Санкт - Петербургская Государственная Академия
Сервиса и экономики
«Тяговой расчет автомобиля»
Калуга 2007
1. Исходные данные
Автомобиль - ВАЗ-2108
Колесная формула - 4х2
Грузоподъемность автомобиля - 450кг
Тип двигателя - Карбюраторный
Коробка передач - Механическая 5 ступенчатая
Максимальная скорость - 140 км/час
Коэффициент суммарного сопротивления дороги - f0=0.0085
Полная масса автомобиля - 1425кг
Масса, приходящаяся на ведущие колеса - 800кг
Мощность двигателя - 135 л.с. (100 кВт) при 6000 об/мин
Удельный расход топлива - 7 л на 100 км
Шины - 175/65 R 14
Радиус качения Rк=0.288 м
КПД трансмиссии - &=0.953
Коэффициент лобового сопротивления Kw=0.3
Лобовая площадь Fa=2 м2
2. Тягово-динамический расчет автомобиля
К внешним скоростным характеристикам двигателя внутреннего сгорания относят зависимости вида:
где Ne-эффективная мощность двигателя, кВт
Me-эффективный крутящий момент на коленчатом валу двигателя, Н*м
ge-удельный эффективный расход топлива, г/кВт*ч
ne-частота вращения коленчатого вала ДВС,мин-1
Определение рабочего диапазона двигателя по частоте вращения коленчатого вала
В рабочем диапазоне частота вращения коленчатого вала ДВС изменяется от nemin до nemax при этом:
Для карбюраторных двигателей- nemin=600-1200 мин-1
nemax=(1.25-1.3)neN мин-1
По указанным рекомендациям устанавливаем nemin=800 мин-1 и
nemax=1.3*6000=7800 мин-1
Определение текущего значения мощности в рабочем диапазоне оборотов
Мощность двигателя определяется по формуле Лейдермана:
Nei=Nemax(a*(nei/neN)+b*(nei/neN)2-c*(nei/neN)3),
где nei-текущее значение частоты вращения коленчатого вала,мин-1.
nei изменяется в диапазоне от nemin до nemax
neN - частота вращения коленчатого вала при максимально эффективной мощности двигателя,мин-1
i=1,2,3…-номера расчетных точек.
a, b, c –коэффициенты (константы Лейдермана),зависящие от конструкции ДВС. Для карбюраторных двигателей a=b=c=1
Nei –текущее значение эффективной мощности, кВт
Nemax-максимальная эффективная мощность двигателя, кВ
N800=100*(1*(800/7800)+1*(800/7800)2-1*( 800/7800)3)=11,2 кВт
N7800=100*(1*(7800/7800)+1*(7800/7800)2-1*( 7800/7800)3)=100 кВт
Остальные данные заносятся в таблицу
Ni
11.2 23.86 37.39 50.96 64 76.1 86.34 90.68 94.13 98.86 100
ni
800 1600 2400 3200 4000 4800 5600 6000 6400 7200 7800
Определение минимального удельного расхода топлива
gemin - минимальный удельный расход топлива, г/кВт*ч
gemin=[1.22-1.22*( ni/nNe max)+( ni/ nNe max)2]
gemin=287 г/кВт*ч
Определение эффективного крутящего момента.
Эффективный крутящий момент на коленчатом валу двигателя рассчитывается по формуле:
Mei=9550*Nei/nei, Н*м
где Nei –текущее значение эффективной мощности,кВт
nei-текущее значение частоты вращения коленчатого вала,мин-1.
M800=9550*11.2/800=133,7 Н*м
M7800=9550*100/7800=122,44 Н*м
Остальные данные заносятся в таблицу
М 133,7 142,3 150,65 152,1 153 151 147 144 140 131 122,4
ni
800 1600 2400 3200 4000 4800 5600 6000 6400 7200 7800
Определение текущих значений эффективного удельного расхода топлива.
Удельный эффективный расход топлива рассчитывается по выражению:
gei=Kg*gemin(A-B(nei/neN)+C(nei/neN)2), г/кВт*ч
где Kg-коэффициент,учитывающий равномерность горения заряда топлива: для карбюраторных Kg=0.99…1
gemin-минимальный удельный расход топлива,г/кВт*ч
nei текущее значение частоты вращения коленчатого вала,мин-1.
изменяется в диапазоне от nemin до nemax
A,B,C-коэффициенты,характеризующие конструктивные особенности двигателя: A=1.3 B=0.85 C=0.6
g800=1*287*(1,3-0,85*(800/7800)+0,6*(800/7800)2)=349,88 г/кВт*ч
g7800=1*287*(1,3-0,85*(7800/7800)+0,6*(7800/7800)2)=301,35 г/кВт*ч
Остальные данные заносим в таблицу
g 349 330 314 301 293 288 286 287 288 294 301
ni
800 1600 2400 3200 4000 4800 5600 6000 6400 7200 7800
Полученные данные заносятся в таблицу
По данным расчетов строятся графики зависимостей Ne, Me, ge.
Определение передаточных чисел КПП
По справочным данным: 1 – 3,64 3 – 1,36 2 – 1,95 4 – 0,94 5 – 0,78
Увеличение числа передач улучшает тяговые свойства автомобиля, динамический фактор на передачах и способствует развитию больших ускорений при одинаковых сопротивлениях, сокращает время разгона. ............
