.

Подвижной состав Автомобильного транспорта (курсовая)

Язык: русский
Формат: курсова
Тип документа: Word Doc
1 1041
Скачать документ

12

12

Министерство общего и профессионального обучения Российской Федерации.

Санкт-Петербургский Государственный

Инженерно-Экономический Университет.

Факультет Экономики и управления на транспорте.

Кафедра техники и организации перевозок.

Курсовой проект по дисциплине

“Подвижной состав автомобильного транспорта.”

Выполнил:

Поляков М. В.

Студент 281 группы

12 мая 2001 г.

Проверил:

к.т.н., доц. Марышев Р. А.

Санкт-Петербург

2001 г.

Введение.

Микроавтобус РАФ-2203 выпускался Рижским опытным автобусным заводом на
базе автомобиля ГАЗ-24 «Волга». Он относится к автобусам особо малого
класса и использовался, в основном, как маршрунное такси, а так же
оборудовался для нужд скорой медицинской помощи. В настоящее время
данный автомобиль практически не используется, но его можно еще увидеть
в качестве скорой медицинской помощи, а так же модернизированные
грузо-пассажирские варианты «Рафика» у частных владельцев.

Цель курсовой работы – расчет различных характеристик автомобиля и их
оценка. Курсовая работа состоит из следущих последовательно выплненых
этапов:

расчет удельных показателей;

расчет внешних скоростных характеристик двигателя;

расчет тягово-скоростных характеристик автомобиля;

расчет характеристик разгона и торможения;

расчет мощностных и топливно-экономических характеристик.

Расчитанные значения характеристик сравнивались со значениями стендовых
испытаний и по необходимости указывались причины их расхождения.

1. Исходные данные для расчета и компоновочная схема автомобиля.

Таблица №1

Характеристики основных параметров.

№Параметр, размерность, обозначениеЗначение1.Тип
автомобиляМикроавтобус2.Колесная формула4х2.13.Число мест
Gn114.Собственная масса Go, кг1815в том числе:на переднюю ось GO1980на
заднюю ось GO28355.Полная масса Gа, кг2710в том числе:на переднюю ось
G11275на заднюю ось G214356.Доpожные просветы, м:- под передней
осью0,190- под задней осью0,1757.База, м2,6208.Колея, м:- передних
колес1,496- задних колес1,4289.Габаритные размеры, м:- длина5,070-
ширина1,940- высота1,97010.Радиус поворота, м:- внешний5,5-
наружный6,211.Углы свеса, град.:- передний22- задний1312.Просвет в
средней части автомобиля (клиренс), м0,413.Максимальная скорость Vmax,
м/с (км/ч)12514.Контрольный расход топлива Q, л/100 км11,8пpи скоpости
VQ,км/ч7,815Емкость топливных баков, л5516Двигателькарбюраторный17Число
и расположение цилиндров4 рядное вертикальное18Диаметр цилиндра D,
см9,219Ход поршня S, см9,220Рабочий объем цилиндров двигателя Vh,
л2,44521Степень сжатия8,222Порядок работы цилиндров1-2-4-323Максимальная
мощность двигателя Nmax, квт72,124Максимальный крутящий момент Mmax,
Н*м182,425Сухая масса двигателя Gдв, кг (со сцеплением)18526Тип
сцепления1-дисковое, привод выкл. – гидравлический27Тип коробки передач
и передаточные числа4-ступ-тая I-3,50

II-2,26; III-1,45

IV-1,0; ЗХ-3,5428Тип раздаточной коробки, передаточные числа-29Наличие
межосевого дифференциалаконический, двухсателитный30Число карданных
шарниров и валов3 шарнира

2 вала31Тип главной передачи, передаточное число UoОдинрн. 3,932Тип
бортовой (колесной) передачи,передат.Число-33Шины (модель)185/12
R1534Давление воздуха в шинах:- передних колес3,2 – 3,3- задних
колес3,7 – 3,835Тип подвески

– передняяНевависимая – задняяЗависимая36Тип рулевого механизма и
наличие усилителяГлобоидальный червяк и 3-х гредневый ролик

гидроуселитель.37Тормозная система2-х контурная с гидравлическим
приводом, с 2-мя вак. усил.38Оптовая цена С, руб.-

Характеристика двигателя: ЗМЗ-2203, карбюраторный, 4-х тактный,
верхнеклапанный с принудительным воспламенением и водяным охлаждением.

Тип автомобиля: дорожный, микроавтобус, с двигателем переднего
расположения, рамной конструкции.

Тип подвески: передняя – независимая, пружинная с поперечными рычагами,
2 амортизатора; задняя – зависимая, на полуэллиптических рессорах, 2
амортизатора.

Тип коробки передач: 4-х ступенчатая, синхронизаторы на всех передачах
переднего хода.

Тормозная система: 2-контурная с гидравлическим приводом, с 2
вакуумными усилителями, барабанными механизмами (D=280 мм, ширина
колодок – 50 мм), разжим кулачковый; стояночный тормоз – на тормоза
задних колес с механическим приводом.

