Задание на проект

Перед началом расчетов необходимо заполнить таблицу 1 исходных данных. Рекомендации по выбору параметров представлены ниже на стр. 9 под теми же номерами, что и строки в таблице 1.

 

Таблица 1

Исходные данные для проекта

№ Наименование параметра Обозначение Единицы измерения Численные значения
Тип двигателя (дизель, карбюратор)    
Макс. скор. движения автомобиля Vmax км/ч  
Полный вес автомобиля (гружен.) Rz Н  
База одиночного трансп. средства L м  
Макс. мощность двигателя Ne max кВт  
Угловая скор. коленчатого вала при макс. мощности двигателя Ne max ωN рад/с  
Радиус качения колеса rк м  
КПД трансмиссии η    
Фактор обтекаемости кF Н·с2/м2  
Постоянная для определения δ d    
11 12 13 Постоянные коэффициенты в формуле Лейдермана a b c    
Удельный расход топлива при Ne max gN г/кВт·ч  
Плотность топлива γ кг/л  
Передаточное число главной передачи (расчетное значение) i0    
Передаточное число раздаточной коробки iрк    
Количество передач в коробке передач m    
Передаточные числа коробки передач (по прототипу) i1 i2 i3 i4 i5    
Время переключения передач t1-2 t2-3 t3-4 t4-5 с  
Угловые скорости коленчатого вала взятые для расчета характеристик двигателя и автомобиля ω1 ω2 ω3 ω4 ω5 рад/с  
Коэффициент сопротивления качению (асфальт - на первом и втором участке) f0    
Коэффициент сопротивления подъему (первый участок - в гору) i    

 

 

Таблица 2

Варианты задания

Посл. цифра зачет. книж. Прототип автомобиля Параметр Размерность Предпоследняя цифра зачетной книжки
ПАЗ Автобус Бенз. Ne max ωN Vmax кВт рад/с км/ч
ГАЗ Бортовой Бенз. Ne max ωN Vmax кВт рад/с км/ч
ЗИЛ Бортовой Бенз. Ne max ωN Vmax кВт рад/с км/ч
ЗИЛ Самосвал Дизельн. Ne max ωN Vmax кВт рад/с км/ч
МАЗ Бортовой Дизельн. Ne max ωN Vmax кВт рад/с км/ч
МАЗ Самосвал Дизельн. Ne max ωN Vmax кВт рад/с км/ч
КаМАЗ Бортовой Дизельн. Ne max ωN Vmax кВт рад/с км/ч
КаМАЗ Самосвал Дизельн. Ne max ωN Vmax кВт рад/с км/ч
КрАЗ Бортовой Дизельн. Ne max ωN Vmax кВт рад/с км/ч
КрАЗ Самосвал Дизельн. Ne max ωN Vmax кВт рад/с км/ч

 

Таблица 2

(продолжение)

 

Посл. цифра зачет. книж. Прототип автомобиля Параметр Размерность Предпоследняя цифра зачетной книжки
ПАЗ Автобус Бенз. Ne max ωN Vmax кВт рад/с км/ч
ГАЗ Бортовой Бенз. Ne max ωN Vmax кВт рад/с км/ч
ЗИЛ Бортовой Бенз. Ne max ωN Vmax кВт рад/с км/ч
ЗИЛ Самосвал Дизельн. Ne max ωN Vmax кВт рад/с км/ч
МАЗ Бортовой Дизельн. Ne max ωN Vmax кВт рад/с км/ч
МАЗ Самосвал Дизельн. Ne max ωN Vmax кВт рад/с км/ч
КаМАЗ Бортовой Дизельн. Ne max ωN Vmax кВт рад/с км/ч
КаМАЗ Самосвал Дизельн. Ne max ωN Vmax кВт рад/с км/ч
КрАЗ Бортовой Дизельн. Ne max ωN Vmax кВт рад/с км/ч
КрАЗ Самосвал Дизельн. Ne max ωN Vmax кВт рад/с км/ч

 

 

1. Тип двигателя выдается в задании один из двух - бензиновый или дизельный.

2. Максимальная скорость движения груженого автомобиля Vmax задается преподавателем (заочники берут Vmax в своем варианте по таблице 2). Размерность скорости автомобиля - км/ч, т.к. автомобильные спидометры имеют именно такую размерность. Поскольку для расчета скорость в формулах должна быть в м/с, то в этих же формулах применен переводной коэффициент.

3. Rz – суммарная нормальная опорная реакция от веса груженого автомобиля, Н. Для перевода значений массы автомобиля (кг) в его силу тяжести (вес, Н) необходимо массу умножить на ускорение свободного падения ( g ≈ 9,81 м/с2).

4. L – база одиночного транспортного средства, м. Для автомобилей с колесной формулой 6×4 или 6×6 базой считается расстояние от передней оси до середины между задними осями.

5. Ne max – максимальная мощность двигателя, кВт. Студенты дневной формы обучения определяют необходимую максимальную мощность двигателя, как предлагается на стр. 12, 13.

6. ωN – угловая скорость коленчатого вала при максимальной мощности двигателя, рад/с. В задании для студентов дневной формы обучения дается частота вращения коленчатого вала n (об/мин) в размерности, как на автомобильном тахометре. Необходимо произвести перевод в угловую скорость по формуле: , рад/с.

7. rк – радиус качения колеса, м. Из таблицы «Автомобильные шины» в справочнике НИИАТ [1] выбирается статический радиус под нагрузкой и к нему приравнивается rк. Также приближенно радиус качения для грузовых шин можно определить и по формуле: , где d – посадочный диаметр обода, м; В – ширина профиля шины, м.

Значения ширины профиля шины и диаметра обода определяются по маркировке. Например: 240 – 508. Первое число – ширина шины, мм, второе - посадочный диаметр, мм. Если размеры указаны в дюймах, то необходимо перевести с учетом: 1 дюйм ≈ 25,4 мм.

8. η – КПД трансмиссии. Для автомобилей без раздаточной коробки и с одинарной главной передачей η ≈ 0,92, с двойной центральной или разнесенной главной передачей η ≈ 0,89, с раздаточной коробкой η ≈ 0,87, для автомобилей повышенной проходимости (полноприводные трехосные) - η ≈ 0,83.

9. к·F – фактор обтекаемости.

к – коэффициент сопротивления воздуха, Н·с2/м4. Для легковых автомобилей - к ≈ 0,25 Н·с2/м4, грузовых автомобилей - к ≈ 0,5…0,7 Н·с2/м4, автобусов - к ≈ 0,4 Н·с2/м4. F – лобовая площадь автомобиля, м2. Приближенно ее можно определить по формуле: , где В и Н – габаритные ширина и высота автомобиля, м.

10. d – постоянная величина в эмпирической формуле для определения коэффициента учета вращающихся масс δ: .

- передаточное число в коробке передач.

Величину d следует выбирать в пределах от 0,06 – у легковых автомобилей до 0,03 – у тяжелых грузовых (КрАЗ).

11, 12, 13. - постоянные коэффициенты в формуле Лейдермана. Приближенно для бензиновых двигателей их можно принять: 1, 1, 1; для дизельных - 0,5, 1,5, 1.

14. gN - удельный расход топлива при максимальной мощности двигателя, г/(кВт·ч). Для бензиновых двигателей gN = 260…310 г/(кВт·ч), для дизельных -195…230 г/(кВт·ч).

15. γ - плотность топлива, кг/л, для бензина можно принять γ = 0,74 кг/л, для дизельного топлива γ = 0,82 кг/л.

16. i0 – передаточное число главной передачи, как центральной, так и разнесенной (с учетом бортовых и колесных редукторов). В курсовом проекте необходимо подобрать передаточное число главной передачи в соответствии с новыми параметрами автомобиля по формуле: , где 3,6 – коэффициент, переводящий скорость автомобиля из км/ч в м/с; - максимальная угловая скорость коленчатого вала двигателя, рад/с. У грузовых автомобилей с бензиновым двигателем (из-за наличия ограничителя частоты вращения коленчатого вала) и у всех автомобилей с дизельным двигателем для упрощения можно принять . У бензиновых двигателей легковых автомобилей - . rк – радиус качения колеса, м; Vmax – максимальная скорость движения груженого автомобиля, км/ч; - «скоростное» передаточное число в коробке передач, на котором достигается максимальная скорость движения автомобиля. У многих автомобилей такой передачей является – прямая, с передаточным числом =1,0. Передача с передаточным числом меньшим 0,7 обычно спроектирована, как «экономичная», на которой максимальная скорость не достигается. - передаточное число раздаточной коробки на высшей передаче.

17. - передаточное число раздаточной коробки на высшей передаче.

18. m – количество передач в коробке передач при движении вперед. Если в коробке передач есть делитель или демультипликатор, то для расчетов принимается тот ряд передаточных чисел из двух, в котором присутствует =1,0.

19, 20, 21, 22, 23. Передаточные числа коробки передач. Принимаются, как у прототипа при выключенном делителе, если таковой имеется (см. п. 18). i1 – передаточное число первой (низшей) передачи. Если передач меньше пяти, то у отсутствующих ставятся прочерки.

24, 25, 26, 27. Время переключения с одной передачи на другую. У коробок передач автомобилей с дизельным двигателем передачи без синхронизаторов переключаются в среднем за 3 секунды, а с синхронизаторами – за 1,3 секунды. У коробок передач автомобилей с бензиновым двигателем передачи без синхронизаторов переключаются примерно за 1,2 секунды, а с синхронизаторами – за 0,8 секунды.

28, 29,30, 31, 32. ω1…ω5 – значения угловых скоростей коленчатого вала двигателя, при которых рассчитываются все параметры, рад/с. ω5 = - максимальная угловая скорость коленчатого вала двигателя, рад/с. У грузовых автомобилей и у всех автомобилей с дизельным двигателем - . У легковых бензиновых двигателей - , тогда для них - ω4 = ωN. ω1 – минимальное значение угловой скорости коленчатого вала. Его можно принять: ω1 ≈ 0,2 ωN. Оставшиеся значения угловых скоростей принимаются произвольно.

33. f0 – коэффициент сопротивления качению колес по асфальту. Этот коэффициент для упрощения принимается на всех этапах расчета = 0,015.

34. i – коэффициент сопротивления подъему. В расчетах, связанных с движением по маршруту на первом участке автомобиль движется в гору с величиной уклона i = 0,07 и длиной участка – 1000 метров.

 

2. Определение тягово-скоростных свойств автомобиля