Расчет конструктивных и тягово-экономических параметров автомобиля

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ

РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

ВЫСЕГО ОБРАЗОВАНИЯ

Пензенский государственный университет

архитектуры и строительства

Автомобильно-дорожный институт

Кафедра «Эксплуатация автомобильного транспорта»

Курсовая работа

по дисциплине:

«Техника транспорта, обслуживание и ремонт»

Для направления подготовки бакалавров

«Технология транспортных процессов»

На тему

«Расчет конструктивных и тягово-экономических параметров автомобиля модели ВАЗ-2121, эксплуатирующегося в условиях дорог с асфальтобетонным покрытием в отличном состоянии, с разработкой технологии операции по проверке и регулировке зазоров между торцами стержней клапанов и носками коромысел»

Выполнил: ст. гр. ТТП-21

М.С. Иванов

Работа защищена с оценкой

Проверил:

А.М. Белоковыльский

Дата защиты:

Пенза – 2014 г.
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ

РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

 

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

ВЫСЕГО ОБРАЗОВАНИЯ

Пензенский государственный университет

архитектуры и строительства

Автомобильно-дорожный институт

Кафедра «Эксплуатация автомобильного транспорта»

Задание

на курсовую работу

по дисциплине:

«Техника транспорта, обслуживание и ремонт»

для направления подготовки бакалавров:

«Технология транспортных процессов»

Тема: «Расчет конструктивных и тягово-экономических параметров автомобиля модели ВАЗ-2121, эксплуатирующегося в условиях дорог с асфальтобетонным покрытием в отличном состоянии, с разработкой технологии операции по проверке и регулировке зазоров между торцами стержней клапанов и носками коромысел»

 

Выдал: доцент

А.М. Белоковыльский

Получил: студент гр. ТТП-21

_________________ М.С. Иванов

Дата выдачи:

 

 

Пенза - 2014 г.

Содержание работы

1. Расчет конструктивных и тягово-экономических параметров автомобиля

1.1. Определение полного веса автомобиля

1.2. Определение размера шин

1.3. Расчет требуемой мощности автомобильного двигателя

1.4. Расчет и построение внешней скоростной характеристики двигателя

1.5. Расчет скоростей движения автомобилей на прямой передаче

1.6. Расчет и построение экономической характеристики автомобиля

1.7. Расчет и построение мощностного баланса автомобиля

2. Разработка технологического процесса по проверке и регулировке зазоров между торцами стержней клапанов и носками коромысел

2.1. Разработка технологической карты заданной операции

2.2. Разработка мероприятий по безопасности жизнедеятельности, экологии и защите окружающей среды

Расчет конструктивных и тягово-экономических параметров автомобиля

1.1. Определение полного веса автомобиля

При проектировании легкового автомобиля задается его сухой вес, определяющий его класс. Снаряженный вес берется на 10% больше сухого. Вес человека принимают равным 785,8 Н (масса 75 кг). Вес багажа, приходящийся на одного человека, включая водителя, принимают равным 98Н.

Следовательно, полный вес, Н, автомобиля ВАЗ-2121 равен

G_a =1,1 G_c +883,8 n_ч, (1)

где G_c – сухой вес автомобиля, n_ч – вместимость автомобиля.

Зная, что вместимость автомобиля ВАЗ-2121 – 5 чел, снаряженный вес – 11270 Н (1150 кг) [2], находим сухой вес – 10143 Н (1035 кг).

G_a =1,1 G_c +883,8 n_ч =1,1*10143+883,8*5=11157,3+4419=15576,3 Н = 1589 кг

Хотя, по источнику [3], полная масса автомобиля равна 1550 кг, для дальнейших расчетов будем принимать массу, полученную в результате расчетов, равную 1589 кг.

1.2. Определение размера шин

Для определения размера шин легковых автомобилей используем ГОСТ 20993-75 и ГОСТ 4754-80.

Для автомобиля ВАЗ-2121 используются шины 175-406 (6,95-16) (Приложения 5, 6).

Статический радиус r_c равен 8 дм.

Радиус качения колеса r_к равен:

r_к = 0,0254(0,5d+b)λ_ш

d = 16 дм

b = 0,85

λ_ш = 0,820…0,830

r_к = 0,19

Давление воздуха в шинах:

передние – 0,18 МПа; (1,8 кес/с²)

задние – 0,17 МПа; (1,7 кес/с²)

1.3. Расчет требуемой мощности автомобильного двигателя

Мощность автомобильного двигателя, кВт, для движения полностью нагруженного автомобиля с заданной максимальной скоростью

(2)

где V_{a max} – максимальная скорость движения автомобиля при заданных дорожных условиях, V_{a max} = 132 км/ч [2],

η_Т – механический КПД трансмиссии при движении с максимальной скоростью, для легкового автомобиля η_Т =0,90…0,92.

Ψ – приведенный коэффициент дорожного сопротивления, при движении по горизонтальному ровному участку дороги ψ = f (f – коэффициент сопротивления качению), f = 0,014…0,018, f₀ = 0,014, (Приложение 8).

К_в – коэффициент сопротивления воздуха (Приложение 1) равен 0,20…0,35 Нс²/м⁴,

F – лобовая площадь автомобиля, приближенно определяется по формуле:

F = 0,78 В_аН_а; (3)

здесь Н_а – наибольшая высота автомобиля, равна 1640 мм = 1,64 м [2],

В_а – наибольшая ширина легкового автомобиля, 1680 мм = 1,68 м [2].

