вантажних автомобілів опір повітря зменшують, застосовуючи спеціальні обтічники та покриваючи кузов брезентом.

Гальмові властивості.

Визначення.

Гальмуваннястворення штучного опору з метою зниження швидкості чи утримання у нерухомому стані.

Гальмівні властивостівизначають максимальне уповільнення автомобіля та граничні значення зовнішніх сил, які утримують автомобіль на місці.

Гальмівний режимрежим, у якому до колес приводять гальмівні моменти.

Гальмівний шлях -шлях, прохідний автомобілемвід виявлення перешкод водієм до повної зупинки автомобіля.

Гальмівні властивостінайважливіші визначальні безпеки руху.

Сучасні гальмівні властивості нормуються правилом №13 комітету з внутрішньому транспортуЄвропейської Економічної Комісії при ООН (ЄЕК ООН).

Національні стандарти всіх країн-учасниць ООН складають на підставі цих Правил.

Автомобіль повинен мати кілька гальмівних систем, що виконують різні функції: робочу, стоянкову, допоміжну та запасну.

Робочагальмівна система є основною гальмівною системою, що забезпечує процес гальмування у нормальних умовах функціонування автомобіля. Гальмівними механізмами робочої гальмівної системи є колісні гальма. Управління цими механізмами здійснюється за допомогою педалі.

Стоянковагальмівна система призначена для утримання автомобіля у нерухомому стані. Гальмівні механізми цієї системи мають або на одному з валів трансмісії, або в колесах. В останньому випадку використовуються гальмівні механізми робочої гальмівної системи, але з додатковим приводом управління гальмівної системи стоянки. Управління стоянковою гальмівною системою ручне. Привід стоянкової гальмівної системи повинен бути тільки механічним.

Запаснагальмівна система використовується при відмові робочої гальмівної системи. У деяких автомобілів функції запасної виконує стоянкова гальмівна система або додатковий контур робочої системи.

Розрізняють такі види гальмування : екстрене (аварійне), службове, гальмування на схилах.

Екстренегальмування здійснюється за допомогою робочої гальмівної системи з максимальною для цих умов інтенсивністю. Кількість екстрених гальмуваньстановить 5…10% від загальної кількості гальмування.

Службовегальмування застосовують для плавного зниження швидкості автомобіля або зупинки в заздалегідь наміченому місяці

Оцінювальні показники.

Існуючими стандартами ГОСТ 22895-77, ГОСТ 25478-91 передбачені такі показники гальмівних властивостей автомобіля:

j вуст. - Уповільнення при постійному зусиллі на педаль;

S т - шлях, що проходить від моменту натискання на педаль до зупинки (зупинний шлях);

t ср - час спрацьовування - від натискання на педаль до досягнення j уст. ;

Σ Р тор. - Сумарна гальмівна сила.

- Питома гальмівна сила;

- Коефіцієнт нерівномірності гальмівних сил;

Встановлена ​​швидкість на спуску Vт.уст. при гальмуванні гальмом – сповільнювачем;

Максимальний ухил h т max на якому автомобіль утримується стоянковим гальмом;

Уповільнення, що забезпечується запасною гальмівною системою.

Нормативи показників гальмівних властивостей АТС, запропоновані стандартом, наведено у таблиці. Позначення категорій АТС:

М - пасажирські: М 1 - легкові автомобілі та автобуси не більше 8 місць, М 2 - автобуси більше 8 місць і лонною масою до 5 т, М 3 - автобуси повною масою більше 5 т;

N – вантажні автомобілі та автопоїзди: N 1 – повною масою до 3,5 т, N 2 – понад 3,5 т, N 3 – понад 12 т;

О – причепи та напівпричепи: О 1 – повною масою до 0,75 т, О 2 – повною масою до 3,5 т, О 3 – повною масою до 10 т, О 4 – повною масою понад 10 т.

Нормативні (кількісні) значення оціночних показників для нових автомобілів, що розробляються, призначають відповідно до категорій.

Надіслати свою гарну роботу до бази знань просто. Використовуйте форму нижче

Студенти, аспіранти, молоді вчені, які використовують базу знань у своєму навчанні та роботі, будуть вам дуже вдячні.

Розміщено на http://www.allbest.ru/

Вступ

1. Технічна характеристикаавтомобіля

2. Розрахунок зовнішньої швидкісної характеристики двигуна

3. Розрахунок тягової діаграми автомобіля

4. Розрахунок динамічної характеристики автомобіля

5. Розрахунок прискорення автомобіля на передачах

6. Розрахунок часу та шляхи розгону автомобіля на передачах

7. Розрахунок зупинного шляху автомобіля на передачах

8. Розрахунок дорожньої витрати палива автомобілем

Висновок

Список літератури

Вступ

Життя сучасної людини важко уявити без автомобіля. Автомобіль використовується і у виробництві, і у побуті, і у спорті.

Ефективність використання авто транспортних засобівв різних умовахЕксплуатація визначається комплексом їх потенційних експлуатаційних властивостей - тягово-швидкісних, гальмівних, прохідності, паливної економічності, стійкості та керованості, комфортабельності плавності ходу. На ці експлуатаційні властивості впливають основні параметри автомобіля та його вузлів, насамперед двигуна, трансмісії та коліс, а також характеристики дороги та умов руху.

Підвищення продуктивності автомобіля та зниження собівартості перевезень неможливе без вивчення експлуатаційних властивостей автомобіля, оскільки для вирішення цих завдань слід збільшити його середню швидкість руху та зменшити витрату палива при одночасному збереженні безпеки руху та забезпеченні максимальних зручностей для водія та пасажирів.

Показники експлуатаційних властивостей можна визначити експериментальним чи розрахунковим методом. Для отримання експериментальних даних автомобіль випробовують на спеціальних стендах або безпосередньо на дорозі в умовах, наближених до експлуатаційних. Проведення випробувань пов'язане із витратою значних коштів та праці великої кількості кваліфікованих працівників. Крім того, відтворити всі умови експлуатації дуже складно. Тому випробування автомобіля поєднують з теоретичним аналізом експлуатаційних властивостей та розрахунком їх показників.

Тягово-швидкісні властивості автомобіля називають сукупність властивостей визначальних можливі за характеристиками двигуна або зчеплення провідних коліс з дорогою діапазони зміни швидкостей руху і граничні інтенсивності розгону і гальмування автомобіля при його роботі на тяговому режимі роботи в різних дорожніх умовах.

