Расчет автомобиля с ГМП - Транспорт курсовая работа

Главная

Транспорт
Расчет автомобиля с ГМП

Автомобиль, теория эксплуатационных свойств. Определение параметров приемистости автомобиля. Определение мощности двигателя. Построение внешней скоростной характеристики двигателя. Тяговая, динамическая, топливная характеристики автомобиля. Выбор шин.


посмотреть текст работы


скачать работу можно здесь


полная информация о работе


весь список подобных работ


Нужна помощь с учёбой? Наши эксперты готовы помочь!
Нажимая на кнопку, вы соглашаетесь с
политикой обработки персональных данных

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
1.3. Определение фактора обтекаемости
2.1. Определение мощности затрачиваемой на преодоление силы сопротивления дороги
2.2. Определение мощности затрачиваемой на преодоление силы сопротивления воздуха
3. Построение внешней скоростной характеристики двигателя
4. Согласование характеристик ДВС-ГДТ
5. Построение характеристик совместной работы ДВС-ГДТ
6. Определение передаточного числа механических элементов трансмиссии автомобиля
6.1. Определение передаточного числа главной передачи
6.2. Определение передаточных чисел механической КПП
7. Тяговая и динамическая характеристики автомобиля
8. Определение параметров приемистости автомобиля
8.2. Построение графиков времени и пути разгона
9. Топливная характеристика автомобиля
Определение собственной массы автомобиля
где kо=1.075 - коэффициент собственной массы автомобиля, mг=2500 кг - грузоподъемность автомобиля
Определение полной массы автомобиля
mа=(mо+mг+(mп+mб)*(z+1))=(2688+2500+(75+5)*(2+1))=5428 кг (1.2)
где mп=75 кг - масса пассажира, mб=5 кг - масса багажа на одного пассажира,z=2 - количество сидячих мест для пассажиров
Определение распределения нагрузки по осям:
где kа2=0.7 - коэффициент распределения масс.
mо2=mо*kо2=2688*0.525=1411 кг (1.5)
где kо2=0.525 - коэффициент распределения масс.
Шины выбирают исходя из наибольшей нагрузки которая приходится
на одну шину. Нагрузка на одну шину передних колес
где nк=4 - число колес неуправляемого моста.
По наибольшей нагрузке и максимальной скорости движения автомобиля выбираем шины по ГОСТ 5513-86 [3, табл. 10]:
1.3. Определение фактора обтекаемости
Определение площади лобового сопротивления
F=Ш*B•0,8=2,15*2,20•0,8=3,784 м2 (1.9)
W=F*kв=3,784*0,6=2,27 Н*с2/м2 (1.10)
где kв=0.6 Н*с2/м4- коэффициент обтекаемости, [2, стр.42].
где k - количество пар цилиндрических колес,
l - количество пар конических (гипоидных) колес,
Т.к. в рассматриваемом автомобиле ГДТ работает совместно с 3-х ступенчатой механической КПП то:
зтр1=0.98І*0.971*0.9953=0,92 (1.12)
зтр2=0.98І*0.971*0.9953=0,92 (1.13)
для 3-й (прямой) зтр3=0.980*0.971*0.9953=0,95 (1.14)
2.1.Определение мощности затрачиваемой на преодоление силы сопротивления дороги
Определение коэффициента сопротивления качению
шv=fo+kf*(Vмах/3,6)2=0,018+7*10-6*(90/3,6)2=0,022374 (2.1)
где fo=0,018 - коэффициент сопротивления качению при малой скорости,
kf=7*10-6 - коэффициент учитывающий влияние скорости,
Vмах=90 км/ч - максимальная скорость движения.
Определение мощности затрачиваемой на преодоление силы сопротивле- ния дороги.
Nд=шv*mа*g*Vмах/3600=0,022374*5428*9,81*90/3600=29,782 кВт (2.2)
где g=9,81 м/с2 - ускорение свободного падения.
2.2.Определение мощности затрачиваемой на преодолние силы сопротивления воздуха
Nв=W*(Vмах)3/46656=2,27*903/46656=35,475 кВт (2.3)
Nдв=(Nд+Nв)/(зтр*kр)=( 29,782 +35,475)/(0,95*0,86)=79,414 кВт (2.4)
где kр=0,86 - коэффициент коррекции .
По приложению 3 [1] согласно параметрам, оговоренным в задании принимаем двигатель ЗМЗ-513.10, который имеет следующие параметры:тип двигателя бензиновый рабочий объем двигателя, л 4,25 количество цилиндров V8 степень сжатия 7,6 номинальная мощность Nмах, кВт 88,3 частота вращения при Nмах, мин-1 3300 максимальный крутящий момент Ммах, Нм 290 частота вращения при Ммах, мин-1 2000--2500
3. ПОСТРОЕНИЕ ВНЕШНЕЙ СКОРОСТНОЙ ХАРАКТЕРИСТИКИ ДВИГАТЕЛЯ
Параметры тягово-скоростных свойств автомобиля обычно определяют при работе двигателя с полной подачей топлива, т.е. при работе двигателя по внешней скоростной характеристике, которая представляет собой зависимость эффективных показателей двигателя от частоты вращения коленчатого вала.
Важнейшими параметрами внешней скоростной характеристики являютсяэффективная мощность Nе, крутящий момент Ме, удельный эффективный расход топлива gе, часовой расход топлива Gт.
Определение крутящего момента при максимальной мощности
МN=9550*Nмах/nN=9550*88,3/3300=256 Нм (3.1)
Определение коэффициента приспосабливаемости по моменту: kм=1,13
Определение коэффициента приспосабливаемости по частоте: kщ=1,4
Пределы изменения нагрузки на двигатель, соответствующей его устойчивой работе, т.е. способности автоматически приспосабливаться к изменениям нагрузки на колесах оценивают запасом крутящего момента Мз (%) Мз=(Ммах-МN)*100/МN=(290-256)*100/256= 13,28 % (3.2)
Определение эффективных показателей двигателя (двигатель без ограничителя):
Nе=Nмах*[a*(nе/nN)+b*(nе/nN)2-c*(nе/nN)3], кВт (3.7)
Ме=МN*[a+b*(nе/nN)-c*(nе/nN)2], Нм (3.8)
gе=gN*[a1+-b1*(nе/nN)+c1*(nе/nN)2], г/(кВт*ч) (3.9)
где nе - текущая частота вращения коленчатого вала, 1/мин, a1=1.2, b1=1.0, c1=0.8 - эмпирические коэффициенты, зависящие от типа двигателя.
При эксплуатации часть мощности двигателя расходуется на неучтенные при снятии стендовой внешней скоростной характеристики потребители, а условия, в которых работает двигатель, отличаются от стандартных. Мощность, передаваемая через трансмиссию на ведущие колеса, меньше определяемой внешней скоростной характеристикой. Поэтому при использовании стандартной внешней скоростной характеристики для расчета тягово скоростных свойств значения полученных по ней мощностей нужно умножить на коэффициент коррекции kр, меньший единицы.
4. СОГЛАСОВАНИЕ ХАРАКТЕРИСТИК ДВС - ГДТ
Согласование характеристик двигателя и ГДТ заключается в выборе активного диаметра Dа гидротрансформатора, обеспечивающего наилучшее использование возможностей двигателя и ГДТ. Основной задачей согласования является обеспечение при определенной передаче в механической коробке ГМП наибольшего диапазона регулирования при наименьшем расходе топлива. Процесс согласования заключается в построении характеристик входа системы ДВС - ГДТ и выборе оптимальной.
Для этого следует выбрать принципиальную схему и безразмерную характеристику ГДТ. Безразмерная характеристика определяет зависимость КПД (зт.н.), коэффициента момента насосного колеса (лн), коэффициента трансформации (K) от передаточного отношения гидродинамической передачи (iт.н).
Бензиновые двигатели обладают достаточно высоким коэффициентом приспосабливаемости по моменту. Поэтому общий силовой диапазон системы ДВС - ГДТ может быть получен, в основном, регулированием работы двигателя.
В этом случае наиболее целесообразно применение прозрачных гидротрансформаторов, обладающих более низкими коэффициентами трансформации, чем непрозрачные или малопрозрачные. Прозрачность гидротрансформатора должна быть такой, при которой двигатель во время трогания автомобиля с места развивает наибольший крутящий момент, а затем по мере разгона переходит на режим максимальной мощности.
Для дальнейших расчетов принимаем малопрозрачный (П=1.6) гидротрансформатор марки ЛГ - 470, который имеет следующие параметры
Активный диаметр выбираем на режиме "СТОП" и на режиме максимальной мощности.
nео=0.8*nN=0.8*3300= 2640 об/мин (4.1)
Мео=МnN*[a+b*(nео/nN)c*(nео/nN)2]=203.093*[0,524+2,704*(2640/3300)- 1,852 *(2640/3300)2]=249.027 Нм (4.3)
где с=850 кг/м3 - плотность рабочей жидкости, [4, стр. 80], лно=3.19*106?мин2/м*об2- коэффициент момента насосного колеса на режиме "СТОП", (табл. 4.1.). Режим максимальной мощности.(4.4)
где лно=1.3*106?мин2/м*об2- коэффициент момента насосного колеса на режиме максимального КПД, (табл 4.1.). Принимаем активный диаметр Da=0.28 м.
5. ПОСТРОЕНИЕ ХАРАКТЕРИСТИК СОВМЕСТНОЙ РАБОТЫ ДВС-ГДТ
Для построения характеристики входа необходимо на график внешней характеристики двигателя нанести нагрузочные параболы гидродинамической передачи для ряда значений передаточного числа iт.н.
Основной характеристикой для расчета тягово-скоростных свойств автомобиля с ГМП является характеристика выхода системы двигатель-гидропередача, представляющая собой зависимость мощности Nт, крутящего момента Мт на валу турбинного колеса от частоты врыщения вала турбины nт при полной подаче топлива в двигателе. Исходными данными для расчета являются точки, характеризующие совместную работу двигателя и гидропередачи, и соотношения:
По данным характеристики входа системы двигатель-гидропередача строится кинематическая характеристика - зависимость частоты вращения насоса от скорости вращения турбины.
Вывод: В данной работе для заданного типа автомобиля был выбран малопрозрачный (П=1,6) гидротрансформатор ЛГ-470. Это связанно с тем, что из 4-х рассмотренных типов ГДТ (ГАЗ-13, М-21, ЗИЛ-111, ЛГ-470) у ЛГ-470 пучок передаточных отношений (i) плотнее чем у более прозрачных и, как видно из графика рис.5.1, в основном находится в диапазоне оборотов при которых двигатель развивает наибольший крутящий момент (Мкр=Мкр.max), а чтобы более полно использовать кривую ДВС
6. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПЕРЕДАТОЧНОГО ЧИСЛА
МЕХАНИЧЕСКИХ ЭЛЕМЕНТОВ ТРАНСМИССИИ АВТОМОБИЛЯ
6.1. Определение передаточного числа главной передачи
Передаточное число главной передачи выбирают из условия обеспечения максимальной кинематической скорости автомобиля при максимальной частоте вращения коленчатого вала двигателя и высших передачах в коробке передач.
iг.л.=(0.377*nN*rд)/(Vмах* iк.п.в)=(6.1)
где rд=0.31 м - динамический радиус колеса,
iк.п.в=1 - передаточное число в коробке передач на высшей передаче.
6.2. Определение передаточных чисел механической
Передаточное число низшей передачи iк.п.1 определяется из необходимости соблюдения следующих условий :
а) преодоления максимального сопротивления дороги
iк.п.1=(mа*g*шмах*rд)/( Мто*iг.л *зт.1)= (6.2)
=(5428•9.81•0.6•0.31)/(603.2•4.63•0.92)=3.855
где шмах=0.6 - максимальное сопротивление дороги, [5, стр. 30] ,
Мто=603.2 - момент на турбине при режиме, близком к "стоповому",
зт1=0.92 - КПД трансмиссии на 1-ой передаче.
б) возможности реализации по условию сцепления шин с доро-
iк.п.1=(mа*g•ц•rд)/( Мто*iг.л..*зт.1)= (6.3)
=(5428•9.81•0.95•0.31)/(603.2•4.63•0.92)= 4.2736
где ц=0.95 -- коэффициент сцепления ведущих колёс сдорогой, [4, стр. 85].
Количество передач в механической КПП принимаем равное 3. Распределение передаточных чисел механической КПП принимаем по закону геометрической прогрессии:
Передаточные числа механической КПП:
iт.р.1= iк.п.1*iг.л. =3.86•4.63=17,8718 (6.5)
iт.р.2= iк.п.2*iг.л =1.965•4.63=9.1 (6.6)
iт.р.3= iк.п.3*iг.л =1•4.63=4.63 (6.7)
Вывод: применение ГМП позволило снизить количество передач в КП с 5 до 3 по сравнению с механической трансмиссией, а также уменьшить передаточные числа механической КПП и главной передачи. Это позволяет уменьшить массу и размеры этих агрегатов, а также положительно скажется на проходимости автомобиля, т.к. уменьшение размеров главной передачи увеличивает дорожный просвет автомобиля.
7. ТЯГОВАЯ И ДИНАМИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКИ АВТОМОБИЛЯ
При наличии в трансмиссии гидротрансформатора нельзя для расчета силы Рт использовать методику, применяемую при расчете механической трансмиссии, так как гидропередача не обеспечивает однозначной зависимости между частотой вращения коленчатого вала и турбины, жестко связанной с ведущими колесами. Поэтому для построения тяговой характеристики автомобиля будем использовать выходную характеристику ДВС-ГДТ.
Для конкретной точки определяется: скорость движения
V=(Мт*nт*rд)/(iк.п.j*iг.л.*iрк.), км/ч (7.1)
Рт=(Мт* iкпj*iгл*iрк*зт.j)/ rд, Н (7.2)
динамический фактор полностью загруженного автомобиля
8. Определение параметров приемистости автомобиля
По полученным данным строим тяговую динамическую характеристики автомобиля. На график динамического фактора наносим кривые КПД трансмиссии на каждой передаче.
Вывод: сравнение зависимостей Рт=f(V) автомобиля с гидропередачей и автомобиля с механической трансмиссией позволяет установить следующие особенности. При наличии гидропередачи Vmin=0. Этому же значению скорости соответствует Рт max.
При установке гидротрансформатора автомобиль приобретает свойство
автоматически приспосабливаться к изменению внешних сопротивлений в относительно широких пределах.
Наиболее удобными и наглядными оценочными показателями приемистости являются время tр и путь Sр разгона автомобиля в заданном интервале скоростей. Для их определения используется графоаналитический метод, суть которого заключается в том, что расчетный интервал скоростей разбивается на участки, для каждого из которых считают ускорение.
8.2. Построение графиков времени и пути разгона
где j1 и j2 - ускорение в начале и конце участка.
где V1 и V2 - скорости в начале и конце участка.
?t - время, за которое скорость увеличивается от V1 до V2.
Определяя из равенства (8.4) t, получим
Полное время разгона tр в интервале скоростей от начальной V1 до ко-
нечной Vn равно сумме ?t1+?t2+?t3+….+?tn.
Путь за время t при равноускоренном движении на каждом участке
Подставив ?t из формулы (8.5), получим
где Vср=0.5(V22-V12) - средняя скорость на интервале.
Полный путь разгона от скорости V1 до скорости Vn
Принимая на каждом участке j=const, мы допускаем погрешность, которая будет тем меньше, чем меньше ?V=V2-V1.
Время на переключение передач минимальное и падением скорости можно пренебреч. Переход от одной передачи к другой определяется не только значениями силы тяги, но и КПД трансмиссии. Для обеспечения наименьшего расхода топлива переключение передач будем осуществлять в точках соответствующих взаимному пересечению кривых КПД трансмиссии на графике динамической характеристики.
9. ТОПЛИВНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА АВТОМОБИЛЯ
Топливная характеристика - это график зависимости расхода топлива от скорости движения на высшей передаче по горизонтальной дороге с твердым покрытием. Построение топливной характеристики производится в следующей последовательности:
1. Задаемся несколькими значениями скорости V.
2. Определяем значения коэффициента сопротивления движению для
где fо=0.02 - коэффициент сопротивления качению при малой скорости,
kf=7*10-6 - коэффициент учитывающий влияние скорости, [2, стр.33] ,
3. Определяем силы сопротивления дороги Pд, воздуха Pв, силу тяги Pт
и тяговую мощность Nт на ведущих колесах автомобиля:
4. Используя безразмерную характеристику ГДТ строим вспомогательный
5. По значениям скорости V и силы тяги Рт вычисляем значения ц
ц=(0.3772*Рт*rд3)/(с*g*Dа*V2*(iт.р.3в)3*змех), (9.7)
где iт.р.3=5.77 - передаточное число механической части трансмиссии на высшей передаче (6.10),
змех=0.892 - КПД механической части трансмиссии на высшей пере даче (1.15).
6. По величине ц из вспомогательного графика определяем передаточное отношение i ГДТ при движении со скоростью V.
7. Вычисляем частоту вращения насосного колеса ГДТ nн, которая равна частоте вращения коленчатого вала двигателя nе:
nн=nе=(V*iт.р.3в)/(0.377*rд*i), 1/мин (9.8)
а по характеристике ГДТ определяем КПД ГДТ - згдт.
8. По внешней скоростной характеристике ДВС определяем Nе100 при полной подаче топлива.