Рисунок 1.

Компоновочная схема автомобиля

Обозначения:

1. двигатель;

2. сцепление;

3. коробка передач;

4. карданная передача;

5. главная передача и дифференциал;

6. рулевое управление;

7. задняя подвеска автомобиля;

8. задняя полуось;

9. ведущие колеса;

10. веромые колеса;

11. передняя подвеска автомобиля.

2. РАСЧЕТ УДЕЛЬHЫХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ АВТОМОБИЛЯ

Эффективность конструкции микроавтобуса РАФ-2203-01 можно
охарактеризовать рядом частных показателей и сравнить их с показателями
другого микроавтобуса. Таким образом сравним конструкцию РАФ-2203-01 с
конструкцией УАЗ-2206.

Таблица №2

Сравнительные удельные показатели эффективности автомобиля

NП а р а м е т рРасчетная

формулаЗначениеУАЗ-2206РАФ-2203-011Удельная мощность, Вт/кгNV = Nmax /
Gа0,02430,02662Литровая мощность, кВт/лNл = Nmax / Vh26,929,53Удельная
масса двигателя, кг/кВтGN = Gдв / Nmax2,512,564Литровая масса, кг/лGh =
Gдв / Vh67,975,75Коэффициент использования массыkm = Gа /
Go1,471,496Отношение хода поршня к диаметрул = S/D11

По рассчитанным удельным показателям можно оценить эффективность
конструкции микроавтобуса РАФ-2203:

1. Микроавтобус РАФ-2203 относится к автобусам особо малого класса и
использовался как маршрутное такси, а так же оборудывался для скорой
медицинской помощи и других надобностей. Это целевое назначение
микроавтобуса РАФ-2203 обусловленно его колесной формулой (4х2.1), его
проходимостью и вместимостью пассажиров (до 11 человек). Особенность
конструкции состоит в том, что он базируется на шасси легкового
автомобиля. Отсюда его динамика, большая, по сравнению с микроавтобусом
УАЗ-2206, маневренность и скорость – 125 км/ч.

Микроавтобус УАЗ-2206 относится к автобусам местного сообщения. Эта
машина, с двумя ведущими мостами, может перевозить не более 10 человек и
до 200 кг груза, развивать скорость до 95 км/ч.

Составим таблицу, по каторой можно будет судить о проходимости и
маневренности двух микроавтобусов РАФ-2203-01 и УАЗ-2206.

Таблица №3

Сравнительная характеристика

проходимости и маневренности автомобилей

№Параметр, размерность, обозначениеЗначениеУАЗ-2206РАФ-22031.Колесная
формула4х44х22.Дорожные просветы, м

(под передней осью)0,220,193.Максимальная скорость951254. Углы свеса,
град. – передний3013 – задний36225.Радиус поворота, м – внешний6,35,5 –
наружный6,86,2

Из приведенных в таблице №3 данных видно, что микроавтобус РАФ-2203
является более более маневренным, чем УАЗ-2206, но менее проходимым.

2. По значениям показателя удельной мощности можно оценить запас
мощности двигателей двух микроавтобусов. Так как значение этого
показателя для микроавтобуса РАФ-2203 больше, чем для УАЗ-2206, то это
означает, что двигатель автомобиля РАФ-2203 обладает большим запасом
мощности, чем двигатель автомобиля УАЗ-2206.

3. Так ка для обоих микроавтобусов значение отношения хода поршня к
диаметру цилиндра равно 1, то можно предположить, что двигатели,
устанавливаемые на этих автобусах, с небольшой долей вероятности
относятся к быстроходным.

3. Внешние скоростные характеристики автомобиля.

Таблица №4

Исходные данные для расчета внешних характеристик двигателя.

ПараметрРазмерностьОбозначениеЗначениеАвтомобиль
(марка)РАФ-2203-01Максимальная мощность

двигателя пpи частотекВт

об/минNmax

nmax72,1

4500Минимальный удельный

расход топливаг/кВт*чgmin285.6Коэффициенты в уравнении мощностиа1

а2

а31

1

1Коэффициенты в уравнении расхода топливаb0

b1

b21, 2

1

0,8Минимальная частота вращенияоб/минno700Максимальная частота
вращенияоб/минnk5600

Внешние скоростные (стендовые) характеристики двигателя, представляющие
собой зависимости от частоты вращения коленчатого вала мощности Ne(n),
крутящего момента Me(n) и удельного эффективного расхода топлива ge(n),
рассчитываются для всего возможного диапазона оборотов n и наносятся на
график . Расчет выполняется по формулам:

Ne(n) = Nmax*(a1* X + a2*X2 – a3*X3),
( 1 )

Me(n) = 9554 * Ne(n) / n ,
( 2 )

ge(n) = gmin *(bo – b1*X + b2*X2)/c,
( 3 )

где X = n / nmax, c = bo – b12/(4*b2).

Расчет характеристик двигателя при n=1400 об/мин.