В даному курсовому проекті слід виконати необхідні розрахунки на підставі конкретних технічних даних, побудувати графіки та аналізувати тягово-швидкісні та паливно-економічні властивості автомобіля ВАЗ-21099. За результатами розрахунків потрібно побудувати зовнішню швидкісну, тягову та динамічну характеристики, визначити прискорення автомобіля на передачах, вивчити залежності швидкості автомобіля від шляху та швидкості автомобіля від часу при розгоні, зробити розрахунок зупинного шляху автомобіля, дослідити залежність витрати пального від швидкості. В результаті можна зробити висновок про тягово-швидкісні та паливно-економічні властивості автомобіля ВАЗ-21099.

1 ТЕХНІЧНА ХАРАКТЕРИСТИКА АВТОМОБІЛЯ

1 Марка та тип автомобіля: ВАЗ-21099

Марка автомобіля складається з букв та цифрового індексу. Літери є скороченою назвою заводу-виробника, а цифри: перша - клас автомобіля за робочим об'ємом циліндрів двигуна, друга - умовне позначеннявиду, третя та четверта – порядковий номер моделі у класі, п'ята – номер модифікації. Таким чином, ВАЗ-21099 - легковий автомобіль, що випускається Волзьким. автомобільним заводом, малого класу, 9 моделей, 9 модифікацій.

2 Колісна формула: 42.

Автомобілі, розраховані на рух по дорогах з удосконаленим покриттям, мають зазвичай два провідні і два не провідні колеса, а автомобілі, розраховані в основному на експлуатацію у важких дорожніх умовах, мають усі провідні колеса. Ці відмінності відображаються в колісній формулі автомобіля, що включає загальну кількість коліс та число провідних.

3 Кількість місць: 5 місць.

Для легкових автомобілів та автобусів зазначають загальну кількість місць, включаючи місце водія. Легковим вважається пасажирський автомобільз кількістю місць для сидіння трохи більше дев'яти, включаючи місце водія. Пасажирським є автомобіль, який за своєю конструкцією та обладнанням призначений для перевезення пасажирів та багажу із забезпеченням необхідного комфорту та безпеки.

4 Власна маса автомобіля: 915 кг (у тому числі на передню та задню осівідповідно, 555 і 360 кг).

Власна маса автомобіля – маса автомобіля у спорядженому стані без навантаження. Складається із сухої маси автомобіля (не заправлений та не споряджений), маси палива, охолоджуючої рідини, запасного колеса (колес), інструменту, приладдя та обов'язкового обладнання.

5 Повна маса автомобіля: 1340 кг (у тому числі на передню та задню осі, відповідно, 675 та 665 кг).

Повна маса - сума власної маси автомобіля та маси вантажу чи пасажирів, що перевозяться автомобілем.

6 габаритні розміри(довжина, ширина, висота): 400615501402 мм.

7 Максимальна швидкість автомобіля – 156 км/год.

8 Контрольна витрата палива: 5,9 л/100 км при швидкості 90 км/год.

9 Тип двигуна: ВАЗ-21083, карбюраторний, 4-тактний, 4-циліндровий.

10 Робочий об'єм циліндрів: 1,5 л.

11 Максимальна потужність двигуна: 51,5 кВт.

12 Частота обертання валу, що відповідає максимальній потужності: 5600 об/хв.

13 Максимальний крутний момент двигуна: 106,4 Нм.

14 Частота обертання валу, що відповідає максимальному моменту, що крутить: 3400 об/хв.

15 Тип коробки передач: 5-ступінчаста, із синхронізаторами на всіх передачах переднього ходу, передавальні числа - 3,636; 1,96; 1,357; 0,941; 0,784; З.Х. – 3,53.

16 Роздавальна коробка (якщо є) – ні.

17 Тип головної передачі: циліндрична, косозубий, передавальне число - 3,94.

18 Шини та маркування: радіальні низькопрофільні, розмір 175/70R13.

2. РОЗРАХУНОК ЗОВНІШНЬОЇ ШВИДКІСНОЇ ХАРАКТЕРИСТИКИ ДВИГУНА

Окружна сила на провідних колесах, що рушить автомобіль, виникає в результаті того, що до провідних колес підводиться через трансмісію момент, що крутить, від двигуна.

Вплив двигуна на тягово-швидкісні властивості автомобіля визначаються його швидкісною характеристикою, яка є залежністю потужності і моменту на валу двигуна від частоти його обертання. Якщо ця характеристика знята при максимальній подачі палива в циліндр, вона називається зовнішньою, якщо при неповній подачі - частковою.

Для розрахунку зовнішньої швидкості двигуна необхідно взяти технічні характеристики значення ключових точок.

1 Максимальна потужність двигуна: , КВт.

Частота обертання валу, що відповідає максимальній потужності: , об/хв.

2 Максимальний крутний момент двигуна: , кНм.

Частота обертання валу, що відповідає максимальному моменту, що крутить: , об/хв.

Проміжні значення визначаються з рівняння полінома:

де – поточне значення потужності двигуна, кВт;

Максимальна потужність двигуна, квт;

Поточне значення частоти обертання колінчастого валу, рад/с;

Частота обертання колінчастого валу в розрахунковому режимі, що відповідає максимальному значенню потужності, рад/с;

Коефіцієнти полінома.

Коефіцієнти полінома розраховуються за такими формулами:

де - Коефіцієнт пристосовуваності по моменту;

Коефіцієнт пристосовуваності за частотою обертання.

Коефіцієнти пристосовності

де - момент, що відповідає максимальній потужності;

Переведення частоти об/хв у рад/с

Для перевірки правильності коефіцієнтів полінома має виконуватися рівність: .

Значення величини крутного моменту

Розраховані значення потужності відрізняються від фактичних, що передаються в трансмісію за рахунок втрат потужності двигуна на привід допоміжного обладнання. Тому фактичні значення потужності та моменту визначаються за формулами:

де - Коефіцієнт, що враховує втрати потужності на привід допоміжного обладнання; для легкових автомобілів

0,95..0,98. Приймаємо =0,98

Розрахунок зовнішньої швидкісної характеристики двигуна автомобіля ВАЗ-21099.

Значення у ключових точках беремо з короткої технічної характеристики:

1 Максимальна потужність двигуна = 51,5 кВт.

Частота обертання валу, що відповідає максимальній потужності, =5600 об/хв.

2 Максимальний крутний момент двигуна = 106,4 Нм.

Частота обертання валу, що відповідає максимальному моменту, що крутить, =3400 об/хв.

Зробимо переведення частот у рад/с:

Тоді момент, що крутить, при максимальній потужності

Визначимо коефіцієнти пристосовності за моментом і частотою обертання:

Наведемо розрахунок коефіцієнтів полінома:

Перевірка: 0,710 + 1,644 - 1,354 = 1

Отже, розрахунки коефіцієнтів зроблено правильно.

Зробимо розрахунки потужності та крутного моменту для холостого ходу. Мінімальна частота обертання, при якій двигун працює стійко з повним навантаженням, дорівнює для карбюраторного двигуна =60 рад/с:

Подальші розрахунки заносимо до таблиці 2.1, за даними якої будуємо графіки зміни зовнішньої швидкісної характеристики:

Таблиця 2.1 – Розрахунок значень зовнішньої швидкісної характеристики

Параметр

Висновок: в результаті проведених розрахунків було визначено зовнішню швидкісну характеристику автомобіля ВАЗ-21099 побудовано її графіки, правильність яких задовольняє наступним умовам:

1) крива зміни потужності проходить через точку з координатами (51,5; 586,13);

2) крива зміни моменту двигуна проходить через точку з координатами (0,1064; 355,87);

3) екстремум функції моментів знаходиться у точці з координатами (0,1064; 355,87).

Графіки зміни зовнішньої швидкісної характеристики наведено у додатку А.

3. РОЗРАХУНОК ТЯГОВОЇ ДІАГРАМИ АВТОМОБІЛЯ

Тяговий діаграмою називається залежність окружної сили на провідних колесах від швидкості руху автомобіля.

Основною рушійною силою автомобіля є окружна сила, що додається до його провідних колес. Ця сила виникає внаслідок роботи двигуна та викликана взаємодією провідних коліс та дороги.

Кожній частоті обертання колінчастого валу відповідає строго певне значення моменту (за зовнішньою швидкісною характеристикою). За знайденими значеннями моменту визначають, а відповідною частотою обертання вала - .

Для режиму, що встановився, окружна сила на провідних колесах

де - Фактичне значення моменту, кНм;

Передавальне число трансмісії;

Радіус кочення колеса, м;

ККД трансмісії, значення визначено у завданні.

Той, що встановився, називається такий режим, при якому будуть відсутні втрати потужності, зумовлені погіршенням наповнення циліндра свіжим зарядом і тепловою інерцією двигуна.

Значення передавального числа трансмісії та окружної сили розраховується для кожної передачі:

де - Передатне число коробки передач;

Передавальне число роздавальної коробки;

Передатна кількість головної передачі.

Радіус кочення колеса

де - максимальна швидкість автомобіля з технічної характеристики, м\с;

UТ - передавальне число п'ятої передачі;

wp - частота обертання валу, що відповідає максимальній потужності, рад;

Швидкість руху автомобіля

де – швидкість автомобіля, м/с;

w - частота обертання колінчастого валу, рад/с.

Значення величини, що обмежує окружну силу на провідних колесах за умовами зчеплення колеса з дорогою, визначається за формулою

де - Коефіцієнт зчеплення колеса з дорогою;

Вертикальна складова під провідними колесами, кН;

Вага автомобіля, що припадає на провідні колеса, кН;

Маса автомобіля, що припадає на провідні колеса, т;

Прискорення вільного падіння, м/с.

Розрахуємо параметри тягової діаграми автомобіля ВАЗ-21099. Передавальна кількість трансмісії при включенні першої передачі

Радіус кочення колеса

Тоді значення окружної сили

Швидкість руху автомобіля

м/с = 3,438 км/год

Усі наступні розрахунки доцільно звести таблицю 3.1.

Таблиця 3.1 – Розрахунок параметрів тягової діаграми

За отриманими значеннями будується залежність окружної сили на провідних колесах (FK) від швидкості руху автомобіля FK=f(va) (тягова діаграма), на яку наноситься лінія, що обмежує, за умовами зчеплення колеса з дорогою. Кількість кривих тягової характеристики дорівнює числу передач у його коробці.

Визначимо значення величини, що обмежує окружну силу на провідних колесах за умовою зчеплення колеса з дорогою за формулою (3.5)

Висновок: лінія обмеження окружної сили за умовами зчеплення перетинає одну з залежностей (для передачі I), отже, максимальне значення окружної сили буде обмежено за умов зчеплення значенням кН.

Тягова діаграма автомобіля ВАЗ-21099 наведена у додатку Б.

4. РОЗРАХУНОК ДИНАМІЧНОЇ ХАРАКТЕРИСТИКИ АВТОМОБІЛЯ

Динамічною характеристикою автомобіля називається залежність динамічного фактора від швидкості. Динамічним фактором називається відношення вільної сили, спрямованої на подолання сил опору дороги, до ваги автомобіля:

де – окружна сила на провідних колесах автомобіля, кН;

Сила опору повітря, кН;

Вага автомобіля, кн.

При розрахунку сили опору повітря враховуються лобовий та додатковий опір повітря.

Сила опору повітря

де - сумарний коефіцієнт, що враховує коефіцієнт лобового

опору, та коефіцієнт додаткового опору,

який для легкових автомобілів приймається не більше =0,15…0,3 Нс/м;

швидкість руху автомобіля;

Площа лобового опору (проекція автомобіля на площину,

перпендикулярну до напрямку руху).

Площа лобового опору

де - Коефіцієнт заповнення площі (для легкових автомобілів дорівнює 0,89-0,9);

Габаритна висота автомобіля, м;

Габаритна ширина автомобіля

Обмеження динамічного фактора за умовами зчеплення колеса з поверхнею дороги

де - що обмежує окружну силу, кН.

Оскільки обмеження спостерігається початку руху автомобіля, тобто. на малих швидкостях, то величиною опору повітря можна знехтувати.

За результатами розрахунків будується графік динамічної характеристики всім передач і наноситься лінія обмеження динамічного чинника, і навіть лінія сумарного дорожнього опору.

На динамічній характеристиці відзначаються ключові точки, якими відбувається порівняння автомобілів різних мас.

Розрахунок динамічної характеристики автомобіля ВАЗ-21099.

Визначимо площу лобового опору

Підставимо числові значення першої точки:

Усі наступні розрахунки зводяться до таблиці 5.1.

Розрахуємо обмеження динамічного фактора щодо умов зчеплення колеса з поверхнею дороги:

Висновок: із побудованого графіка (додаток В) видно, що лінія обмеження динамічного фактора перетинає залежність динамічної характеристики на першій передачі, що означає, що умови зчеплення впливають на динамічну характеристику автомобіля ВАЗ-21099 та за заданих умов автомобіль не зможе розвинути максимального значеннядинамічний фактор. На динамічній характеристиці відзначаються ключові точки, за якими відбувається порівняння автомобілів різних мас:

1) максимальне значення динамічного фактора на вищій передачі Dv(max) та відповідна йому швидкість vк - критична швидкість: (0,081; 12,223);

2) значення динамічного фактора при максимальній швидкості руху автомобіля (0,021; 39,100);

3) максимальне значення динамічного фактора на першій передачі та відповідна йому швидкість: (0,423; 3,000)

Максимальна швидкість руху визначається опором дороги і в даних дорожніх умовах автомобіль не може досягти максимального значення швидкості за технічною характеристикою.

5. РОЗРАХУНОК ПРИСКОРЕНЬ АВТОМОБІЛЯ НА ПЕРЕДАЧАХ

Прискорення автомобіля на передачах

тяговий автомобіль прискорення передача

де – прискорення вільного падіння, м/с;

Коефіцієнт, що враховує розгін мас, що обертаються;

динамічний фактор;

Коефіцієнт опору коченню;

Ухил дороги.

Коефіцієнт, що враховує розгін мас, що обертаються

де - емпіричні коефіцієнти, що приймаються в межах

0,03…0,05; =0,04…0,06;

Передавальне число коробки.

Для розрахунків приймаємо = 0,04, = 0,05, тоді

Для першої передачі;

Для другої передачі;

Для третьої передачі;

Для четвертої передачі;

Для п'ятої передачі.

Знайдемо прискорення для першої передачі:

Результати інших розрахунків зводяться до таблиці 5.1.

За отриманими даними, будується графік прискорення автомобіля ВАЗ-21099 на передачах (додаток Г).

Таблиця 5.1 - Розрахунок значень динамічного фактора та прискорень

Висновок: у цьому пункті було здійснено розрахунок прискорень автомобіля ВАЗ-21099 на передачах. З розрахунків видно, що прискорення автомобіля залежить від динамічного фактора, опору коченню, розгону мас, що обертаються, ухилу місцевості і т. д., що значно впливає на його величину. Максимального значення прискорення автомобіль досягає першої передачі м/с при швидкості =4,316 м/с.

6. РОЗРАХУНОК ЧАСУ І ШЛЯХИ РОЗГОНУ АВТОМОБІЛЯ НА ПЕРЕДАЧАХ

Вважається, що розгін автомобіля починається з мінімальної стійкої швидкості, обмеженою мінімальною стійкою частотою обертання колінчастого валу. Також вважається, що розгін здійснюється за повної подачі палива, тобто. двигун працює на зовнішній характеристиці.

Для побудови графіків часу та шляхи розгону автомобіля на передачах необхідно виконати такі розрахунки.

Для першої передачі крива прискорень розбивається на інтервали за швидкістю:

Для кожного інтервалу визначається середнє прискорення

Для кожного інтервалу час розгону

Загальний часрозгону на даній передачі

Шлях визначається за формулою

Загальний шлях розгону на передачу

У тому випадку, якщо характеристики прискорень на сусідніх передачах перетинаються, момент перемикання з передачі на передачу здійснюють у точці перетину характеристик.

Якщо ж характеристики не перетинаються, перемикання здійснюють за максимальної кінцевої швидкості для поточної передачі.

Під час перемикання передач із розривом потоку потужності автомобіль рухається накатом. Час перемикання передач залежить від кваліфікації водія, конструкції коробки та типу двигуна.

Час руху автомобіля при нейтральному положенні в коробці для автомобілів з карбюраторним двигуном знаходиться в межах 0,5-1,5 с, а з дизельним 0,8- 2,5 с.

У процесі перемикання передач швидкість автомобіля зменшується. Зниження швидкості руху, м/с при перемиканні передач може бути підраховано за формулою, виведеною з тягового балансу,

де – прискорення вільного падіння;

Коефіцієнт, що враховує розгін мас, що обертаються (приймається =1,05);

Сумарний коефіцієнт опору поступальному руху

час перемикання передач; = 0,5 с.

Шлях, пройдений за час перемикання передач,

де - максимальна (кінцева) швидкість на передачі, м/с;

Зниження швидкості руху під час перемикання передач, м/с;

Час перемикання передач;

Розгін автомобіля здійснюється до швидкості. Рівноважна максимальна швидкість руху на вищій передачі перебуває з графіка зміни динамічного чинника, у якому масштабі відзначається лінія сумарного коефіцієнта опору поступальному руху. Перпендикуляр, опущений з точки перетину цієї лінії з лінією динамічного фактора на вісь абсцис, вказує на максимальну рівноважну швидкість.

Приклад розрахунку першої ділянки першої передачі. Перший інтервал за швидкістю дорівнює

Середнє значення прискорення дорівнює

Час розгону для першого інтервалу дорівнює

Середня швидкість проходження першої ділянки дорівнює

Шлях дорівнює

Аналогічним чином визначається шлях кожному ділянці передачі. Сумарний шлях, пройдений на першій передачі, дорівнює

Зниження швидкості руху при перемиканні передач може бути підраховано за такою формулою:

Шлях, пройдений за час перемикання передач, дорівнює

Розгін автомобіля здійснюється до швидкості м/с = 112,608 км/год. Усі наступні розрахунки часу та шляхи розгону автомобіля на передачах зводяться до таблиці 6.1.

Таблиця 6.1 - Розрахунок часу та шляху розгону автомобіля ВАЗ-21099 на передачах

За розрахованими даними будуються графіки залежності швидкості автомобіля від шляху і від часу при розгоні (додатки Д, Е).

Висновок: під час проведення розрахунків визначили загальний час розгону автомобіля ВАЗ-21099, що дорівнює =29,860 с30 з, і навіть пройдений ним шлях цей час 614,909 м615 м.

7. РОЗРАХУНОК ЗУПИНИЧНОГО ШЛЯХУ АВТОМОБІЛЯ НА ПЕРЕДАЧАХ

Зупинним шляхом називається відстань, пройдена автомобілем від моменту виявлення перешкоди до зупинки.

Розрахунок зупинного шляху автомобіля визначається за такою формулою:

де - повний зупинний шлях, м;

Початкова швидкість гальмування, м/с;

Час реакції водія, 0,5...1,5;

Час запізнення спрацьовування гальмівного приводу; для гідравлічної системи 0,05 ... 0,1 с;

Час наростання уповільнення; 0,4;

Коефіцієнт ефективності гальм; для легкових автомобілів =1,2; при =1.

Розрахунки зупинки виконуються при різних коефіцієнтах зчеплення колеса з дорогою: ; ; - приймається за завданням =0,84.

Швидкість приймається за завданням мінімального до максимального рівноважного значення.

Приклад визначення зупинки автомобіля ВАЗ-21099.

Зупинний шлях при швидкості =4,429м/с дорівнює

Усі наступні розрахунки зведено до таблиці 7.1.

Таблиця 7.1 – Розрахунок зупинного шляху

За розрахованими даними побудовані графіки залежності зупинного шляху від швидкості руху для різних умов зчеплення коліс з дорогою (додаток Ж).

Висновок: на підставі отриманих графіків можна зробити висновок, що зі зростанням швидкості руху автомобіля та зниженням коефіцієнта зчеплення з дорогою зупинковий шлях автомобіля збільшується.

8. РОЗРАХУНОК ШЛЯХОВОГО ВИТРАТУ ПАЛИВА АВТОМОБІЛЕМ

Паливною економічністю автомобіля називають сукупність властивостей, що визначають витрату палива при виконанні автомобілем транспортної роботи у різних умовах експлуатації.

Паливна економічність в основному залежить від конструкції автомобіля та умов його експлуатації. Вона визначається ступенем досконалості робочого процесу у двигуні, коефіцієнтом корисної діїі передатним числом трансмісії, співвідношенням між спорядженою та повною масою автомобіля, інтенсивністю його руху, а також опором, що чиниться руху автомобіля навколишнім середовищем.

При розрахунку паливної економічності вихідними даними є навантажувальні характеристики двигуна, якими ведеться розрахунок дорожньої витрати палива:

де - Питома витрата палива на номінальному режимі, г/кВтч;

Коефіцієнт використання потужності двигуна (І);

Коефіцієнт використання частоти обертання колінчастого валу двигуна (Е);

Потужність, що підводиться у трансмісію, кВт;

Щільність палива, кг/м;

Швидкість руху автомобіля, км/год.

Питома витрата палива на номінальному режимі для карбюраторних двигунів дорівнює =260...300 г/кВтч. Діяльність приймаємо =270 г/кВтч.

Величини та для карбюраторних двигунів визначаються за емпіричними формулами:

де І та Е - ступінь використання потужності та оборотів двигуна;

де - Потужність, що підводиться в трансмісію, кВт;

Потужність двигуна за зовнішньою швидкісною характеристикою, кВт;

Поточна частота обертання колінчастого валу двигуна, рад/с;

Частота обертання колінчастого валу двигуна при номінальному режимі, рад/с;

де - Потужність двигуна, що витрачається на подолання сил опору дороги, кВт;

Потужність двигуна, що витрачається на подолання сили опору повітря, кВт;

Потужність втрат у трансмісії та на привід допоміжного обладнання автомобіля, кВт;

Щільність бензину згідно з довідковими даними приймаємо 760 кг/м, значення коефіцієнта сумарного опору дороги було розраховано раніше і дорівнює=0,021,

Приклад розрахунку дорожньої витрати палива для першої передачі. Потужність двигуна, що витрачається на подолання сил опору дороги, дорівнює

Потужність двигуна, що витрачається на подолання сили опору повітря, дорівнює

Потужність втрат у трансмісії та на привід допоміжного обладнання автомобіля дорівнює

Потужність, що підводиться в трансмісію, дорівнює

Дорожня витрата палива дорівнює

Усі наступні розрахунки зводяться до таблиці 8.1.

Таблиця 8.1 - Розрахунок дорожньої витрати палива

За розрахованими даними будується графік витрати палива від швидкості на передачах (додаток І).

Висновок: аналіз графіка показав, що при русі автомобіля на одній швидкості на різних передачах шляхова витрата палива зменшаться від першої передачі до п'ятої.

ВИСНОВОК

В результаті виконання курсового проекту для оцінки тягово-швидкісних та паливно-економічних властивостей автомобіля ВАЗ-21099 було розраховано та побудовано такі характеристики:

· Зовнішня швидкісна характеристика, яка відповідає наступним вимогам: крива зміни потужності проходить через точку з координатами (51,5; 586,13); крива зміни моменту двигуна проходить через точку з координатами (0,1064; 355,87); екстремум функції моментів знаходиться у точці з координатами (0,1064; 355,87);

тягова діаграма автомобіля, на підставі якої можна говорити про те, що умови зчеплення коліс з поверхнею дороги впливають на тягову характеристику заданого автомобіля;

· Динамічна характеристика автомобіля, з якої було визначено максимальне значення динамічного фактора на першій передачі = 0,423 (= 0,423, що показує, що умови зчеплення впливають на динамічну характеристику), а також максимальне значення швидкості на п'ятій передачі = 39,1 м / с;

· Прискорення автомобіля на передачах. Було визначено, що максимального значення прискорення автомобіль досягає першої передачі, причому J=2,643 м/с при швидкості =3,28 м/с;

· Час та шлях розгону автомобіля на передачах. Загальний час розгону автомобіля становив приблизно 30 с, а шлях, пройдений автомобілем за цей час, - 615 м;

· Зупинний шлях автомобіля, який залежить від швидкості та коефіцієнта зчеплення колеса з дорогою. Зі збільшенням швидкості та зменшенням коефіцієнта зчеплення зупинний шлях автомобіля зростає. За швидкості =39,1 м/с і =0,84 максимальний зупинний шлях становив =160,836 м;

· дорожній витрата палива автомобілем, який показав, що на однакових швидкостях різних передач витрата палива зменшується.

СПИСОК ЛІТЕРАТУРИ

1. Лапський С. Л. Оцінка тягово-швидкісних та паливно-економічних властивостей автомобіля: посібник з виконання курсової роботи з дисципліни “Транспортні засоби та їх експлуатаційні якості”// БелДУТ. – Гомель, 2007 р.

2. Вимоги щодо оформлення звітних документів самостійної роботи студентів: учеб.метод.посібник Бойкачов М.А. та інші. – М-во освіти Респ.Білорусь, Гомель, БелДУТ, 2009. – 62 с.

Розміщено на Allbest.ru

Подібні документи

Технічна характеристика автомобіля ГАЗ-3307. Розрахунок зовнішньої швидкісної характеристики двигуна та тягової діаграми автомобіля. Розрахунок прискорення на передачах, часу, зупинки та розгону. Розрахунок дорожньої витрати палива автомобілем.

курсова робота , доданий 07.02.2012


Підбір та побудова зовнішньої швидкісної характеристики двигуна. Визначення передавального числа головної передачі. Побудова графіків прискорення, часу та шляхи розгону. Розрахунок та побудова динамічної характеристики. Гальмівні властивості автомобіля.

курсова робота , доданий 17.11.2017


Побудова зовнішньої швидкісної характеристики автомобільного двигуна. Тяговий баланс автомобіля. Динамічний фактор автомобіля, характеристика його прискорень, часу та шляху розгону. Паливно-економічна характеристика автомобіля, потужний баланс.