Следовательно, F = 0,78 В_аН_а =0,78*1,64*1,68=2,15 м²

1.4. Расчет и построение внешней скоростной характеристики двигателя

Внешнюю скоростную характеристику двигателя строим для интервала частот вращения коленчатого вала:

от n_{e min} =600…800 об/мин

до n_{e max} =(1,05…1,20) n_eн об/мин

n_eн =1500…2000 об/мин [3].

n_{e max} =1,20 1500=1800 об/мин.

Затем определяем промежуточные точки частот вращения:

а) эффективная мощность, кВт,

N_eн =58,0 кВт [3]

1)

2)

3)

4)

5)

6)

7)

б) эффективный крутящий момент, Нм,

1)

2)

3)

4)

5)

6)

7)

в) удельный расход топлива, г/кВтч,

g_eн =10,5 [3]

1)

2)

3)

4)

5)

6)

7)

г) часовой расход топлива, кг/ч,

1)

2)

3)

4)

5)

6)

7)

i – текущее значение показателя, n_ei – задаем от величины n_{e min}, соответствующей минимальной частоте вращения коленчатого вала с интервалом 200 об/мин.

На основании расчетных показателей строим внешнюю скоростную характеристику двигателя в зависимости от частоты вращения коленчатого вала (n_ei).

Рисунок. 1 - Внешняя скоростная характеристика

карбюраторного двигателя

 

Соответствующие расчетные данные сводим в таблицу 1.

Таблица 1 – Показатели работы двигателя

Расчетные точки	Показатели работы двигателя
nei, об/мин	Nei, кВт	Mei, Нм	gei, г/кВт	GTi, кг/ч
		28,8	458,6	9,24	2,66
		38,6	460,9	8,93	3,24
		52,4	500,6	8,93	2,18
		53,8	428,3	9,24	4,97
		56,6	388,3	9,77	5,56
		57,8	345,1	10,71	6,19
		52,9	280,8	12,6	6,67

1.5. Расчет скоростей движения автомобилей на первой передаче

Подсчитываем величину скоростей, км/ч, для первой передачи, в каждой точке частоты вращения коленчатого вала двигателя (в соответствии с таблицей 1):

где - передаточное число трансмиссии = 1,200

Соответствующие расчетные данные сводим в таблицу 2.

Таблица 2 – Показатели работы двигателя на первой передаче

Номер передачи	nei, об/мин	, км/ч
I		35,8
	47,8
	59,7
	71,6
	83,6
	95,5
	107,4

1.6. Расчет и построение экономической характеристики автомобиля

Экономическая характеристика автомобиля показывает расход топлива из учета 100 км пробега в зависимости от скорости движения и дорожного сопротивления, при равномерном и прямолинейном движении на первой передаче.

По выбранным расчетным точкам частот вращения n_eⁱ (таблица 2) и соответствующим скоростям движения для первой передачи определяется мощность двигателя, кВт, требуемая для движения автомобиля в заданных дорожных условиях:

1589,4 кг

0,14

0,90

К =0,20

F =2,15

Расход топлива, л, на 100 км пробега автомобиля определяется по формуле:

где плотность топлива. Для бензина 0,725 кг/л.

Расчетные данные сводят в таблицу 3

Таблица 3 – Исходные данные для построения экономической характеристики автомобиля при движении на первой передаче

nei, об/мин	, км/ч			. кВт			gei, г/кВт	, л/100 км
	35,8	0,2	1,0	29,1	0,2	0,5	9,24	1,03
	47,8	0,4	1,1	44,7	0,4	1,0	8,93	0,99
	59,7	0,6	1,2	61,3	0,6	1,5	8,93	1,08
	71,6	0,8	1,3	86,3	0,8	2,0	9,24	0,84
	83,6	1,0	1,4	17,9	1,0	2,5	9,77	0,91
	95,5	1,2	1,5	152,0	1,2	3,0	10,71	0,89
	107,4	1,4	1,6	199,3	1,4	3,5	12,6	0,84

 

По данным таблицы 3 строим экономическую характеристику автомобиля.

Рисунок 2 - Экономическая характеристика автомобиля

1.7. Расчет и построение мощностного баланса автомобиля

Уравнение мощностного баланса автомобиля, кВт, в общем случае имеет вид:

где N_T - мощность, кВт, подводимая к ведущим колеса:

здесь Р_К – касательная сила тяги, Н;

1,200

0,90

0,19

мощность, кВт, затрачиваемая на преодоление дорожных сопротивлений:

0,14

1589,4 кг

мощность, кВт, затрачиваемая на разгон автомобиля.

1589,4 кг

коэффициент учета вращающихся масс =

 

- передаточное число коробки передач для первой передачи = 3,67

ускорение автомобиля

мощность, кВт, затрачиваемая на преодоление сопротивлений воздуха,

мощность, кВт, затрачиваемая на преодоление сопротивлений качению,

Расчетные данные сводим в таблицу 4.

 

Таблица 4 – Исходные данные для построения графика мощностного баланса автомобиля

nei, об/мин	, км/ч	. кВт	. кВт	. кВт	. кВт	. кВт
	35,8	29,1	25,9	228,5	5,5	7,7
	47,8	44,7	34,8	296,7	13,1	16,0
	59,7	61,3	47,2	399,2	25,4	29,1
	71,6	86,3	48,4	328,8	43,8	48,2
	83,6	17,9	51,3	390,9	69,8	74,9
	95,5	152,0	52,0	363,2	104,0	109,9
	107,4	199,3	47,6	276,9	147,9	154,5

 

По данным таблицы 4 строим график мощностного баланса автомобиля в выбранном масштабе.

Рисунок 3 - График мощностного баланса автомобиля на первой передаче

12Следующая ⇒

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: