ЗИЛ 5301 дизель скорость 90 км/ч,гравийная дорога

Содержание
1.Введение………………………...………………………………………………3
2.Исходные данные………………………………………………………………5
3.Определение параметров автомобиля, заданных техническими условия-ми………………………………………………………………………..…..…..6
4.Определение выбираемых параметров автомобиля…………………….…..7
5.Выбор шин и определение радиуса ведущего колеса………………….……7
6.Расчёт и построение внешней характеристики двигателя………………......8
7.Определение передаточных чисел трансмиссии……………………………11
8.Определение основных параметров динамичности автомобиля………….17
9.Расчет топливной экономичности автомобиля……………………………..26
Список использованной литературы ………………………..………..….….31

ЗИЛ 5301 дизель скорость 90 км/ч,гравийная дорога

В тех случаях, когда nmaxnN≠1, максимальную мощность двигателя Nmax находим, пользуясь эмпирической формулой:Nmax=NυmaxC1∙nmaxnN+C2∙nmaxnN2-nmaxnN3, кВт (10)где C1, C2 – эмпирические коэффициенты; для дизельного двигателя (С1=0,7; С2=1,3) [ REF _Ref344316336 \r \h 2]Для существующих конструкций дизельных автомобильных двигателей отношение nmaxnN=0,9 [ REF _Ref344679341 \r \h 3];где nN=3700 об/мин; nmax=3330 об/минNmax=98,80,7∙0,9+1,3∙0,92-0,93= 103,57 кВтРабочий объем двигателя Vh , л:Vh=30∙τ∙NmaxpeN∙nN (11) где τ – тактность двигателя, (τ=4); peN – среднее эффективное давление при максимальной мощности Nmax, МПа (peN = 0,71 МПа); nN – частота вращения коленчатого вала двигателя при Nmax, об/мин; Vh=30∙4∙103,570,71∙3700=4,73 лЗадаваясь значениями ne с шагом 400 об/мин до максимальной частоты вращения вала двигателя nemax. Координаты (nmax, NeV) и (nN, Nmax) дают две первые точки графика, а для построения внешней характеристики расчёт производим по следующей формуле:Ne=NmaxC1∙nnN+C2∙nnN2-nnN3, кВт (12)где Ne – текущее значение мощности двигателя, кВт;n – текущее значение частоты вращения коленчатого вала, об/мин;Эффективный крутящий момент двигателя Me, Н·м: Me=9554Nene (13)Скорость автомобиля υa, км/ч:υa=0,377rК∙neuК∙u0 (14)Проверка на возможность преодоления на прямой передаче заданного подъема Nψ: Nψ=Ga∙ψ0+PW∙υa3600∙ηтр (15)Сила сопротивления воздуха PW, Н:PW=KB∙Fa∙υa213 (16)Полученные расчетным путем значения Ne, Ме, υa, Nψ сводятся в таблицу 2, а затем строится внешняя скоростная характеристика двигателя (ВСХ).Таблица 2 – Расчетные данные для построения ВСХυa, км/чNe, кВтMe, Нмne об/мин1 передача2 передача3 передача4 передача5 передача8004,168,0213,0715,5519,4420,92249,8412006,2412,0219,623,3329,1634,14271,8116008,3216,0326,1331,138,8848,15287,52200010,3920,0432,6738,8848,5962,17296,99240012,4724,0539,246,6558,3175,41300,19280014,5528,0545,7454,4368,0387,09297,16Продолжение таблицы 2υa, км/чNe, кВтMe, Нмne об/мин1 передача2 передача3 передача4 передача5 передача320016,6332,0652,2762,277,7596,41287,84360018,7136,0758,869,9887,47102,6272,29370019,2337,0760,4471,9290103,57267,43Продолжение таблицы 2PW, Нne об/мин1 передача2 передача3 передача4 передача5 передача8005,1519,1550,8772112,53120011,5943,02114,39162,07253,19160020,6176,52203,31288,01450,12200032,14119,58317,82450,12703,03240046,3172,23457,56648,011012,43280063,04234,29622,98882,181378,1320082,35306,06813,551152,021800,033600104,24387,411029,521458,242278,233700110,11409,191087,751540,212411,93Продолжение таблицы 2Nψ, кВтne об/мин1 передача2 передача3 передача4 передача5 передача80042,5983,11139,15168,5217,71120064,24127,13219,83271,64363,32160086,33174,35313,89397,2553,042000108,88225,7425,98553,04801,272400132,25282,21560,21746,281123,222800156,5344,74721,47984,951533,363200181,75414,65913,721275,952046,43600208,15492,81141,661627,572677,043700214,95513,71205,041725,512862,29Определение передаточных чисел трансмиссииОпределение передаточного числа главной передачи u0.