Рефетека.ру / Транспорт

Курсовая работа: Тяговый расчет автомобиля ГАЗ 3307

Федеральное агентство по образованию


ГОУ ВПО ВОСТОЧНО-СИБИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ


Кафедра «Автомобили»


КУРСОВАЯ РАБОТА

Тяговый расчет автомобиля ГАЗ-3307


Улан-Удэ 2007

Содержание


1. Построение внешней скоростной характеристики автомобильного двигателя

2. Тяговый баланс автомобиля

3. Динамический фактор автомобиля

4. Характеристика ускорений автомобиля

5. Характеристика времени и пути разгона автомобиля

6. Мощностной баланс автомобиля

7. Топливно-экономическая характеристика автомобили

Построение внешней скоростной характеристики автомобильного двигателя

Наиболее полные сведения о параметрах двигателя дает его внешняя скоростная характеристика. Она представляющая собой зависимость эффективной мощности – Ne, [кВт]; эффективного крутящего момента – Me, [НЧм]; удельного расхода топлива – ge , [г/кВтЧч]; часового расхода топлива – Gт, [кг/ч], от частоты вращения коленчатого вала ne, [об/мин], при установившемся режиме работы двигателя и максимальной подаче топлива.

Определение текущего значения эффективной мощности от частоты вращения коленчатого вала двигателя, производится по эмпирической зависимости, предложенной С.Р. Лейдерманом:


Тяговый расчет автомобиля ГАЗ 3307, [кВт]


где Nе max=84,5 [кВт] - максимальная эффективная мощность двигателя;

ne - текущая частота вращения, [об/мин];

nN=3200 [об/мин] - частота вращения при максимальной мощности;

коэффициенты а=в=с=1.


Определяем значения наименьшей устойчивой – ne min , и максимальной – ne max, частот вращения коленчатого вала двигателя.


ne min = 0,13Ч nN =0,13Ч3200=416=500 [об/мин],

ne max = 1,2Ч nN =1,2Ч3200=3840=3800 [об/мин].


Полученный диапазон частот вращения коленчатого вала разбиваем на двенадцать значений через интервал в 300 [об/мин].

Для каждого значения ne, с использованием уравнения Лейдермана, определяем значения эффективной мощности двигателя Ne.


Часть мощности двигателя затрачивается на привод вспомогательного оборудования (генератор, насос системы охлаждения двигателя, компрессор, насос гидроусилителя руля и др.), и лишь оставшаяся мощность Neў - мощность нетто, используется для движения автомобиля.


Neў = 0,9ЧNe, [кВт].


Для расчета графика эффективного крутящего момента используем выражение вида:


Тяговый расчет автомобиля ГАЗ 3307, [НЧм].


Часть эффективного крутящего момента двигателя – Me затрачивается на привод навесного вспомогательного оборудования, и лишь оставшаяся его часть, так называемый крутящий момент нетто – Мeў, используется для движения автомобиля. Для определения момента нетто воспользуемся выражением:


Мeў = 0,9 Ч Мe, [НЧм]


Для расчета удельного расхода топлива бензиновых двигателей используют эмпирическую зависимость вида:

Тяговый расчет автомобиля ГАЗ 3307 , [г / кВтЧч]


ge min =313 [г / кВтЧч] – минимальный удельный расход топлива.


Для определения часового расхода топлива воспользуемся формулой:


Тяговый расчет автомобиля ГАЗ 3307, [кг/ч]


Полученные при расчетах данные заносим в таблицу 1.

На основе результатов расчетов таблицы, строим графики внешней скоростной характеристики двигателя (Приложение). На графике внешней скоростной характеристики отмечаем:

Максимальная мощность нетто - Nеў, [кВт];

Максимальный крутящий момент нетто - Mеў, [НЧм];

Минимальный удельный расход топлива - gе min, [г / кВтЧч];

Частоты ne вращения коленчатого вала двигателя, соответствующие:

- максимальной мощности двигателя nN , [об/мин];

- максимальному крутящему моменту nM, [об/мин];

- минимальному удельному расходу топлива ng,[об/мин].


Таблица 1. Параметры внешней скоростной характеристики двигателя марки ЗМЗ-53


ne, об/мин

500 800 1100 1400 1700 2000 2300 2600 2900 3200 3500 3800

Ne,

кВт

14,94 25,09 35,60 46,07 56,07 65,19 73,01 79,12 83,08 84,50 82,95 78,00

Ne',

кВт

13,45 22,58 32,04 41,46 50,46 58,67 65,71 71,20 74,78 76,05 74,65 70,20

Me,

Н∙м

285,43 299,46 309,07 314,24 314,98 311,28 303,16 290,60 273,61 252,18 226,32 196,03

Me',

Н∙м

256,88 269,52 278,16 282,82 283,48 280,16 272,84 261,54 246,24 226,96 203,69 176,43
ge, г/кВт∙ч 324,55 301,26 283,47 271,19 264,40 263,12 267,33 277,05 292,28 313,00 339,23 370,95

Gт,

кг/ч

4,85 7,56 10,09 12,49 14,82 17,15 19,52 21,92 24,28 26,45 28,14 28,93


Тяговый баланс автомобиля

Тяговый баланс автомобиля - это совокупность графиков зависимостей силы тяги на ведущих колесах Fк, [Н] (на различных передачах), а также суммы сил сопротивления качению Ff, [Н] и в автомобиля Va, [км/ ч]. Графики сил тяги на колесах автомобиля строим для всех ступеней коробки перемены передач.


Кинематическая схема КПП и ГП.

Тяговый расчет автомобиля ГАЗ 3307


Расчет сил тяги на колесах для каждой передачи – Fki производится по формуле:


Тяговый расчет автомобиля ГАЗ 3307, [Н]


hТР - коэффициент полезного действия трансмиссии;

UТР - передаточное число трансмиссии;

rк - радиус качения колеса, [м].

КПД трансмиссии автомобиля определяется на основании потерь мощности на трение:


hтр = 0,98К Ч0,97LЧ 0,99M


K - число пар цилиндрических шестерен в трансмиссии автомобиля, через которые передается крутящий момент на i-той передаче;

L - число пар конических или гипоидных шестерен;

M - число карданных шарниров.

Для определения К,L,M необходимо использовать кинематическую схему автомобиля, данные заносим в таблицу 2.


Таблица 2

Передачи K L M hтр
I 2 1 3 0,904
II 2 1 3 0,904
III 2 1 3 0,904
IV 0 1 3 0,9412

Передаточное число трансмиссии автомобиля определяется как произведение:


UТР = UКПП Ч UРК Ч UГП


UКПП - передаточное число коробки перемены передач;

UРК - передаточное число раздаточной коробки или делителя;

UГП - передаточное число главной передачи.

Для определения этих значений также воспользуемся кинематической схемой автомобиля, полученные значения занесем в таблицу 3.

Таблица 3.


UКПП UРК UГП UТР
I 6,55 1 6,17 40,4135
II 3.09

19,0653
III 171

10,5507
IV 1,00

6,17

При расчетах радиусов качения колес, в качестве исходных данных, используют статический радиус - rстат . При этом следует учитывать, что радиус качения rк обычно несколько больше статического и определяется индивидуально для диагональных и радиальных шин. На автомобиле ГАЗ -3307 установлены радиальные шины, поэтому радиус качения колеса рассчитываем по следующей формуле:


rк = 1,04 Ч rстат, [м];

rстат = 0,465

rк = 1,04 Ч 0,465 = 0,4836 [м]


При расчетах зависимостей силы тяги на колесах автомобиля крутящий момент двигателя нетто - Мé берем из таблицы 1. Также для построения графика нам необходимо рассчитать скорость движения автомобиля на каждой передачи в зависимости от оборотов двигателя.


Тяговый расчет автомобиля ГАЗ 3307 , [км/ ч]


Значения силы тяги на колесах и скорости автомобиля, рассчитанные для каждой передачи, заносим в таблицу 4.


Таблица 4. Значения силы тяги на колесах и скорости автомобиля на четырех передачах



ne, [об/мин]


500 800 1100 1400 1700 2000 2300 2600 2900 3200 3500 3800
1 2,26 3,61 4,96 6,32 7,67 9,02 10,38 11,73 13,08 14,44 15,79 17,14

Mе' 256,88 269,52 278,16 282,82 283,48 280,16 272,84 261,54 246,24 226,96 203,69 176,43

19406,3 20360,8 21013,8 21365,4 21415,6 21164,5 20611,9 19758,0 18602,6 17145,9 15387,8 13328,2
2 4,78 7,65 10,52 13,39 16,26 19,13 21,99 24,86 27,73 30,60 33,47 36,34

Mе' 256,88 269,52 278,16 282,82 283,48 280,16 272,84 261,54 246,24 226,96 203,69 176,43

9155,0 9605,3 9913,3 10079,2 10102,9 9984,4 9723,8 9320,9 8775,9 8088,6 7259,2 6287,7
3 8,64 13,82 19,01 24,19 29,38 34,56 39,74 44,93 50,11 55,30 60,48 65,66

Mе' 256,88 269,52 278,16 282,82 283,48 280,16 272,84 261,54 246,24 226,96 203,69 176,43

5066,4 5315,5 5486 5577,8 5590,9 5525,3 5381,1 5158,2 4856,5 4476,2 4017,2 3479,6
4 14,77 23,64 32,50 41,37 50,23 59,10 67,96 76,83 85,69 94,56 103,42 112,29

Mе' 256,88 269,52 278,16 282,82 283,48 280,16 272,84 261,54 246,24 226,96 203,69 176,43

3084,7 3236,4 3340,2 3396,1 3404,1 3364,1 3276,3 3140,6 2956,9 2725,4 2445,9 2118,5

Далее определяем силы сопротивления качению колес автомобиля по дорожному покрытию, используя выражение:


Тяговый расчет автомобиля ГАЗ 3307, [Н]


ma = 7850 [кг] - масса полностью загруженного автомобиля;

g = 9,81 [м/с2] - ускорение свободного падения;

f - коэффициент сопротивления качению автомобильного колеса.


Величина коэффициента сопротивления качению колеса – f, зависит от скорости автомобиля. Для его определения используют выражение, предложенное Б.С. Фалькевичем:


Тяговый расчет автомобиля ГАЗ 3307


Коэффициент сопротивления качению колеса автомобиля рассчитываем для двух типов дорог с асфальтобетонным покрытием и для грунтовой дороги.

f 0 = 0,018- коэффициент сопротивления качению колес автомобиля по асфальтобетону;

f 0 = 0,03 - коэффициент сопротивления качению колес автомобиля по грунтовой дороге.

Для расчета действующей на автомобиль силы сопротивления воздуха воспользуемся выражением вида:


Тяговый расчет автомобиля ГАЗ 3307, [Н]

Кв – коэффициент обтекаемости формы автомобиля;

Sx–площадь проекции автомобиля на плоскость перпендикулярную продольной оси, [м2].

