Курсовая работа (т): Тяговый расчёт автомобиля ВАЗ–2121
Тяговый расчёт автомобиля ВАЗ–2121
Введение
Тяговый расчёт автомобиля производится с целью
определения его тяговых и динамических качеств. Для решения этих задач
необходимо построить тяговую характеристику. Тяговой характеристикой автомобиля
называется графическая зависимость удельной силы тяги от скорости движения
автомобиля на каждой передаче.
1.
Исходные данные для расчета
|
Марка автомобиля |
ВАЗ - 2121 |
|
Тип привода |
Полноприв. |
|
Полная масса, m, кг |
1550 |
|
Мощность
двигателя |
75 |
|
Номинальные обороты n, об/мин |
5400 |
|
Передаточные числа: |
|
|
коробки
передач |
3,667 |
|
|
1,95 |
|
|
1,36 |
|
|
1,0 |
|
|
0,82 |
|
главной передачи |
4,1 |
|
Габаритные размеры: |
|
|
ширина B, м |
1,680 |
|
высота H, м |
1,640 |
|
Тип и размер шин |
175/80R16 |
|
Коэф. перераспределения веса на ведущие колеса λ |
1 |
|
Коэф. деформации шин ∆ |
0,14-0,2 |
|
Коэф.
сопротивления воздуха К, |
0,2-0,35 |
|
Условия эксплуатации: |
|
|
Горизонтальный участок дороги с асфальтобетонным покрытием: коэф. сопротивления качению, f коэф. сцепления, φ |
0,014-0,018 0,7-0,8 |
, кВт
2. Расчет внешней скоростной характеристики
двигателя
Внешняя скоростная характеристика двигателя -
это зависимость крутящего момента, мощности двигателя, расхода топлива от
частоты вращения коленчатого вала при полной подаче топлива.
.1 Определение минимальной частоты вращения
коленчатого вала
,
где 
-
номинальная частота вращения коленчатого вала, рад/с.
,
где n - номинальная частота вращения коленчатого
вала, об /мин.
(рад/с)
0,19×565 = 107 (рад/с)
Для построения внешней скоростной характеристики, зная значения максимальной и минимальной частот вращения коленчатого вала, разделим всю область значений ω на 9 примерно равных промежутков.
.2 С помощью формулы Лейдермана определяем
значения мощности двигателя 
соответственно для
каждого значения частоты вращения ω коленчатого
вала
где 
-
текущее значение мощности, кВт
- номинальная
мощность двигателя, кВт
- текущее значение
частоты вращения коленчатого вала, (рад/с)
- номинальная
частота вращения коленчатого вала, (рад/с) , B, C - коэффициенты зависящие от
типа двигателя (A, B, C=1)
Определим значение соответствующее
значению ωдв=100 (рад/с)
= 
=16,38(кВт)
Аналогично определяем остальные значения
мощности для
каждого значения частоты вращения коленчатого вала 
.
2.3 Определение крутящего момента двигателя
0,153(кН/м)
Аналогичным образом определяем остальные
значения 
.
Рассчитанные значения 
,
,
сводим в таблицу
2.1
По полученным данным (таблицу 2.1) строим
внешнюю скоростную характеристику двигателя. (Рисунок 1).
Рисунок 1 - Внешняя скоростная
характеристика двигателя.
Таблица 2.1 - характеристика двигателя.
|
|
107 |
150 |
200 |
250 |
300 |
350 |
400 |
450 |
500 |
565 |
|
Ne, кВт |
16,38 |
23,79 |
32,61 |
41,37 |
49,74 |
57,41 |
64,07 |
69,41 |
73,12 |
75 |
|
Me, кН*м |
0,153 |
0,159 |
0,163 |
0,165 |
0,166 |
0,164 |
0,16 |
0,154 |
0,146 |
0,134 |
, рад/с
3. Тяговый расчет автомобиля
.1 Определение скорости движения автомобиля
,
где r - радиус колеса, м. - посадочный диаметр колес, дюйм; - условная ширина профиля шины, мм;
λ - коэффициент высоты профиля шины;
∆ - коэффициент деформации шины.
В соответствии с параметрами шины ( раздел 1 ) d = 16 (дюймов) и B = 175 (мм), λ = 0,80 см, параметры шины в разделе 1.
Для радиальных шин ∆ = 0,14 - 0,2. Принимаем ∆ = 0,14.
Рассчитаем
значения r:
= 0,32 (м).
где: Un - передаточное число k-той передачи, - передаточное число главной передачи.
Значения передаточных чисел всех передач приведены в разделе 1.
Определим
значение Va для первой передачи при ω = 107 рад/с:
= 2,30 (м/с).
Аналогичным образом определяем значения скорости движения автомобиля на других передачах и значениях ω.
Рассчитанные
значения скорости сводим в таблицы 3.1 - 3.5.
Таблица 3.1 - Результаты тягово-динамического расчета ( I передача).
|
|
107 |
150 |
200 |
250 |
300 |
350 |
400 |
450 |
500 |
565 |
|
|
2,303 |
3,2285 |
4,3047 |
5,3809 |
6,4571 |
7,5332 |
8,6094 |
9,6856 |
10,7618 |
11,9 |
|
|
6,4027 |
6,633 |
6,8199 |
6,9199 |
6,933 |
6,8591 |
6,6982 |
6,4504 |
6,1157 |
5,63 |
|
|
0,0031 |
0,006 |
0,0108 |
0,0168 |
0,0242 |
0,0329 |
0,043 |
0,0544 |
0,0672 |
0,08 |
|
D |
0,4208 |
0,4358 |
0,447 |
0,4539 |
0,4543 |
0,448 |
0,4376 |
0,4206 |
0,3977 |
0,36 |
|
|
1,8865 |
1,9558 |
2,0114 |
2,04 |
2,0418 |
2,0166 |
1,9644 |
1,8854 |
1,7794 |
1,62 |
|
|
0,53 |
0,5112 |
0,4971 |
0,4901 |
0,4897 |
0,4958 |
0,509 |
0,5303 |
0,5619 |
0,61 |
Таблица 3.2 - Результаты тягово-динамического расчета ( II передача).
|
|
107 |
150 |
200 |
250 |
300 |
350 |
400 |
450 |
500 |
565 |
|
|
4,330 |
6,071 |
8,095 |
10,118 |
12,142 |
14,166 |
16,190 |
18,213 |
20,237 |
22,50 |
|
|
3,4048 |
3,5272 |
3,6266 |
3,6798 |
3,6867 |
3,6474 |
3,5619 |
3,4301 |
3,2522 |
2,997 |
|
|
0,0109 |
0,0214 |
0,038 |
0,0594 |
0,0856 |
0,1164 |
0,1521 |
0,1925 |
0,2376 |
0,293 |
|
D |
0,2232 |
0,2305 |
0,236 |
0,238 |
0,2368 |
0,2322 |
0,2242 |
0,2129 |
0,1982 |
0,177 |
|
|
1,5267 |
1,5804 |
1,6202 |
1,6354 |
1,6262 |
1,5925 |
1,5343 |
1,4517 |
1,3447 |
1,195 |
|
|
0,6549 |
0,6327 |
0,617 |
0,6114 |
0,6149 |
0,6279 |
0,6517 |
0,6888 |
0,7436 |
0,836 |
Таблица 3.3 - Результаты тягово-динамического расчета ( III передача).
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
D |
0,1546 |
0,1588 |
0,1611 |
0,1607 |
0,1575 |
0,1515 |
0,1428 |
0,1313 |
0,117 |
0,097 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,86070,83570,82260,82510,84360,88030,94011,03231,17521,445
Таблица 3.4 - Результаты тягово-динамического расчета (IV передача).
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
D |
0,1121 |
0,1136 |
0,1128 |
0,1092 |
0,1029 |
0,0938 |
0,0820 |
0,0675 |
0,0502 |
0,0276 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1,16371,14611,15551,19861,28361,4291,67662,1323,14938,3814
Таблица 3.5 - Результаты тягово-динамического расчета (V передача).
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
D |
0,0901 |
0,0895 |
0,0861 |
0,0796 |
0,0701 |
0,0575 |
0,0419 |
0,0232 |
0,0015 |
0,0263 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1,46471,47511,54521,69781,9862,55933,990712,0305-8,961-2,76