Курсовая работа: Синтез и анализ эксплуатационных параметров автомобиля
Курсовая работа: Синтез и анализ эксплуатационных параметров автомобиля
Введение
Эксплуатационными свойствами автомобиля, определяющими приспособленность
его конструкции к эффективному использовании в реальных условиях, являются
вместимость (пассажиро- и грузовместимость), использование массы, тяговая и
тормозная динамичность, топливная экономичность, устойчивость, управляемость,
маневренность, плавность хода, проходимость, надежность(безотказность,
долговечность, ремонтопригодность, сохраняемость), безопасность.
Эффективность как безразмерное отношение эффекта (положительного
результата) к соизмеримым затратам на его производство может быть энергетической
и стоимостной (экономической).
Поскольку автомобиль является преобразователем химической энергии
топлива и атмосферного воздуха через тепловой поток продуктов сгорания Gт
Нu в поступательное движение массы mг водителя,
пассажиров, грузов или специально оборудования по дрогам, улицам и местности с
мгновенной рабочей скоростью uа,, то его эффект можно измерить полезным
импульсом mгuа и полезной мощностью Na
поступательного движения в автомобиле полезной массы mг,, а
энергетическую эффективность автоперевозок - коэффициентом полезного действия
(КПД) автомобиля hа. При этом полезную (транспортную) работу
автомобиля должно определять интегрированием мгновенной мощности Na
за время t, а стоимостную эффективность автомобиля – отношением цены (тарифа) к
себестоимости полезной (транспортной) работы, измеряемой в физических единицах
(МДж) с учетом динамического фактора автомобиля по двигателю Dг и
сцеплению jl, показателей дорожных условий (j, f, i) и режимов
движения (+ j). Все эти показатели, необходимые для графического
определения коэффициента буксования d и рабочей скорости uа, можно синтезировать в
динамическом паспорте автомобиля, разработанном и применяемом на кафедре
«Тракторы и автомобили» Вятской ГСХА с целью прогноза энергетической и
стоимостной эффективности автомобилей и тракторов. В не кафедральных
литературных источниках такого динамического паспорта нет.
Расчет и построение графика динамического паспорта автомобиля
(лист 2) возможны после предварительного анализа конструкции автомобиля и условий
его использования (глава 1). Модель, прототип или альтернативную конструктивную
схему автомобиля и предлагаемое предприятие студент выбирает сам с перспективой
использования результатов курсового проектирования в дипломном проекте, как
правило комплексном.
1. Анализ конструкции автомобиля и условий его использования
Расчет внешней скоростной характеристики двигателя
В настоящее время на автомобилях используются главным образом поршневые
двигатели внутреннего сгорания, приспособленные к устойчивому переносу мощности
через трансмиссию к ведущим колесам в интервале частот вращения коленчатого
вала от nм при максимальном крутящем моменте Ме max до nN
при максимальной эффективной мощности
Ne max = MeN weN = 0,105 MeN
nN, (1.1)
где MeN – крутящий момент при максимальной мощности,
кНм;
Meн=0,36кНм.
weN – угловая скорость коленчатого вала при
максимальной мощности, рад/с;
(1.2)
Nemax=114,912кВт.
При эксплуатации автомобиля часть эффективной мощности Ne
расходуется потребителями, неучтенными при стендовых испытаниях двигателя, а
также не может быть получена из-за отличия реальных атмосферных условий от
стандартных при снятии внешней скоростной характеристики на стенде. Поэтому при
использовании стандартной внешней характеристики для расчета тягово-скоростных
показателей автомобиля все значения Ne необходимо умножить на
коэффициент коррекции kp = 0,93 – 0,96.
Если реальной внешней характеристики двигателя в графической или
табличной формах нет, но известны Ne max, nN, Ме max
и nм, то после определения коэффициентов приспособляемости:
(1,3)
km=0,22
, (1.4)
kw=1,68 а также коэффициентов:
, (1.5)
a=0,74
0,74
, (1.6)
в=1,60
1,60
, (1.7)
с= 1,34
можно определить текущие значения крутящего момента по
эмпирической зависимости:
, (1.8)
Ме – текущие значения крутящего момента, кНм;
MeN – крутящий момент при максимальной мощности, кНм;
согласно (1.1)
;
n – текущие значения частоты вращения коленчатого вала, мин-1;
принимаем не менее шести удобных и по возможности равномерно распределенных
значений, включая n < nм; n = nм, n = nN и
n > nN;
kp – коэффициент коррекции стендовой внешней
характеристики, принятый из интервала kp=0,93-0,96.
Текущие значения эффективной мощности определяем по формуле:
Ne = Me we » 0,105 Ме n, (1.9)
а текущие значения удельного расхода топлива из произведения:
ge = geN kn, (1.10)
где:
ge – текущее значение удельного расхода топлива, г/(кВт
ч);
geN – удельный расход топлива при максимальной мощности
Nmaxг/(кВтч); принимаем из технической характеристики двигателя или
из задания;
kn – коэффициент влияния частоты вращения коленчатого
вала на удельный расход топлива; определяем из графика [, с. 90] или из таблицы
1.
Таблица 1. Приближенные значения коэффициента kn при
отношениях:
n,об/мин |
3240 |
3040 |
2840 |
2640 |
2440 |
2240 |
2040 |
n/n ном |
0,720 |
0,675556 |
0,631 |
0,587 |
0,542 |
0,498 |
0,453 |
kn |
0,95 |
0,96 |
0,97 |
0,975 |
0,98 |
0,99 |
1,01 |
При несовпадении значений отношения n/nN табличные
значения kn интерполируем и уточняем при построении графика внешней
скоростной характеристики двигателя на миллиметровой бумаге формата А4 (рис.
1), расчете эффективного КПД
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 |