X=1400/4500=0,3111

Ne(1400)=72,1*(1*0,3111+1*0,31112-1*0,31113)=27,24 кВт

Me(1000)=9554*27,24/1400=185,88 Н*м

ge(1000)=285,6*(1,2-1*0,3111+0.8*0,31112)/(1,2-1*1/(4*0.8))=310,96
г/кВт*ч

Таблица №5

Расчетные значения внешних скоростных характеристик

ПараметрЗначение при оборотах ne,
об./мин7001400210028003500420049005600X=ne/nmax0,1550,3110,4660,6220,777
0,9331,0881,244X20,0240,0970,2180,3870,6050,8711,1861,548X30,0040,0300,1
020,2410,4710,8131,2911,927Ne,
кВт12,68827,23842,02155,40765,77071,48070,91062,430Me,
Н*м173,184185,883191,175189,058179,534162,601138,260106,510ge342,334310,
965292,054285,602291,609310,075340,999384,383

Рисунок №2

Внешние скоростные характеристики.

Из представленных в таблице №5 и на графике данных видно, что стендовые
и расчетные значения характеристик совпали. Это свидетельствует о
точности формул, по которым рассчитывались внешние скоростные
характеристики.

4. Тягово-скоростные характеристики автомобиля.

Тягово-скоpостные характеристики, к которым относятся скорость
движения, тяговые усилия на ведущих колесах и динамический фактор
автомобиля, определяются по рассчитанным внешним скоростным
характеристикам. Расчет выполняется для всех передач, и на основании
полученных результатов делается заключение о тяговых и динамических
свойствах автомобиля. В проекте представлены в табличном и графическом
виде следующие характеристики:

– скорости движения на разных передачах;

– тяговые усилия на ведущих колесах на разных передачах;

– силы сопротивления движению;

– динамический фактоp на разных передачах при полной и частичной
загрузке автомобиля (динамический паспорт).

Расчет состоит в вычислении в заданном диапазоне частот (700 – 5600)
вращения коленчатого вала n, скорости движения автомобиля V(n), тяговых
усилий на ведущих колесах Pk(n), сил сопротивления движению Pf(n) и
Pw(n), динамического фактора по тяге Dk(n) и сцеплению колес Df(n) на
разных передачах по формулам:

0.378 * n * Rk

V(n) = ; ( 4 )

Uкп * Uo

Pk(n) = Me(n) * Uкп * Uo * тр / Rk ; (
5 )

Pf(n) = 9.81 * Ga * f(V);
( 6 )

где f(V) = fo * ( 1 + V(n)2/19500 );

Pw(n) = kw * Fв * V(n)2/13;
( 7 )

где Fв = 0.78 * Bа * Hа – для легковых автомобилей;

Pk(n) – Pw(n)

Dk(n) = ; ( 8
)

9.81 * Ga

9.81 * Gвк * – Pw(n)

D(n) = . ( 9 )

9.81 * Gвк

Радиус качения колеса можно определить исходя из обозначения
устанавливаемых на автомобиле шин по формуле

Rk = ( dп/2 + bп*kh ) *ш,

где ш – коэффициент деформации шины (0.93 … 0.95);

dп – посадочный диаметр колеса, м;

bп – ширина пpофиля шины, м;

kh – коэффициент, определяемый отношением высоты пpофиля шины к
его шиpине (kh= 0.9 … 0.92 – для легковых

На графике тяговой характеристики должна быть показана величина силы
суммарного дорожного сопротивления, характерная для данного типа
автомобиля, определяемая по формуле

P = 9.81 * Ga * .
( 10 )

коэффициент суммарного сопротивления дороги определяется по формуле

fo + ,
( 11 )

где – профильный уклон дороги, %.

Для дорог различных категорий установлены следующие максимально
допустимые продольные уклоны :

для первой категоpии = 0.03;

для второй категоpии = 0.04;

для третьей категоpии = 0.05;

для четвертой категоpии = 0.06;

для пятой категоpии = 0.07.

Таблица №6

Исходные данные для расчета тягово-скоростных характеристик.

ПараметрРазмерностьОбозначениеЗначениеРадиус качения
колесамRk0,341Передаточное число главной передачи-Uo3,9Передаточные
числа коробки передач Uкп:- первая передача-U13,50- вторая
передача-U22,26- третья передача-U31,45- четвертая передача-U41,0КПД
трансмиссии-КПДтр0,9Коэффициент сопротивления качению-fo0,018Коэффициент
обтекаемости-kw0,3Коэффициент сцепления-коэфсцеп0,8Полная масса
АТСкгGa2710Масса,приходящаяся на ведущие колесакгGвк1435Ширина АТС
(колея)мBa1,940Высота АТСмHa1,970Расчет радиуса качения колеса
(маркировка – 185/82R15)

Коэфдефш.=0,95

dп=15*25,5=0,378 м

bп=0,185

kh=0,9

Rk=(0,378/2+0,185*0,92)*0,95=0,341

Расчет для первой передачи для n=1400 об/мин.

V(1400)=(0,105*1400*0,36)/(3,5*3,9)=13,23 км/ч

Pk(1400)=185,8*3,5*3,9*0,9/0,341=6692 Н

Pf(1400)=9.81*2710*(0.018*(1+13,22/19500))=482,8 Н

Pw(1400)=0.3*(0.78*1.97*1.94)*13,22/13=11,4 Н

Dk(1400)=(6692-11,4)/(9.81*2710)=0.251

Dкоэфсцеп(1400)=9,81*1435*0,8-11,4)/(9,81*1435)=0,798

На график динамической характеристики наносятся значения f0 и в том же
масштабе, что и Dk. Величена f0 определяет передачу, на которой
автомобиль может равномерно двигаться по ровной дороге.

Максимальный подъем, который способен преодолеть автомобиль,
определяется по формуле:

б=-f0

Максимальная величина дорожного сопротивления, преодолеваемого на

– первой передаче: 1=0,256

– второй передаче: 2=0,165

– третьей передаче: 3=0,103

– четвертой передаче: 4=0,07

Максимальный подъем, который способен преодолевать автомобиль на:

– первой передаче: б=0,256-0,018=0,238

– второй передаче: б=0,147

– третьей передаче: б=0,085

– четвертой передаче: б=0,052.

Сила суммарного дорожного сопротивления:

Pсум=9,81*2710*(0,018+0,03)=1276,1 Н

Для определения динамических параметров частично загруженного автомобиля
строится номограмма. Необходимо построить номограмму для загрузки
автомобиля от) до 100%. Масштаб шкалы m0 находится по формуле:

m0= m100*G0/Ga

где m100 – масштаб основной шкалы Dk(n) для полностью загруженного
автомобиля.

m0=2*1815/2710=2,7 см

На основании совместного гравика Df и f0, определяется возможность
движения автомобиля по заданной дороше по условию:

f0?Dk?Df

0.018?Dk?Df

Таблица №7

Результаты расчета тягово-скоростных характеристик.

ПередачаЗрачение при оборотах ne,об/минn,
об/мин7001400210028003500420049005600Me,
H*м173,2185,9191,2189,1179,5162,6138,2106,5ПерваяV,
км/ч6,6113,2319,8426,4633,139,746,352,9Pk6234669268826806646358534977383
4Pf479,6482,82488,19495,7505,4517,2531,1546,9Pw2,8511,3925,6345,5671,210
2,5139,6182,3Dk0,2340,2510,2570,2540,2400,2160,1810,137Df0,7990,7980,797
0,7960,7940,7920,7890,785ВтораяV,
км/ч10,220,530,740,951,261,571,781,9Pk40254321444443944173377932142476Pf
481,1488,8501,7519,7542,9571,2604,7643,4Pw6,827,361,5109,3170,8245,9334,
7437,2Dk0,1510,1610,1640,1610,1500,1320,1080,076Df0,7990,7970,7950,7910,
7860,7800,7730,765ТретьяV,
км/ч15,931,947,963,979,895,8111,8127,7Pk25822772285128192677242520621588
Pf484,8503,6534,9578,6634,9703,8785,1878,9Pw16,666,4149,3265,5414,8597,4
813,11061,9Dk0,0960,1010,1040,0960,0850,0680,0460,018Df0,7980,7940,7880,
7780,7660,7520,7340,715ЧетвертаяV,
км/ч23,246,369,592,6115,8138,9162185,2Pk17811912196619441846167214221095
Pf491,7531,2596,9688,9807,37952,111231320,4Pw34,9139,6313,9558,2872,1912
5617102232,8Dk0,0650,0680,0620,0520,0360,015-0,02-0,042Df0,7970,7880,774
0,7550,7300,6990,6630,621

Рисунок №3

На основании выполненых расчетов, делается вывод о тягово-скоростных
качествах микроавтобуса РАФ-2203. Максимальныя скорость движения,
согласно графику, – 136 км/ч.Максимальная скорость движения,
зафиксированныя при испытаниях, – 125 км/ч. Это различие в скоростях
объясняется погрешностью округления расчетов, неточностью формул.

По номограмме можно также определить запас силы тяги при различной
загрузки микроавтобуса.

Рисунок №4

5. Разгон и торможение автомобиля.

К характеристикам разгона и торможения, подлежащим расчету, относятся
следующие:

– ускорения автомобиля на разных передачах;

– скорости, при которых происходит переключение передач;

– время и путь разгона до предельной скорости;

– тормозной и остановочный путь автомобиля.

Для вычисления перечисленных характеристик используются результаты
тягового расчета на передачах. Ускорения автомобиля на дороге с уклоном
= 0 % определяются по формуле

Dk(n) –
f(V)

Jk(n) = 9.81 ,

Yk

Iш + Iдв * Uкп2 * Uo2 * тр

где Yk = 1 + , коэф. учета

Ga * Rk2
вращающихся масс

Iш и Iдв – моменты инерции двигателей автомобилей и шин.

Для автомобиля РАФ-2203: Iдв=0,34 кг*м2; Iш=4,8 кг*м2

Расчет ускорений выполняется для всех передач и для всего диапазона
скоростей. Результаты расчетов занесены в таблицу №8 и отображены на
графике.

Таблица №8

Результаты расчета ускорений автомобиля.

ПередачаЗначения при оборотах ne,
об/минn7001400210028003500420049005600Первая

Y1=1.195V,
км/ч6,613,219,826,533,139,746,352,9f(V)0,01800,018010,018030,018050,0180
80,018110,018150,01819Dk(n)0,2340,2510,2570,2540,2400,2160,1810,13Jk(n)1
,7771,9161,9691,9361,8251,6271,3420,978Вторая

Y2=1.089V,
км/ч10,220,530,740,951,261,571,781,9f(V)0,018010,018030,018060,018120,01
8190,018260,018360,01848Dk(n)0,1510,1610,1640,1610,1500,1320,1080,076Jk(
n)1,1971,2871,3141,2861,1871,0240,8070,518Третья

Y3=1.045V,
км/ч15,931,947,963,879,895,8111,8127,7f(V)0,018020,018070,018160,018290,
018450,018650,018880,0191Dk(n)0,0960,1020,1010,0960,0850,0680,0460,019Jk
(n)0,7320,7880,7770,7290,6240,4630,2540Четвертая

Y4=1.029V,
км/ч23,246,369,592,6115,7138,9162,1185,2f(V)0,018040,018150,018340,01860
,01890,01890,01980,0204Dk(n)0,0650,0660,0620,0520,0360,015-0,016-0,042Jk
(n)0,4470,4560,4160,3180,162-0,041-0,342-0,595

Рисунок №5

Вpемя разгона автомобиля на k-й передаче находится по формуле:

tpk = tk + tпk ,

где tk – время движения на передаче, с; tпk – время переключения
передачи,с; tпk=0,5.

Время движения с ускорение на k-ой передаче tk, можно найти по формуле:
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,

гдеVн и Vк – скорости начала и конца разгона на передаче.

Приближенно время разгона можно найти суммированием элементарных
временных интервалов, на которых можно полагать ускорение постоянным.
Эти временные интервалы dtj (с) будут равны отношению приращения
скоростей движения dVj (м/с) к средним за интервал ускорениям Jcpj
(м/с2)

n n dVj n
2*(Vj – Vj-1)

tk = dtj = = ,

j=1 j=1 Jcpj j=1
Jj + Jj-1

где Jcpj = 0.5*(Jj + Jj-1), J0 = 0.

Пpи расчете следует учитывать снижение скорости движения автомобиля при
переключении передач на величину

dVп = 9.81 * tпk * f(V).

Поэтому начальная скорость движения после переключения передачи будет
определяться по формуле

Vн = Vk – dVп.

Путь разгона автомобиля на k-й передаче находится по формуле:

Spk = Sk + Sпk ,

где Sk – путь движения на передаче, м;

Sпk – путь, проходимый автомобилем при переключении передачи, м.

Путь разгона можно вычислить путем интегрирования ускорения
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или приближенно, суммированием элементарных приращений пути dSj :

n n
n (Vj + Vj-1)

Sk = dSj = Vcp dtj = dtj .

j=1 j=1
j=1 2

Путь, пройденный автомобилем за время переключения передачи,
определяется по формуле

Sпk= 0.5 * tпk * [Vk + (Vk – dVп)]

или с учетом выражения:

Sпk = [Vk – 0.5 * 9.81 * tпk * f(V)] * tпk ,

где Vk – конечная скорость на передаче

Результаты расчетов представленны в таблицах 9 и 10.

По результатам расчета строятся графики времени и пути разгона в
зависимости от скорости автомобиля.

Таблица №9

Интервал скоростей и характеристики переключения передач.

ПередачаСкорость, м/с

tnk, c

dVn,м/c

Snk, м

f(Vk)VнVkПервая1,839,190,50,0884,570,0181Вторая9,119,920,50,099,940,0183
Третья19,8331,040,50,09315,50,0189Четвертая30,95380,5—Таблица №10

Расчет времени и пути разгона автомобил на передачах.

ПередачаСкорость, км/ч (м/с)Ускорение, м/с2Jср. м/с2dt, ct, cVcp., км/ч
(м/с)dS, мS,
мVj-1VjJj-1JjПервая6,6(1,8)13,2(3,7)1,781,911,851,031,039,9(2,8)2,92,913
,2(3,7)19,8(5,5)1,911,971,940,931,9616,5(4,6)4,37,219,8(5,5)26,5(7,4)1,9
71,941,950,972,9323,2(6,5)6,313,526,5(7,4)33,1(9,2)1,941,831,890,953,882
9,8(8,3)7,921,4Вторая32,8(9,1)41(11,4)1,311,291,31,775,6536,9(10,3)18,13
9,541(11,4)51,2(14,2)1,291,191,242,267,9146,1(12,8)28,968,451,2(14,2)61,
5(17,1)1,191,031,113,2211,1356,4(15,7)50,611961,5(17,1)71,7(19,9)1,030,8
10,923,0414,1766,6(18,5)56,2175,2Третья71,4(19,8)79,8(22,2)0,690,620,653
,717,8775,6(21)77,7252,979,8(22,2)95,8(26,6)0,620,460,548,1526,0287,8(24
,4)198,9451,895,8(26,6)104,4(29)0,460,350,4632,02101,1(27,8)166,8618,610
4,4(29)111,8(31)0,350,250,36,6738,69108,1(30)200818,6Четвертая111,4(31)1
15,7(32)0,20,160,186,6745,36113,6(31,5)2101028,6115,7(32)127,8(36)0,160,
080,1228,473,69121,8(33,8)958,21986,8127,8(36)136,8(38)0,0800,0462,5136,
2132,3(36,8)23004286,8Рисунок №6

Время и путь разгона автомобиля.

Теоретический тормозной путь подсчитывается по формуле:

Sт=Vт2/(2*9.81*ц),

Где Vт – скорость начала торможения м/с;

ц – коэффициент сцепления.

Остановочный путь определяется с учетом квалификации водителя, типа и
состояния тормозной системы в эксплуатации и вычесляется по формуле:

So=Sт*Kэ+(tp+tт)*Vт,

где tp – время реакции водителя, tp=1,2c;

tт – время запаздывания срабатывания тормозной системы, tт=0,2с;

Кэ – коэффициент, учитывающий эксплуатационное состояние тормозов,
Кэ=1,5с.

Расчет тормозного и остановочного путей производится для всего
возможного диапазона скоростей движения микроавтобуса РАФ-2203 по
горизонтальной дороге с коэффициентом сцепления ц=0,6. Результаты
вычислений представленны в таблице №11 и на графике.

Таблица №11

Результаты расчета тормозного и остановочного пути.

Скорость Vт, м/с5101520253035404550Путь Sт,
м2,128,4919,1133,9853,0976,45104,06135,92172,02212,37Тупь Sо,
м10,1826,7449,6778,97114,64156,68205,09259,88321,03388,56

Рисунок №7

Максимальное замедление автобуса и тормозные моменты на колесах в
значительной степени определяются состоянием дороги.

Реакции между колесами и дорогой вычисляются по формулам:

Z1=9,81*(G1+(Ga* ц*Hg)/La),

Z2=9,81*(G2-(Ga* ц*Hg)/La),

где Z1 и Z2 – реакции между дорогой и, соответственно, передними и
задними колесами, H;

G1 и G2 – масса автомобиля приходящаяся на передние и задние
колеса, соответственно, Н;

Hg – вертикальная координата (высота) центра тяжести автомобиля,
м, Hg=0,75;

La – база автомобиля, м.

Тормозные моменты на колесах вычисляются по формулам:

Мт1=Z1* ц*Rk;

Мт2=Z2* ц*Rk,

Где Rk – радус качения колеса, м.

Результаты расчетов представленны в таблице №12.

Максимальное замедлени находится по формуле:

Jmax=9,81*ц;

Jmax=9,81*0,6=5,89 м/с2.

Таблица №12

Тормозные моменты на колесах автомобиля.

Коэффициент сцепления ц0,10,30,50,70,9Реакции,
НZ11326914790163131783519357Z213316117941027287507228Тормозные моменты,
Н*мМт14521512278142575940Мт24541207175120892218

Рисунок №8

Для проверки правильности расчетов вычисляется значение ц,
соответствующее точке пересечения зависимостей Z1(ц) и Z2(ц). Это
значение должно совпадать с вычисленным по формуле:

ц =(a-b)/(2*Hg),

где a и b – горизонтальные координаты центра тяжести автомобиля,
вычисляемые по формулам:

a=La*G2/Ga; b=La*G1/Ga.

La=a+b

Проверка:

а=2,62*1436/2710=1,39; b=2,62*1275/2710=1,23

La=2,62

ц =(1,39-1,23)/(2*0,75)=0,16/1,5=0,11

Расчеты выполненыверно, т.к.вычесленное значение ц=0,11 совпадает с
графическим значение ц.

6. Мощностной баланс и путевой расход топлива.

Под мощностным балансом понимается распределение мощности двигателя по
видам сопротивлений движению автомобиля с учетом потерь на трение.
Исхлдными для расчета являются зависимости эффективной мощности Ne(n) и
удельного эффективного расхода топлива ge(n) от частоты вращения
коленчатого вала n и результаты тягового расчета.

Вычисление мощностных характеристик производится по следующим формулам:

1. Мощность, подводимая к ведущим колесам автомобиля:

Nk(n)=Ne(n)*зтр,

где зтр – КПД трансмиссии.

2. Потери мощности в трансмиссии на трение

Nт(n)=Ne(n)*(1- зтр).

3. Мощность, затрачиваемая на преодоление сил сопротивления:

– воздуха Nw(n)=V(n)*Pw(n)/3600,

– качению Nf(n)=V(n)*Pf(n)/3600.

4. Запас мощности

Nз(n)=Nk(n)-Nw(n).

5. Мощность двигателя, необходимая дл равномерного движения автомобиля
по горизонтальной дороге

Nрд(n)=(Nf(n)+Nw(n))/ зтр

6. Путевой расход топлива

Q100(n)=(Kn(n)*ge(n)*Nрд(n))/(10*V(n)*Ro)

где Kn(n) – коэффициент, используемый для корректирования путевого
расхода топлива в зависимости от нагрузки двигателя.

Kn(n)=2,054-1,724*(Nрд(n)/Ne(n))-0,774*(Nрд(n)/Ne(n))2+1,443*(Nрд(n)/Ne(
n))3

Ro=0,725 г/см3 – плотность бензина

V(n) – скорость автомобиля, км/ч.

Таблица №13

Расчет мощностных и топливных характеристик.

ПередачаПарам.Размерн.ЗначениеnОб/мин7001400210028003500420049005600NeкВ
т12,6927,2442,0255,4165,7771,4870,9162,43geг/кВт*ч342,33310,96292,05285,
60291,61310,07340,99384,38NkкВт11,4224,5137,8249,8759,1964,3363,8256,18N
ткВт1,2682,7234,2025,5406,5777,1487,0916,243ПерваяVкм/ч6,6113,2219,8426,
4533,0739,6846,3152,91NwкВт0,00520,04170,14090,33420,65271,12791,79112,6
736NfкВт0,88061,7732,68913,64064,63935,69726,82598,033NрдкВт0,98422,0164
3,14454,41645,88017,58359,574511,901NзкВт11,41424,47237,68149,53258,5463
,2062,0253,51Kn-1,9231,9221,9211,9121,8941,8641,8101,707Q100л/100км6,733
6,2656,1176,3016,8537,8329,32111,427ВтораяVкм/ч10,2420,4830,7340,9751,22
61,4671,7081,95NwкВт0,01930,15510,52361,24132,4244,1896,6529,93NfкВт1,36
812,784,27975,91107,7179,74412,03314,63NрдкВт1,54163,26135,3377,94711,26
915,48120,76227,289NзкВт11,4024,3637,2948,6256,76860,14257,16646,256Kn-1
,83571,83891,82551,79501,74311,65891,51911,273Q100л/100км6,4806,2266,386
,3678,079,8212,4216,10ТретьяVкм/ч15,9631,9347,963,8679,8395,8111,76127,7
3NwкВт0,0730,5871,9824,79,18015,86325,19337,601NfкВт2,1484,4637,1110,256
14,06518,70624,34331,143NрдкВт2,4685,61210,10316,61725,82838,4155,03776,
383NзкВт11,34623,92735,83545,16650,01348,46938,62818,585Kn-1,69981,67851
,61471,50621,34491,1280,92431,4289Q100л/100км6,8457,0677,9669,60912,216,
07621,71429,724ЧетвертаяVкм/ч23,1546,369,4592,61115,75138,91162,06185,21
NwкВт0,2231,7916,04514,32927,98648,3676,749114,63NfкВт3,1596,82511,50517
,70325,92836,68550,48067,822NрдкВт3,7599,57419,535,59159,90594,495141,41
7202,27NзкВт11,19622,72331,77335,53731,20615,971-12,975-58,44Kn-1,5121,4
151,2311,0090,9311,7566,98337,704Q100л/100км7,318,45510,78214,43419,8442
7,73739,12855,325 По результатам расчетов мощностей и путевого расхода
топлива, выполненых для всех передач, строится график мощностного
баланса и график экономической характеристики автомобиля.

Определение значений Nk(n), Nт(n), Nw(n), Nf(n), Nз(n), Nрд(n), Q100(n)
на первой передаче при частоте вращения каленчатого вала n=1400 об/мин:

Nk(n)=27.2*0.9=24.5 кВт

Nт(n)=27,2*(1-0,9)=2,72 кВт

Nw(n)=13,2*11,4/3600=0,0418 кВт

Nf(n)=13,2*482,8/3600=1,77 кВт

Nз(n)=24,5-0,0418=24,47 кВт

Nрд(n)=(1,77+0,0418)/0,9=2,02 кВт

Kn(n)=2,054-1,724*(2,02/27,2)-0,744(2,02/27,2)2+1,443*(2,02/27,0)3=1,92

Q100(n)=(1,92*310,9*2,02)/(10*13,2*0,725)=6,27 л/100км

Рисунок №9

Рисунок №10

С помощью мощностного баланса можно получить показатели динамичности
микроавтобуса. Запас мощности можетбыть использован для преодоления
повышенного сопротивления дорогиили разгона автомобиля. При полном
полном открытии дроссельной заслонки карбюратора, максимальную скорость
микроавтобус РАФ-2203 развивает, когда мощность, подводимая к ведущим
колесам, равна мощности, затрачиваемой на преодоление сил сопротивления.
При движении автомобиля по той же дороге, но с меньшей скоростью,
водитель должен прикрыть дроссельную заслонку. В этом случае изменится
величина мощности Nw, Nf и Nз. Знание показателя скорости движения дает
возможность более точно спланировать перевозки пассажиров.

Топливная экономичность позволяет оценить расход топлива при движении.

7. Расчет характеристик движения на заданном маршруте.

Необходимо определить среднюю скорость, время движения и расход топлива
при прохождении автомобилем заданного маршрута длинной 20 км.

Результаты вычислений и характеристики маршрута, включая состояние
дорожного покрытия и длинну участков, приведены в таблице.

Суммарное дорожное сопротивление на участках вычисляется по формуле:

Ш=fo+б,

где fo – коэффициент сопротивления качению, б – уклон дороги.

Время движения на маршруте определяется по формуле:
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;

где Si – длинна i-го участка маршрута;

Vi – расчетная скорость на i-ом участке, км/ч

Ei=1 – поправочный транспортный коэффициент

n – количество участков.

Средняя скорость на маршруте вычисляется по формуле:

Vcp=Sm/Tcp,

где Sm – общая протяженность маршрута.

Количество топлива, необходимое для прохождения маршрута, определяется
по формуле:
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,

где Qi – путевой расход топлива на i-том участке.

Средний путево расход топлива на маршруте вычисляется по формуле:

Qcp=100Qm/Sm

Таблица №14

Расчет характеристик движения на маршруте.

Длинна участка Si, км Тип покрытияПрепятствияfoУклон бОграничение
скоростипередачаVi, км/чQi, л/100 кмНасел.
пунктподъем2,0В–0,030,04110IV448,20,5А+-0,0180,0240II407,11,0А-+0,0180,
02110IV110181,5Б–0,0220,03110IV9114,20,5А+-0,0180,0230I306,32,5А–0,018
0,02110IV110182,0В-+0,030,04110IV448,25,0В–0,030,04110IV448,24,0Б–0,02
20,03110IV9114,21,0Б+-0,0220,0330I306,320 км10,9 Типы дорожного
покрытия:

А – асфальтобетон в отличном состоянии;

Б – асфальтобетон в удовлетворительном состоянии;

В – булыжное в хорошем состоянии.

Время движения на маршруте:

Тср=2/(44*1)+0,5/40*1+1/110*1+1,5/91*1+0,5/30*1+2,5/110*1+2/44*1+5/44*1+
4/91*1+1/30*1=0,359 ч ? 22мин

Средняя скорость на маршруте:

Vcp=20км/0,359ч=55,71 км/ч

Количество топлива, необходимое для прохождения маршрута:

Qm=0,01*(2*8,2+0,5*7,1+1*18+1,5*14,2+0,5*6,3+2,5*18+2*8,2+5*8,2+4*14,2+1
*6,3)=1,91л

Средний расход топлива на маршруте:

Qcp=100*1,91/20=9,55 л

Заключение.

Силовой, мощностной балансы автомобиля и динамическая характеристика
автомобиля позволяют оценить его динамичность, такой важный
эксплуатационный показатель, как скорость движения автомобиля при
заданных дорожных условиях. Поэтому курсовая работа ставит своей задачей
расчет тяговых, динамических и мощностных характеристик автомобиля.

Расчетные значения всех характеристик сравниваются со значениями,
полученными при стендовых испытаниях. В бошенстве случаев они не
совпадают. Это объясняется погрешностью округления полученных значений,
а так же неточностью формул, по которым расчитывались характеристики.
Так же двигатель в процесса эксплуатации изнашивается и часть мощности
расходуется на питание приборов или теряется при неустановившихся
режимах работы двигателя.

Список использованной литературы.

1. «Краткий автомобильный справочник.»/ НИИАТ.М:Транспорт,1985.-224с

2. «Подвижной состав автомобильного транспорта: методические указания к
курсовому проекту. Специальность 060813 – Экономика у управление на
предприятии транспорта.»/Сост.: Е. И. Зайцев, Р. А. Марышев, Т. Г.
Шульженко; СПбГИЭА.-СПб, 1999.-36с.

3. К.С. Фучатжи. «Автомобиль РАФ-2203 и его модификации. Руководство по
ремонту. Каталог деталей»/ Арго-книга.М:Ассоциация независимых
издателей,1998.-420с.

Содержание.

Введение. 2

1. Исходные данные для расчета и компоновочная схема автомобиля. 3

2. РАСЧЕТ УДЕЛЬHЫХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ АВТОМОБИЛЯ 7

3. Внешние скоростные характеристики автомобиля. 10

4. Тягово-скоростные характеристики автомобиля. 13

5. Разгон и торможение автомобиля. 22

6. Мощностной баланс и путевой расход топлива. 33

7. Расчет характеристик движения на заданном маршруте. 39

Заключение. 41

Список использованной литературы. 42

Содержание. 43

Похожие документы
Обсуждение
    Заказать реферат
    UkrReferat.com. Всі права захищені. 2000-2019