Тяговодинамический расчет автомобиля Лада Приора

В данной работе произведен тяговодинамический расчет автомобиля Лада Приора, построены графики: 1.внешне-скоростной характеристики автомобиля 2.тяговая характеристика автомобиля 3. динамическая характеристика автомобиля 4. ускорения автомобиля 5. время разгоная автомобиля 6. путь разгона 7. путь торможения
а так же составлена химотологическая карта автомобиля ...

1 Исходные данные для расчета 2
2 Расчет внешней скоростной характеристики двигателя 3
2.1 Определение минимальной частоты вращения коленчатого вала: 4
2.2 С помощью формулы Лейдермана определяем значения мощности двигателя соответственно для каждого значения частоты вращения ω коленчатого вала. 4
2.3 Определение крутящего момента двигателя. 5
3 Тяговый расчет автомобиля 5
3.1 Определение скорости движения автомобиля. 5
3.2 Расчет сил, действующих на автомобиль. 6
3.3 Расчет динамического фактора автомобиля. 7
3.4 Определение ускорения автомобиля. 8
3.5 Определение времени разгона автомобиля 9
3.6 Определение пути разгона автомобиля 9
3.7 Расчет и построение графика пути торможения автомобиля. 9
4 Таблицы 10
5 Графики 12
5.1 Внешняя скоростная характеристика двигателя. 12
5.2 Тяговая характеристика автомобиля. 13
5.3 Динамическая характеристика автомобиля. 14
5.4 График ускорения автомобиля. 16
5.5 График времени разгона автомобиля. 17
5.6 График пути разгона автомобиля. 18
5.7 График пути торможения автомобиля. 19
6 Выводы по работе сравнение исследуемого автомобиля с аналоговыми моделями. 20

1 Исходные данные для расчета

Марка автомобиля Лада Приора
Тип привода Пер.пр.
Полная масса, m, кг 1578
Мощность двигателя Ne, кВт 72
Номинальные обороты n, об/мин 5400
Передаточные числа:
коробки передач U1 3,64
U2 1,95
U3 1,357
U4 0,94
U5 0,784
главной передачи 3,7
Габаритные размеры
ширина B,м 1680
высота H, м 1420
Тип и размер шин 185/65R14
Коэф. Перераспределения веса на ведущие колеса,λ 0,55
Коэф. Деформации шин, Δ 0,14 - 0,2
Коэф. Сопротивления воздуха K, H×c2/м2 0,2 - 0,35
Условия эксплуатации:
Горризонтальный участок дороги с асфальтобетонным покрытием:
коэф. Сопротивления качению, f 0,014
коэф. Сцепления, φ 0,6-0,8

4) , где - коэффициент полезного действия трансмиссии, которая зависит от типа и конструкции автомобиля, усредненные значения для механических трансмиссии легкового автомобиля равны 0,9.Определим первое значение тяговой силы на I-ой передаче:=5730,49 (Н)Аналогичным образом определяем значения автомобиля на других передачах и значениях ω и заносим их в таблицы 3.1 – 3.5.Максимальное значение тяговой силы по сцеплению колес с дорогой Pсц определяем выражением: (3.5) , где: - сцепной вес автомобиля(вес приходящийся на ведущие колеса), Н. - коэффициент сцепления с дорогой. (3.6) , где - полная масса автомобиля, кг. g – ускорение свободного падения, м/с. = 0,7 - 0,8. Принимаем = 0,8.=5567,184 (Н).Сила сопротивления качению Pk определяется выражением: (3.7) где: Ga – вес автомобиля, Н; f – коэффициент сопротивления качению. f = 0.014-0.015. Принимаем f = 0.014. = 216,5 (Н).Сила сопротивления воздуха рассчитывается по формуле: (3.8) , где k – коэффициент обтекаемости; F – площадь лобовой поверхности, ; – скорость движения автомобиля, м/с. k = 0.3 (3.9) F = 0.78×B×H, где B и H ширина и высота автомобиля соответственно, м. F = 0.8×1,420×1,68= 1,9 ().Рассчитаем значения на первой передаче: = 2,11 (Н).Остальные значения на других передачах рассчитываем аналогично приведенному примеру и заносим полученные данные в таблицы 3.1 – 3.5.Строим тяговую характеристику автомобиля (Рисунок 2).Расчет динамического фактора автомобиля.Динамически фактор – это удельная избыточная тяговая сила, которая затрачивается на преодоление дорожных сопротивлений и разгон автомобиля. (3.10) - формула для определения динамического фактора. Пример расчета: = 0,37 Таким же образом рассчитываем остальные значения динамического фактора и заносим их в таблицу 3.1 – 3.5.Динамически фактор по сцеплению с дорогой рассчитывается по формуле: (3.11) , где - коэффициент сцепления с дорогой. = 0,6. = 0,36Строим динамическую характеристику автомобиля (Рисунок 3).Определение ускорения автомобиля.Выражение для определения ускорения автомобиля имеет вид: (3.12) , где - суммарный коэффициент дорожных сопротивлений; g – ускорение свободного падения, м/с. - коэффициент учета вращающихся масс. (3.13) , - уклон дороги, . Так как расчет ведется для сухой горизонтальной асфальтобетонной дороги, то =0. Поэтому справедливо равенство: (3.14) , где Uk – передаточное число k-той передачи; - 0,04-0,08. Принимаем = 0,04. Рассчитаем значение на I -ой передаче: = 1,569Остальные значения на других передачах рассчитываем аналогично приведенному выше примеру.Значение на всех передачах: =1,569; = 1,2; 1,07; 1,08; 1,06.Для примера определим одно из значений ускорения автомобиля на I-ой передаче:= 2,22 (м/с).Аналогично приведенному примеру рассчитываем остальные значения ускорения на других передачах и заносим их в таблицы 3.1-3.6.Строим график ускорения автомобиля на всех передачах в и – координатах(Рисунок 4).Для каждого из рассчитанных значении определяем обратную величину и заносим полученные значения в таблицы 3.1 – 3.5.Определение времени разгона автомобиляДля определения времени разгона автомобиля до какой-либо скорости необходимо разбить всю область под кривыми графика в , – координатах на вертикальные участки, нижние основания которых – отрезки оси абсцисс, а верхние представляют собой части кривых графика. Рассчитав значения площадей , всех участков, можем определить время разгона автомобиля до скорости соответственно по формуле: (3.15)tn=n=1n-1tni+1jan*∆vanПолученные результаты заносим в таблицу 3.6.Строим график времени разгона автомобиля (Рисунок 5).Определение пути разгона автомобиляДля определения пути разгона разбиваем все пространство по левую сторону от кривой времени разгона автомобиля на 9 горизонтальных областей, левые основания которых – отрезки на оси координат tp, а правые представляют собой участки кривой времени разгона.Рассчитав значения площадей всех областей, можем рассчитать путь разгона …, который необходимо проехать автомобилю для разгона до скорости по формуле:(3.16) S=0.5*ti+1-ti*(va(i+1)+vai)Полученные значения запишем в таблицу 3.6.Строим график пути разгона автомобиля (Рисунок 6).Расчет и построение графика пути торможения автомобиля.Тормозные свойства автомобиля можно оценить величиной минимального тормозного пути за время торможения с максимальной эффективностью. Для этого используем зависимость : (3.18) , где: – скорость автомобиля; - время запаздывания тормозов (принимаем = 0,05с); - время нарастания ( принимаем = 0,4с).Считаем два варианта торможения: на сухой и мокрой дороге с асфальтобетонным покрытием с коэффициентами = 0,6 – сухая дорога; = 0,35 – мокрая дорога.Полученные значения занесем в таблицу 3.7.Строим график пути торможения автомобиля (Рисунок 7).Таблицы Таблица 2.1 – Характеристика двигателя.w, рад/с85125165205245285325365405445485525565Ne, кВт12,2218,6725,3732,1638,8945,4051,5457,1562,0966,1969,3271,3072,00Ме, Н*м143,72149,39153,78156,89158,73159,29158,57156,58153,30148,75142,92135,82127,43Таблица 3.1 – Результаты тягово-динамического расчета ( I передача).w, рад/с85125165205245285325365405445485525565Va, м/с1,922,823,724,635,536,437,348,249,1410,0410,9511,8512,75Рт, Н5730,495956,516131,606255,756328,976351,256322,606243,026112,505931,045698,665415,345081,08Pв2,114,567,9512,2717,5223,7130,8438,8947,8957,8168,6780,4793,19Д0,370,380,400,400,410,410,410,400,390,380,360,340,32ja2,222,322,382,432,462,472,452,422,362,282,192,071,931/ja0,4490,4320,4190,4110,4060,4050,4080,4140,4240,4380,4580,4840,519Таблица 3.2 – Результаты тягово-динамического расчета ( II передача).