Тяговый расчет прямолинейного движения автомобиля

принимается ;

       - передаточное число высшей передачи коробки перемены передач;

       - максимальная скорость автомобиля, м/с.

Передаточное число первой передачи рассчитывается по формуле

,      

где - сила тяжести автомобиля, Н;

- максимальное дорожное  сопротивление;

- величина максимального  внешнего эффективного крутящего  момента, Н·м,     принимается  из таблицы 1;

      - коэффициент полезного действия трансмиссии (см. раздел 1.4).

Для автомобиля марки ГАЗ 2705 передаточное число главной передачи равна 5,12 а первой передачи 4,05

Количество ступней в коробке переменных передач принимается первоначально на основе анализа конструкций существующих однотипных автомобилей. Ориентировочные значения передаточных чисел промежуточных передач рассчитываются по формуле

        

,          

где - порядковый номер передачи;

- общее количество передач  без учета повышенной передачи  и передачи заднего  хода;

Передаточное число задней передачи рассчитывается по формуле

. 

        

Скорость движения автомобиля на различных передачах при различных оборотах двигателя рассчитывается по формуле

.     

Результаты расчетов величин занесены в таблицу № 2.

     

 Таблица 2 Скорость движения автомобиля по передачам в зависимости от оборотов двигателя

Обороты двигателя,	Порядковый номер передачи
	1	2	3	4	5
1000	1,38	2,48	3,55	4,97	6,22
1500	2,07	3,73	5,33	7,46	9,33
2000	2,76	4,97	7,11	9,95	12,44
2500	3,45	6,22	8,88	12,44	15,55
3000	4,14	7,46	10,66	14,93	18,66
3500	4,83	8,71	12,44	17,42	21,77
4000	5,53	9,95	14,22	19,91	24,88
4500	6,22	11,19	15,99	22,39	27,99
5000	6,91	12,44	17,77	24,88	31,10
5500	7,60	13,68	19,55	27,37	33,79
6000	8,29	14,93	21,33	29,86	37,33

 

Величина коэффициента приспосабливаемости двигателя рассчитывается по формуле

;

где - максимальный внешний эффективный крутящий  момент на валу двигателя, ;

- крутящий момент на  валу двигателя при максимальной  мощности.

.

Удельный эффективный расход топлива , соответствующий работе двигателя на ых5 оборотах, рассчитывается по формуле

, г/кВт ;

где - коэффициент, учитывающий равномерность горения заряда топлива (для карбюраторных двигателей );

- минимальный расход  топлива (для карбюраторных двигателей  ), г/кВт∙ч;

А, В, С – коэффициенты, соответственно равны: А=1,3; В=0,85; С=0,6.

Результаты расчёта величины заносятся в таблицу № 3.    

  Таблица 3 Удельный эффективный расход топлива двигателя в зависимости от оборотов коленчатого вала

 

n,об/ мин	1000	1500	2000	2500	3000	3500	4000	4500	5000	5500	6000
	52,2	81,5	113,1	146,7	182,6	220,6	260,8	303,2	347,7	394,4	443,3

 

На основании полученных данных на внешнюю скоростную характеристику наносится зависимость  

 

    Рисунок 2 – Удельный эффективный расход топлива.

1.7. Расчёт тягового баланса автомобиля

Уравнение движения автомобиля имеет в общем случае следующий вид

, кН,

где - полная эффективная сила тяги, кН;

- сила сопротивления  движению автомобиля, оказываемая  дорогой, кН;

- сила сопротивления  воздуха, кН;

- сила сопротивления  подъёма, кН;

- сила инерции автомобиля, кН;

- крюковая нагрузка, приложенная  к автомобилю, кН.

Если предположить, что автомобиль движется равномерно на горизонтальном участке без крюковой нагрузки, то уравнение имеет вид

,  Н.

Величина полной эффективной силы тяги на k – ой передаче при i–ых оборотах двигателя рассчитывается по формуле:

, Н.

Величина силы, сопротивления движению автомобиля,   при движении с V-ой скоростью оказываемой дорогой рассчитывается по формуле

, Н,

где fV – коэффициент сопротивления качению автомобиля при его движении с V–ой скоростью.

При расчёте данной величины рекомендуется принимать шаг сужения скорости V в размере 5 м/сек.

Сила сопротивления воздуха, соответствующая V-ой скорости движения автомобиля рассчитывается по формуле

, Н.

При расчёте величины рекомендуется принимать шаг изменения скорости U, в размере 5 м/сек.

Результаты расчётов величин , , занесены в следующие таблицы- 4,5.

 

  Таблица 4 Значения полной эффективной силы тяги по передачам, кН

Обороты двигателя, об/мин	Порядковый номер передачи
	1	2	3	4	5
1000	9,200	5,121	3,610	2,545	2,036
1500	9,677	5,387	3,797	5,677	2,141
2000	9,881	5,500	3,877	2,733	2,187
2500	10,031	5,584	3,936	2,775	2,222
3000	10,108	5,627	3,966	2,796	2,237
3500	10,047	5,592	3,942	2,779	2,223
4000	9,881	5,500	3,877	2,733	2,187
4500	9,601	5,344	3,767	2,656	2,125
5000	9,200	5,121	3,610	2,545	2,036
5500	8,698	4,842	3,413	2,406	1,925
6000	8,087	4,501	3,173	2,237	1,789

 

 

 

 

 

 

 Таблица 5 Значения сил сопротивления движению автомобиля, оказываемое дорогой и воздухом, в зависимости от скорости движения

V, м/сек	5	10	15	20	25
fV	0,012	0,013	0,014	0,015	0,017	0,019
	16,5	66	148,5	264	412,5	517,44
	410,843	445,08	479,317	513,553	582,027	650,501
	427,343	511,08	627,817	777,553	994,527	1168

 

По результатам проведённых расчётов строится график силового баланса автомобиля на котором изображаются следующие кривые , и .

                                    

                    Рисунок 3 – Силовой баланс автомобиля.

 

1.8 Динамический  паспорт автомобиля

Динамический паспорт представляет собой универсальную характеристику динамичности автомобиля. Величина динамического фактора при движении автомобиля, на к-той передаче при i – ой частоте вращения коленчатого вала рассчитывается по формуле

.

Результаты расчётов величин занесены в таблицу № 6.

Таблица 6 Значения динамического фактора по передачам в зависимости от частоты вращения коленчатого вала двигателя

 

 

 

По результатам проведённых расчётов строится график динамического фактора в зависимости от скорости автомобиля.                                                   

          Рисунок 4 – Динамическая характеристика.

1.9 Характеристика ускорений

Ускорение автомобиля Uki на k-ой передаче при i-ой частоте вращения коленчатого вала рассчитывается по формуле:

где fVi – коэффициент сопротивлению качению при его движении с i-ой скоростью, соответствующей i-ой частоте вращения коленчатого вала на k-ой передаче (см. табл.5).

- коэффициент учёта вращения  масс при k-ой передаче,

Результаты расчётов величин и заносятся в таблицу № 7.

Таблица 7 Значения ускорений автомобиля по передачам в зависимости от частоты вращения коленчатого вала двигателя.

Номе передачи	Параметр	Размерность	Частота вращения коленчатого вала двигателя, об/мин
			1000	1500	2000	2500	3000	3500	4000	4500	5000	5500	6000
1		-	1.057
	VV	м/с	2.26	3.38	4.51	5.64	6.77	7.9	9.03	10.15	11.28	12.41	13.54
	D1i	-	0.305	0.318	0.327	0.332	0.334	0.332	0.326	0.316	0.302	0.285	0.264
		-	0.012	0.012	0.012	0.012	0.012	0.012	0.013	0.013	0.013	0.013	0.013
	U1i	м/с2	2.719	2.84	2.924	2.97	2.988	2.97	2.905	2.812	2.682	2.524	2.33
2		-	1.05
	VV	м/с	3.94	5.91	7.88	9.58	11.82	13.79	15.76	17.73	19.7	21.7	23.64
	D2i	-	0.174	0.181	0.186	0.189	0.189	0.187	0.183	0.176	0.167	0.156	0.143
		-	0.012	0.012	0.012	0.013	0.013	0.014	0.014	0.015	0.015	0.016	0.016
	U2i	м/с2	1.514	1.579	1.626	1.644	1.644	1.616	1.579	1.504	1.42	1.308	1.187
3		-	1.047
	VV	м/с	6.08	9.12	12.16	15.2	18.24	21.28	24.32	27.36	30.4	33.44	36.48
	D3i	-	0.112	0.116	0.119	0.119	0.118	0.115	0.11	0.104	0.096	0.086	0.074
		-	0.012	0.013	0.013	0.014	0.015	0.016	0.017	0.018	0.019	0.021	0.023
	U3i	м/с2	0.937	0.965	0.993	0.984	0.965	0.928	0.871	0.806	0.721	0.609	0.478
4		-	1.045
	VV	м/с	8.27	12.41	16.55	20.68	24.82	28.96	33.1	37.23	41.37	45.51	49.64
	D4i	-	0.082	0.084	0.084	0.083	0.079	0.075	0.068	0.06	0.051	0.039	0.026
		-	0.013	0.013	0.014	0.015	0.017	0.019	0.021	0.023	0.026	0.029	0.032
	U4i	м/с2	0.648	0.667	0.657	0.638	0.582	0.526	0.441	0.347	0.235	0.094	-0.056