9. Определяем степень загрузки двигателя И по мощности и частоте вращения коленчатого вала Е:
И=Nт/(змех*згдт*Nе100)+(1-kр), (9.10)
10. Рассчитываем коэффициент, учитывающий зависимость удельного эффективного расхода топлива от степени загрузки двигателя по мощности kи и частоте вращения kч вала двигателя.
kи=1.2-0.14*И+1.89*И2-1.56*И3, (9.12)
kч=1.25-0.99*Е+0.98*Е2-0.23*Е3 (9.13)
11. Определяем путевой расход топлива.
Qs=((gN*kи*kч)*(Nт/(змех*згдт)+(1-kр)*Nе100))/(10*V*ст), л/100км (9.14)
где gN=240 г/кВт*ч - удельный расход топлива при Nemax, (табл. 3.1), ст=0.85 кг/л - плотность топлива.
Вывод: как видно из топливно-экономической характеристики расход топлива у автомобиля с ГМП выше в среднем на 15% по сравнению с автомобилем имеющим механическую трансмиссию, что объясняется гидравлическими потерями в гидротрансформаторе, и как следствие более низким КПД. При блокировке ГДТ КПД увеличивается, и расход топлива снижается до показателей автомобиля с механической трансмиссией.
1. Методичнi вказiвки до виконання курсового проекту з дисциплiни "Автомобiлi" для студентiв спецiальностi 7.090.228."Автомобiлi та автомобiльне господарство"./Укладач Литвиненко М.П. - Днiпропетровськ : ПДАБА,2001.-25с.
2. Литвинов А.С., Форобин А.К. Автомобиль: Теория эксплуатационных
свойств.- М.: Машиностроение, 1989.-304с.
3. Краткий автомобильный справочник.- М.: Транспорт,1985.-220с.
4. Гришкевич А.И. Автомобили: Теория.- Мн.: Выс. шк., 1987.-200с.
5. Проектирование трансмиссий автомобилей: Справочник / Под общ. ред.
А.И. Гришкевича. - М.: Машиностроение, 1984.- 272с.
Построение динамического паспорта автомобиля. Определение параметров силовой передачи. Расчет внешней скоростной характеристики двигателя. Мощностной баланс автомобиля. Ускорение при разгоне. Время и путь разгона. Топливная экономичность двигателя. курсовая работа [706,7 K], добавлен 22.12.2013
Построение внешней скоростной характеристики двигателя, график силового баланса, тяговая и динамическая характеристики. Определение ускорения автомобиля, времени и пути его разгона, торможения и остановки. Топливная экономичность (путевой расход топлива). курсовая работа [298,4 K], добавлен 26.05.2015
Изучение внешней скоростной характеристики двигателя автомобиля Урал 65514. Определение коэффициента полезного действия трансмиссии на отдельных передачах, тягово-скоростных свойств. Построение разгонной характеристики. Топливная экономичность машины. курсовая работа [1,2 M], добавлен 24.04.2015
Тип и назначения автомобиля, характеристика области его применения, условия эксплуатации и топливная экономичность. Определение полной массы автомобиля, подбор шин. Выбор числа передач и двигателя, построение его внешней скоростной характеристики. курсовая работа [978,2 K], добавлен 01.04.2014
Определение исходных параметров для расчета автомобиля. Мощность двигателя, установленного на автомобиле. Расчет и построение внешней скоростной характеристики двигателя. Определение передаточных чисел трансмиссии. Тяговые возможности автомобиля. курсовая работа [82,4 K], добавлен 26.03.2009
Подбор и построение внешней скоростной характеристики двигателя. Определение передаточного числа главной передачи. Построение графиков ускорения, времени и пути разгона. Расчет и построение динамической характеристики. Тормозные свойства автомобиля. курсовая работа [1,5 M], добавлен 17.11.2017
Определение полной массы автомобиля, подбор шин. Выбор двигателя, построение скоростной характеристики. Расчет передаточного числа главной передачи, выбор числа передач. Тяговая и динамическая характеристика автомобиля, топливный и мощностной баланс. курсовая работа [1,0 M], добавлен 02.03.2014
Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д. PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах. Рекомендуем скачать работу .

© 2000 — 2021



Расчет автомобиля с ГМП курсовая работа. Транспорт.
Контрольная Работа По Алгебре Седьмой Класс
Реферат Основная Часть
Курсовая работа по теме Технологический процесс изготовления мужской сорочки
Реферат по теме Современная теоретическая физика о параллельных и вложенных малых мирах-вселенных
Реферат по теме История создания сурдотехнических средств
Курсовая Работа На Тему Анализ Финансово-Хозяйственной Деятельности Предприятия
Реферат На Тему Методы Обследования Беременных
Курсовая работа по теме The types of extracurricular work in approach of foreign language
Методическое указание по теме Методика развития скоростно-силовых качеств (прыгучести) у юношей 13-17 лет, занимающихся спортивными играми
Дипломная работа по теме Приемы работы со стихотворением на уроках английского языка на разных этапах обучения
Нормы Ударения У Глаголов Реферат
Реферат Угловые Измерения
Дипломная работа по теме Взаимосвязь особенностей характера и адаптации военнослужащих
Сочинение 9.2 Задание
Грамотность Реферат
Курсовая работа по теме Благоустройство и озеленение жилого дома по адресу: Ярославская обл., Ярославский р-н, Карабихское сельское поселение
Реферат по теме Петр Первый
Контрольная Работа Единый Урок Безопасность Сети Интернет
Курсовая работа по теме Особенности сестринского ухода за пациентами с сахарным диабетом
Реферат: Системный анализ предприятия ОАО "Автоваз". Скачать бесплатно и без регистрации
Численные методы решения типовых математических задач - Математика курсовая работа
Развитие сюжетных композиций в рисунках детей среднего дошкольного возраста в процессе ознакомления с творчеством Ю.А. Васнецова - Педагогика дипломная работа
Особенности циклов развития круглых червей-возбудителей трасмиссивных филяриатозов - Медицина презентация