Процесс проектирования любого технического объекта содержит три этапа
Определение основных параметров автомобиля, двигателя и трансмиссии
жүктеу/скачать 20,03 Mb.
|
- Бұл бет үшін навигация:
- 2.2 Определение мощности двигателя
2. Определение основных параметров автомобиля, двигателя и трансмиссии2.1 Определение параметров автомобиляРазличают полную и снаряженную массы автомобиля. Полная масса включает снаряженную массу и массу нагрузки. Для грузового автомобиля нагрузка определяется в основном массой перевозимого груза mг. При выборе этих параметров ориентируемся на характеристики аналога. Полная масса автомобиля в соответствии с заданием ma=1900 кг. Коэффициент грузоподъемности kГ=0,45 [2, с. 66]. Грузоподъемность автомобиля вычисляется по формуле: кг; Масса порожнего автомобиля вычисляется по формуле: кг; Определяем координаты центра масс груженого hcГ и порожнего hc0 автомобиля: ; ; где L=2.69 м – база автомобиля, которая выбрана по аналогу. Количество мостов определяется из условия рационального распределения между ними полной массы автомобиля с учетом допускаемой нагрузки на дорогу. Допускаемая осевая нагрузка зависит от качества дорожного покрытия и от расстояния между мостами. Количество мостов определяется по формуле: , где g – ускорение свободного падения, м/с2; – предельно допустимая осевая нагрузка на дорогу, Н. Наиболее рациональное распределение достигается при условии равенства нагрузок на все шины. В этом случае масса автомобиля, приходящаяся на одну шину mш и нормальная нагрузка на шину Fz определяются по формулам: ; ; где – суммарное количество шин на всех мостах автомобиля. Распределение полной массы автомобиля между мостами определяется по формулам: кг; кг, где – масса, приходящаяся на передний мост, кг; – масса, приходящаяся на задний мост или на тележку, кг; – количество шин переднего моста; – количество шин заднего моста. Для неполноприводных автомобилей с целью повышения проходимости обычно принимают несколько большую нагрузку на шины ведущих колес, чем на шины ведомых колес. Тогда принимаем: Затем определим расстояния от центра масс до переднего моста l1 и до заднего l2 автомобиля: м м где L − база автомобиля, м. Внешняя форма автомобиля оказывает существенное влияние на сопротивление воздуха. Определим лобовую площадь автомобиля: м2 где − коэффициент заполнения лобовой площади; – габаритная ширина автомобиля, м; – габаритная высота, м. Теперь определим силу сопротивления воздуха: , Н, где − коэффициент сопротивления воздуха, Н∙с2/м4; – относительная скорость потока воздуха, равная на данном этапе скорости автомобиля, м/с. Колёсную формулу выбираем в зависимости от назначения, то есть в нашем случае это 4х2. Тип шин зависит от назначения автомобиля. Так как автомобиль грузовой, то выбираем диагональные шины. Размер шин подбирают в зависимости от нагрузки, приходящейся на наиболее нагруженные колеса проектируемого автомобиля. Размеры шины оказывают влияние на параметры, характеризующие приемистость автомобиля. Поэтому предпочтительно использовать шину минимально возможного размера. Ограничением является допускаемая нагрузка на шину, указываемая в стандартах [14]. Там же приводится информация о статическом радиусе шины при номинальных значениях давления воздуха и нормальной нагрузки . Выбираем шины6.40–13С. У этой шины ширина профиля b=172 мм, индекс допустимой максимальной скорости W=140 км/ч. По стандарту для шины определяем следующие параметры: номинальная нагрузка на шину FH= 4903Н, наружный диаметр DН= 0,645 м, радиус качения rк= 0,309 м, статический радиус rст= 0,303 м. Определим радиальную жесткость шины сШ: Н/м. Геометрические параметры автомобиля зависят от его назначения и от принятой компоновки, определяющей его общий вид. На этапе функционального проектирования разрабатывают макет общего вида автомобиля. При этом используется информация о существующих аналогах. Предельно допустимые габаритные размеры автомобилей установлены международными стандартами [3]. Габаритная ширина автомобиля не должна превышать 2.5 м; габаритная высота – 3.8 м; полная длина одиночного автомобиля с любым количеством мостов – 12 м. Параметры проектируемого автомобиля сведем в таблицу 2. Таблица 2.1 – Параметры проектируемого автомобиля
2.2 Определение мощности двигателяМощность двигателя определим из условия обеспечения максимальной скорости автомобиля в заданных дорожных условиях. Движение автомобиля предполагается на прямолинейном горизонтальном участке дороги с твёрдым покрытием в сухую безветренную погоду. Необходимая мощность двигателя Pev: где – коэффициент суммарного дорожного сопротивления: ; – коэффициент сопротивления качению при малой скорости (0,007…0,01); – коэффициент, учитывающий затраты мощности на привод вспомогательного оборудования двигателя; =0,96 – КПД трансмиссии на высшей ступени коробки передач, обеспечивающей достижение скорости при полной массе автомобиля; =140 км/ч – максимальная скорость движения автомобиля. Подставив значения в формулу получим следующее выражение: Предполагая, что достигается при максимальной мощности двигателя , принимают . Значение частоты вращения коленчатого вала двигателя , соответствующее мощности , выбирают по аналогу и затем определяют вращающий момент двигателя при максимальной мощности: Н·м, где – вращающий момент при , Н·м; – максимальная мощность, Вт; – частота вращения коленчатого вала при, об/мин. Затем определяются максимальный вращающий момент двигателя и соответствующая ему частота вращения коленчатого вала : Н·м; об/мин, где – коэффициенты приспособляемости двигателя соответственно по вращающему моменту и по частоте вращения (или угловой скорости) коленчатого вала. Значения и принимают по выбранному аналогу двигателя. Для дизельного двигателя: Полученные расчетные значения параметров двигателя сводятся в таблицу. Таблица 2.2 – Расчетные параметры двигателя
Внешняя скоростная характеристика двигателя проектируемого автомобиля представлена на рисунках 2.1 и 2.2. Рисунок 2.1 – Внешняя скоростная характеристика двигателя: мощность двигателя Рисунок 2.2 – Внешняя скоростная характеристика двигателя: вращающий момент Часовой расход топлива представлен на рисунке 2.3. Рисунок 2.3 – Часовой расход топлива двигателя жүктеу/скачать 20,03 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|