курсова робота , доданий 17.01.2010


Розрахунок повної та зчіпної маси автомобіля. Визначення потужності та побудова швидкісної характеристики двигуна. Розрахунок передавального числа головної передачі автомобіля. Побудова графіка тягового балансу, прискорень, часу та шляху розгону автомобіля.

курсова робота , доданий 08.10.2014


Побудова зовнішньої швидкісної характеристики двигуна, графік силового балансу, тягова та динамічні характеристики. Визначення прискорення автомобіля, часу та шляху його розгону, гальмування та зупинки. Паливна економічність (дорожня витрата палива).

курсова робота , доданий 26.05.2015


Конструкторський аналіз та компонування автомобіля. Визначення потужності двигуна, побудова його зовнішньої швидкісної характеристики. Знаходження тягово-швидкісних характеристик автомобіля. Розрахунок показників розгону. Проектування базової системиавтомобіля.

методичка , доданий 15.09.2012


Розрахунок сил тяги та опору руху, тягові характеристики, побудова динамічного паспорта автомобіля, графіка розгону з перемиканням передач та максимальною швидкістю руху. Тягово-швидкісні властивості автомобіля. Швидкість та затяжні підйоми.

курсова робота , доданий 27.03.2012


Побудова зовнішньої швидкісної характеристики автомобільного двигуна. Тяговий баланс, динамічний фактор, потужний баланс паливно-економічна характеристика автомобіля. Величини прискорень, часу та шляхи його розгону. Розрахунок карданної передачі.

курсова робота , доданий 17.05.2013


Побудова зовнішньої швидкісної характеристики двигуна автомобіля з використанням емпіричної формули. Оцінка показників розгону автомобіля, графіки прискорень, часу та шляху розгону. Графік потужності балансу, аналіз тягово-швидкісних властивостей.

курсова робота , доданий 10.04.2012


Побудова динамічного паспорта автомобіля. Визначення параметрів силової передачі. Розрахунок зовнішньої швидкісної характеристики двигуна. Потужний баланс автомобіля. Прискорення під час розгону. Час та шлях розгону. Паливна економічність двигуна.

Згідно з теорією автомобіля для оцінки його тягово-швидкісних властивостей проводяться тягові розрахунки.

Тягові розрахунки встановлюють залежність між параметрами автомобіля та його агрегатів з одного боку (маса автомобіля – G , передавальні числа трансмісії - i, радіус кочення колеса – r доі т.д.) і швидкісними та тяговими властивостями машини: швидкості руху – V i , сили тяги - Р і т.д. з іншого.

Залежно від того, що задається у тяговому розрахунку та що визначається, можуть бути два види тягових розрахунків:

1. Якщо задаються параметри машини та визначаються її швидкісні та тягові властивості, то розрахунок буде повірочним.

2. Якщо задаються швидкісні та тягові властивості машини, а визначають її параметри, то розрахунок буде проектуючим.

Перевірочний тяговий розрахунок

Будь-яке завдання, пов'язане з визначенням тягових та швидкісних властивостей серійної машини, є завданням перевірочного тягового розрахунку, навіть якщо це стосується визначення будь-яких завдань. приватних властивостей автомобіля, наприклад, максимальної швидкості руху на цій дорозі, сили тяги на гаку і т.д.

В результаті перевірочного тягового розрахунку можна отримати і загальні тягово-швидкісні властивості (характеристики) автомобіля. У цьому випадку здійснюється повний перевірочний тяговий розрахунок.

Вихідні дані перевірочного тягового розрахунку.Як вихідні дані перевірочного розрахунку повинні бути задані такі основні величини:

l. Вага (маса) автомобіля: вага у спорядженому стані або повна вага (G).

2. Повна вага(маса) причепа (причепів) - G".

3. Колісна формула, радіуси коліс ( r o- вільний радіус, r до- Радіус кочення).

4. Характеристика двигуна з урахуванням втрат у моторній установці.

Для автомобіля з гідромеханічною трансмісією робоча характеристикаагрегат двигун - гідродинамічний трансформатор.

5. Передавальні числа на всіх щаблях коробки передач та загальні передавальні числа (i ki, i o).

6. Коефіцієнти обертових мас (δ).

7. Параметри аеродинамічної характеристики.

8. Дорожні умови, для яких провадиться тяговий розрахунок.

Завдання перевірочного розрахунку. В результаті перевірочного тягового розрахунку повинні бути знайдені наступні величини (параметри):

1. Швидкість руху в заданих дорожніх умовах.

2. Максимальні опори, які зможе долати машина.

3. Вільні сипи тяги.

4. Параметри прийомності.

5. Параметри гальмування.

Графіки перевірочного розрахунку. Результати перевірочного розрахунку можна виразити такими графічними характеристиками:

1. Тягова характеристика (для автомобілів із гідромеханічною передачею – тягово-економічна характеристика).

2. Динамічна характеристика.

3. Графік використання потужності двигуна.

4. Графік розгону.

Ці характеристики можна отримати також досвідченим шляхом.

Таким чином, під тягово-швидкісними властивостями автомобіля слід розуміти сукупність властивостей, що визначають можливі за характеристиками двигуна або зчеплення провідних коліс з дорогою діапазони змін швидкості руху і граничні інтенсивності розгону автомобіля при його роботі на тяговому режимі в різних дорожніх умовах.

Тягово-швидкісні властивості військової автомобільної техніки(ВАТ) залежать від її конструктивних та експлуатаційних параметрів, а також віддорожніх умов та середовища. Таким чином, при суворому науковому підході до оцінки тягово-швидкісних властивостей ВАТ потрібен системний метод дослідження з визначенням, аналізом та оцінкою тягово-швидкісних властивостей у системі водій – автомобіль-дорога-середовище. Системний аналіз - це найсучасніший метод дослідження, прогнозування та обґрунтування, що застосовується в даний час для вдосконалення існуючої та створення нової військової автомобільної техніки (складові частини - перевірочний та проектувальний тяговий розрахунок). Поява системного аналізу пояснюється подальшим ускладненням завдань удосконалення існуючого та створення нової техніки, при вирішенні яких з'явилася об'єктивна необхідність встановлення, вивчення, пояснення, управління та вирішення складних завдань взаємодії між людиною, технікою, дорогою та середовищем.

Однак системний підхід при вирішенні складних завдань науки і техніки не можна вважати абсолютно новим, оскільки цим методом користувався ще Галлілей для пояснення побудови Всесвіту; саме системний підхід дозволив Ньютон відкрити його знамениті закони; Дарвін розробити систему природи; Менделєєву створити знамениту періодичну систему елементів, а Ейнштейну – теорію відносності.

