Внешняя скоростная характеристика: 403 — Доступ запрещён – Внешняя скоростная характеристика

Внешняя скоростная характеристика

Скоростной характеристикой двигателя называют кривые, показывающие зависимость мощности, крутящего момента и расходов топлива от числа оборотов коленчатого вала. Если скоростная характеристика соответствует полному открытию дросселя карбюратора или максимальной подаче топлива насосом (у дизельных двигателей), ее называют внешней.

Кривые получают по результатам испытания двигателя при различных числах оборотов, причем одновременно с замерами крутящего момента определяют часовой расход топлива. Разделив часовой расход топлива на величину эффективной мощности, подсчитывают удельный расход топлива ge, т. е. расход в граммах на 1 л. с. мощности в час.

Рис 3. Внешняя скоростная характеристика двигателя ЗИЛ-375Рис 3. Внешняя скоростная характеристика двигателя ЗИЛ-375

Кривая мощности Nе на внешней скоростной характеристике двигателя ЗИЛ-375 (рис. 3), устанавливаемого на автомобилях Уральского автозавода, по мере увеличения числа оборотов коленчатого вала круто идет вверх, так как повышается наполнение цилиндров и крутящий момент. При превышении некоторого числа оборотов коленчатого вала (точка 3) мощность двигателя будет снижаться из-за уменьшения наполнения цилиндров и увеличения механических потерь. Наибольший крутящий момент М

е получается при среднем числе оборотов коленчатого вала (точка 1). Наиболее экономичный режим работы двигателя определяется наименьшим удельным расходом топлива ge и соответствует точке 2. При понижении или повышении числа оборотов коленчатого вала от этого среднего значения удельный расход топлива увеличивается. Наименьший удельный расход топлива у карбюраторных двигателей составляет 210—250 г/л. с. ч., а у дизельных — 160—200 г/л. с. ч.

При неполном открытии дросселя мощность карбюраторного двигателя будет всегда ниже, а удельный расход топлива, выше, чем при полном его открытии. Это объясняется тем, что с прикрытием дросселя уменьшается количество горючей смеси, поступающей в цилиндры двигателя, увеличивается относительное содержание остаточных газов, замедляется скорость сгорания, относительно возрастают механические потери.

В.М. Кленников, Н.М. Ильин

Статья из книги «Устройство грузового автомобиля». Читайте также другие статьи из

Глава «Элементы теории двигателя внутреннего сгорания»:

Параметры внешней скоростной характеристики

двигателя _________ при работе с всережимным регулятором

Параметры и

размерность

Частота вращения коленвала, мин-1

nм

nн

nхх

Ne, кВт

Мк, Нм

ge, г/кВтч

Gт, кг/ч

На оси абсцисс отмечаются характерные значения частоты вращения коленвала двигателя:

nн – номинальная частота вращения;

nм – частота вращения при максимальном крутящем моменте:

nм = (0,6 … 0,8) nн (2)

nхх – максимальная частота вращения коленвала на холостом ходу:

nхх = (1 + р) nн, (3)

где р – степень неравномерности всережимного регулятора ТНВД (для большинства автотракторных дизелей р = 0,06…0,08.

На регуляторном участке характеристики (от nхх до nн) и на корректорном участке характеристики (от nн до nм) намечаются по два промежуточных значения частоты вращения, которые вписываются в таблицу 1.2.

Затем вычисляют крутящий момент двигателя, работающего на режиме номинальной мощности:

, Нм, (4)

после чего находят максимальный крутящий момент

, Нм, (5)

где к – корректорный коэффициент запаса крутящего момента (для большинства отечественных автотракторных дизелей к = (15…20) %).

Графическое построение внешней скоростной характеристики дизеля начинают с того, что на шкале ординат в выбранном масштабе отмечают три точки, соответствующие Мк.хх = 0; Мк.н и Мк.max (предварительно построив шкалу частоты вращения коленвала), как показано на рис. 1.2. На регуляторном участке отмеченные точки соединяют прямой линией, а на корректорном – выпуклой кривой (по лекалу).

Затем для выбранных значений n

дв на корректорном участке по графику определяют промежуточные значения Мк и вписывают в таблицу 1.2. Далее определяют значения Ne на корректорном участке

, кВт (6)

и заносят в соответствующие ячейки таблицы 1.2.

Построение кривой изменения удельного эффективного расхода топлива ge начинают с точки, соответствующей режиму номинальной мощности двигателя (см. рис. 1.2).

Рисунок 1.2 – Внешняя скоростная характеристика

тракторного дизеля (пример исполнения)

Удельный эффективный расход топлива при максимальном кру­тящем моменте (gе.м) обычно на (8…12) % больше, чем на режиме номинальной мощности. Учитывая изложенное, строят точки gе.н, gе.м и соединяют их вогнутой кривой (по лекалу). Значения промежуточных точек вписывают в табли­цу 1.2 и вычисляют часовой расход топлива Gт для корректорного уча­стка характеристики:

, кг/ч. (7)

Часовой расход топлива Gт.хх при работе двигателя без нагруз­ки с максимальной частотой вращения коленчатого вала не превышает обычно (25…30) % расхода топлива на режиме номинальной мощности Gт.н и изменяется на регуляторном участке по

линейному закону. По­строив линию расхода топлива, вписывают в табл. 1.2 соответствую­щие значения Gт для регуляторного участка характеристики, затем рассчи­тывают и строят окончательно кривую gе, используя зависимость

, г/кВтч. (8)

Масштаб шкал для скоростной характеристики двигателя сле­дует выбирать так, чтобы кривые Мк, Ne, ge и Gт были равномерно рас­положены на графике.

Построение внешних скоростных характеристик бензинового двигателя


ТОП 10:

⇐ ПредыдущаяСтр 3 из 5Следующая ⇒

На основании тепловых расчетов, проведенных для четырех скоростных режимов работы бензиновых двигателей, получены и сведены в табл. 11 необходимые величины параметров для построения внешних скоростных характеристик (рис.3).

Таблица 11

Частота вра­щения колен­чатого вала, мин-1 Параметры внешней скоростной характеристики
Ne, кВт ge, г/(кВт∙ч) Ме, Н×м GT, кг/ч ηV a
Карбюраторный двигатель
8,34 79,6 2,572 0,8648 0,86
27,64 88,0 7,314 0,9150 0,96
50,00 79,6 14,064 0,8797 0,96
49,73 73,1 14,828 0,8562 0,96

 

Коэффициент приспособляемости по скоростным характеристикам:

карбюраторного двигателя K=Memax/ MeN=88/79,6=1,11.

Для сравнения различных методов построения скоростных ха­рактеристик и проверки правильности выполнения теплового рас­чета для нескольких скоростных режимов двигателя дополнительно приведен расчет изменения мощности и удельно­го расхода топлива на основе процентных соотношений между параметрами относительной скоростной характеристики карбюра­торного двигателя.

 

 

 

На основе сравнения полученных данных с кривыми Ne и ge, построенными по результатам теплового расчета, можно сде­лать следующие выводы:

1. Точки относительной характеристики практически полностью совпадают с внешней скоростной характеристикой мощности рас­считываемого двигателя.

2. Точки относительной характеристики удельного расхода топ­лива несколько отличаются от кривой ge, построенной по данным теплового расчета, в сторону увеличения ge и особенно при малых значениях частоты вращения коленчатого вала.

Расчет кинематики и динамики двигателя

Расчет рядного карбюраторного двигателя

Кинематика

3.1.1.1 Выбор и длиныLш шатуна

В целях уменьшения высоты двигателя без значительного увеличения инерционных и нормальных сил отношение радиуса кривошипа к длине шатуна предварительно принято в тепловом расчете λ=0,285. При этих условиях Lш=R/λ=35/0,285=122,8 мм.

Построив кинематическую схему кривошипно-шатунного механизма (см. рис. 7.2), устанавливаем, что ранее принятые значения Lши λобеспечивают

движение шатуна без задевания за нижнюю кромку цилиндра. Следовательно, перерасчета величин Lши λне требуется.

Перемещение поршня

мм.

Расчет sx производится аналитическим методом через каждые 10˚ угла поворота коленчатого вала. Значения для при различных φ взяты из табл.7.1 как среднее между значениями при λ=0,28 и 0,29 и занесены в гр. 2 расчетной табл. 12 (для сокращения объема значения в таблице даны через 30˚).

Угловая скорость вращения коленчатого вала

.

Скорость поршня

= м/c.

Значения для взяты из табл. 7.2 и занесены в гр. 4, а рассчитанные значения υп – гр. 5 табл. 12.

 

Ускорение поршня

м/c2.

Значения для взяты из табл. 7.3 и занесены в гр. 6, а расчетные значения j – в гр. 7 табл. 12.

По данным табл. 12 построим графики (рис. 4) sx в масштабе Ms=2 мм, υп – в масштабе Mj=500 м/c2 в мм. Масштаб угла поворота коленчатого вала Mφ=3˚ в мм.

При j=0 υп=±υmax, а на кривой sx – это точка перегиба.

Таблица 13

φ˚ sx υп, м/c (cosφ+0,285cos2φ) j, м/c2
0,0000 0,0 0,0000 0,0 +1,2860 +17751
+0,1697 5,9 +0,6234 +13,7 +1,0085 +13921
+0,6069 21,2 +0,9894 +21,7 +0,3575 +4935
+1,1425 40,0 +1,0000 +22,0 -0,2850 -3934
+1,6069 56,2 +0,7426 +16,3 -0,6425 -8869
+1,9017 66,6 +0,3766 +8,3 -0,7235 -9987
+2,0000 70,0 0,0000 0,0 -0,7150 -9869
+1,9017 66,6 -0,3766 -8,3 -0,7235 -9987
+1,6069 56,2 -0,7426 -16,3 -0,6425 -8869
+1,1425 40,0 -1,0000 -22,0 -0,2850 -3934
+0,6069 21,2 -0,9894 -21,7 +0,3575 +4935
+0,1697 5,9 -0,6234 -13,7 +1,0085 +13921
0,0000 0,0 0,0000 0,0 +1,2850 +17751

Динамика

Сила давления газов

Индикаторную диаграмму (см. рис. 1), полученную в тепловом расчете, развертываем по углу поворота кривошипа (рис. 5.1, a) по методу Брикса.

Поправка Брикса

R/λ/(2Ms)=35∙0,285/(2∙1)=4,99 мм,

где Ms — масштаб хода поршня на индикаторной диаграмме.

Масштаб развернутой диаграммы; давлений и удельных сил Mp=0,05 МПа в мм; полных сил Mp=MРFп=0,05∙0,003847=0,000192 МН в мм, Mp=192 Н в мм, углы поворота кривошипа Mφ=3˚ в мм, или

M’φ=4π/OB=4∙3,14/81,7=0,0653 рад в мм,

где ОВ – длина развернутой индикаторной диаграммы, мм.

По развёрнутой диаграмме через каждые 10˚ угла поворота кривошипа определяют значение ∆pГ и заносят в гр. 2 сводной табл. 15 динамического расчета ( в таблице значения даны через 30˚ и точка при φ=370˚).




Внешняя скоростная характеристика карбюраторного двигателя отобразим на рисунке 1.

Крутящий момент двигателя подсчитывают по формуле

2.8

где дв — угловая скорость вала двигателя, с-1;

n1 =1700 миндв1 =177,93 с Mк1 =168,7 Нм

n2 =2600 миндв2 =272,13 с Mк2 =166,4 Нм

n3 =3500 миндв3 =366,34 с Mк3 =150,4 Нм

n4 =3900 миндв4 =408,2 с Mк4 =138,8 Нм

n5 =4400 миндв5 =460,53 с Mк5 =120,6 Нм

Кривую удельного эффективного расхода топлива gе = ƒ(n) построим используя внешнюю скоростную характеристику (регуляторную характеристику дизеля) двигателя-прототипа.

Значения удельного расхода на номинальном режиме можно принять для карбюраторных двигателей gе = 250—320 г/кВт-ч, для дизелей gе = 210—250 г/кВт-ч.

2.3 Определение передаточного числа главной передачи

Передаточное число главной передачи влияет на тягово-динамические и экономические показатели автомобиля. Его определяют, пользуясь выражением:

2.9

Передаточное число главной передачи, полученное расчетом соответствует табличному.

2.4 Определение передаточных чисел в коробке передач

Передаточные числа в коробке передач определяют из условия обеспечения наибольшей интенсивности разгона и плавности переключения шестерен при последовательном переходе с одной передачи на другую, а также для обеспечения движения на первой передаче без буксования по заданной дороге.

Знаменатель геометрической прогрессии ряда, образуемого передаточными числами коробки передач, находят по формуле

2.10

где т — число передач в коробке.

Передаточное число в коробке при работе на первой передаче определяют из условия преодоления заданного сопротивления движению по формуле

2.11

где Мmах— максимальный крутящий момент двигателя, Н*м;

ψ1mах — суммарный коэффициент дорожного сопротивления (берем из задания на проектирование автомобиля).

Проверяем условие движения автомобиля без буксования по заданной дороге. Должно быть удовлетворено условие

2.12

где  — коэффициент сцепления движителей с дорогой;

λк – коэффициент нагрузки на ведущие колеса;

λк = 1 — для машин повышенной и высокой проходимости;

Для нашего расчета принимаем λк = 1

Вывод – передаточное число удовлетворяет условию

Тогда:

iкп 1 = 6,046

iкп 2 = 3,9

iкп 3 = 2,52

iкп 4 = 1,63

2.5 Определение скоростей движения автомобиля на различных передачах

Максимальная скорость движения на прямой передаче задана. Скорости движения на промежуточных передачах определим из соотношений:

V1 = 7,12м/с

V2 = 11,01м/с

V3 = 17,05м/с

V4 = 26,39м/с

3. Динамический расчет автомобиля

В процессе динамического расчета выполняют построение динамической характеристики автомобиля.