При известном значении безразмерного коэффициента аэродинамического сопротивления Сх = 0,91 можно легко определить значение коэффициента обтекаемости Кв по выражению, предложенному академиком Е.А. Чудаковым:


Кв = 0,5 Ч Сх Ч r в, [кг/м3]

r в = 1,225 , [кг/м3] – плотность воздуха.

Кв = 0,5 Ч 0,91 Ч 1,225 = 0,557375 [кг/м3]


Для нахождения площади Миделя автомобиля Sx воспользуемся выражением:


Sx = 0,78 Ч Ва Н, [м2]

Ва = 1,630 [м] – колея передних колес

Н = 2,905 [м] - высота автомобиля.

Sx =1,630 Ч 2,905 = 4,73515 [м2]


Значение максимального значения скорости - Va max выбираем таким, чтобы оно было примерно на 10% больше наибольшего значения скорости, определенного для высшей передачи.

На графике тягового баланса должны быть нанесены линии, показывающие предельные величины сил сцепления ведущих колес, полностью загруженного автомобиля с дорогой, при следующих значениях коэффициента сцепления:

= 0,8 - сухой асфальтобетон;

= 0,6 - сухая грунтовая дорога;

= 0,4 - мокрый асфальтобетон;

= 0,2 - укатанная снежная дорога.

Значения предельных сил сцепления ведущих колес автомобиля с дорогой определяются по формуле:


Fсц = mк Ч g Ч j , [Н]

mк = 5815 [кг] - масса автомобиля, приходящаяся на заднюю ось.


Сила сцепления при ведущей задней оси:

Fсц, Н Коэффициент сцепления
45636,12 0,8
34227,09 0,6
22818,06 0,4
11409,03 0,2

График тягового баланса (Приложение) строим на основе данных, таблиц 4 и 5. На графике отмечаем два значения максимальных скоростей движения автомобиля Va max. на дороге с асфальтобетонным покрытием для двух высших передач.


Таблица 5. Рассчитанные значения сил сопротивления движению заносим в таблицу 5.

Vа, [км/ч] 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130
f1 0,018 0,01809 0,01836 0,01881 0,01944 0,02025 0,02124 0,02241 0,02376 0,02529 0,027 0,02889 0,03096 0,0332
Ff1, [H] 1386,1 1393,08 1413,87 1448,53 1497,04 1559,42 1635,66 1725,76 1829,72 1947,54 2079,23 2224,77 2384,18 2557,4
f2 0,03 0,03015 0,0306 0,03135 0,0324 0,03375 0,0354 0,03735 0,0396 0,04215 0,045 0,04815 0,0516 0,0553
Ff2, [H] 2310,2 2321,80 2356,46 2414,21 2495,07 2599,03 2726,10 2876,26 3049,53 3245,90 3465,38 3707,95 3973,63 4262,4
Fw, [H] 0 20,3646 81,4584 183,281 325,833 509,115 733,126 997,866 1303,33 1649,53 2036,46 2464,11 2932,50 3441,6
Fw+Ff1, [H] 1386,1 1413,44 1495,33 1631,81 1822,87 2068,53 2368,78 2723,62 3133,05 3597,07 4115,69 4688,89 5316,68 5999,0
Fw+Ff2, [H] 2310,2 2342,17 2437,91 2597,48 2820,9 3108,15 3459,22 3874,1 4352,87 4895,44 5501,84 6172,07 6906,14 7704


Динамический фактор автомобиля

Динамический фактор автомобиля представляет собой совокупность динамических характеристик, номограммы нагрузок автомобиля и графика контроля буксования его колес. Динамический фактор автомобиля дает представление о динамических свойствах автомобиля при заданных дорожных условиях и нагрузке автомобиля.

Динамическая характеристика - это зависимость динамического фактора автомобиля с полной нагрузкой от скорости его движения Di = f(Va). Графики динамического фактора строят для тех же условий движения, что и графики тягового баланса, т.е. для каждой передачи i. Динамическим фактором D автомобиля называется отношение разности силы тяги и силы сопротивления воздуха к весу автомобиля:


Тяговый расчет автомобиля ГАЗ 3307


На графике динамической характеристики показываем также зависимость суммарного коэффициента сопротивления дороги y = f(Va), который в случае разгона автомобиля на ровной, горизонтальной поверхности дороги численно равен коэффициенту сопротивления качению:


y = f + tga, где a - угол подъема дороги.


Суммарный коэффициент сопротивления дороги в нашем случае равен коэффициенту сопротивления качения.

Полученные при расчетах динамического фактора автомобиля данные заносим в таблицу 6.

Таблица 6. Значения параметров динамического фактора автомобиля на 1,2,3,4-ой передачах

пер-чи nе, об/мин 500 800 1100 1400 1700 2000 2300 2600 2900 3200 3500 3800
1 Vа, км/ч 2,256 3,609 4,962 6,316 7,669 9,023 10,376 11,729 13,083 14,436 15,790 17,143

Fw, H 1,036 2,653 5,015 8,123 11,978 16,578 21,925 28,017 34,856 42,440 50,771 59,847

Di 0,252 0,264 0,273 0,277 0,278 0,275 0,267 0,256 0,241 0,222 0,199 0,172
2 Va, км/ч 4,781 7,650 10,519 13,388 16,257 19,126 21,994 24,863 27,732 30,601 33,470 36,339

Fw, H 4,656 11,919 22,534 36,501 53,820 74,491 98,514 125,89 156,61 190,69 228,12 268,91

Di 0,119 0,125 0,128 0,130 0,130 0,129 0,125 0,119 0,112 0,103 0,091 0,078
3 Va, км/ч 8,640 13,824 19,008 24,192 29,376 34,560 39,744 44,928 50,112 55,296 60,480 65,664

Fw, H 15,202 38,918 73,579 119,18 175,73 243,23 321,68 411,07 511,40 622,68 744,91 878,08

Di 0,066 0,069 0,070 0,071 0,070 0,069 0,066 0,062 0,056 0,050 0,042 0,034
4 Va, км/ч 14,774 23,639 32,504 41,369 50,233 59,098 67,963 76,827 85,692 94,557 103,42 112,28

Fw, Н 44,453 113,8 215,15 348,51 513,87 711,2 940,6 1202 1495,4 1820,8 2178,2 2567,6

Di 0,039 0,041 0,041 0,040 0,038 0,034 0,030 0,025 0,019 0,012 0,003 -0,006

Таблица 7. Значение коэффициентов суммарного сопротивления движению автомобиля

Va, км/ч 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130
ψ1 0,018 0,018 0,018 0,019 0,019 0,020 0,021 0,022 0,024 0,025 0,027 0,029 0,031 0,033
ψ2 0,030 0,030 0,031 0,031 0,032 0,034 0,035 0,037 0,040 0,042 0,045 0,048 0,052 0,055

С изменением веса автомобиля динамический фактор изменяется, чтобы не пересчитывать при каждом изменении нагрузки автомобиля величину динамического фактора, динамическую характеристику дополняют номограммой нагрузок. Для этого мы должны на графике добавить еще одну шкалу D0 динамического фактора для автомобиля в снаряженном состоянии.

Масштаб для шкалы Do определяем по формуле:


Тяговый расчет автомобиля ГАЗ 3307


аа - масштаб шкалы динамического фактора для автомобиля с полной нагрузкой;

mo- собственная масса автомобиля в снаряженном состоянии, с учетом массы водителя (масса водителя 70 кг.).


аа = 0,01

mo = 3350+70 = 3420 кг.

mа = 7850 кг.

a0=0,01∙(3420/7850) = 0,0043


Равнозначные деления шкал Do и Da соединяем прямыми линиями. График контроля буксования представляет собой зависимость динамического фактора по сцеплению колес автомобиля с дорогой от массы автомобиля. Он позволяет определить предельную возможность движения автомобиля при гарантии отсутствия буксования его колес.

Сначала по формулам, приведенным ниже, определяют предельные значения динамического фактора по сцеплению для автомобиля с полной нагрузкой - Da сц и в снаряженном состоянии - Dо сц для реальных коэффициентов сцепления колес автомобиля с дорогой - jх , в диапазоне от jх = 0,1 ё 0,8


Тяговый расчет автомобиля ГАЗ 3307 ,

Тяговый расчет автомобиля ГАЗ 3307 ,


mсц =5815 [кг] - масса, приходящаяся на заднюю ось при полной нагрузке;

mа =7850 [кг];

mо сц = 2015 [кг] - масса, приходящаяся на заднюю ось в снаряженном состояния;

mо =7850 [кг].

Рассчитываем значения динамического фактора по сцеплению для автомобиля с полной нагрузкой - Da сц и в снаряженном состоянии - Dо сц, полученные значения заносим в таблицу 8.


Таблица 8.

Коэффициент сцепления Da сц Dо сц
0,1 0,074 0,06
0,2 0,148 0,12
0,3 0,22 0,18
0,4 0,29 0,24
0,5 0,37 0,3
0,6 0,44 0,36
0,7 0,51 0,42
0,8 0,59 0,48

Затем предельные значения динамического фактора Da сц по сцеплению откладываем по оси Dа и полученные точки соединяем прямой штриховой линией. На каждой линии указываем величину коэффициента сцепления jх.

На графике динамической характеристики (Приложение) отмечаем значение максимальной скорости движения автомобиля Va max на дороге с асфальтобетонным покрытием для высшей передачи.


Характеристика ускорений автомобиля

Характеристика ускорений - это зависимость ускорений автомобиля от скорости ja i = f(Va), [м/с2], при его разгоне на каждой передаче.

Указанные зависимости строим для случая разгона полностью загруженного автомобиля, на ровной горизонтальной дороге с асфальтобетонным покрытием. Величину ускорений при разгоне автомобилей рассчитываем из выражения:


Тяговый расчет автомобиля ГАЗ 3307, [м/с2]


y - коэффициент суммарного дорожного сопротивления движения автомобиля по асфальтобетонному покрытию (y = f );

dвр – коэффициент, учитывающий инерцию вращающихся масс при разгоне автомобиля.

Коэффициент dвр рассчитываем по формуле:


Тяговый расчет автомобиля ГАЗ 3307


Jм = 0,550 [кг/м2] - момент инерции маховика и разгоняющихся деталей двигателя;

Jк = 8,330 [кг/м2] - момент инерции колеса автомобиля;

n = 6 - общее число колес автомобиля.

Значения коэффициента dвр и ускорений при разгоне автомобиля рассчитываем для каждой передачи в основной коробке и включения пониженной передачи в раздаточной коробке. Полученные при расчетах значения заносим в таблицу 9.


Таблица 9. Значения ускорений, действующих при разгоне автомобиля на 1,2,3,4 передачах

пер-чи

nе,

об/мин

500 800 1100 1400 1700 2000 2300 2600 2900 3200 3500 3800
1 Vа, км/ч 2,256 3,609 4,962 6,316 7,669 9,023 10,376 11,729 13,083 14,436 15,790 17,2

Di 0,252 0,264 0,273 0,277 0,278 0,275 0,267 0,256 0,241 0,222 0,199 0,17

ψ1 0,018 0,018 0,018 0,018 0,018 0,018 0,018 0,018 0,018 0,018 0,018 0,01

Di-ψ1 0,234 0,246 0,255 0,259 0,260 0,257 0,249 0,238 0,223 0,204 0,181 0,15

jai, м/с2 1,562 1,645 1,701 1,731 1,735 1,713 1,664 1,589 1,488 1,361 1,208 1,02
2 Vа, км/ч 4,781 7,650 10,519 13,388 16,257 19,126 21,994 24,863 27,732 30,601 33,470 36,339

Di 0,119 0,125 0,128 0,130 0,130 0,129 0,125 0,119 0,112 0,103 0,091 0,07

ψ1 0,018 0,018 0,018 0,018 0,018 0,018 0,018 0,019 0,019 0,019 0,019 0,01

Di-ψ1 0,101 0,107 0,110 0,112 0,112 0,110 0,107 0,101 0,093 0,084 0,072 0,05

jai, м/с2 0,878 0,928 0,962 0,978 0,978 0,962 0,929 0,879 0,813 0,730 0,630 0,51
3 Vа, км/ч 8,640 13,824 19,008 24,192 29,376 34,560 39,744 44,928 50,112 55,296 60,480 65,6

Di 0,066 0,069 0,070 0,071 0,070 0,069 0,066 0,062 0,056 0,050 0,042 0,03

ψ1 0,018 0,018 0,018 0,019 0,019 0,019 0,019 0,020 0,020 0,021 0,021 0,02

Di-ψ1 0,048 0,050 0,052 0,052 0,052 0,050 0,046 0,042 0,036 0,029 0,021 0,01

jai, м/с2 0,441 0,467 0,482 0,486 0,478 0,459 0,429 0,388 0,336 0,272 0,197 0,11
4 Vа, км/ч 14,774 23,639 32,504 41,369 50,233 59,098 67,963 76,827 85,692 94,557 103,42 112

Di 0,039 0,041 0,041 0,040 0,038 0,034 0,030 0,025 0,019 0,012 0,003 -0,00

ψ1 0,018 0,019 0,019 0,020 0,020 0,021 0,022 0,023 0,025 0,026 0,028 0,02

Di-ψ1 0,021 0,022 0,022 0,020 0,017 0,013 0,008 0,002 -0,006 -0,014 -0,024 -0,03

jai, м/с2 0,201 0,208 0,204 0,189 0,163 0,126 0,077 0,018 -0,053 -0,135 -0,228 -0,33

По данным таблицы 8 строим график ускорений (Приложение).


Характеристика времени и пути разгона автомобиля

Характеристика разгона представляет собой зависимости времени t = f(Va), [c] и пути S = f(Va), [м], разгона полностью загруженного автомобиля, на отрезке ровного горизонтального шоссе с асфальтобетонным покрытием. При определении времени разгона воспользуемся графиком зависимости ja i = f(Va).

Время движения автомобиля, при котором его скорость возрастает на величину DVi, определяется по закону равноускоренного движения:


Тяговый расчет автомобиля ГАЗ 3307 , [c]


Величину интервала скоростей DVi выбираем равной 3 км/час. При этом ускорение движения автомобиля на интервале скоростей интегрирования равно полусумме ускорений в начале и конце интервала.

Суммарное время разгона автомобиля на заданной передаче от минимальной скорости Va min до максимальной скорости Va max находим суммированием времени разгона на интервалах:


Тяговый расчет автомобиля ГАЗ 3307 , [c]

q – общее число интервалов.

Время переключения передач принимаем равным 3 секунды и скорость движения автомобиля принимаем постоянной.

Полученные при расчетах данные заносим в таблицу 10.


Таблица 10. Значения времени разгона автомобиля

∆Vi, [км/ч] 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3
ji-1, [м/с2] 0 1,575 1,728 1,724 1,575 1,26 0,972 0,945 0,9 0,846 0,72 0,666
ji, [м/с2] 1,575 1,728 1,724 1,575 1,26 1,207 0,945 0,9 0,846 0,72 0,666 0,477
∆t, [с] 1,05 0,504 0,482 0,505 0,587 0,6755 0,869 0,903 0,954 1,064 1,202 1,458
t, [с]
1,56 2,04 2,55 3,13 3,814 4,683 5,587 6,541 7,605 8,808 10,266
0,477 0,414 0,387 0,36 0,333 0,306 0,27 0,225 0,189 0,085 0,063 0,045 0,032
0,414 0,387 0,36 0,333 0,306 0,27 0,225 0,189 0,108 0,063 0,045 0,032 0,027
1,870 2,08 2,231 2,405 2,608 2,893 3,367 4,025 5,611 11,261 15,432 21,645 28,248
12,137 14,21 16,448 18,853 21,462 24,355 27,722 31,74 37,36 48,621 64,053 85,698 113,947

Путь разгона автомобиля находим, используя результаты расчетов времени разгона (таблица 10).

При равноускоренном движении в интервале скоростей DVi = Vi - Vi-1 путь, проходимый автомобилем:


DSi = (Vi-1 + Vi) Ч Dti / 7,2 [м]


Путь, проходимый автомобилем при его разгоне, от минимальной скорости Va min = 0 до максимальной - Va max, находим, суммируя расстояния DSi на интервалах:

Тяговый расчет автомобиля ГАЗ 3307 [м]


q – общее число интервалов.


Путь, пройденный автомобилем за время tп переключения передачи с индексом i на передачу с индексом i+1 составляет:


DSП = Vimax Ч tП

DSП(1-2) = 15 [м]

DSП(2-3) = 27 [м]

DSП(3-4) = 51 [м]


Данные, полученные при расчете пути разгона автомобиля, заносим в таблицу 11.


Таблица 11. Значения пути разгона автомобиля

∆t, [с] 1,0582 0,5045 0,4828 0,5052 0,5878 0,6755 0,8694 0,90334 0,9545 1,0642 1,2025 1,4581
Vi-1+Vi, [км/ч] 3 9 15 21 27 33 39 45 51 57 63 69
∆Si, [м] 0,4409 0,6307 1,0058 1,4735 2,2045 3,0964 4,7093 5,6458 6,7614 8,4255 10,5218 13,9739
S, [м]
1,0716 1,6365 2,4793 3,678 5,301 7,8057 10,3552 12,4073 15,187 18,9474 24,4958

Продолжение табл. 11


1,8705574 2,0807 2,2311 2,405 2,6082 2,8935 3,367 4,0257 5,611 11,261 15,432 21,645 28,2485
75 81 87 93 99 105 111 117 123 129 135 141 147
19,484973 23,4082 26,9596 31,0646 35,8633 42,1971 51,9079 65,4186 95,866 201,764 289,351 423,881 576,74
33,458921 42,8932 50,3679 58,0243 66,9279 78,0604 94,1051 117,326 161,284 297,63 491,116 713,233 1000,62

По данным таблиц 10 и 11 строим график времени и пути разгона автомобиля (Приложение).


Мощностной баланс автомобиля

Мощностной баланс автомобиля представляет собой совокупность зависимостей мощностей на ведущих колесах автомобиля NКi = f(Va), [кВт], для всех передаточных чисел трансмиссии, мощностей сопротивления дороги Ny = f(Va), [кВт] и воздуха Nw=f(Va), [кВт], от скорости движения Va, [км/ч].

Развиваемую на коленчатом валу двигателя мощность нетто - Nеў = 0,9 Ч Nе берем из таблицы 1.

Определим мощность, приведенную от двигателя к колесам автомобиля, на каждой передаче в КПП с учетом потерь в трансмиссии:


Nк i = Nеў Ч hТР


Полученные при расчетах данные заносим в таблицу 12.

Таблица 12. Значения мощности на колесах автомобиля на 1,2,3,4 передачах

пер-чи ne, [об/мин] 500 800 1100 1400 1700 2000 2300 2600 2900 3200 3500 3800
1 Vа, [км/ч] 2,26 3,61 4,96 6,32 7,67 9,02 10,38 11,73 13,08 14,44 15,79 17,14

Nе', [кВт] 13,45 22,58 32,04 41,46 50,46 58,67 65,71 71,20 74,78 76,05 74,65 70,20

Nк, [H] 12,16 20,41 28,96 37,48 45,62 53,04 59,40 64,37 67,60 68,75 67,48 63,46
2 Vа, [км/ч] 4,78 7,65 10,52 13,39 16,26 19,13 21,99 24,86 27,73 30,60 33,47 36,34

Nе', [кВт] 13,45 22,58 32,04 41,46 50,46 58,67 65,71 71,20 74,78 76,05 74,65 70,20

Nк, [H] 12,16 20,41 28,96 37,48 45,62 53,04 59,40 64,37 67,60 68,75 67,48 63,46
3 Vа, [км/ч] 8,64 13,82 19,01 24,19 29,38 34,56 39,74 44,93 50,11 55,30 60,48 65,66

Nе', [кВт] 13,45 22,58 32,04 41,46 50,46 58,67 65,71 71,20 74,78 76,05 74,65 70,20

Nк, [H] 12,16 20,41 28,96 37,48 45,62 53,04 59,40 64,37 67,60 68,75 67,48 63,46
4 Vа, [км/ч] 14,77 23,64 32,50 41,37 50,23 59,10 67,96 76,83 85,69 94,56 103,42 112,29

Nе', [кВт] 13,45 22,58 32,04 41,46 50,46 58,67 65,71 71,20 74,78 76,05 74,65 70,20

Nк, [H] 12,66 21,25 30,16 39,02 47,50 55,22 61,85 67,02 70,38 71,58 70,26 66,07

Определяем мощность, затрачиваемую на преодоление сопротивления воздуха:


Тяговый расчет автомобиля ГАЗ 3307


Определяем мощность суммарного сопротивления дороги из выражения:


Тяговый расчет автомобиля ГАЗ 3307

Fy = Ff + Fa,


причем Fa - сила, затрачиваемая на преодоление автомобилем подъема. Поскольку расчет мощностного баланса ведется для случая разгона полностью загруженного автомобиля на ровной горизонтальной опорной поверхности дороги (Fa = 0), выражение учитывает только силу сопротивления качению Ff . Величину Ff выбираем из таблицы 5 для асфальтобетонного и грунтового покрытия.

Рассчитанные значения заносим в таблицу 13.


Таблица 13. Значения мощности, затрачиваемой автомобилем на сопротивление движению

Vа, [км/ч] 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130
Ff1, [H] 1393 1413,8 1448,5 1497,0 1559,4 1635,6 1725,7 1829,7 1947,5 2079,2 2224,7 2384,1 2557,4
Nf1, [кВт] 3,87 7,85 12,07 16,63 21,66 27,26 33,56 40,66 48,69 57,76 67,98 79,47 92,35
Ff2, [H] 2321,8 2356,4 2414,2 2495,0 2599, 2726,1 2876,2 3049,5 3245,9 3465,3 3707,9 3973,6 4262,4
Nf2, [кВт] 6,45 13,09 20,12 27,72 36,10 45,44 55,93 67,77 81,15 96,26 113,30 132,45 153,92
Nw, [кВт] 0,06 0,45 1,53 3,62 7,07 12,22 19,40 28,96 41,24 56,57 75,29 97,75 124,28
Nw+Nf1, [кВт] 3,93 8,31 13,60 20,25 28,73 39,48 52,96 69,62 89,93 114,32 143,27 177,22 216,63
Nw+Nf2, [кВт] 6,51 13,54 21,65 31,34 43,17 57,65 75,33 96,73 122,39 152,83 188,59 230,20 278,20

График мощностного баланса автомобиля (Приложение) строим для каждой передачи КПП. На графике отмечаем:

значение максимальной скорости движения автомобиля Va max на дороге с асфальтобетонным покрытием для высшей передачи;

графики мощности, подведенной от двигателя к колесам автомобиля - NК;

графики мощности двигателя нетто на коленчатом валу Nеў.


Топливно-экономическая характеристика автомобиля

Топливно-экономическая характеристика автомобиля позволяет определять расход топлива в зависимости от скорости его движения. Она представляет собой график зависимости путевого расхода топлива от скорости автомобиля Qs = f(Va). Этот график характеризует топливную экономичность автомобиля при его движении с постоянной скоростью и позволяет определить расход топлива при известных значениях этой скорости Va и суммарной мощности сопротивлений дороги Ny и воздуха Nw. Графики топливно-экономической характеристики автомобиля строим для его движения на двух высших передачах, с полной нагрузкой, для двух типов дорог. Расчет топливно-экономической характеристики ведем на основе тягового баланса автомобиля, функции зависимости удельного расхода топлива ge= f(ne)

Сначала рассчитываем часовой расход топлива по формуле:


Тяговый расчет автомобиля ГАЗ 3307 , [кг/ч]


ge – функция зависимости удельного расхода топлива от частоты вращения коленчатого вала двигателя, [г/кВтЧч] берем из таблицы 1;

Ny+ Nw - суммарная мощность сопротивления движению автомобиля, [кВт];

Ku - коэффициент, учитывающий изменение удельного расхода топлива - ge в зависимости от коэффициента использования мощности двигателя U.

Численные значения коэффициента Ku рассчитываем с помощью эмпирической формулы:

Тяговый расчет автомобиля ГАЗ 3307


Коэффициент использования мощности двигателя U рассчитываем по следующей формуле:


Тяговый расчет автомобиля ГАЗ 3307 ,


Значения путевого расхода топлива определяем по выражению:


Тяговый расчет автомобиля ГАЗ 3307


rТ = 0,73 , [г/см3] - плотность бензина;


Полученные при расчетах топливно-экономической характеристики значения для двух высших передач и для двух типов дорожного покрытия заносим в таблицы 14.


Таблицы 14. Значения путевого расхода топлива автомобиля ГАЗ-3307 на 3,4 передачах при движении автомобиля по асфальтобетону

ne, [об/мин] 500 800 1100 1400 1700 2000 2300 2600 2900 3200 3500 3800 4100 4400
Va, [км/ч] 8,64 13,82 19,01 24,19 29,38 34,56 39,74 44,93 50,11 55,30 60,48 65,66 70,85 76,03
Nψ, [кВт] 3,34 5,37 7,45 9,59 11,80 14,10 16,51 19,05 21,72 24,55 27,55 30,73 34,13 37,74
Nw, [кВт] 0,04 0,15 0,39 0,80 1,43 2,34 3,55 5,13 7,12 9,56 12,51 16,02 20,12 24,86
(Nψ+Nw)/ηтр, [кВт] 3,73 6,11 8,67 11,49 14,64 18,18 22,19 26,74 31,90 37,73 44,32 51,72 60,00 69,25
Ne', [кВт] 13,45 22,58 32,04 41,46 50,46 58,67 65,71 71,20 74,78 76,05 74,65 70,20 62,33 50,65
U 0,28 0,27 0,27 0,28 0,29 0,31 0,34 0,38 0,43 0,50 0,59 0,74 0,96 1,37
ge, [г/кВт∙ч] 324,5 301,2 283,4 271,1 264,4 263,1 267,3 277 292,2 313 339,2 370,9 408,1 450,9
Ku 2,06 2,09 2,09 2,06 2,00 1,91 1,79 1,64 1,46 1,25 1,03 0,86 0,96 2,26
GT, [кг/ч] 2,49 3,84 5,13 6,41 7,73 9,14 10,64 12,18 13,64 14,82 15,54 16,53 23,50 70,64
Qs,[л/100км] 39,49 38,08 36,98 36,30 36,06 36,22 36,66 37,14 37,30 36,70 35,20 34,49 45,43 127,2
ne, [об/мин] 500 800 1100 1400 1700 2000 2300 2600 2900 3200 3500 3800 4100 4400
Va, [км/ч] 14,77 23,64 32,50 41,37 50,23 59,10 67,96 76,83 85,69 94,56 103,4 112,2 121,1 130
Nψ, [кВт] 5,75 9,36 13,18 17,29 21,78 26,73 32,21 38,31 45,11 52,68 61,12 70,49 80,88 92,37
Nw, [кВт] 0,18 0,75 1,94 4,00 7,17 11,68 17,76 25,65 35,60 47,82 62,58 80,09 100,5 124,3
(Nψ+Nw)/ηтр, [кВт] 6,30 10,73 16,06 22,63 30,76 40,80 53,09 67,96 85,75 106,7 131,4 159,9 192,8 230,2
Ne', [кВт] 13,45 22,58 32,04 41,46 50,46 58,67 65,71 71,20 74,78 76,05 74,65 70,20 62,33 50,65
U 0,47 0,48 0,50 0,55 0,61 0,70 0,81 0,95 1,15 1,40 1,76 2,28 3,09 4,55
ge, [г/кВт∙ч] 324,5 301,2 283,4 271,1 264,4 263,1 267,3 277 292 313 339,2 370,9 408,1 450,9
Ku 1,33 1,31 1,24 1,13 1,01 0,89 0,84 0,95 1,37 2,45 4,92 10,51 24,10 62,89
GT, [кг/ч] 2,72 4,24 5,65 6,94 8,18 9,58 11,98 17,85 34,40 82,01 219,2 623,6 1896 6528
Qs,[л/100км] 25,26 24,59 23,81 22,99 22,30 22,22 24,14 31,82 54,99 118,8 290,3 760,8 2144 6878

Значения путевого расхода топлива автомобиля ГАЗ - 3307 на 3,4 передачах при движении автомобиля по грунту


ne, [об/мин] 500 800 1100 1400 1700 2000 2300 2600 2900 3200 3500 3800 4100 4400
Va, [км/ч] 8,64 13,82 19,01 24,19 29,38 34,56 39,74 44,93 50,11 55,30 60,48 65,66 70,85 76,03
Nψ, [кВт] 5,57 8,96 12,42 15,98 19,67 23,50 27,52 31,74 36,20 40,91 45,91 51,22 56,88 62,90
Nw, [кВт] 0,04 0,15 0,39 0,80 1,43 2,34 3,55 5,13 7,12 9,56 12,51 16,02 20,12 24,86
(Nψ+Nw)/ηтр, [кВт] 6,20 10,07 14,17 18,56 23,34 28,58 34,37 40,79 47,92 55,84 64,63 74,38 85,17 97,08
Ne', [кВт] 13,45 22,58 32,04 41,46 50,46 58,67 65,71 71,20 74,78 76,05 74,65 70,20 62,33 50,65
U 0,46 0,45 0,44 0,45 0,46 0,49 0,52 0,57 0,64 0,73 0,87 1,06 1,37 1,92
ge, [г/кВт∙ч] 324,5 301,2 283,4 271,1 264,4 263,1 267,3 277,0 292,2 313 339,2 370,9 408,1 450,9
Ku 1,36 1,40 1,41 1,40 1,35 1,28 1,19 1,07 0,96 0,86 0,86 1,14 2,26 6,35
GT, [кг/ч] 2,73 4,25 5,67 7,02 8,33 9,62 10,89 12,13 13,40 15,09 18,90 31,44 78,53 278
Qs,[л/100км] 43,22 42,11 40,89 39,78 38,85 38,13 37,53 37,00 36,64 37,37 42,81 65,59 151,8 500,9
ne, [об/мин] 500 800 1100 1400 1700 2000 2300 2600 2900 3200 3500 3800
Va, [км/ч] 14,77 23,64 32,50 41,37 50,23 59,10 67,96 76,83 85,69 94,56 103,42 112,29
Nψ, [кВт] 9,58 15,59 21,96 28,82 36,30 44,55 53,69 63,85 75,18 87,81 101,86 117,48
Nw, [кВт] 0,18 0,75 1,94 4,00 7,17 11,68 17,76 25,65 35,60 47,82 62,58 80,09
(Nψ+Nw)/ηтр, [кВт] 10,38 17,36 25,40 34,87 46,19 59,74 75,91 95,10 117,70 144,11 174,71 209,91
Ne', [кВт] 13,45 22,58 32,04 41,46 50,46 58,67 65,71 71,20 74,78 76,05 74,65 70,20
U 0,77 0,77 0,79 0,84 0,92 1,02 1,16 1,34 1,57 1,89 2,34 2,99
ge, [г/кВт∙ч] 324,55 301,26 283,47 271,19 264,40 263,12 267,33 277,05 292,28 313,00 339,23 370,95
Ku 0,85 0,85 0,84 0,85 0,90 1,05 1,40 2,11 3,49 6,14 11,33 22,05
GT, [кг/ч] 2,85 4,44 6,08 8,05 11,01 16,54 28,39 55,54 119,99 276,88 671,46 1716,8
Qs,[л/100км] 26,46 25,71 25,60 26,64 30,02 38,34 57,21 99,04 191,81 401,11 889,38 2094,5

Похожие работы:

  1. • Оценка рыночной стоимости автотранспортного средства ...
  2. • Разработка участка испытания двигателей в проекте ...
  3. • Тяговый расчет автомобиля ГАЗ-53А с двигателем ЗМЗ-53
  4. • Теория автомобилей
  5. • Тяговый расчет автомобиля
  6. • Тяговый расчёт трактора и автомобиля
  7. • Обслуживание автотранспорта
  8. • Тяговый расчёт автомобиля
  9. • Технология ремонта рабочей тормозной системы ГАЗ ...
  10. • Обслуживание автотранспорта
  11. • Тяговый и динамический расчет автомобиля ГАЗ-4301
  12. • Рассчётно-графический анализ тягово-скоростных ...
  13. • Расчёт тяговой динамики и топливной ...
  14. • Тяговый расчет трактора и автомобиля
  15. • Технологічний процес відновлення трубопроводу
  16. • Тяговый и топливно-экономический расчет автомобиля
  17. • Пути соершенствования грузовых перевозок на разных видах ...
  18. • Tеория автомобилей
  19. • Перевозка цемента
Рефетека ру refoteka@gmail.com