Прикладом сучасного системного підходу при вирішенні складних завдань науки і техніки є розробка та створення пілотованих космічних кораблів, конструкція яких враховує складні зв'язки між людиною, кораблем та космосом.

Таким чином, в даний час йдеться не про створення цього методу, а про його подальший розвиток та застосування для вирішення фундаментальних та прикладних завдань.

Прикладом системного підходу у вирішенні завдань теорії та практики військової автомобільної техніки є розробка професором Антоновим А.С. теорії силового потоку, що дозволяє на єдиній методологічній основі аналізувати та синтезувати складні механічні, гідромеханічні та електромеханічні системи.

Однак окремі елементи цієї складної системи мають імовірнісний характер і з великими труднощами можуть бути описані математично. Так, наприклад, незважаючи на застосування сучасних методів формалізації систем, використання сучасної обчислювальної техніки та наявність достатнього експериментального матеріалу, поки що не вдалося створити модель водія автомобіля. У зв'язку з цим із загальної системи виділяють триелементні (автомобіль – дорога – середовище) або двоелементні (автомобіль – дорога) підсистеми та вирішують завдання в їх рамках. Такий підхід до вирішення наукових та прикладних завдань є цілком правомірним.

Під час виконання дипломних, курсових робіт, а також на практичних заняттях учні вирішуватимуть прикладні завдання у двоелементній системі - автомобіль - дорога, кожен елемент якої має свою характеристику та свої фактори, що мають суттєвий вплив на тягово-швидкісні властивості ВАТ та які, безумовно, необхідно враховувати.

Так, до таких основних конструктивних факторів можна віднести:

Масу автомобіля;

Кількість провідних осей;

Розміщення осей по базі автомобіля;

Схему управління;

Тип приводу колісного двигуна (диференціальний, блокований, змішаний) або тип трансмісії;

Тип та потужність двигуна;

Площа лобового опору;

Передавальні числа коробки передач, роздавальної коробки та головної передачі.

Основними експлуатаційними факторами, що впливають на тягово-швидкісні властивості ВАТ, є;

Тип дороги та її характеристика;

Стан дорожнього покриття;

Технічний станавтомобіля;

Кваліфікація водія.

Для оцінки тягово-швидкісних властивостей військової автомобільної техніки застосовуються узагальнені та поодинокі показники .

Як узагальнені показники оцінки тягово-швидкісних властивостей ВАТ зазвичай застосовують середню швидкість руху та динамічний фактор . Обидва ці показники враховують як конструктивні, і експлуатаційні чинники.

Найбільш уживаними та достатніми для порівняльної оцінки є також такі одиничні показники тягово-швидкісних властивостей:

1. Максимальна швидкість.

2. Умовна максимальна швидкість.

3. Час розгону по дорозі 400 і 1000 м.

4. Час розгону до заданої швидкості.

5. Швидкісна характеристикарозгін-вибіг.

6. Швидкісна характеристика розгону на вищій передачі.

7. Швидкісна характеристика на дорозі зі змінним поздовжнім профілем.

8. Мінімальна стійка швидкість.

9. Підйом, що максимально долається.

10. Встановлена ​​швидкість на затяжних підйомах.

11. Прискорення під час розгону.

12. Сила тяги на гаку. .

13. Довжина підйому, що динамічно долається. Узагальнені показники визначаються як розрахунковим, і досвідченим шляхом.

Поодинокі показники, як правило, визначаються досвідченим шляхом. Однак деякі одиничні показники можуть бути визначені і розрахунковим шляхом, зокрема, при застосуванні для цього динамічної характеристики.

Так, наприклад, середню швидкість руху (узагальнений параметр) можна визначити за такою формулою

де S д - шлях, пройдений автомобілем при безперервному русі, км;

t д - час руху, год.

При вирішенні тактико-технічних завдань на навчаннях розрахунок середньої швидкості руху може проводитись за формулою

, (62)

де K v 1 і K v 2 - коефіцієнти, одержані дослідним шляхом. Вони характеризують умови руху машини

Для повнопривідних колісних машин, що рухаються по ґрунтовим дорогам, K v 1 = 1,8-2і K v 2 = 0,4-0,45, під час руху по шосе K v 2 = 0,58 .

З наведеної формули (62) випливає, що чим вище питома потужність (відношення максимальної потужності двигуна до повній масімашини або поїзда), тим краще тягово-швидкісні властивості автомобіля, тим вище Середня швидкістьруху.

В даний час питома потужність повнопривідних автомобілівлежить у межах: 10-13 к.с./т для автомобілів великої вантажопідйомності та 45-50 к.с./т – для автомобілів командирських та малої вантажопідйомності. Передбачається збільшити питому потужність повнопривідних автомобілів, що надходять до ЗС РФ, до 11 - 18к.с./т. Питома потужність військових гусеничних машин нині становить 12-24 л.с/т, передбачено її збільшення до 25 л.с./т.

Слід мати на увазі, що тягово-швидкісні властивості машини можуть бути покращені не тільки за рахунок збільшення потужності двигуна, а й за рахунок вдосконалення коробки передач, роздавальної коробки, трансмісії загалом, а також системи підресорювання. Це необхідно враховувати при розробці пропозицій щодо покращення конструкції автомобілів.

Так, наприклад, істотне збільшення середньої швидкості руху машини можна отримати за рахунок застосування безперервно-ступінчастих трансмісій, у тому числі з автоматичним перемиканням передач в додатковій коробці передач; за рахунок застосування систем керування з кількома передніми, з кількома передніми та задніми керованими осями для багатовісних автомобілів; регуляторів гальмівних сип і антиблокувальних систем; рахунок кінематичного (безступінчастого) регулювання радіусу повороту військових гусеничних машин тощо. Найбільш істотне збільшення середніх швидкостей руху, прохідності, керованості, стійкості, маневреності, паливної економічності з урахуванням екологічних вимог можна отримати рахунок застосування безступінчастих трансмісій.

Водночас практика експлуатації військової автомобільної техніки показує, що у більшості випадків швидкості руху військових колісних та гусеничних машин, що працюють у складних умовах, обмежуються не лише тягово-швидкісними можливостями, а й гранично допустимими навантаженнями по плавності ходу. Коливання корпусу і коліс істотно впливають на основні тактико-технічні характеристикита експлуатаційні властивості машини: збереження, справність та працездатність встановленого на машині озброєння та військової техніки, на надійність, умови роботи особового складу, на економічність, швидкість руху тощо.

При експлуатації автомобіля на дорогах з великими нерівностями і, особливо, бездоріжжям, середня швидкість руху знижується на 50-60% порівняно з відповідними показниками при роботі на хороших дорогах. Крім того, слід також враховувати, що значні коливання машини ускладнюють роботу екіпажу, викликають стомлення особового складу, що перевозиться, і в кінцевому підсумку призводять до зниження їх працездатності.

Вступ

Функціональні властивості визначають здатність автомобіля ефективно виконувати свою основну функцію – перевезення людей, вантажів, обладнання, тобто характеризують автомобіль як транспортний засіб. До цієї групи властивостей, зокрема, належать: тягово-швидкісні властивості - здатність рухатися з високою середньою швидкістю, інтенсивно розганятися, долати підйоми; керованість і стійкість - здатність автомобіля змінювати (керованість) або підтримувати постійними (стійкість) параметри руху (швидкість, прискорення, уповільнення, напрямок руху) відповідно до дій водія; паливна економічність - шляхова витрата палива в заданих умовах експлуатації; маневреність - здатність руху на обмежених площах (наприклад, на вузьких вулицях, у дворах, паркінгах); прохідність - можливість руху у важких дорожніх умовах (сніг, бездоріжжя, подолання водних перешкод тощо) і по бездоріжжю; плавність ходу - здатність руху по нерівних дорогах при допустимому рівнівібровпливу на водія, пасажирів та на сам автомобіль; надійність - безвідмовна експлуатація, тривалий термін служби, пристосованість до проведення технічне обслуговуваннята ремонту автомобіля. Тягово-швидкісні властивості автомобіля визначають динамічність руху, тобто можливість перевозити вантажі (пасажирів) із найбільшою середньою швидкістю. Вони залежать від тягових, гальмівних властивостей автомобіля та його прохідності - здатності автомобіля долати бездоріжжя та складні ділянки доріг.

Швидкісні властивості автомобіля

Можливості автомобіля у досягненні високої швидкості повідомлення характеризуються швидкісними властивостями. Показником швидкісних властивостей є максимальна швидкість. Відповідно до рівняння максимальної швидкості на горизонтальній ділянці дороги відповідає рівність тягової сили Р т сумі сил опору коченню Р к і опору повітря Р ст. Для визначення максимальної швидкості автомобіля необхідно вирішити рівняння силового балансу. Графічний спосіб його вирішення показано на рис. 1. На графіку в координатах швидкість V a -- тягова сила Р т нанесені чотири криві Р т для різних передач чотириступінчастої трансмісії та крива суми сил опору коченню Р до повітря Р в.

Точка перетину кривої зміни тягової сили Р т на 4-й передачі з сумарною кривою сил опору Р до + Р визначає максимальну швидкість автомобіля V max на горизонтальній ділянці.

При русі на підйом додається сила опору підйому Р п, тому крива Р до + Р зміщується вгору на величину сили опору підйому Р пг. Максимальна швидкість на підйомі V Пmах у нашому випадку визначається точкою перетину кривої зміни тягової сили Р т на 3-й передачі з сумарною кривою сил опору Р до + Р + Р п.

Резерв тягової сили res P T може бути використаний на подолання сили інерції Р і при розгоні: rеsР т = Р і = Р т - Р к - Р ст.

Мал. 1.

Величина прискорення j x , м/с 2 , пропорційна resP T і обернено пропорційна масі автомобіля Ма, помноженої на коефіцієнт k j обліку обертових мас:

j x = res Р т / ма, k j

Зміна швидкості автомобіля під час розгону показано на рис. 2. Тривалість розгону характеризує інерційність автомобіля, яка пропорційна постійному часу розгону Тр. Розмір Т р пов'язані з максимальної швидкістю V max . За час t = Т р автомобіль розганяється до швидкості V T , що дорівнює 0,63 V max .

Виявилося, що середня швидкість руху автомобілів у вільних умовах збігається або близька до V T . Це можна пояснити так. Різниця між максимальною швидкістю V mах та поточною швидкістю V a є резервом швидкості, який водій може використовувати при виконанні обгонів. Коли швидкість автомобіля перевищує 0,63 V max водій починає відчувати, що в разі необхідності він не може збільшити швидкість з потрібною інтенсивністю. Тому резерв швидкості res V без = V max - V T є найменшим безпечним резервом, a V T - найбільшою безпечною швидкістю у вільних умовах.

Мал. 2.

Максимальна швидкість V mах, безпечна швидкість V T та постійна часу розгону Т р є показниками швидкісних властивостей автомобіля. Безпечна швидкість V T може бути орієнтиром при виборі швидкості автомобіля в умовах вільного руху. Значення V max , V T і Т р для різних моделейавтомобілів наведено у табл. 1. Постійна часу розгону Т р змінюється пропорційно до зміни маси автомобіля. Тому інтенсивність розгону вантажного автомобілята автобуса без навантаження набагато вище, ніж із навантаженням.

Таблиця 1.

Показники швидкісних властивостей транспортних засобів різних категорій з повною масою

	Модель ТЗ				Середнє Т р для ТС однієї категорії
	Навчальний 1
	Навчальний 2
"З 3" + "Е"	Навчальний 3
"З 3" + "Е"	Навчальний 4
"З 3" + "Е"
"З 3" + "Е"
"З 3" + "Е"
"З 3" + "Е"

* Дозволена максимальна маса 3,5...12 т.

* * Дозволена максимальна маса більше 12 т.

Вибіг автомобіля відбувається при переведенні важеля перемикання передач у нейтральне положення. Такий рух називають накатом. В цьому випадку сила інерції Р і є рушійною силою рівняння набуває вигляду:

P і = M а j x = - Р К ± Р п - Р в

Розділивши ліву та праву частини рівняння на Ма, отримаємо вираз для визначення величини уповільнення при накаті J н:

J н = (- Р К ± Р п - Р в) / M а

З виразу видно, що чим більша маса автомобіля Ма, тим менше уповільнення і тим більше часу руху накатом до зупинки. Залежність швидкості V a від часу t при накаті показано на рис. 3.

Рис.3.

Як можна бачити з графіка, інерційність автомобіля при накаті характеризується постійним часом накату Т н. Постійні часу розгону Т р і накату Т н пов'язані між собою, оскільки залежать від маси автомобіля Ма. Постійна часу накату Т н приблизно 1,5 -- 2 разу перевищує постійну часу розгону Т р. Чим більше Т н, тим більшу частину шляху можна проїжджати накатом, що має велике значення зниження витрати палива.