147773 (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

2. Построение внешней скоростной характеристики автомобильного двигателя

Наиболее полные сведения о параметрах двигателя дает его внешняя скоростная характеристика. Она представляющая собой зависимость эффективной мощности – N_e, [кВт]; эффективного крутящего момента – M_e, [Нм]; удельного расхода топлива – g_e , [г/кВтч]; часового расхода топлива – G_т, [кг/ч], от частоты вращения коленчатого вала n_e, [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:

, [кВт]

где N_{е max}=84,5 [кВт] - максимальная эффективная мощность двигателя;

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

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

коэффициенты а=в=с=1.

Определяем значения наименьшей устойчивой – n_{e min} , и максимальной – n_{e max}, частот вращения коленчатого вала двигателя.

n_{e min} = 0,13 n_N =0,133200=416=500 [об/мин],

n_{e max} = 1,2 n_N =1,23200=3840=3800 [об/мин].

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

Для каждого значения n_e, с использованием уравнения Лейдермана, определяем значения эффективной мощности двигателя N_e.

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

N_e = 0,9N_e, [кВт].

Для расчета графика эффективного крутящего момента используем выражение вида:

, [Нм].

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

М_e = 0,9 М_e, [Нм]

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

, [г / кВтч]

g_{e min} =313 [г / кВтч] – минимальный удельный расход топлива.

Для определения часового расхода топлива воспользуемся формулой:

, [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 - N_е, [кВт];

Максимальный крутящий момент нетто - M_е, [Нм];

Минимальный удельный расход топлива - g_{е min}, [г / кВтч];

Частоты n_e вращения коленчатого вала двигателя, соответствующие:

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

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

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

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

1. Тяговый баланс автомобиля

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

Кинематическая схема КПП и ГП.

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

, [Н]

_ТР - коэффициент полезного действия трансмиссии;

U_ТР - передаточное число трансмиссии;

r_к - радиус качения колеса, [м].

КПД трансмиссии автомобиля определяется на основании потерь мощности на трение:

_тр = 0,98^К 0,97^L 0,99^M

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

Передаточное число трансмиссии автомобиля определяется как произведение:

U_ТР = U_КПП U_РК U_ГП

U_КПП - передаточное число коробки перемены передач;

U_РК - передаточное число раздаточной коробки или делителя;

U_ГП - передаточное число главной передачи.

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

Таблица 3.

При расчетах радиусов качения колес, в качестве исходных данных, используют статический радиус - r_стат . При этом следует учитывать, что радиус качения r_к 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:

r_к = 1,04 r_стат, [м];

r_стат = 0,465

r_к = 1,04 0,465 = 0,4836 [м]

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

, [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

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