Контрольная работа: Расчёт тяговой динамики и топливной экономичности автомобиля

Тольяттинский Государственный Университет

Кафедра: Автомобили и тракторы

Расчёт тяговой динамики и топливной экономичности автомобиля

Тольятти 2010г.

Таблица.1.Тяговый расчёт автомобиля. Исходные данные

За аналог взят автомобиль «LADAPRIORA» седан

Определение параметров автомобиля

Полная масса автомобиля

Статический радиус колеса

Коэффициент аэродинамического сопротивления =0,32

Коэффициент обтекаемости

Лобовая площадь

КПД трансмиссии автомобиля = 0,90

Коэффициент сопротивления качению

Коэффициент сцепления колёс с дорогой

Определение передаточного числа главной передачи

(в дальнейшем принимаем U₀ =3,9)

Расчёт внешней скоростной характеристики двигателя

Максимальная мощность двигателя

Внешняя скоростная характеристика двигателя

(в дальнейшем принимаем N_max =74кВт, M_max =145Нм)

Определение передаточных чисел коробки передач

Во избежание буксования ведущих колёс тяговая сила на первой передаче должна быть меньше силы сцепления колёс с дорогой:

Сцепной вес автомобиля с приводом на передние колёса:

Скорость, с которой начинается разгон на второй передаче, примерно равна скорости в конце разгона на первой передаче.

Для пятиступенчатой коробки передач

Т.к. конструкция коробки передач переднеприводного автомобиля не позволяет выполнить прямой передачи, передаточное число 4 передачи будет близко, но не равно единице.

Передаточное число для заднего хода определяется во время компоновки коробки передач, обычно

Для дальнейшего расчета:

Тяговый баланс автомобиля

Сила тяги на разных передачах:

Сила сцепления колес с дорогой:

Сила сопротивления дороги:

Сила сопротивления воздуха:

Сила сопротивления качению:

Динамическая характеристика автомобиля

Чтобы учесть влияние буксования ведущих колёс, определяют динамический фактор по сцеплению:

Длительное движение без пробуксовки возможно при условии

Разгон автомобиля

Ускорение во время разгона определяют для случая движения автомобиля по горизонтальной дороге с твёрдым покрытием хорошего качества при максимальном использовании мощности двигателя и отсутствии буксования ведущих колёс.

Ускорение находят по формуле:

где - коэффициент учёта вращающихся масс автомобиля.

Таблица 1

Время и путь разгона.

Время и путь разгона автомобиля определим графоаналитическим способом. Смысл этого способа в замене интегрирования суммой конечных величин.

где k– порядковый номер интервала;

,

С этой целью кривую обратных ускорений разбивают на интервалы и считают, что в каждом интервале автомобиль разгоняется с постоянным ускорением j=const, которому соответствуют значения (1/j)=const. Эти величины можно определить следующим образом:

Заменяя точное значение площади под кривой (1/j) в интервале DV_к на значение площади прямоугольника со сторонами DV_к и (1/j_ср )_к , переходим к приближённому интегрированию:

t₁ =Dt₁ , t₂ =Dt₁ +Dt₂ , t_n =

где t₁ – время разгона от скорости V_o до скорости V₁ ,

t₂ – время разгона до скорости V_2.

Результаты расчёта сводят в таблицу 2.6 и представляют в виде графика. Аналогичным образом проводится графическое интегрирование зависимости t=f(V) для получения зависимости пути разгона Sот скорости автомобиля.

В данном случае кривая t=f(V) разбивается на интервалы по времени, для каждого из которых находятся соответствующие значения V_{ср k} .

Площадь элементарного прямоугольника в интервале Dt_к есть путь, который проходит автомобиль от отметки t_к-1 до отметки t_к , двигаясь с постоянной скоростью V_{ср k} .

Величина площади элементарного прямоугольника определяется следующим образом :

где k=1…m– порядковый номер интервала, mвыбирается произвольно (m=n).

Путь разгона от скорости V_{o .} до скорости V₁ : S₁ =DS₁ ,

до скорости V₂ : S₂ =DS₁ +DS₂ ,. до скорости V_n : S_n =

Результаты расчёта заносятся в таблицу

k
0	1,969	0,234	-	-	-	-	-	-
1	5,68	0,214	0,224	0,794154	0,794154	3,8245	3,037242	3,037242
2	11,89	0,296	0,255	1,83816	2,632314	8,785	16,14824	19,18548
3	14,09	0,418	0,357	0,9196	3,551914	12,99	11,9456	28,09384
4	21,39	0,561	0,4895	4,0953	7,647214	17,74	72,65062	84,59623
5	25,26	0,734	0,6475	2,84058	10,48779	23,325	66,25653	138,9072
6	30,67	0,96	0,847	5,1936	15,68139	27,965	145,239	211,4956
7	36,55	1,506	1,233	8,85528	24,53667	33,61	297,626	442,865
8	44,37	3,02	2,263	23,6164	48,15307	40,46	955,5195	1253,146
9	50	13,88	3,48	22,1822	70,33527	47,185	1046,667	2002,187

Мощностной баланс автомобиля. Запишем уравнение мощностного баланса:

где -тяговая мощность;

- мощность, затраченная на преодоление сил сопротивления дороги

- мощность, затраченная на преодоление силы аэродинамического сопротивления воздуха;

- мощность, затраченная на преодоление силы инерции автомобиля

Таблица 1

Таблица 2

Расчет топливно-экономической характеристики автомобиля.

, где

- минимальный удельный расход топлива,

- плотность топлива (бензин), . - КПД трансмиссии, . и - коэффициенты, учитывающие соответственно изменения величины в зависимости от и двигателя, определяются по графику.

тяговой расчет автомобиль сопротивление

Таблица 3