Курсовая работа: Тяговый и динамический расчет автомобиля ГАЗ-4301

Курсовая работа: Тяговый и динамический расчет автомобиля ГАЗ-4301

Содержание

Введение.

1 Краткая техническая характеристика.

2 Оценка тягово-скоростных характеристик.

2.1 Уравнение движения автомобиля.

2.2 Внешняя скоростная характеристика двигателя.

2.3 Тяговая характеристика автомобиля.

2.3.1 Радиус качения.

2.3.2 Расчет кинематической скорости автомобиля по передачам.

2.3.3 Коэффициент полезного действия трансмиссии.

2.3.4 Расчет касательной силы тяги на ведущих колесах автомобиля.

2.3.5 Сила сопротивления дороги.

2.3.6 Сила сопротивления воздуха.

2.3.7 Практическое использование тяговой характеристики автомобиля.

2.4 Мощностная характеристика автомобиля.

2.5 Динамическая характеристика автомобиля.

2.6 Разгон автомобиля.

2.6.1 Коэффициент вращающихся масс.

2.6.2 Ускорение автомобиля при разгоне.

2.6.3 Определение времени разгона автомобиля

2.6.4 Определение пути разгона автомобиля

3. Топливная экономичность автомобиля

3.1 Построение топливной характеристики автомобиля.

Литература.

Введение

При разработке и доводке конструкций автомобилей ЗиЛ наиболее серьезное внимание, помимо технологичности, уделялось их долговечности, надежности, безопасности, облегчению управления, повышению плавности хода в снижению затрат труда на техническое обслуживание в ремонты в процессе эксплуатации.

В процессе работы над созданием автомобилей в основу были положены опыт отечественного автомобилестроения, тщательный анализ и исследование ряда современных моделей зарубежных грузовых автомобилей подобного класса, широкая постановка научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ по рабочим процессам, системам и элементам конструкций. В широких масштабах осуществлялся поиск оптимальных мощностных, размерных и конструктивных вариантов.

С точки зрения потребителя, модели автобусов ГАЗ обладают рядом преимуществ. Они динамичны, улучшена их устойчивость, легки в управлении в любых дорожных и климатических условиях.

Рассматриваемый в данной работе грузовой автомобиль ГАЗ 4501 — средней грузоподъемности.

1. Краткая техническая характеристика

Таблица 1.1 – Техническая характеристика автомобиля ГАЗ 4301.

Параметр	ГАЗ-4301
Двигатель	дизель с турбонаддувом
Рабочий объем, м3	6230
Кол-во, расположение цилиндров	6, рядное
Максимальная стендовая мощность. кВт / (об/мин)
	92 /2800
Максимальный крутящий момент. Н. м / (об/мин)	370/ 1700
Т рансмиссия	механическая
Привод	на задние колеса
Коробка передач	5-ступенчатая
Передаточные числа	6.286; 3.391; 2,1ЗЗ; 1,351; 1,000; з. х. 1,429
Главная передача	5.857
Колесная база, мм	3700
Длина старика высота, мм	6425/ 2380 2420
Колея передняя задняя, мм;	1700
Снаряженная масса, кг	3900
Полная масса, кг	9050
Диаметр разворота, м	19.2
Размер шин	240 R 20
Максимальная скорость. км/ч	85
Расход топлива, л/100 км:
при 60 км ч
при 50 км ч	18

2. Оценка тягово-скоростных характеристик

2.1 Уравнение движения автомобиля

Оценку тягово-скоростных свойств автомобиля производят, решая уравнение его движения. Уравнение движения автомобиля связывает силу, движущую автомобиль, с силами сопротивления и позволяет определить характер прямолинейного движения автомобиля, т. е. в каждый момент времени найти ускорение, скорость, время движения и пройденный автомобилем путь.

Окружная сила на ведущих колесах  при движении автомобиля затрачивается на преодоление сил сопротивления воздуха , качению , подъему  и разгону  автомобиля, т. е.

.                                                           (2.1)

Здесь знак "-" при силе  соответствует движению автомобиля на подъеме, а знак "+" – движению на спуске; знак "-" при силе  соответствует разгону автомобиля, а знак "+" – торможению.

Решение уравнения движения автомобиля в общем виде аналитическими методами практически невозможно, так как неизвестны точные функциональные зависимости, связывающие силы, действующие на автомобиль, с его скоростью. Поэтому уравнение движения автомобиля (2.1) решают численными методами на ЭВМ или приближенно, используя графоаналитические методы. Наибольшее распространение получили метод силового (тягового) баланса, метод мощностного баланса и метод динамической характеристики.

2.2 Внешняя скоростная характеристика двигателя

Скоростная характеристика может быть построена расчетным путем по эмпирическим зависимостям, либо по данным, полученным в результате стендовых испытаний двигателя. В данном курсовом проекте для получения скоростной характеристики мы используем эмпирические зависимости.

Построение кривых скоростной характеристики ведется в интервале частот вращения коленчатого вала от  600…1000 до   (для дизельного двигателя), здесь  - частота вращения коленчатого вала при номинальной мощности.

Определим интервал частот вращения коленчатого вала для двигателя. Минимальные устойчивые обороты автомобиля  600…800 , а частота вращения коленчатого вала при номинальной мощности  = 2800 , тогда

  = 2800 . Для удобства расчетов примем  600 , а = 2800 .

Расчетные точки кривой эффективной мощности определяются по формуле Лейдермана через каждые 440  от  до :

 ,                           (2.2)

где  - эффективная мощность ();  – номинальная эффективная мощность ();  – частота вращения коленчатого вала при номинальной мощности ();  – частота вращения коленчатого вала в искомой точке скоростной характеристики ().

Коэффициенты ,  и  зависят от коэффициентов приспособляемости двигателя по крутящему моменту  и частоте вращения :

 ;                                                                        (2.3)

 ;                                                                             (2.4)

 ,                                                                              (2.5)

где ;  

;                                                               

 ;                                                                 

 ,

При этом соблюдается равенство  +  +  = 1.

Производим вычисление значений эффективной мощности двигателя для выбранных частот вращения коленчатого вала. Результаты вычислений сводим в таблицу расчетов внешней скоростной характеристики (см. табл. 3.2).

Расчетные точки кривой эффективного крутящего момента определяются через каждые 440  от , до . Формула имеет вид:

 ;                                                                       (2.6)

где  - эффективный крутящий момент ().

Производим вычисление значений эффективного крутящего момента двигателя для выбранных частот вращения коленчатого вала. Результаты вычислений сводим в таблицу расчетов внешней скоростной характеристики (см. табл. 3.2).

Условия работы двигателя, установленного на автомобиле, отличаются от стендовых: двигатель работает с другими впускными и выпускными системами, на нем устанавливаются дополнительные механизмы, на привод которых затрачивается определенная мощность, двигатель работает при другом температурном режиме. Поэтому мощность двигателя, установленного на автомобиле , несколько меньше мощности, полученной при стендовых испытаниях .

При использовании для тягово-скоростных расчетов стендовой внешней скоростной характеристики, значения мощности  уменьшают путем умножения на коэффициент , зависящий как от конструктивных особенностей и условий эксплуатации автомобиля, так и от особенностей стандарта, по которому была снята внешняя скоростная характеристика. Следовательно, мощность и момент, передающиеся в трансмиссию автомобиля, определяются по выражениям:

 ;                                                                       (2.7)

 ;                                                                     (2.8)

В приближенных расчетах можно принимать  = 0,93...0,96. Большие значения относятся к двигателям легковых автомобилей.

Зависимости мощностей ,  и моментов ,  двигателя, установленного на автомобиле, от частоты вращения коленчатого вала , наносятся на график внешней скоростной характеристики (рис. 2.1).

Результаты расчетов сводятся в табл. 2.1.

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6