Материал: Zapiska
Окончание таблицы 2.2
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
Путь разгона в интервале |
Si |
м |
7,68 |
14,53 |
32,88 |
74,04 |
173,62 |
506,22 |
Полный путь разгона |
S |
м |
7,68 |
22,22 |
55,11 |
129,15 |
302,78 |
809,03 |
Для первого интервала средняя скорость движения автомобиля равна:
,
а путь разгона автомобиля равен:
.
Для остальных интервалов разгона автомобиля среднюю скорость движения в интервале и путь разгона автомобиля в интервале вычисляем аналогично, и результаты вычислений сводим в таблицу 2.2.
По данным таблицы 2.2 строим график времени и пути разгона автомобиля.
3 Топливно-экономический расчет автомобиля
Топливно-экономическая характеристика представляет зависимость путевого расхода топлива от скорости движения автомобиля при различных коэффициентах дорожного сопротивления.
При установившемся движении путевой расход топлива определяется выражением:
,
(3.1)
где ge – удельный расход топлива, г/(кВт·ч);
NЗ – мощность, затрачиваемая на движение автомобиля, кВт;
ρ – плотность топлива, принимаемая для бензинового топлива равной 730кг/м3.
Расчет топливно-экономической характеристики осуществляется с использованием данных расчета тягово-динамических характеристик автомобиля.
3.1 Расчет баланса и степени использования мощности
Расчет баланса мощности автомобиля выполняется на высшей передаче при двух значениях коэффициента дорожного сопротивления. Для этого при расчетных значениях угловой скорости коленчатого вала двигателя принятых в тягово-динамическом расчете и соответствующих им значениях скорости автомобиля вычисляются мощность, подводимая к ведущим колесам автомобиля; мощность, необходимая для преодоления дорожного сопротивления и мощность, необходимая для преодоления сопротивления воздуха.
Мощность, подводимая к ведущим колесам автомобиля, определяется выражением:
.
(3.2)
Для угловой скорости
коленчатого вала двигателя
и соответствующему ей значению эффективной
мощности находим значение мощности,
подводимой к ведущим колесам:
.
Мощность, необходимая для преодоления сопротивления воздуха, определяется выражением:
.
(3.3)
Для угловой скорости коленчатого вала двигателя и соответствующему ей значению силы сопротивления воздуха находим значение мощности, идущей на преодоление сопротивления воздуха:
.
Мощность, необходимая для преодоления дорожного сопротивления, определяется выражением:
.
(3.4)
Расчет мощности, необходимой для преодоления дорожного сопротивления выполним для двух значений коэффициента дорожного сопротивления:
и
.
Для скорости движения автомобиля υ = 30,34 м/с и коэффициента дорожного сопротивления ψ=0,011 мощность, необходимая для преодоления дорожного сопротивления равна:
.
Мощность, затрачиваемая на движение автомобиля:
.
(3.5)
Для соответствующих значений мощностей, затрачиваемых на преодоление сопротивления воздуха и дорожного сопротивления, мощность, затрачиваемая на движение автомобиля равна:
.
Для остальных значений скорости вращения коленчатого вала двигателя (скорости движения автомобиля) значения мощности, подводимой к ведущим колесам автомобиля; мощностей, идущих на преодоление сопротивления воздуха и дорожного сопротивления, а так же мощности, затрачиваемой на движение автомобиля, находим аналогично, результат вычислений сводим в таблицу 3.1 и строим графики мощностного баланса автомобиля.
Степень использования мощности определяется выражением:
.
(3.6)
Для соответствующих значений мощностей, затраченной на движение автомобиля и подводимой к ведущим колесам определяем степень использования мощности:
.
Степень использования угловой скорости коленчатого вала двигателя определяется выражением:
.
(3.7)
Для остальных значений угловой скорости вращения коленчатого вала двигателя значения степеней использования мощности и угловой скорости коленчатого вала двигателя находим аналогично, и результаты вычислений сводим в таблицу 3.1.
Таблица 3.1 – Результаты расчета баланса мощности и расхода топлива
Параметр |
Размер-ность |
Значения параметров |
||||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
|
ωе |
с-1 |
49,22 |
98,44 |
147,65 |
196,87 |
246,09 |
295,31 |
|
v5 |
м/с |
5,06 |
10,12 |
15,17 |
20,23 |
25,29 |
30,35 |
|
Ne |
кВт |
18,212 |
38,9360 |
58,404 |
72,8480 |
78,5000 |
71,592 |
|
NT |
кВт |
16,755 |
35,8211 |
53,731 |
67,0202 |
72,2200 |
65,86464 |
|
NB |
кВт |
0,2206 |
1,7646 |
5,9555 |
14,1168 |
27,5719 |
47,6442 |
|
ψ=ψV= =0,02 |
ND |
кВт |
3,0367 |
6,0735 |
9,1102 |
12,1469 |
15,1837 |
18,2204 |
NЗ |
кВт |
3,2573 |
7,8381 |
15,065 |
26,2637 |
42,7556 |
65,8646 |
|
И |
- |
0,1944 |
0,2188 |
0,2804 |
0,3919 |
0,5920 |
1,0000 |
|
КИ |
- |
1,9937 |
1,8752 |
1,6129 |
1,2595 |
0,9437 |
1,0000 |
|
Е |
- |
0,2 |
0,4 |
0,6 |
0,8 |
1 |
1,2 |
|
КЕ |
- |
1,0893 |
0,9954 |
0,9570 |
0,9623 |
1,0000 |
1,0585 |
|
|
ge |
г/(кВт·ч) |
527,71 |
453,5922 |
375,06 |
294,5189 |
229,3222 |
257,2106 |
Qs |
л/100км |
14,055 |
14,5360 |
15,401 |
15,8128 |
16,0350 |
23,0882 |
|
ψ=ψV+0.005=0,025 |
ND |
кВт |
3,9299 |
7,8598 |
11,789 |
15,7196 |
19,6495 |
23,5794 |
NЗ |
кВт |
4,1505 |
9,6244 |
17,745 |
29,8364 |
47,2214 |
71,2236 |
|
И |
- |
0,2477 |
0,2687 |
0,3303 |
0,4452 |
0,6539 |
1,0814 |
|
КИ |
- |
1,7457 |
1,6589 |
1,4366 |
1,1395 |
0,9097 |
1,0363 |
|
Е |
- |
0,2 |
0,4 |
0,6 |
0,8 |
1 |
1,2 |
|
КЕ |
- |
1,0893 |
0,9954 |
0,9570 |
0,9623 |
1,0000 |
1,0585 |
|
ge |
г/(кВт·ч) |
462,07 |
401,2650 |
334,05 |
266,4594 |
221,0546 |
266,5357 |
|
Qs |
л/100км |
15,682 |
15,7897 |
16,157 |
16,2524 |
17,0714 |
25,8719 |
|
3.2 Расчет расхода топлива
Удельный расход топлива определяется выражением
,
(3.8)
где КИ – коэффициент, учитывающий изменение удельного расхода топлива в зависимости от степени использования мощности,
КЕ – коэффициент, учитывающий изменение удельного расхода топлива в зависимости от степени использования угловой скорости коленчатого вала двигателя,
geN – удельный расход топлива при максимальной мощности, г/(кВт·ч), принимаемый на 5…10% больше минимального удельного расхода:
,
(3.9)
где
– минимальный удельный расход,
=225
г/(кВт·ч) из прототипа[4].
г/(кВт·ч).
КИ определяется по формуле:
.
(3.10)
КЕ определяется по формуле:
.
(3.11)
Для соответствующих значений степени использования мощности и степени использования угловой скорости коленчатого вала двигателя находим значение коэффициентов:
,
,
а также соответствующий удельный расход топлива:
.
Остальные значения удельного расхода топлива находим аналогично и результаты вычислений сводим в таблицу 3.1.
По выражению (4.1) рассчитываем путевой расход топлива:
.
Остальные значения путевого расхода топлива при различных скоростях движения находим аналогично, результат вычислений сводим в таблицу 3.1, а также строим топливно-экономическую характеристику автомобиля.
4 Описание конструкции разрабатываемого агрегата
Главная передача предназначена для увеличения подводимого к ней крутящего момента и передачи его через дифференциал и полуоси к ведущим колесам автомобиля, а также обеспечения его максимальной скорости движения.
Главные передачи подразделяют по числу, виду и расположению зубчатых колес.
По числу зубчатых колес главные передачи бывают одинарные (с одной парой зубчатых колес) и червячные (с червяком и червячным колесом).