Передаточное число главной передачи u0 определяется из условия обеспечения максимальной скорости υmax движения на прямой передаче в коробке передач:u0=0,377rK∙(0,90-1,0)∙nNυmax, (17)где rК- радиус колеса, м (rК=0,405 м);υmax – максимальная скорость автомобиля, м/с (υmax=25 м/с)Рисунок 1 – График внешней скоростной характеристики двигателяu0=0,3770,405∙(0,90-1,0)∙370025=4,07Определение передаточного числа первой передачи u1.Подбор передаточного числа первой передачи осуществляется с учетом максимального сопротивления дороги и по условиям буксования ведущих колес автомобиля, так же автомобиль, двигаясь на первой передаче, должен преодолеть максимальный подъем. Передаточное число u1 рассчитывается по формулам (18) и (19), а затем выбирается наименьшее:u1'=Ga∙ψmax∙rKMmax∙ηTP∙u0 (18)где Ga – полный вес автомобиля, Н (Ga=35541 Н);ψmax – коэффициент суммарного сопротивления дороги на первой передаче, (ψmax=0,286);rK – радиус колеса, м (rK=0,405 м);Mmax – максимальный момент двигателя, Н·м (Mmax=300,19 Н·м);ηТР – механический КПД трансмиссии, (ηТР=0,90);u0 – передаточное число главной передачи, (u0=4,07)u1''=mp∙Goc∙φx∙rKMmax∙ηTP∙u0 (19)где mр – коэффициент изменения нагрузки на ведущую ось (mр=1,30);Gос – вес, приходящийся на ведущую ось автомобиля, Н (Gос=24878,7 Н);φx – коэффициент продольного сцепления с дорогой, (φх=0,65); rK – радиус колеса, м (rK=0,405 м);Mmax – максимальный момент двигателя, Н·м (Mmax=300,19 Н·м);ηТР – механический КПД трансмиссии, (ηТР=0,90);u0 – передаточное число главной передачи, (u0=4,07) u1'=35541∙0,286∙0,405300,19∙0,9∙4,07=3,74 u1''=1,30∙24878,7∙0,65∙0,405300,19∙0,9∙4,07=7,74Согласно рекомендациям в источнике [ REF _Ref344316336 \r \h 2] выбираем наименьшее значение передаточного числа для первой передачи: u1'<u1''3,74 < 7,74Следовательно, принимаем передаточное число для первой передачи u1=3,74.Определение передаточных чисел промежуточных передач.После определения передаточного числа первой передачи необходимо определить передаточных числа промежуточных передач. Для данного автомобиля принята пятиступенчатая коробка передач, поэтому из условия:u1u2>u2u3; u1u2>u3u4;u1u2>u4u5 (20)мы получаем формулы (21), (22), (23) для расчета второй и последующих передач до пятой. Последняя является прямой передачей, поэтому передаточное число пятой передачи u5=1.u2=4u13 (21)u3=4u12 (22)u4=4u1 (23)Передаточное число второй передачи КПП:u2=43,743=2,69Передаточное число третьей передачи КПП:u3=42,692=1,65Передаточное число четвертой передачи КПП:u4=41,65=1,14 Передаточное число пятой передачи КПП:u5=1Так как условие (20) не выполняется: 3,742,69≯2,691,65; 3,742,69≯1,651,14; 3,742,69>1,141 1,39≯1,63; 1,39≯1,45; 1,39>1,14требуется установка ускоряющей передачи. Следовательно, прямой передачей будет четвертая, и ее передаточное число будет равно u4=1, а формулы для расчета передаточных чисел для второй и третей передачи примут вид:Передаточное число второй передачи КПП:u2=4u12 (24)Передаточное число третьей передачи КПП:u3=4u2 (25)Так как требуется ускоряющая пятая передача, служащая не для разгона, а для движения по хорошей дороге с высокой топливной экономичность, то передаточное число u5 пятой передачи выбирают в пределах 0,65…0,80 с выполнением условия (20).Передаточное число второй передачи КПП:u2=43,742=1,94Передаточное число третьей передачи КПП:u3=41,94=1,19Передаточное число четвертой передачи КПП:u4=1Передаточное число пятой передачи КПП:u5=0,8 3,741,94>1,941,19; 3,741,94>1,191; 3,741,94>10,8 1,92 > 1,63; 1,92 > 1,19; 1,92 > 1,25Условие (20) выполнено.Определение передаточного числа дополнительной коробки передач производится по формуле:uд=Ga∙ψmax∙rKMmax∙ηтр∙u0∙u1 (26)Передаточное число дополнительной коробки передач для первой передачи:uд1=35541∙0,286∙0,405300,19∙0,9∙4,07∙3,74=1Передаточное число дополнительной коробки передач для второй передачи:uд2=35541∙0,286∙0,405300,19∙0,9∙4,07∙1,94=1,93Передаточное число дополнительной коробки передач для третьей передачи:uд3=35541∙0,286∙0,405300,19∙0,9∙4,07∙1,19=3,15 Передаточное число дополнительной коробки передач для четвертой передачи:uд4=35541∙0,286∙0,405300,19∙0,9∙4,07∙1=3,74 Передаточное число дополнительной коробки передач для пятой передачи:uд4=35541∙0,286∙0,405300,19∙0,9∙4,07∙0,8=4,68 Выбранное передаточное число дополнительной коробки проверяем по значению обеспечиваемой минимальной скорости движения в пределах 1,5…2,5 км/ч автомобиля υmin, км/ч:υmin=3,6·rк∙nminu0∙ui∙uД (27)где nmin – частота вращения коленчатого вала двигателя, рад/с (nmin =800 об/мин= 83,73 рад/с);rК- радиус колеса, м (rК=0,405 м);u0 – передаточное число главной передачи, (u0 =4,07); ui – передаточное число коробки передач на i-ой передачиНа первой передачи:υmin1=3,6·0,405∙83,734,07∙3,74∙1=8 км/ч Полученное значение минимальной скорости автомобиля υmin не лежит в пределах допустимой скорости, поэтому продолжим расчет для второй передачи.На второй передачи:υmin2=3,6·0,405∙83,734,07∙3,74∙1,93=4,1 км/ч Полученное значение минимальной скорости автомобиля υmin не лежит в пределах допустимой скорости, поэтому продолжим расчет для третьей передачи.На третьей передачи:υmin3=3,6·0,405∙83,734,07∙3,74∙3,15=2,5 км/ч Полученное значение минимальной скорости автомобиля υmin обеспечивает минимальную скорость движения.Определение основных параметров динамичности автомобиляОпределение силы тяги на ведущих колесах автомобиля Рх производится по формуле: PK=Mе∙uK∙u0∙ηТРrK , Н (28)Суммарная сила сопротивления РС определяется по формуле:РС=РW+Рψ, Н (29)где PW – сила сопротивления воздуха, Н;Pψ – сила сопротивления дороги, НРψ=Ga∙ψ (30)Рψ=35541∙0,032=1137,31 НРезультаты расчётов занесены в таблицу 3.Таблица3 – Данные для построения тяговой характеристики автомобиляne, об/минРК, Н1 передача2 передача3 передача4 передача5 передача8008451,144383,7526892259,661807,73Продолжение таблицы 3ne, об/минРК, Н12009194,314769,242925,462458,371966,716009725,725044,893094,552600,462080,37200010046,055211,053196,472686,112148,89240010154,295267,23230,912715,052172,04280010051,85214,043198,32687,652150,1232009736,545050,53097,992603,352082,6836009210,544777,662930,632462,711970,1737009046,154692,392878,322418,761935Продолжение таблицы 3ne, об/минРС, Н1 передача2 передача3 передача4 передача5 передача8001142,461156,51188,21209,311249,8412001148,91180,31251,71299,381390,516001157,921213,81340,61425,321587,4320001169,451256,91455,11587,431840,3424001183,611309,51594,91785,322149,7428001200,351371,61760,32019,492515,4132001219,661443,41950,92289,332937,3436001241,551524,72166,82595,553415,5437001247,421546,52225,12677,523549,24Динамический фактор D для построения динамической характеристики автомобиля:D=PK-PWGa (31)Результаты расчётов занесены в таблицу 4.