Динамический фактор D предложен Е.А. Чудаковым. Используют его для сравнительной оценки динамических качеств различных автомобилей в различных условиях их движения (качество дороги, нагрузка автомобиля). Так как в условиях установившегося движения численные значения динамического фактора и суммарного коэффициента дорожного сопротивления равны, т.е. ψ = D. Зная динамический фактор автомобиля, можно определить, какое дорожное сопротивление он будет преодолевать.

Динамический фактор есть отношение избыточной силы тяги, к полному весу автомобиля:

3.1

Так как касательная сила тяги Рк и сила сопротивления воздуха Рw изменяются с изменением скоростного и нагрузочного режимов работы автомобиля, то и динамический фактор в условиях эксплуатации не остается постоянным. Его оценивают с помощью динамической характеристики, которая представляет собой D = ƒ(V).

Основой для построения динамической характеристики (рис. 2) является внешняя скоростная характеристика карбюраторного двигателя или регуляторная характеристика дизеля, а также данные тягового расчета и ряд параметров автомобиля-прототипа

а) Построение динамической характеристики автомобиля. Наметим не менее пяти точек скоростных режимов автомобиля на каждой передаче. Скорости движения автомобиля при движении на различных передачах и при различных значениях частот вращения вала двигателя определяют по формуле

3.2

Значение частоты, мин

1-ая передача

2-ая передача

3-ья передача

4-ая передача

1700

1,765

3,17

5,7

10,26

2600

2,7

4,85

8,72

15,68

3500

3,63

6,53

11,74

21,11

3900

4,05

7,28

13,08

23,52

4400

4,57

8,21

14,76

26,54

б) Для этих скоростных режимов находим значения крутящих моментов двигателя и определяют касательные силы тяги на каждой передаче по формуле:

3.3

Значение Мк (Нм)

1-ая передача

2-ая передача

3-ая передача

4-ая передача

168,7

15512,7

8629,19

4800,13

2670,1

166,4

15302,33

8512,17

4735,03

2633,9

150,4

13829,8

7693,03

4279,37

2380,5

138,8

12770,12

7103,59

3951,49

2198,1

120,6

11094,97

6171,76

3433,14

1909,7

Для определения силы сопротивления воздуха используют зависимость.

1-ая передача

2-ая передача

3-ья передача

4-ая передача

6,065

19,599

63,34

204,69

14,185

45,84

148,15

478,79

25,706

83,075

268,47

867,64

31,917

103,15

333,35

1077,3

40,626

131,29

424,3

1371,2

Значения коэффициента сопротивления воздуха kw и площади поперечного сечения автомобиля Fа принимают из тягового расчета.

в) Значения динамического фактора для каждой передачи подсчитывают

по формуле:

Используя полученные значения динамического фактора, строят характеристику D = ƒ(V).

1-ая передача

2-ая передача

3-я передача

4-ая передача

0,6033

0,335

0,1843

0,096

0,5948

0,3294

0,1785

0,084

0,537

0,296

0,156

0,06

0,495

0,2724

0,1408

0,0436

0,43

0,235

0,117

0,021

Динамическая характеристика автомобиля представлена на рисунке 2 в приложении.

Внешняя скоростная характеристика двигателя.

Стр 1 из 4Следующая ⇒

ВАЗ-2108

 

 

 

Выполнил студент группы

 

Проверил

Реферат.

Курсовая работа содержит пояснительную записку на 25 листах формата А4, включающую 10 рисунков, 1 таблицу.

 

 

АВТОМОБИЛЬ, ДВИГАТЕЛЬ, СКОРОСТЬ, ПУТЬ, ТОРМОЗНОЙ МЕХАНИЗМ,

УСКОРЕНИЕ, МОЩНОСТЬ, ТОРМОЗНОЙ МОМЕНТ, РАСХОД ТОПЛИВА.

 

Целью курсовой работы является расчет характеристик автомобиля и двигателя и сравнение их с требованиями ГОСТ 21398 – 75, то есть проводится анализ автомобиля ВАЗ-2108 и его эксплуатационных свойств.

 

В курсовой работе были рассчитаны: внешняя скоростная характеристика двигателя, тяговый баланс автомобиля, динамическая характеристика автомобиля, время и путь разгона, путевой расход топлива автомобиля, а также проведен сравнительный анализ тормозных механизмов.

 

Содержание:

Введение…………………………………………………………………………………………………4

1 Расчет характеристик автомобиля и двигателя………………………………………………………………… 5

1.1 Внешняя скоростная характеристика двигателя………………………………………………………… 5

1.2 Тяговый баланс автомобиля………………………………………………………………………………………… 7

1.3 Мощностной баланс автомобиля…………………………………………………………………………………. 8

1.4 Динамический паспорт автомобиля……………………………………………………………………………. 9

1.5 Время и путь разгона автомобиля…………………………………………………………………………….. 10

1.6 Путевой расход топлива автомобиля……………………………………………………………………….. 13

2 Сравнительный анализ тормозных механизмов автомобиля ВАЗ – 2108……………………. 15

2.1 Тормозные механизмы……………………………………………………………………………………………….. 15

2.2 Оценка тормозного механизма автомобиля ВАЗ – 2108………………………………………….. 15

Список использованных источников….……………………………………………………………….18

Приложение………………………………………………………………………………………………..19
Введение

Автомобильный транспорт является частью транспортной системы РФ. Он выполняет основной объем перевозок грузов и пассажиров. От совершенства конструкции автомобилей, соответствие их определенным дорожно–эксплуатационным условиям во многом зависят эффективность и экономичность транспортного процесса.

В курсовой работе рассматриваются параметры и нормы, позволяющие оценивать эксплуатационные свойства автомобилей, рассматриваются расчетные методы определения параметров, характеризующих эти свойства, анализируется влияние различных конструктивных и эксплуатационных факторов на тяговые и тормозные свойства.

В данной курсовой работе рассчитаны основные характеристики тяговой динамики автомобиля ВАЗ-2108, а также проведен сравнительный анализ эксплуатационных свойств. Во второй части курсовой работы сделан сравнительный анализ тормозного механизма рабочей тормозной системы.

При выполнении курсовой работы были использованы основные параметры, дающие краткую характеристику заданного автомобиля, взятые из литературных источников.

1 Расчет характеристик автомобиля и двигателя.

Тяговый баланс автомобиля.

Тяговый баланс представляет собой совокупность тяговой характеристики автомобиля и сил сопротивления движению. Тяговая характеристика строится в координатах «тяговая сила – скорость» на различных передачах. График тягового баланса автомобиля показан на рисунке №2. Тяговая сила на колесах автомобиля рассчитывается по формуле ,

где Ме – крутящий момент двигателя по внешней скоростной характеристике, Н·м. Скорость автомобиля рассчитывается по формуле ,

где rкин – кинетический радиус колеса. Он может быть принят равным динамическому радиусу rд, м. К силам сопротивления движения относятся: сила сопротивления дороги ,

где ψ – суммарный коэффициент дорожного сопротивления, равный f·cosα ± sinα или f±i; сила сопротивления воздуха .

Скорость автомобиля при расчетах задаются произвольно, по max, чтобы каждая кривая имела 5 – 7 расчетных точек. На зависимости силы тяги от скорости на различных передачах наносят кривую силы сопротивления воздуха Рв=f(Va) и кривую суммарной силы сопротивления дороги и воздуха Рд+Рв=f(Vа).

Кривую Рд+в= f(Vа) для легкового автомобиля строят при весе с водителем, двумя пассажирами и багажом.Уравнение тягового баланса автомобиля имеет вид Рт=Рд+Рв+Ри,

где Ри – сила сопротивления разгону (приведенная сила инерции), Н. Приведенная сила инерции рассчитывается по формуле Ри=ma·ja·δвр,

где ja – линейное ускорение автомобиля, м/с2;

δвр – коэффициент учета вращающихся масс автомобиля и двигателя.

Этот коэффициент показывает во сколько раз сила, необходимая для разгона с заданным ускорением как поступательно движущихся, так и вращающихся масс автотранспортного средства больше силы необходимой для разгона только поступательно движущихся масс. Он рассчитывается по формуле .

, ,

где Iм – момент инерции маховика двигателя, кг·м2;

∑Iк – суммарный момент инерции колес, кг·м2;

ma – масса автомобиля при номинальной нагрузке, кг;

m – масса автомобиля в пределах от снаряженной, кг.

Поскольку моменты инерции деталей двигателя, трансмиссии и колес не всегда известны, для одиночных автомобилей можно считать σ1= σ2=0,04.

С помощью метода тягового баланса производится оценка средних скоростей движения автомобиля в различных дорожных условиях. Максимальная скорость, с которой может двигаться автомобиль – точка пересечения кривых суммарной силы сопротивления дороги и воздуха и тяговой силы от скорости. Для ВАЗ-2108 точка пересечения находится на 36 м/с.
1.2 Мощностной баланс автомобиля.

Характеристика мощностного баланса автомобиля представляет собой кривые изменения мощности на колесах автомобиля Nт=Nд·ηтр от скорости движения Va на различных передачах. На эти кривые наносят кривые мощности сопротивления воздуха Nв=f(Vа) и суммарной мощности сопротивления дороги и воздуха Nд+в=f(Vа). Мощностной баланс автомобиля показан на рисунке №3. Уравнение мощностного баланса получим, умножив обе части равенства на Nа/1000.

Nт=Nд+Nв+Nи,

где Nт – полная тяговая мощность на колесах, кВт.

Nд – мощность сопротивления дороги, кВт. ;

Nв – мощность сопротивления воздуха, кВт. ;

Nи – мощность, затрачиваемая на разгон поступательно и вращательно движущихся масс автотранспортного средства, кВт. ;

Uтр – передаточное отношение трансмиссии автомобиля, равное Uтр=Uк·Uд.к·Uг.п.

Характеристика мощностного баланса необходима для оценки правильности выбора мощности двигателя и передаточного числа главной передачи.

Введем понятие запаса мощности двигателя Nтз, который равен разности между полной тяговой мощностью Nт при работе двигателя с полной подачей топлива и суммой мощностей сопротивления движению, входящую в правую часть равенства (Nд+Nв+Nи), соответствующих работе двигателя на частичной характеристике.

Запас мощности так же, как и запас силы тяги, характеризует возможность работы автомобиля при повышения сопротивления движению без снижения скорости или с заданной интенсивностью её увеличения.

Отношение называют использованием мощности двигателя.


Тормозные механизмы.

Для оценки конструктивных схем тормозных механизмов служат следующие критерии:

Коэффициент тормозной эффективности – отношение тормозного момента, создаваемого тормозным механизмом, к условному приводному моменту ,

где Мтор – тормозной момент;

∑Р – сумма приводных сил;

rтр – радиус приложения результирующей сил трения (в барабанных тормозных механизмах – радиус барабана rб, в дисковых – средний радиус накладки rср).

Стабильность. Этот критерий характеризует зависимость коэффициента тормозной эффективности от изменения коэффициента трения. Эта зависимость представляется графиком статической характеристики тормозного механизма. Лучшей стабильностью обладают тормозные механизмы, характеризуемые линейной зависимостью.

Уравновешенность. Уравновешенными являются тормозные механизмы, в которых силы трения не создают нагрузку на подшипник колеса.

Так как имеются конструктивные различия тормозных механизмов передней и задней осей, необходимо провести сравнительный анализ обоих вариантов.

ВАЗ-2108

 

 

 

Выполнил студент группы

 

Проверил

Реферат.

Курсовая работа содержит пояснительную записку на 25 листах формата А4, включающую 10 рисунков, 1 таблицу.

 

 

АВТОМОБИЛЬ, ДВИГАТЕЛЬ, СКОРОСТЬ, ПУТЬ, ТОРМОЗНОЙ МЕХАНИЗМ,

УСКОРЕНИЕ, МОЩНОСТЬ, ТОРМОЗНОЙ МОМЕНТ, РАСХОД ТОПЛИВА.

 

Целью курсовой работы является расчет характеристик автомобиля и двигателя и сравнение их с требованиями ГОСТ 21398 – 75, то есть проводится анализ автомобиля ВАЗ-2108 и его эксплуатационных свойств.

 

В курсовой работе были рассчитаны: внешняя скоростная характеристика двигателя, тяговый баланс автомобиля, динамическая характеристика автомобиля, время и путь разгона, путевой расход топлива автомобиля, а также проведен сравнительный анализ тормозных механизмов.

 

Содержание:

Введение…………………………………………………………………………………………………4

1 Расчет характеристик автомобиля и двигателя………………………………………………………………… 5

1.1 Внешняя скоростная характеристика двигателя………………………………………………………… 5

1.2 Тяговый баланс автомобиля………………………………………………………………………………………… 7

1.3 Мощностной баланс автомобиля…………………………………………………………………………………. 8

1.4 Динамический паспорт автомобиля……………………………………………………………………………. 9

1.5 Время и путь разгона автомобиля…………………………………………………………………………….. 10

1.6 Путевой расход топлива автомобиля……………………………………………………………………….. 13

2 Сравнительный анализ тормозных механизмов автомобиля ВАЗ – 2108……………………. 15

2.1 Тормозные механизмы……………………………………………………………………………………………….. 15

2.2 Оценка тормозного механизма автомобиля ВАЗ – 2108………………………………………….. 15

Список использованных источников….……………………………………………………………….18

Приложение………………………………………………………………………………………………..19
Введение

Автомобильный транспорт является частью транспортной системы РФ. Он выполняет основной объем перевозок грузов и пассажиров. От совершенства конструкции автомобилей, соответствие их определенным дорожно–эксплуатационным условиям во многом зависят эффективность и экономичность транспортного процесса.

В курсовой работе рассматриваются параметры и нормы, позволяющие оценивать эксплуатационные свойства автомобилей, рассматриваются расчетные методы определения параметров, характеризующих эти свойства, анализируется влияние различных конструктивных и эксплуатационных факторов на тяговые и тормозные свойства.

В данной курсовой работе рассчитаны основные характеристики тяговой динамики автомобиля ВАЗ-2108, а также проведен сравнительный анализ эксплуатационных свойств. Во второй части курсовой работы сделан сравнительный анализ тормозного механизма рабочей тормозной системы.

При выполнении курсовой работы были использованы основные параметры, дающие краткую характеристику заданного автомобиля, взятые из литературных источников.

1 Расчет характеристик автомобиля и двигателя.

Внешняя скоростная характеристика двигателя.

Исходными данными для построения внешней скоростной характеристики двигателя является максимальная эффективная мощность Nеmax. График внешней скоростной характеристики показан на рисунке №1. Наименьшая устойчивая частота вращения карбюраторного двигателя nemin =0,2 neN. Максимальная частота вращения коленчатого вала для двигателей различных автомобилей с данными табл.1. Если реальные внешние характеристики отсутствуют, то необходимые для их построения текущие значения могут быть рассчитаны.

Имеется ряд эмпирических формул, из которых наиболее употребительной является формула, предложенная С.Р. Лейдером. Согласно этой формуле текущее значение мощности Ne, соответствующее частоте ne, определяется

где а, b, с – эмпирические коэффициенты.

Коэффициенты а, b, и с зависят от типа и особенностей конструкции двигателя. Обобщенные значения этих коэффициентов получают в результате статической обработки большого числа полученных экспериментально внешних характеристик однотипных двигателей. Однако в литературных источниках нет единого мнения о числовых значениях этих коэффициентов. Для расчета внешних скоростных характеристик карбюраторных двигателей рекомендуется принимать а=b=c=1.

Текущее значение эффективного крутящего момента двигателя Ме, соответствующие текущим значениям частот вращения nе, определяются по формуле .

где Meном – номинальный крутящий момент, соответствующий максимальной эффективной мощности, Н·м. Номинальный крутящий момент определяется по формуле

.

Максимальный эффективный момент двигателя может быть определен с использованием эмпирических коэффициентов a, b, c по формуле , а соответствующая ему частота вращения коленчатого вала двигателя neм по формуле .

Текущие значения чисел оборотов ne при расчете внешней скоростной характеристики двигателя выбираются в пределах (0,2; 0,4; 0,6; 0,8; 0,9; 1,0; 1,2) от neN. Для построения внешней скоростной характеристики можно воспользоваться данными таблицы 2.

Значения коэффициентов, приведенных в таблице 2 определены по формулам , а=2-b, с=1.

Кривая удельного расхода топлива ge=f(n) строится на основании зависимости

где geN – удельный расход топлива двигателем при Nemax, который может быть принят равным 330-360 г/(кВт·ч) для карбюраторных двигателей;

d,e и f1 – эмпирические коэффициенты. Коэффициенты d,e и f1 зависят от типа двигателя. Так для карбюраторных двигателей d=1,2; e=1,0; f1=0,8.

Если рассчитывается автомобиль с дизельным двигателем или карбюраторный с ограничителем частоты вращения, то при построении внешней скоростной характеристики необходимо нанести регуляторные ветви. При этом следует учесть, что регулятор (ограничитель) обладает нечувствительностью в зоне, равной 3-5% от расчетного значения частоты вращения коленчатого вала.

В дальнейшем регуляторная ветвь изображается на тяговой характеристике автомобиля, характеристике мощностного баланса и т.д.

где geN – удельный расход топлива geN=350 г/кВт·ч; neN=4500.

 

На внешней скоростной характеристике должны быть изображены также кривые фактических значений мощности и момента, полученные умножением их значений на Кр=0,9 , учитывающий потери. Из расчета получаем Меmax=99,9 Н·м, минимальный расход топлива gеmin=310,63 г/кВт·г, максимальную эффективную мощность Nemax=47 кВт, зона переключения передач и зона устойчивой работы двигателя от nем=1120 до nеmax=5600 об/мин-1.

Сравнивая полученные данные с техническими характеристиками автомобиля: Мmax=94 Н·м при n=3500 об/мин-1, Nmax=47 кВт при n=5600 об/мин-1, получаем, что рассчитанные данные соответствуют техническим характеристикам.


Тяговый баланс автомобиля.

Тяговый баланс представляет собой совокупность тяговой характеристики автомобиля и сил сопротивления движению. Тяговая характеристика строится в координатах «тяговая сила – скорость» на различных передачах. График тягового баланса автомобиля показан на рисунке №2. Тяговая сила на колесах автомобиля рассчитывается по формуле ,

где Ме – крутящий момент двигателя по внешней скоростной характеристике, Н·м. Скорость автомобиля рассчитывается по формуле ,

где rкин – кинетический радиус колеса. Он может быть принят равным динамическому радиусу rд, м. К силам сопротивления движения относятся: сила сопротивления дороги ,

где ψ – суммарный коэффициент дорожного сопротивления, равный f·cosα ± sinα или f±i; сила сопротивления воздуха .

Скорость автомобиля при расчетах задаются произвольно, по max, чтобы каждая кривая имела 5 – 7 расчетных точек. На зависимости силы тяги от скорости на различных передачах наносят кривую силы сопротивления воздуха Рв=f(Va) и кривую суммарной силы сопротивления дороги и воздуха Рд+Рв=f(Vа).

Кривую Рд+в= f(Vа) для легкового автомобиля строят при весе с водителем, двумя пассажирами и багажом.Уравнение тягового баланса автомобиля имеет вид Рт=Рд+Рв+Ри,

где Ри – сила сопротивления разгону (приведенная сила инерции), Н. Приведенная сила инерции рассчитывается по формуле Ри=ma·ja·δвр,

где ja – линейное ускорение автомобиля, м/с2;

δвр – коэффициент учета вращающихся масс автомобиля и двигателя.

Этот коэффициент показывает во сколько раз сила, необходимая для разгона с заданным ускорением как поступательно движущихся, так и вращающихся масс автотранспортного средства больше силы необходимой для разгона только поступательно движущихся масс. Он рассчитывается по формуле .

, ,

где Iм – момент инерции маховика двигателя, кг·м2;

∑Iк – суммарный момент инерции колес, кг·м2;

ma – масса автомобиля при номинальной нагрузке, кг;

m – масса автомобиля в пределах от снаряженной, кг.

Поскольку моменты инерции деталей двигателя, трансмиссии и колес не всегда известны, для одиночных автомобилей можно считать σ1= σ2=0,04.

С помощью метода тягового баланса производится оценка средних скоростей движения автомобиля в различных дорожных условиях. Максимальная скорость, с которой может двигаться автомобиль – точка пересечения кривых суммарной силы сопротивления дороги и воздуха и тяговой силы от скорости. Для ВАЗ-2108 точка пересечения находится на 36 м/с.
1.2 Мощностной баланс автомобиля.

Характеристика мощностного баланса автомобиля представляет собой кривые изменения мощности на колесах автомобиля Nт=Nд·ηтр от скорости движения Va на различных передачах. На эти кривые наносят кривые мощности сопротивления воздуха Nв=f(Vа) и суммарной мощности сопротивления дороги и воздуха Nд+в=f(Vа). Мощностной баланс автомобиля показан на рисунке №3. Уравнение мощностного баланса получим, умножив обе части равенства на Nа/1000.

Nт=Nд+Nв+Nи,

где Nт – полная тяговая мощность на колесах, кВт.

Nд – мощность сопротивления дороги, кВт. ;

Nв – мощность сопротивления воздуха, кВт. ;

Nи – мощность, затрачиваемая на разгон поступательно и вращательно движущихся масс автотранспортного средства, кВт. ;

Uтр – передаточное отношение трансмиссии автомобиля, равное Uтр=Uк·Uд.к·Uг.п.

Характеристика мощностного баланса необходима для оценки правильности выбора мощности двигателя и передаточного числа главной передачи.

Введем понятие запаса мощности двигателя Nтз, который равен разности между полной тяговой мощностью Nт при работе двигателя с полной подачей топлива и суммой мощностей сопротивления движению, входящую в правую часть равенства (Nд+Nв+Nи), соответствующих работе двигателя на частичной характеристике.

Запас мощности так же, как и запас силы тяги, характеризует возможность работы автомобиля при повышения сопротивления движению без снижения скорости или с заданной интенсивностью её увеличения.

Отношение называют использованием мощности двигателя.




Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о