Тягово-скоростные свойства и топливная экономичность автомобиля

    Параметры легкового автомобиля  
    Собственная масса, кг. 1045
    Номинальная пассажировместимость,чел 5
    Габаритная  высота автомобиля, м 1,5
    Колея колес, м 1,3
    Тип двигателя карбюраторный
    Максимальная  мощность двигателя (кВт) и соответствующая  ее частота вращения коленчатого  вала (об/мин) 55,2

    5800

    Передаточные  числа коробки передач 3,49

    2,04

    1,33

    1,00

    Передаточное  число главной передачи 3,9
    Размер  шин, мм 165-330
    Коэффициент сопротивления качению fo 0,024
    Коэффициент продольного сцепления с дорогой jх 0,4
    Расстояние  видимости водителем дороги до препятствия  Sв,м 130
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

1. Определение 5-6 значений частоты вращения коленчатого вала двигателя 

=800 об/мин

=2000 об/мин

=4000 об/мин

=3000 об/мин

=5800 об/мин

=6380 об/мин

=5800·1,1=6380 об/мин 
 

2. Определение эффективной мощности и крутящего момента на коленчатом валу двигателя 

Эффективная мощность:

                                  =, кВт;                                          (2)

где - максимальная эффективная мощность на коленчатом валу двигателя;

     a, b, c – постоянные коэффициенты, зависящие от типа двигателя (a=b=c=1);

     - степень использования частоты вращения коленчатого вала двигателя

E= 

=0,138

=0,345

=0,517

=0,69

=1

=1,1 

=55,2·(0,138+-)=8,52 кВт

=55,2·(0,345+-)=23,35 кВт

=55,2·(0,517+-)=35,66 кВт

=55,2·(0,69+=46,2 кВт

=55,2·(1+1-1)=55,2 кВт

=55,2·(1,1+)=54,04 кВт

=55,2·(0,79+)=50,89 кВт – для 5000 об/мин 

Крутящий  момент:

                                                , Н·м,                                                         (3)

=101,71 Н·м

=111,5 Н·м

=113,52 Н·м

=110,3 Н·м

=90,89 Н·м

=80,89 Н·м

Таблица 1

     
№ , об/мин   кВт , Н·м
1. 800 8,52 101,71
2. 2000 23,35 111,5
3. 3000 35,66 113,52
4. 4000 46,2 110,3
5. 5800 55,2 90,89
6. 6380 54,04 80,89
 

3. Определение скорости автомобиля при включенной i-ой передаче в коробке передач 

Определяем  по формуле

                                                   , м/с,                                                       (4)

где - частота вращения коленчатого вала двигателя, об/мин;

      - кинематический радиус колеса, м;

                                       =(0,5+(0,8…0,9)м,                                                     (5)

где - диаметр посадочного обода, м

       – ширина профиля резины, м

       - 0,7

=(0,5*0,165)+0,70,85*0,330=0,28 м

      - передаточное число трансмиссии автомобиля при включенной i-ой передаче в коробке передач;

                                               =                                                            (6)

      - передаточные числа коробки передач при включенной i-ой передаче, дополнительной коробки и главной передачи соответственно;

      i – номер включенной передачи в коробке передач;

=3,493,9=13,61

=2,043,9=7,96

=1,333,9=5,19

=1,003,9=3,9 

при 800 об/мин                                 

=1,73 м/с

=2,95 м/с

=4,53 м/с

=6,03 м/с

И т. д., все результаты данных вычислений и  последующих расчетов заносим в  таблицы.

Таблица 2

     
         
800 1,73 2,59 4,53 6,03
2000 4,32 7,39 11,33 15,08
3000 6,48 11,08 16,99 22,62
4000 8,64 14,77 22,66 30,15
5800 12,53 21,42 32,86 43,72
6380 13,78 23,56 36,14 48,1
 

4. Определение тяговой силы на каждой передаче 

                                               ,  Н                                                         (7)

где - коэффициент полезного действия трансмиссии автомобиля, 0,90 

при =101,71 Н·м

= 4449,45 Н

= 2602,33 Н

= 1698,74 Н

= 1275,01 Н 

Таблица 3

     
  101,71 Н·м 111,5 Н·м 113,52 Н·м 110,3 Н·м 90,89 Н·м 80,89 Н·м
  4449,45 4877,73 4966,1 4825,24 3976,11 3538,65
  2602,33 2852,81 2904,49 2822,11 2325,49 2069,63
  1698,74 1860,06 1893,76 1840,04 1516,24 1349,42
  1275,01 1397,73 1423,06 1328,69 1139,37 1014,02
 

5. Определение тяговой мощности на ведущих колесах 

                                             , кВт                                                        (8)

