Автор: Пользователь скрыл имя, 20 Декабря 2012 в 17:56, курсовая работа
1. Розрахунок основних параметрів робочого циклу двигуна
В якості прототипу обрано автомобіль ВАЗ-2110.
1.1. Вихідні дані для розрахунків.
Марка двигуна – ВАЗ-2110-1,7.
Тип двигуна – чотиритактний, бензиновий, карбюраторний.
Вступ………………………………………………………………………………
1. Розрахунок основних параметрів робочого циклу двигуна ………………...
1.1. Вихідні дані для розрахунків………………………………………………...
1.2. Вибір і визначення фізичних констант……………………………………...
1.3. Вибір і обґрунтування вихідних величин для теплового розрахунку…….
1.4. Розрахунок параметрів процесів впуску, стиснення, згорання, розширення і випуску…………………………………………………………….
2. Розрахунок показників робочого циклу і основних розмірів двигуна……...
3. Розрахунок зовнішньої характеристики двигуна внутрішнього згорання…
5. Повірочний тяговий розрахунок автомобіля……………………….
5.1. Тягова характеристика автомобіля………………………………………….
5.2. Силовий баланс автомобіля…………………………………………………
5.3. Динамічний паспорт автомобіля……………………………………………
6. Розгінні властивості автомобіля………………………………………………
Висновки . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3. Розрахунок зовнішньої характеристики двигуна внутрішнього згорання.
Вихідні дані отримано на основі результатів виконання попередніх розрахунків.
Розрахункова формула:
.
де Nex, nx – відповідно ефективна потужність і частота обертання колінчатого валу в шуканій точці швидкісної характеристики;
Neном, nN – номінальна ефективна потужність і відповідна їй частота обертання колінчатого валу.
За розрахованими точками у вибраному масштабі будується крива ефективної потужності (рис. 4.1).
Для побудови кривої ефективного обертового моменту розрахунок здійснюється за формулою:
.
Для побудови кривої питомих витрат палива застосовано наступні формулу:
.
Для побудови кривої годинних витрат палива застосована формула:
, кг/год
Таблиця 2
Зведені дані розрахунків
n, об/хв |
800 |
1800 |
2800 |
3800 |
4800 |
5800 |
6800 |
7100 |
Nex, кВт |
37,0 |
90,1 |
145,8 |
198,5 |
242,9 |
273,6 |
285,0 |
283,9 |
Mex, Н*м |
442,0 |
478,4 |
497,4 |
499,2 |
483,6 |
450,7 |
400,4 |
382,0 |
gex,г/кВт*год |
249,3 |
226,0 |
210,6 |
203,1 |
203,5 |
211,8 |
228,0 |
234,4 |
GTx, кг/год |
9,2 |
20,4 |
30,7 |
40,3 |
49,4 |
58,0 |
65,0 |
66,5 |
5. Повірочний тяговий розрахунок автомобіля
5.1. Тягова характеристика автомобіля
Таблиця 3
Залежність обертового моменту
від кутової швидкості
ωe |
83,7 |
188 |
193 |
398 |
502 |
607 |
712 |
743 |
Me |
442 |
478,4 |
497,4 |
499,2 |
483,6 |
450,7 |
400,4 |
382 |
Розрахункові формули
Швидкість руху автомобіля
, м/с
Сила тяги:
, Н (17)
У випадку руху автомобіля на першій передачі при ωе = 83,7 рад/с і Ме = 435,1 Н×м одержимо:
м/с.
Н.
Результати розрахунків РТ і v для інших значень ωе, Me і иКП зведені в табл. 4.
Таблиця 4
Результати розрахунку тягової характеристики
ωe |
83,7 |
188 |
193 |
398 |
502 |
607 |
712 |
743 |
Me |
442 |
478,4 |
497,4 |
499,2 |
483,6 |
450,7 |
400,4 |
382 |
v1 |
1,9 |
4,3 |
4,4 |
9,0 |
11,4 |
13,8 |
16,1 |
16,8 |
v2 |
3,7 |
8,3 |
8,5 |
17,5 |
22,1 |
26,7 |
31,3 |
32,7 |
v3 |
5,1 |
11,5 |
11,8 |
24,4 |
30,8 |
37,2 |
43,6 |
45,5 |
v4 |
7,1 |
15,9 |
16,3 |
33,7 |
42,4 |
51,3 |
60,2 |
62,8 |
v5 |
8,7 |
19,5 |
20,0 |
41,2 |
52,0 |
62,8 |
73,7 |
76,9 |
P T1 |
17559,03 |
19005,07 |
19759,87 |
19831,38 |
19211,65 |
17904,65 |
15906,42 |
15175,4 |
P T2 |
9037,74 |
9782,02 |
10170,52 |
10207,33 |
9888,35 |
9215,63 |
8187,13 |
7810,89 |
P T3 |
6491,68 |
7026,29 |
7305,34 |
7331,78 |
7102,66 |
6619,45 |
5880,70 |
5610,45 |
P T4 |
4704,79 |
5092,24 |
5294,48 |
5313,64 |
5147,59 |
4797,39 |
4261,98 |
4066,13 |
P T5 |
3842,33 |
4158,76 |
4323,92 |
4339,57 |
4203,96 |
3917,96 |
3480,70 |
3320,75 |
5.2. Силовий баланс автомобіля.
Сила зчеплення:
, Н
де j - коефіцієнт зчеплення (визначається дослідним шляхом або із довідкових таблиць);
G2 – частина ваги автомобіля, що приходиться на його ведучі колеса (в даному випадку – задні).
Сила опору:
, Н
Отримано значення сумарних сил опору, наприклад:
Н.
Результати розрахунків заносимо в табл. 5.
Таблиця 5
Результати розрахунку силового балансу
Параметри |
Розрахункові значення параметрів | ||||||
v5 |
8,7 |
19,5 |
20,0 |
41,2 |
52,0 |
62,8 |
73,7 |
PОПSасф |
255,73 |
471,83 |
486,36 |
1410,28 |
2124,07 |
3012,08 |
4068,24 |
PОПSм.гр |
1560,64 |
2028,39 |
2059,83 |
4059,62 |
5604,58 |
7526,63 |
9812,63 |
PОПSсніг |
1333,04 |
1756,90 |
1785,39 |
3597,53 |
4997,52 |
6739,21 |
8810,70 |
PОПSпісок |
3077,97 |
3838,34 |
3889,45 |
7140,24 |
9651,69 |
12776,10 |
16492,15 |
Максимальна швидкість автомобіля на асфальті vmax5 = 70,5 м/с, на мокрій ґрунтовій дорозі vmax4 = 49 м/с, на укачаному снігу vmax4 = 51 м/с, на піску vmax3=38 м/с.
При визначенні умов буксування вважаємо, що двигун працює в режимі максимальної подачі пального.
Для запобігання буксуванню необхідно зменшити подачу пального (відпустивши педаль акселератора).
5.3. Динамічний паспорт автомобіля
Динамічний фактор за умовами тяги:
.
Динамічний фактор за умовами зчеплення:
.
Умова тривалого рівномірного руху автомобіля:
.
Динамічний фактор за умовами зчеплення:
;
,
де G2, G02 – частина ваги автомобіля, що приходиться на ведучі (в даному випадку задні) колеса автомобіля.
Таблиця 6
Результати розрахунку динамічної характеристики автомобіля
Параметри |
Розрахункові значення параметрів | |||||||
ωe |
83,7 |
188 |
193 |
398 |
502 |
607 |
712 | |
Me |
442 |
478,4 |
497,4 |
499,2 |
483,6 |
450,7 |
400,4 | |
v1 |
1,9 |
4,3 |
4,4 |
9,0 |
11,4 |
13,8 |
16,1 | |
v2 |
3,7 |
8,3 |
8,5 |
17,5 |
22,1 |
26,7 |
31,3 | |
v3 |
5,1 |
11,5 |
11,8 |
24,4 |
30,8 |
37,2 |
43,6 | |
v4 |
7,1 |
15,9 |
16,3 |
33,7 |
42,4 |
51,3 |
60,2 | |
v5 |
8,7 |
19,5 |
20,0 |
41,2 |
52,0 |
62,8 |
73,7 | |
P T1 |
17559,03 |
19005,07 |
19759,87 |
19831,38 |
19211,65 |
17904,65 |
15906,42 | |
P T2 |
9037,74 |
9782,02 |
10170,52 |
10207,33 |
9888,35 |
9215,63 |
8187,13 | |
P T3 |
6491,68 |
7026,29 |
7305,34 |
7331,78 |
7102,66 |
6619,45 |
5880,70 | |
P T4 |
4704,79 |
5092,24 |
5294,48 |
5313,64 |
5147,59 |
4797,39 |
4261,98 | |
P T5 |
3842,33 |
4158,76 |
4323,92 |
4339,57 |
4203,96 |
3917,96 |
3480,70 | |
PОПΣасф. |
255,73 |
471,83 |
486,36 |
1410,28 |
2124,07 |
3012,08 |
4068,24 | |
РОПΣм.гр. |
1560,64 |
2028,39 |
2059,83 |
4059,62 |
5604,58 |
7526,63 |
9812,63 | |
РОПΣсніг |
1333,04 |
1756,90 |
1785,39 |
3597,53 |
4997,52 |
6739,21 |
8810,70 | |
РОПΣпісок |
3077,97 |
3838,34 |
3889,45 |
7140,24 |
9651,69 |
12776,10 |
16492,15 | |
Ne |
36,4 |
88,7 |
143,5 |
195,8 |
240,2 |
271,7 |
284,5 | |
Ne з втратами |
32,8 |
79,8 |
129,2 |
176,2 |
216,2 |
244,5 |
256,1 | |
Nоп. асф |
1,8 |
7,5 |
7,9 |
47,5 |
90,2 |
154,6 |
244,9 | |
Nоп. м. гр. |
11,0 |
32,2 |
33,6 |
136,6 |
237,9 |
386,3 |
590,7 | |
Nоп. сніг |
9,4 |
27,9 |
29,1 |
121,1 |
212,1 |
345,9 |
530,4 | |
Nоп. пісок |
21,8 |
61,0 |
63,5 |
240,3 |
409,7 |
655,7 |
992,8 | |
Р п1 |
2,07 |
10,46 |
11,02 |
46,88 |
74,58 |
109,04 |
150,02 | |
Р п2 |
7,83 |
39,48 |
41,61 |
176,95 |
281,51 |
411,59 |
566,30 | |
Р п3 |
15,17 |
76,53 |
80,65 |
342,97 |
545,63 |
797,75 |
1097,62 | |
Р п4 |
28,88 |
145,69 |
153,55 |
652,97 |
1038,80 |
1518,80 |
2089,70 | |
Р п5 |
43,30 |
218,44 |
230,21 |
979,00 |
1557,48 |
2277,15 |
3133,11 | |
D 1 |
1,22 |
1,31 |
1,37 |
1,37 |
1,32 |
1,23 |
1,09 | |
D 2 |
0,62 |
0,67 |
0,70 |
0,69 |
0,66 |
0,61 |
0,53 | |
D 3 |
0,45 |
0,48 |
0,50 |
0,48 |
0,45 |
0,40 |
0,33 | |
D 4 |
0,32 |
0,34 |
0,36 |
0,32 |
0,28 |
0,23 |
0,15 | |
D 5 |
0,26 |
0,27 |
0,28 |
0,23 |
0,18 |
0,11 |
0,02 |
Таблиця 7
Розрахункові значення динамічного фактору за умовами зчеплення
Динамічний фактор |
Коефіцієнт зчеплення, jх | |||||||
0,1 |
0,2 |
0,3 |
0,4 |
0,5 |
0,6 |
0,7 |
0,8 | |
Dзч |
0,06 |
0,12 |
0,18 |
0,24 |
0,3 |
0,36 |
0,42 |
0,48 |
D0зч |
0,04 |
0,08 |
0,12 |
0,16 |
0,2 |
0,24 |
0,28 |
0,32 |
6. Розгінні властивості автомобіля
Розрахункові формули
Прискорення автомобіля:
, м/с2.
Середнє прискорення в заданому інтервалі швидкостей:
м/с2.
Приріст швидкості в заданому інтервалі:
, м/с.
Час розгону в заданому інтервалі швидкості:
, с.
Середня швидкість в заданому інтервалі:
, м/с.
Шлях розгону в заданому інтервалі швидкостей
, м.
Зменшення швидкості при переході з нижчої передачі на вищу:
, м/с.
Середня швидкість за час перемикання передачі:
м/с;
Шлях автомобіля за час перемикання передачі:
м;
Коефіцієнт врахування обертових мас повністю завантаженого автомобіля:
при ввімкненій 1 передачі в КП:
=1+(0,04+0,04×3,42)× =1,502.
при ввімкненій 2 передачі в КП:
=1+(0,04+0,04×1,752)× =1,163.
при ввімкненій 3 передачі в КП:
=1+(0,04+0,04×1,2972)× =1,107.
при ввімкненій 4 передачі в КП:
=1+(0,04+0,04×0,9132)× =1,073.
при ввімкненій 5 передачі в КП:
=1+(0,04+0,04×0,7442)× =1,062.
Прискорення автомобіля: