147763 (Тяговий розрахунок і розрахунок паливно-економічної характеристики автотранспортного засобу)

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ ТА НАУКИ УКРАЇНИ

АВТОМОБІЛЬНО-ДОРОЖНИЙ ІНСТИТУТ

ДЕРЖАВНОГО ВИЩОГО НАВЧАЛЬНОГО ЗАКЛАДУ

“ДОНЕЦЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ ТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСІТЕТ”

Факультет: “Транспортні технології”

Кафедра: “Автомобілі та двигуни”

1. КУРСОВА РОБОТА

Тема:

“Тяговий розрахунок і розрахунок паливно-економічної характеристики автотранспортного засобу”

Виконав:

cт – т групи ОПУТ – 07б

Хрипуненко Г.В.

Перевірив: Супрун В.Л.

1. Горлівка 2009 р.

РЕФЕРАТ

Об’єктом проектування виступає автобус.

Мета роботи: на основі вихідних даних спроектувати автобус, виконавши проектувальний тяговий розрахунок, розрахунок ПЕХ. Побудувати графіки характеристик тягового розрахунку.

АВТОБУС, КАРБЮРАТОРНИЙ ДВИГУН, ТЯГОВИЙ РОЗРАХУНОК, РОЗРАХУНОК ПАЛИВНО-ЕКОНОМІЧНИХ ХАРАКТЕРИСТИК, ПЕРЕДАТОЧНЕ ЧИСЛО, РОЗДАТОЧНА КОРОБКА, ЗВИЧАЙНА ПРОХІДНІСТЬ.

ВИХІДНІ ДАНІ

Варіант

Вихідні дані до виконання проектувального розрахунку вибираємо по першій літері прізвища та останній цифрі шифру залікової книжки:

– тип автомобіля – автобус;

– тип двигуна – карбюраторний двигун;

– тип прохідності – звичайна;

– пасажироміскість – 45 чол;

– максимальна швидкість руху υ_max = 40 м/с;

• коефіцієнт сумарного опору дороги на максимальній швидкості руху ψ_max = 0,4.

• Максимальний сумарний коефіцієнт опору дороги ψ_v=0,029.

ЗМІСТ

Вступ

1. Проектувальний тяговий розрахунок

1.1 Вибір прототипу

1.2 Компоновочна схема автомобіля

1.3 Побудова зовнішньої швидкісної характеристики

1.4 Побудова графіка силового балансу

1.5 Побудова графіка динамічної характеристики

1.6 Побудова графіка прискорень

1.7 Побудова графіка величин, зворотних прискоренням

1.8 Побудова графіків часу та шляху розгону АТЗ

1.9 Побудова графіка потужносного балансу

1.10 Побудова графіка паливно - економічної характеристики

Висновок

Література

ВСТУП

У теперішній час, коли неможливо з певністю казати, що автомобілебудування України знаходиться на висоті, більш гострим стає питання о створенні зовсім нових і більш досконалих автомобілів і їх конструкцій. Необхідно заповнювати пробіли у автотранспорті, незаповнені до цих пір. Також, необхідний більш глибокий аналіз пересування кількості пасажирів у легкових автомобілях. Необхідно вдосконалювати вузли, механізми конструкції автомобілів з метою зменшення їх металоємкості, енергоємності та ціни, що призведе до підвищення економічності та зниженню собівартості автомобілів. Таким чином даний курсовий проект направлений на досягнення поліпшення безпеки дорожнього руху автомобіля, підвищення техніко - економічних показників, підвищення приємистості автомобіля, комфорту керування в міських умовах руху.

1. Проектувальний тяговий розрахунок

1. Вибір прототипу

У зв’язку з тим, що проектувальний розрахунок, як правило, виконується, коли ще не виконана конструкторська проробка АТЗ який проектується, виникає необхідність у попередньому виборі окремих конструктивних параметрів. До них відносяться: габаритні розміри, компоновочна схема трансмісії, радіус коліс та ін.