при 800 об/мин 8,520,9=7,67 кВт

при 2000 об/мин 23,350,9=21,02 кВт

при 3000 об/мин 35,660,9=32,1 кВт

при 4000 об/мин 46,20,9=41,58 кВт

при 5800 об/мин 55,20,9=49,68 кВт

при 6380 об/мин 54,040,9=48,64 кВт 

6.Определение силы сопротивления воздуха на каждой передаче 

                                                  , H,                                                          (9)

где - коэффициент сопротивления воздуха Н/; = 0,3

      - площадь лобового сопротивления автомобиля,

                                                  , ,                                                     (10)

1,51,3=1,56

при 800 об/мин                                  при 2000 об/мин

0,31,56· = 1,4 Н                   0,31,56· = 8,74 Н

0,31,56· = 4,08 Н                 0,31,56· = 25,56 Н

0,31,56· = 9,61 Н                 0,31,56· = 62,22 Н

0,31,56· = 17,02 Н               0,31,56· = 106,43 Н… 

Таблица 4

     
  800 2000 3000 4000 5800 6380
  1,4 8,74 19,66 34,94 73,48 88,87
  4,08 25,56 57,46 102,1 214,73 259,78
  9,61 62,22 135,1 240,31 505,34 611,26
  17,02 106,43 239,46 425,43 894,56 1082,77
 

7. Определение динамического фактора на каждой передаче 

                                                ,                                                                     (11)

где - сила тяжести автомобиля, Н

                                                ,                                                                      (12)

где - масса автомобиля, кг

       = 9,81 м/ - ускорение свободного падения

                                                =,                                                      (13)

где - номинальная пассажировместимость (включая водителя), чел;

       - коэффициент использования пассажировместимости; ,  

14459,81=14175,45 Н 

12459,81=12213,45 Н 

Таблица 5

при

     
 
 		                 
 		  
 		  
 		  
 
800 0,364 0,213 0,138 0,103
2000 0,399 0,231 0,147 0,106
3000 0,405 0,233 0,144 0,097
4000 0,392 0,223 0,131 0,074
5800 0,32 0,173 0,083 0,02
6380 0,283 0,148 0,0604 -0,006
 
 

продолжение таблицы 5

при

     
   
 		  
 		  
 		  
 
800 0,314 0,183 0,119 0,089
2000 0,343 0,199 0,127 0,091
3000 0,349 0,201 0,124 0,083
4000 0,338 0,192 0,113 0,064
5800 0,275 0,149 0,071 0,017
6380 0,243 0,128 0,052 -0,005
 

8. Определение коэффициента сопротивления качению на каждой передаче

                                                      ,                                                   

где  - табличное значение коэффициента сопротивления качения

=0,015; А=7· 

Таблица 6

при =

     
  800 2000 3000 4000 5800 6380
       0,01503 0,0152 0,01544 0,01578 0,01665 0,01699
       0,01509 0,01557 0,01629 0,01729 0,01982 0,02083
  0,01522 0,01635 0,01803 0,02039 0,02634 0,02871
  0,01538 0,01739 0,02037 0,02454 0,03507 0,03929

при = 5·

  800 2000 3000 4000 5800 6380
  0,0752 0,076 0,0772 0,0789 0,0832 0,085
  0,0755 0,0779 0,0814 0,0865 0,0991 0,1041
  0,0761 0,0817 0,0902 0,102 0,1317 0,1436
  0,0769 0,0869 0,1019 0,1227 0,1754 0,1965

 

9. Определение ускорения автомобиля на каждой передаче 

·g, м/,                                                        

где δвр – коэффициент учета вращающихся масс. Для одиночного автомобиля при его номинальной нагрузке (при gг =gп =1) δврi=1,04+0,04 uкпi 2; при изменении нагрузки (при gг ≠gп ≠1)   δврi=1+0,04(Ман / Ма)*(uкпi 2+1), где Ман – масса автомобиля при номинальной нагрузке; 

=3,49

=2,04

=1,33

=1,00 

Таблица 7

     
при gг =gп =1, =
         
800 0,1958 0,1392 0,0934 0,0682
2000 0,2146 0,152 0,0996 0,0682
3000 0,2184 0,1531 0,0954 0,058
4000 0,211 0,1448 0,0834 0,0365
5800 0,1692 0,1071 0,0402 -0,017
6380 0,148 0,0888 0,021 -0,041

при gг =gп =1, = 5·

     
         
800 0,1564 0,0891 0,0386 0,0112
2000 0,1748 0,1004 0,0408 0,0038
3000 0,178 0,0991 0,0304 -0,018
4000 0,1697 0,0875 0,0099 -0,054
5800 0,1256 0,0414 -0,055 -0,147
6380 0,1035 0,0198 -0,083 -0,187

при , =

     
         
800 0,2165 0,164 0,1105 0,0811
2000 0,2513 0,1786 0,1176 0,0821
3000 0,2551 0,1796 0,1134 0,071
4000 0,2464 0,1705 0,0996 0,0458
5800 0,1986 0,127 0,051 -0,014
6380 0,1739 0,1056 0,0285 -0,042