Тяговый и топливо-экономический расчет автомобиля ВАЗ 2110

Содержание

Введение
1 Определение и выбор параметров ВАЗ-2110 GT1 (опель)
1.1 Определение полной массы автомобиля
1.2 Подбор пневматических шин
1.3 Выбор кинематической схемы трансмиссии автомобиля и
определение КПД трансмиссии
1.4Построение внешней скоростной характеристики двигателя
1.5Определение передаточных чисел коробки передач и трансмиссии
2Тяговый расчет автомобиля
2.1 График тягового баланса
2.2 График баланса мощности
2.3 Динамический паспорт автомобиля
2.4 График ускорений
2.5 График времени разгона
2.6 График пути разгона
3 Топливно-экономический расчет автомобиля
Заключение
Список используемой литературы

Тяговый и топливо-экономический расчет автомобиля ВАЗ 2110

613384
600938
530232
555883
632741
778096
623132
637366
642012
660156
731003
766324
799168
820128
845689
664,118
678,651
765,692
803,979
957,208
964,156
985,718
989,123
996,257
5725,2
6397,56
6760,22
7982,04
8584,49
9595,958
11250
11423
11785
n, M – из табл.3.
По данным таблицы строятся графики тягового баланса, примерный вид которого показан на рис.3.
2.2 График баланса мощности
Из уравнения баланса мощности известно, что
(27)
или при установившемся движении
(28)
где - мощность потерь на преодоление сопротивления
дороги, кВТ;
- мощность потерь на преодоление сопротивление
воздуха, кВт;
- мощность потерь на преодоление сопротивления трансмиссии, кВт;
Ne – эффективная мощность двигателя, кВт;
Nтр – мощность потерь на трение в трансмиссии, кВт;
Nk – мощность на ободе ведущего колеса, кВт.
Произведенные подсчеты сведены в таблице №6
Таблица 6
n, об/мин
V, км/ч
Ne, Вт
Nк, кВт
N, кВт
N, кВт
402
415
448
459
483
552
568
571
586
40
50
60
65
75
100
120
160
200
32859
40153
45987
29471
30393
30648
33062
37832
47745
421,096
587,26
791,32
1038,08
1207,07
1567,38
1782,99
1820,95
1948,41
52,456
62,38
71,32
79,76
82,006
87,18
95,49
97,55
99,78
368,64
524,88
720
958,32
1125,07
1480,2
1687,5
1723,4
1848,63
Вид графика баланса мощности, построенного по данным таблицы, представлен на рис.4
На графиках тягового баланса и баланса мощности точка пересечения кривой усилия или мощности на ободе колеса с кривой суммарной силы сопротивления или с кривой суммарных потерь мощности характеризует максимальное значение скорости при данном коэффициенте сопротивления дороги.
2.3 Динамический паспорт автомобиля
Динамический паспорт автомобиля представляет собой совокупность динамической характеристики, номограммы нагрузок и графика контроля буксования. Динамический паспорт автомобиля позволяет решать уравнение движения с учетом конструктивных параметров автомобиля, основных характеристик дороги и нагрузки на автомобиль.
Построение номограммы загрузки
Динамическую характеристику строят для автомобиля с полной
нагрузкой. С изменением силы тяжести автомобиля от G0 до Ga динамический фактор изменяется, и его можно определить по формуле
(27)
Номограмма нагрузок позволяет решать все указанные задачи не только для полной нагрузки автомобиля, но и для любого ее значения.
2.4 График ускорений
График показывает величину ускорения, которую может иметь проектируемый автомобиль при различной скорости на каждой передаче при условии движения по дороге, характеризуемой коэффициентом ψ.
(28)
где g – ускорение силы тяжести, м/с2;
 - коэффициент учета вращающихся масс, определяемый с достаточной точностью на всех передачах по формуле:  = 1,04+0,04i2k/
Результаты подсчета ускорений сводятся в табл.7, а по данным этой таблицы строят график j=f(v).
Таблица 7
V, м/с (км/ч)
D
D-ψ
, м/с2
1/j, с2/м
60
65
75
100
120
160
200
2286
2476,8
2555
2579
2632
2726
2851
2285,965
2476,76
2554,965
2578,965
2631,965
2725,965
2850,965
3458,66
3747,3
3865,66
3901,97
3982,16
4124,385
4313,51
0,000289
0,000268
0,000258
0,000256
0,000251
0,000242
0,0002318
Примерный характер кривых j=f(v) приводится на рис.6.
2.5 График времени разгона
Данный график очень наглядно характеризует переместить автомобиля. Время разгона автомобиля при изменении скорости V1 до V2.
(29)
Это интегральное уравнение решают графически.
Прежде всего наносят на график изменения величины 1/j во время разгона автомобиля до нулевой скорости до минимальной на первой передаче.
Учитывая неопределенность и незначительное влияние этого этапа на полное время разгона, можно принять здесь величину 1/j постоянной, равной (1/j) min.
При наличии трансмиссии пониженной передачи (для парковки и движения в тяжелых дорожных условиях), время и путь разгона определяют при трогании автомобиля со второй передачи.
Затем определяют скорости, при которых следует производить переключение передач. Здесь следует придерживаться такого правила: при любой скорости целесообразно разгоняться на той передаче, которая обеспечивает большее ускорение.
Далее, диапазоны скорости между точками переключения передач разбивают на 4…5 интервалов ∆V произвольной длины.
Время разгона
∆tp = ∆V*1/jср (30)
где 1/jср – среднее значение «обратного» ускорения в данном интервале скорости ∆V. Вычисленное таким образом время суммируют сл временем разгона на предыдущих интервалах. По полученным данным строят график tp(V) (рис.7). Временем переключения передач пренебрегают.
2.6 График пути разгона
Sp(V) так же, как и график tp(V), служит для характеристики приемистости автомобиля. Методика его построения подобна предыдущей.
Путь разгона:
(31)
Путь ∆Sp, пройденный автомобилем за время ∆tp, находят как производное
∆Sp = ∆t*Vср (32)

где Vср – средняя скорость автомобиля в данном интервале времени ∆t. Полный путь разгона до любой скорости V определяют суммированием элементарных путей по всем интервалам ∆tр до заданной скорости
По результатам расчета строят график Sp(V) (рис.8).
3 Топливно-экономический расчет автомобиля
Топливно-экономический расчет автомобиля включает построение двух графиков: 1) графика экономической характеристики автомобильного двигателя g=f(v); 2) графика экономической характеристики автомобиля Gs=f(v).
Основным показателем топливной экономичности является график экономической характеристики автомобиля. Экономическую характеристику строят аналитически. Для этого необходимо иметь график экономической характеристики автомобильного двигателя. Но чтобы построить эту характеристику, необходимо иметь характеристики двигателя, построенные при частичных нагрузках. Их получают путем стендовых испытаний двигателя. Для того, чтобы построить кривую экономической характеристики автомобильного двигателя придется воспользоваться теоретическими кривыми, графически выражающими зависимость удельного расхода топлива от нагрузки и от частоты вращения вала двигателя.
Для того, чтобы получить величину коэффициента KN, необходимо определить процент использования мощности двигателя при движении с различной скоростью по дорогам разного качества, то есть с различным коэффициентом ψ.
Зная удельный расход gN при максимальной мощности, который задается как исходная величина, и, имея коэффициенты KN и Kn, можно определить значение g для любых условий движения, то есть при любой скорости движения по любой дороге.
Из баланса мощности при установившимся движений известно, что
(33)
Результаты подсчетов сведены в табл.8
Таблица 8
n об/мин
V, км/ч
Ne, Вт
N, кВт
1
2
3
N’1, кВт
N’1 +N’, кВт
N’2, кВт
N’2 +N’, кВт
N’3, кВт
N’3 +N’, кВт
448
459
483
552
568
571
586
60
65
75
100
120
160
200
45987
27481
30393
30648
33062
37832
47745
720
958,32
1125,07
1480,2
1687,5
1723,4
1848,63
71,32
79,76
82,006
87,18
95,49
97,55
99,78
791,32
1038,08
1207,07
1567,38
1782,99
1820,95
1948,41
68,13
71,45
75,86
77,32
81,74
86,78
91,14
788,13
1029,77
1200,93
1557,52
1769,24
1810,17
1939,77
61,56
67,69
71,34
77,11
81,69
88,14
93,74
781,56
1026,01
1196,41
1557,31
1769,19
1811,54
1942,37
По результатам подсчетов суммарной затрачиваемой мощности
N’ +N’, определяют процент использования мощности двигателя при каждом значении скорости v при движении на прямой передаче
(34)
Для тех же условий движения подсчитывают процент использования частоты вращения вала двигателя:
(35)
где nN – частота вращения при максимальной мощности;
n – частота вращения, соответствующая каждому значению V.
Следовательно, удельный расчет топлива при любом режиме движения составит
(36)
Результаты подсчетов g сводят в табл. 9:
Таблица 9
n об/мин
V, км/ч
Kn, кВт
1
2
3
KN KN
g1, г/(кВтч)
KN KN
g2, г/(кВтч)
KN KN
g3, г/(кВтч)
448
459
483
552
568
571
586
60
65
75
100
120
160
200
1897
2035
2276
2364
2419
2353
2561
0,100
0,120
0,140
0,160
0,180
0,200
0,220
3,600
4,800
5,700
5,7600
7,3400
8,1600
8,9700
0,90
0,95
0,100
0,105
0,115
0,125
0,135
3,6700
3,8760
4,0800
4,2840
4,6920
5,1000
4,8600
0,80
0,85
0,90
0,95
0,110
0,115
0,130
3,2640
3,4680
3,6720
3,8760
3,9600
4,1400
4,6800
При работе двигателя на полном дросселе при 100% используемой мощности удельный расход будет зависеть только от частоты вращения вала двигателя, то есть
(37)
Значения удельного расхода для этого случая подсчитывают и сводят в табл.10.
Таблица 10
n об/мин
V км/ч
n %
Kn
g’ г/(кВт ч)