Для вибору цих параметрів проектувальник орієнтується на вже існуючі конструкції, аналогічні по пасажироміскості. Згідно з цими параметрами, проектувальник обирає автобус. При цьому «прототип» розуміється не як одна фіксована для розрахунку модель, а можливо і декілька різних моделей, окремі параметри яких близькі до аналогічних параметрів АТЗ, який проектується. Далі конструктивні параметри «прототипу» використовуються проектувальником у розрахунку. Слід відмітити, що конструктивні параметри «прототипу» як правило, змінюються з урахуванням задач удосконалення конструкції АТЗ, який проектується. Іншими словами, габаритні розміри, власна маса. Параметри АТЗ, який проектується відрізняються від аналогічних параметрів «прототипу». В результаті аналізу існуючих конструкцій із позиції вихідних даних обираємо автомобіль Икарус - 256 і розробляємо компоновочну схему АТЗ, який проектуємо (див. рисунок 1.2).

1. Компоновочна схема автомобіля

При проектуванні нового автомобіля вносимо компоновочні и конструктивні зміни в конструкцію прототипу без зміни базових розмірів.

Табл. 1. - Зрівнювальна характеристика автомобілів

1. Побудова зовнішньої швидкісної характеристики двигуна проектованого АТЗ

На основі вихідних даних визначається потужність двигуна при максимальній швидкості руху за рівнянням потужносного балансу АТЗ:

, (1.1)

де – потужність двигуна при максимальній швидкості руху, кВт;

G_a – повна маса АТЗ, кг;

g – прискорення сили тяжіння м/с²;

ψ_V – коефіцієнт сумарного опору дороги при максимальній швидкості ψ_V = 0,029.

V_max – максимальна швидкість руху АТЗ м/с;

К_п – коефіцієнт опору повітряного середовища ;

F – лобова площа АТЗ, м²;

η_тр – коефіцієнт корисної дії трансмісії.

Повна маса вантажного автомобіля визначається по залежності:

(1.2)

де – власна маса проектованого АТЗ:

де – маса прототипу

Так як ми маємо карбюраторний двигун, власна маса проектованого АТЗ зменшується на 15%.

Ця величина дорівнює 2229 кг.

;

n – пасажиромісткість n=45 чол.

- вага одного пасажира (вибираємо для більш максимальної загрузки );

.

При проектуванні АТЗ рекомендовано брати наступні значення η_тр =0,90.

де - коефіцієнт опору повітряного середовища;

Лобова площа проектованого АТЗ підраховується за наступною емпіричною формулою:

, (1.3)

де –ширина колії проектованого АТЗ, ;

– габаритна висота проектованого АТЗ, .

.

.

Максимальна потужність N_{е max} двигуна проектованого АТЗ можна знайти по величині потужності N_{е V}, яка необхідна для руху проектованого АТЗ з заданою максимальною швидкістю.

Загальне рівняння кривої N_е=f(nk) ЗШХ двигуна внутрішнього згоряння з достатнім ступенем влучності відбивається формулою Р.С. Лейдермана:

, (1.4)

де N_e, n_k – відповідно потужність двигуна, кВт и частота обертання колінчатого вала двигуна, хв^–1, для вільної точки кривої;

n_N – частота обертання колінчатого вала двигуна, хв^–1 при максимальній потужності;

a, b, c – коефіцієнти формули Лейдермана (а=1; b=1; c=1).

Величинами n_N та n_min сліду задатися, обґрунтувавши їх виходячи з тенденції розвитку сучасних двигунів внутрішнього згоряння. Рекомендується частоту обертання колінчатого вала двигуна проектованого АТЗ вибирати в наступних межах: для автобуса n_N =3000…4000 хв ^–1.

Для двигунів з обмежувачем числа оборотів з метою забезпечення приємистості АТЗ, який проектують потужність двигуна при частоті обертання n_kогр колінчатого вала на 20 – 30 % більше ніж потужність при максимальній швидкості тобто:

, (1.5)

.

Для зменшення зносу деталей двигуна витримують наступне співвідношення:

, (1.6)

Приймаємо

.

Рекомендується при розрахунках приймати наступні коефіцієнти Лейдермана:

По рівнянню Р.С. Лейдермана знаходимо максимальну потужність двигуна:

, (1.7)

.

По рівнянню (1.4) визначаємо координати шести-восьми точок ЗШХ двигуна N_e=f(n_k), і по рівнянню:

; (1.8)

знаходимо значення обертаючого моменту двигуна.

.

Данні проведених розрахунків зводимо в таблицю 1.1.

Таблиця 1.1 Результати розрахунку ЗШХ.

По даним таблиці 1.1 будуємо графік ЗШХ двигуна АТЗ, який проектують.

1. Побудова графіка силового (тягового) балансу

Рівняння силового балансу має вид: