kursov_text (730223), страница 2
Текст из файла (страница 2)
где N – мощность, затрачиваемая на преодоление суммарного дорожного сопротивления, кВт; Nw – мощность, затрачиваемая на преодоление сопротивления воздуха, кВт; Nj - мощность, затрачиваемая на преодоление инерции, кВт; Nтр – потери мощности в трансмиссии, кВт.
Составляющие мощностного баланса зависят от скорости автомобиля. Связь между частотой вращения коленвала двигателя и скоростью автомобиля можно найти по лучевой диаграмме.
Разность между мощностью двигателя и мощностью на ведущих колёсах представляет собой мощность механических потерь.
Величину мощности суммарного дорожного сопротивления можно найти по формуле:
где Rа – полный вес транспортного средства; v – скорость транспортного средства, м/с; – суммарный коэффициент дорожного сопротивления; i – коэффициент сопротивления подъему (при построении мощностного баланса принимаем i=0, т.к. рассматриваем движение по горизонтальному участку дороги); f – коэффициент сопротивления качению , где f0=0,02 – коэффициент сопротивления качению при малой скорости.
Значения N при различных скоростях заносим в таблицу 1.4.
Потери мощности на преодоление сопротивления воздуха определяем по формуле:
где к – коэффициент обтекаемости, для ЗИЛ-130-76 к0,5; v – скорость транспортного средства, м/с; F – лобовое сечение автомобиля, м2 , где В1,8 м – колея автомобиля; Н2,4 м – высота автомобиля, т.о.
м2.
Расчёт мощности сопротивления воздуха при скорости v12 км/ч:
Значения NW при различных скоростях заносим в таблицу 1.4.
Таблица 1.4.
Результаты расчета мощностного баланса
i | Параметр | Ед. изм | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 |
| рад/с | 68 | 106 | 144 | 182 | 220 | 258 | 296 | 335 | |
7,44 | v1 | км/ч | 2 | 4 | 5 | 7 | 8 | 9 | 11 | 12 |
Ne1 | Н | 22,8 | 39,1 | 56,3 | 73,1 | 88,3 | 100,4 | 108,2 | 110,3 | |
Nт1 | Н | 20,3 | 34,8 | 50,1 | 65,1 | 78,6 | 89,4 | 96,3 | 98,2 | |
4,1 | v2 | км/ч | 4 | 7 | 9 | 12 | 14 | 17 | 19 | 22 |
Ne2 | Н | 22,8 | 39,1 | 56,3 | 73,1 | 88,3 | 100,4 | 108,2 | 110,3 | |
Nт2 | Н | 20,3 | 34,8 | 50,1 | 65,1 | 78,6 | 89,4 | 96,3 | 98,2 | |
2,29 | v3 | км/ч | 8 | 12 | 17 | 21 | 26 | 30 | 35 | 39 |
Ne3 | Н | 22,8 | 39,1 | 56,3 | 73,1 | 88,3 | 100,4 | 108,2 | 110,3 | |
Nт3 | Н | 20,3 | 34,8 | 50,1 | 65,1 | 78,6 | 89,4 | 96,3 | 98,2 | |
1,47 | v4 | км/ч | 12 | 19 | 26 | 33 | 40 | 47 | 54 | 61 |
Ne4 | Н | 22,8 | 39,1 | 56,3 | 73,1 | 88,3 | 100,4 | 108,2 | 110,3 | |
Nт4 | Н | 20,3 | 34,8 | 50,1 | 65,1 | 78,6 | 89,4 | 96,3 | 98,2 | |
1 | v5 | км/ч | 18 | 28 | 39 | 49 | 59 | 69 | 79 | 90 |
Ne5 | Н | 22,8 | 39,1 | 56,3 | 73,1 | 88,3 | 100,4 | 108,2 | 110,3 | |
Nт5 | Н | 20,3 | 34,8 | 50,1 | 65,1 | 78,6 | 89,4 | 96,3 | 98,2 |
Параметр | Ед. изм. | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 |
v | км/ч | 12 | 24 | 36 | 48 | 60 | 72 | 84 | 90 |
N | кВт | 7,05 | 14,28 | 21,89 | 30,06 | 38,98 | 48,84 | 59,81 | 65,78 |
N | 0,08 | 0,64 | 2,16 | 5,12 | 10,00 | 17,28 | 27,44 | 33,75 |
По результатам расчётов (табл. 1.4) строим график мощностного баланса (рис. 1.3).
1.5 Построение графика силового баланса
Силовой баланс показывает распределение полной окружной силы на ведущих колёсах по отдельным видам сопротивлений:
где Pw – сила сопротивления воздуха, Н; P – сила суммарного дорожного сопротивления, Н; Pj – сила сопротивления инерции, Н.
Полная окружная сила на всех передачах определяется по формуле:
где Ме – крутящий момент, определённый по табл. 1.2, Нм; rк0,471 м – статический радиус колеса; т0,89 – кпд трансмиссии.
Расчёт полной окружной силы для движения на первой передаче: iк17,44 при е62,8 рад/с.
Силу суммарного дорожного сопротивления определяют по формуле:
где Ra=103250 Н – полный вес автомобиля; - коэффициент сопротивления качению; i=0 – коэффициент сопротивления подъему (горизонтальный участок дороги).
Расчёт силы суммарного дорожного сопротивления при v12 км/ч:
Силу сопротивления воздуха находят по формуле:
где к=0,68 – коэффициент обтекаемости; v – скорость автомобиля, м/с; F4,32 м2 – площадь поперечного сечения.
Расчёт силы сопротивления воздуха при v12 км/ч:
Рассчитанные значения сил Рк, РW, Р заносим в табл. 1.5.
Максимально возможная скорость автомобиля определяется точкой пересечения графика Рк для 5-ой передачи с кривой суммарного сопротивления.
Таблица 1.5.
Результаты расчета силового баланса
i | Параметр | Ед. изм | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 |
| рад/с | 68 | 106 | 144 | 182 | 220 | 258 | 296 | 335 | |
7,4 | v1 | км/ч | 2 | 4 | 5 | 7 | 8 | 9 | 11 | 12 |
Pк1 | Н | 29781,6 | 32800,4 | 34794,7 | 35764,4 | 35709,5 | 34630,1 | 32526,2 | 29301,5 | |
4,1 | v2 | км/ч | 4 | 7 | 9 | 12 | 14 | 17 | 19 | 22 |
Pк2 | Н | 16411,9 | 18075,5 | 19174,5 | 19708,9 | 19678,6 | 19083,8 | 17924,4 | 16147,3 | |
2,3 | v3 | км/ч | 8 | 12 | 17 | 21 | 26 | 30 | 35 | 39 |
Pк3 | Н | 9166,7 | 10095,8 | 10709,7 | 11008,1 | 10991,2 | 10659,0 | 10011,4 | 9018,9 | |
1,5 | v4 | км/ч | 12 | 19 | 26 | 33 | 40 | 47 | 54 | 61 |
Pк4 | Н | 5884,3 | 6480,7 | 6874,8 | 7066,4 | 7055,5 | 6842,2 | 6426,5 | 5789,4 |
Продолжение таблицы 1.5.
1 | v5 | км/ч | 18 | 28 | 39 | 49 | 59 | 69 | 79 | 90 |
Pк5 | Н | 4002,9 | 4408,7 | 4676,7 | 4807,0 | 4799,7 | 4654,6 | 4371,8 | 3938,4 |
v | км/ч | 2,0 | 14,6 | 27,1 | 39,7 | 52,3 | 64,9 | 77,4 | 90,0 |
Pw | Н | 0,7 | 35,4 | 122,8 | 262,9 | 455,6 | 701,1 | 999,2 | 1350,0 |
P | Н | 2065,3 | 2078,5 | 2112,0 | 2165,5 | 2239,2 | 2333,1 | 2447,1 | 2581,2 |
P | Н | 2065,9 | 2113,9 | 2234,7 | 2428,4 | 2694,9 | 3034,2 | 3446,3 | 3931,2 |
По данным таблицы 1.5 строим график силового баланса (рис. 1.4).
1.6 Построение динамической характеристики
Динамическая характеристика представляет собой зависимость динамического фактора D от скорости автомобиля: