Расчет автомобиля ГАЗ 3302

1. Тяговый расчет

1.1 Цель расчета

Тяговый расчет служит для определения основных параметров двигателя и трансмиссии автомобиля, обеспечивающих ему требуемые тягово-скоростные свойства в заданных условиях движения. Тяговый расчет выполняют при проектировании новой и модернизации выпускаемой модели автомобиля.

1.2 Исходные данные для выполнения расчета

Таблица 1.1. Исходные данные для тягового расчета

Тип автомобиля:

Легковой

Колесная формула, компоновка:

4х2.2, Заднеприводная

Снаряженная масса, кг:

1850

Тип двигателя:

Бензиновый

Тип трансмиссии:

Механическая

Количество передач:

5

Пассажировместимость, человек:

3

Максимальная скорость , км/ч

115

1.2.1 Коэффициент сопротивления дороги

Величину коэффициента сопротивления дороги при максимальной скорости принимаем равной .

1.2.2 Максимальный коэффициент сопротивления дороги

Максимальный коэффициент сопротивления дороги , преодолеваемый легковыми автомобилями на низшей передаче трансмиссии, принимают равным 0,3…0,5. Для расчета принимаем .

1.2.3 Фактор обтекаемости

Аэродинамические свойства автомобиля зависят от фактора обтекаемости:

,

где – коэффициент лобового сопротивления;

– плотность воздуха;

– площадь миделева сечения.

1.2.4 Распределение массы автомобиля по осям

У грузовых автомобилей распределение массы по осям зависит от компоновочной схемы. Для расчета принимаем в снаряженном состоянии: , ; при полной массе , .

1.2.5 КПД трансмиссии

КПД трансмиссии зависит от ее конструкции и для грузовых автомобилей составляет 0,88…0,9. В расчетах принимаем .

1.3 Выполнение тягового расчета

1.3.1 Определение полной массы автомобиля

Полная масса грузового автомобиля определяется по формуле:

,

где – масса автомобиля в снаряженном состоянии;

– расчетная масса водителя и пассажиров;

– масса багажа на одного человека;

– число мест;

- номинальная грузоподъемность;

1.3.2 Подбор шин

Максимальная и минимальная нагрузки на шину определяются по формулам:

, ,

где – часть полной массы автомобиля, приходящейся на наиболее нагруженную переднюю (1) или заднюю (2) ось, кг;

– часть массы автомобиля в снаряженном состоянии, приходящейся на наименее нагруженную переднюю (1) или заднюю (2) ось, кг;

– число шин на колесах наиболее нагруженной оси;

– число шин на колесах наименее нагруженной оси;

– ускорение свободного падения, .

,

.

Для расчётов принимаем шины размерностью 185/175R16.Ее статический радиус r_ст=0,2195м.

1.3.3 Определение максимальной мощности двигателя

Для автотранспортных средств всех типов требуемую максимальную мощность двигателя выбирают из условия обеспечения заданной максимальной скорости .

При движении с максимальной скоростью ускорение автомобиля и мощность, затрачиваемая на преодоление сопротивления разгону:

.

Принимая , запишем уравнение мощностного баланса при движении автомобиля с максимальной скоростью:

,

где – мощность двигателя, необходимая для движения автомобиля с максимальной скоростью, кВт;

– мощность, затрачиваемая на преодоление сопротивления дороги, кВт;

– мощность, затрачиваемая на преодоление сопротивления воздуха, кВт;

– КПД трансмиссии;

– коэффициент сопротивления дороги при максимальной скорости движения;

– полная масса автомобиля, кг;

– ускорение свободного падения, ;

– фактор обтекаемости, ;

– максимальная скорость движения автомобиля, .

Необходим двигатель, мощность которого на 5% превышает расчётную мощность, что составляет 81,6*1,05=85,68 кВт. В таблице 1.2. приведены параметры выбранного прототипа двигателя.

Таблица 1.2. Параметры двигателя

Двигатель

ЗМЗ-4052

Мощность, кВт (л.с.)

91 (123,8)

Частота вращения при максимальной мощности, рад/с (об/мин)

546 (5200)

Максимальный крутящий момент, Нм

205

Частота вращения при максимальном моменте, рад/с (об/мин)

473 (4500)

1.3.4 Определение передаточных чисел агрегатов трансмиссии

Проводится проверочный расчет выбранных передаточных чисел трансмиссии.

Таблица 1.3. Параметры КПП автомобиля ГАЗ 3302

Передаточные числа коробки передач

i₁

i₂

i₃

i₄

i₅

4,05

2,34

1,39

1,084

0,86

Передаточное число главной передачи i_ГП = 3,9

Определение максимального и минимального передаточных чисел трансмиссии

Максимальное передаточное число трансмиссии определяют по формуле:

Проверяем полученное значение максимального передаточного числа трансмиссии по условию отсутствия буксования ведущих колес (по сцеплению ведущих колес с дорогой)

Условием отсутствия буксования ведущих колес служит неравенство .

.

m_сц=m_R2*m_a2=1,3*2450=3185 кг;

Минимальное передаточное число трансмиссии определяется по формуле:

; ,

откуда

,

где – угловая скорость вращения вала двигателя при максимальной скорости движения;

– радиус качения колес;

– максимальная скорость автомобиля.

,

где – угловая скорость вращения вала двигателя при максимальной мощности;

.

Определение диапазона передаточных чисел трансмиссии

Диапазон передаточных чисел трансмиссии равен отношению максимального передаточного числа трансмиссии к минимальному передаточному числу трансмиссии

.

1.4 Тягово-динамические характеристики автомобиля

1.4.1 Тяговый баланс, динамический фактор, мощностной баланс и ускорение при разгоне автомобиля

Проведем необходимые расчеты для построения графиков тягового баланса, динамической характеристики, ускорений при разгоне и мощностного баланса автомобиля.

Расчётные формулы:

Пересчёт угловой скорости вращения коленчатого вала двигателя в скорость автомобиля:

,

где – передаточное число i-й ступени КПП;

– передаточное число главной передачи.

Сила сопротивления качению:

,

где f_o – коэффициент сопротивления качения при малых скоростях.

Сила сопротивления воздуха:

Сила сопротивления движению:

,

где К_с=0,95 – коэффициент подкапотных потерь.

Сила тяги на колёсах:

Динамический фактор:

Ускорение при разгоне:

,

где f – коэффициент сопротивления качению; f=f₀(1+0,0003*V_a) при V_a>15 м/с; f=f₀ при V_a<15 м/с; g=9.81 м/с – ускорение свободного падения;

– коэффициент учёта вращающихся масс

,

где I_е – момент инерции вращающихся частей двигателя;

I_к – момент инерции i-ro колеса.

Мощность на колёсах:

Мощность сопротивления воздуха:

Мощность сопротивления качению:

Полученные данные заносим в табл. 1.4. – 1.8.

Таблица 1.4. Тяговая сила на колесах

n, мин

V1, м/с

Fk1, Н

V2, м/с

Fk2, Н

V3, м/с

Fk3,

Н

V4,

м/с

Fk4,

Н

Va5,

м/с

Fk5,

Н

1000

1,595

7994

2,76

4619

4,65

2743,72

5,96

2139,71

7,51

1697,55

1200

1,914

8148

3,31

4708

5,58

2796,42

7,15

2180,80

9,01

1730,16

1400

2,233

8281

3,86

4785

6,51

2842,09

8,34

2216,42

10,51

1758,41

1600

2,552

8393

4,42

4850

7,43

2880,73

9,53

2246,55

12,02

1782,32

1800

2,871

8486

4,97

4903

8,36

2912,35

10,73

2271,21

13,52

1801,88

2000

3,190

8557

5,52

4944

9,29

2936,94

11,92

2290,39

15,02

1817,10

2200

3,509

8608

6,07

4974

10,22

2954,50

13,11

2304,09

16,52

1827,97

2400

3,827

8639

6,62

4992

11,15

2965,04

14,30

2312,31

18,02

1834,49

2600

4,146

8649

7,18

4997

12,08

2968,56

15,49

2315,05

19,53

1836,66

2800

4,465

8639

7,73

4992

13,01

2965,04

16,68

2312,31

21,03

1834,49

3000

4,784

8608

8,28

4974

13,94

2954,50

17,88

2304,09

22,53

1827,97

3200

5,103

8557

8,83

4944

14,87

2936,94

19,07

2290,39

24,03

1817,10

3400

5,422

8486

9,38

4903

15,80

2912,35

20,26

2271,21

25,53

1801,88

3600

5,741

8393

9,94

4850

16,73

2880,73

21,45

2246,55

27,04

1782,32

3800

6,060

8281

10,49

4785

17,66

2842,09

22,64

2216,42

28,54

1758,41

4000

6,379

8148

11,04

4708

18,59

2796,42

23,83

2180,80

30,04

1730,16

4200

6,698

7994

11,59

4619

19,52

2743,72

25,03

2139,71

31,54

1697,55

4400

7,017

7820

12,14

4518

20,45

2684,00

26,22

2093,13

33,05

1660,60

4600

7,336

7626

12,70

4406

21,37

2617,25

27,41

2041,08

34,55

1619,30

4800

7,655

7411

13,25

4282

22,30

2543,47

28,60

1983,54

36,05

1573,66

5000

7,974

7175

13,80

4146

23,23

2462,67

29,79

1920,53

37,55

1523,67

5200

8,293

6920

14,35

3998

24,16

2374,85

30,98

1852,04

39,05

1469,33

5400

8,612

6643

14,91

3838

25,09

2279,99

32,18

1778,07

40,56

1410,64

5600

8,931

6346

15,46

3667

26,02

2178,11

33,37

1698,61

42,06

1347,61

5800

9,250

6029

16,01

3483

26,95

2069,21

34,56

1613,68

43,56

1280,23

6000

9,569

5691

16,56

3288

27,88

1953,28

35,75

1523,27

45,06

1208,50

Таблица 1.5. Силы сопротивления

n,мин

Ff1,Н

Ff2,Н

Ff3,Н

Ff4,Н

Ff5,Н

Fw1,H

Fw2,H

Fw3,H

Fw4,H

Fw5,H

1000

515,27

515,45

514,31

514,10

513,86

3,052

9,14

25,91

42,60

67,69

1200

515,32

515,54

514,16

513,92

513,63

4,395

13,17

37,31

61,35

97,47

1400

515,37

515,62

514,02

513,74

513,40

5,982

17,92

50,78

83,50

132,66

1600

515,42

515,71

513,88

513,55

513,17

7,813

23,40

66,33

109,06

173,27

1800

515,47

515,79

513,73

513,37

512,94

9,888

29,62

83,95

138,03

219,30

2000

515,52

515,88

513,59

513,18

512,70

12,208

36,57

103,64

170,41

270,74

2200

515,57

515,96

513,45

513,00

512,47

14,772

44,25

125,40

206,19

327,60

2400

515,62

516,05

513,30

512,82

512,24

17,579

52,66

149,24

245,39

389,87

2600

515,67

516,13

513,16

512,63

512,01

20,631

61,80

175,15

287,99

457,55

2800

515,71

516,22

513,01

512,45

511,78

23,927

71,68

203,13

334,00

530,65

3000

515,76

516,30

512,87

512,26

511,54

27,468

82,28

233,19

383,42

609,17

3200

515,81

516,39

512,73

512,08

511,31

31,252

93,62

265,31

436,25

693,10

3400

515,86

516,47

512,58

511,89

511,08

35,281

105,69

299,52

492,48

782,44

3600

515,91

516,56

512,44

511,71

510,85

39,554

118,49

335,79

552,13

877,20

3800

515,96

516,65

512,30

511,53

510,62

44,071

132,02

374,14

615,18

977,38

4000

516,01

516,73

512,15

511,34

510,38

48,832

146,28

414,55

681,64

1082,96

4200

516,06

516,82

512,01

511,16

510,15

53,837

161,27

457,05

751,50

1193,97

4400

516,11

516,90

511,87

510,97

509,92

59,086

177,00

501,61

824,78

1310,39

4600

516,16

516,99

511,72

510,79

509,69

64,580

193,45

548,25

901,46

1432,22

4800

516,21

517,07

511,58

510,61

509,46

70,318

210,64

596,96

981,56

1559,47

5000

516,26

517,16

511,44

510,42

509,22

76,299

228,56

647,74

1065,06

1692,13

5200

516,31

517,24

511,29

510,24

508,99

82,525

247,21

700,60

1151,96

1830,21

5400

516,36

517,33

511,15

510,05

508,76

88,996

266,59

755,53

1242,28

1973,70

5600

516,40

517,41

511,00

509,87

508,53

95,710

286,71

812,53

1336,01

2122,61

5800

516,45

517,50

510,86

509,69

508,29

102,668

307,55

871,60

1433,14

2276,93

6000

516,50

517,58

510,72

509,50

508,06

109,871

329,13

932,75

1533,68

2436,67

Таблица 1.6. Мощности сил сопротивления

n,мин

Pf1,кВт

Pf2,кВт

Pf3,кВт

Pf4,кВт

Pf5,кВт

Pw1,кВт

Pw2, кВт

Pw3,кВт

Pw4,кВт

Pw5,кВт

1000

0,825396

1,433239

2,428275

3,124433

3,95498

0,004869

0,025229

0,120654

0,25405

0,508278

1200

0,991418

1,721661

2,921948

3,761417

4,765805

0,008414

0,043518

0,208489

0,438631

0,877719

1400

1,157755

2,011017

3,418293

4,402777

5,583582

0,013361

0,069015

0,331073

0,696112

1,393123

1600

1,324406

2,306596

3,911931

5,048513

6,413834

0,019945

0,103621

0,492207

1,038628

2,083985

1800

1,491372

2,597839

4,413594

5,704107

7,245563

0,028398

0,147316

0,701132

1,482451

2,965591

2000

1,658653

2,890017

4,917929

6,358632

8,084245

0,038954

0,201836

0,962118

2,032404

4,066222

2200

1,826247

3,18313

5,424936

7,017533

8,92988

0,051848

0,268378

1,280955

2,703892

5,410176

2400

1,99363

3,477177

5,934616

7,68081

9,782468

0,06726

0,348141

1,663435

3,509048

7,021754

2600

2,161852

3,777532

6,446969

8,348463

10,64776

0,08552

0,444175

2,115349

4,460007

8,93898

2800

2,33039

4,073466

6,961995

9,020491

11,5143

0,106818

0,554268

2,642489

5,5689

11,1609

3000

2,499241

4,370335

7,479693

9,702599

12,38779

0,131388

0,681196

3,250645

6,859363

13,7235

3200

2,668407

4,668139

8,000064

10,38342

13,26824

0,159462

0,826158

3,94561

8,322108

16,65109

3400

2,837888

4,966877

8,523108

11,06861

14,15564

0,191276

0,990352

4,733174

9,979288

19,96796

3600

3,007683

5,272007

9,048824

11,75818

15,05598

0,227062

1,178529

5,61913

11,84304

23,72473

3800

3,177792

5,572632

9,577213

12,45212

15,95733

0,267054

1,385185

6,609268

13,92549

27,89608

4000

3,348216

5,874192

10,10827

13,15045

16,86563

0,311486

1,614687

7,709379

16,23878

32,52977

4200

3,518954

6,176687

10,64201

13,85907

17,78089

0,360592

1,868235

8,925256

18,81758

37,65012

4400

3,690007

6,480116

11,17842

14,56618

18,70927

0,414606

2,147026

10,26269

21,63114

43,32072

4600

3,861375

6,790023

11,71168

15,27766

19,63847

0,473761

2,45806

11,71102

24,71203

49,49091

4800

4,033056

7,095338

12,25341

15,99352

20,57463

0,538291

2,791444

13,30748

28,07239

56,2208

5000

4,205052

7,401589

12,7978

16,71376

21,51775

0,608429

3,153686

15,04281

31,72435

63,53471

5200

4,377363

7,708774

13,34487

17,43838

22,46781

0,68441

3,545985

16,92279

35,68005

71,45693

5400

4,549988

8,022505

13,89461

18,17351

23,43124

0,766467

3,977537

18,95323

39,98889

80,07097

5600

4,722928

8,331577

14,44703

18,90691

24,39526

0,854833

4,434143

21,13991

44,59127

89,28717

5800

4,896182

8,641584

15,00212

19,64469

25,36623

0,949744

4,924422

23,48862

49,53389

99,18474

6000

5,06975

8,952525

15,55988

20,38685

26,34415

1,051431

5,44957

26,00516

54,82888

109,788

Таблица 1.7. Динамический фактор

n,мин

D1

f1

D2

f2

D3

f3

D4

f4

D5

f5

1000

0,23

0,015072

0,134

0,015124

0,079

0,015209

0,061

0,015268

0,047

0,015338

1200

0,24

0,015086

0,137

0,015149

0,080

0,015251

0,062

0,015322

0,048

0,015405

1400

0,24

0,0151

0,139

0,015174

0,081

0,015293

0,062

0,015375

0,047

0,015473

1600

0,24

0,015115

0,141

0,015199

0,082

0,015334

0,062

0,015429

0,047

0,015541

1800

0,25

0,015129

0,142

0,015224

0,082

0,015376

0,062

0,015483

0,046

0,015608

2000

0,25

0,015144

0,143

0,015248

0,083

0,015418

0,062

0,015536

0,045

0,015676

2200

0,25

0,015158

0,144

0,015273

0,082

0,01546

0,061

0,01559

0,044

0,015743

2400

0,25

0,015172

0,144

0,015298

0,082

0,015502

0,060

0,015644

0,042

0,015811

2600

0,25

0,015187

0,144

0,015323

0,081

0,015544

0,059

0,015697

0,040

0,015879

2800

0,25

0,015201

0,143

0,015348

0,080

0,015585

0,058

0,015751

0,038

0,015946

3000

0,25

0,015215

0,142

0,015373

0,079

0,015627

0,056

0,015805

0,035

0,016014

3200

0,25

0,01523

0,141

0,015397

0,078

0,015669

0,054

0,015858

0,033

0,016081

3400

0,25

0,015244

0,140

0,015422

0,076

0,015711

0,052

0,015912

0,030

0,016149

3600

0,24

0,015258

0,138

0,015447

0,074

0,015753

0,049

0,015965

0,026

0,016217

3800

0,24

0,015273

0,136

0,015472

0,072

0,015795

0,047

0,016019

0,023

0,016284

4000

0,24

0,015287

0,133

0,015497

0,069

0,015837

0,044

0,016072

0,019

0,016352

4200

0,23

0,015301

0,130

0,015522

0,067

0,015878

0,040

0,016126

0,015

0,016419

4400

0,23

0,015316

0,126

0,015546

0,064

0,01592

0,037

0,01618

0,010

0,016487

4600

0,22

0,01533

0,123

0,015572

0,060

0,015962

0,033

0,016233

0,005

0,016555

4800

0,21

0,015344

0,119

0,015596

0,057

0,016004

0,029

0,016287

0,000

0,016622

5000

0,21

0,015359

0,114

0,015621

0,053

0,016045

0,025

0,016341

-0,005

0,01669

5200

0,20

0,015373

0,109

0,015646

0,049

0,016087

0,020

0,016394

-0,011

0,016757

5400

0,19

0,015388

0,104

0,015671

0,044

0,016129

0,016

0,016448

-0,016

0,016825

5600

0,18

0,015402

0,098

0,015696

0,040

0,016171

0,011

0,016502

-0,023

0,016893

5800

0,17

0,015416

0,092

0,01572

0,035

0,016213

0,005

0,016555

-0,029

0,01696

6000

0,16

0,015431

0,086

0,015745

0,030

0,016255

0,000

0,016609

-0,036

0,017028

Таблица 1.8. Ускорения по передачам

n,мин

a1,м/с

a2,м/с

a3,м/с

a4,м/с

a5,м/с

1000

1,252

0,922

0,558

0,412

0,295

1200

1,278

0,941

0,569

0,418

0,296

1400

1,300

0,957

0,577

0,421

0,294

1600

1,318

0,971

0,583

0,423

0,290

1800

1,333

0,981

0,586

0,421

0,283

2000

1,345

0,989

0,588

0,418

0,273

2200

1,353

0,994

0,587

0,412

0,261

2400

1,358

0,996

0,583

0,404

0,246

2600

1,359

0,995

0,577

0,394

0,229

2800

1,357

0,992

0,569

0,381

0,209

3000

1,351

0,985

0,559

0,366

0,186

3200

1,342

0,976

0,547

0,349

0,161

3400

1,329

0,964

0,532

0,329

0,133

3600

1,313

0,949

0,514

0,307

0,103

3800

1,293

0,932

0,495

0,283

0,070

4000

1,270

0,911

0,473

0,256

0,035

4200

1,244

0,888

0,449

0,227

-0,003

4400

1,213

0,861

0,423

0,196

-0,044

4600

1,180

0,832

0,394

0,163

-0,087

4800

1,143

0,801

0,363

0,127

-0,133

5000

1,103

0,766

0,329

0,089

-0,181

5200

1,059

0,729

0,294

0,048

-0,232

5400

1,011

0,688

0,256

0,005

-0,285

5600

0,961

0,645

0,216

-0,040

-0,341

5800

0,906

0,599

0,173

-0,087

-0,400

6000

0,848

0,550

0,128

-0,137

-0,461

1.4.2Определение времени и пути разгона автомобиля

Время разгона автомобиля на каждой передаче:

,

где V₁ – скорость в начале разгона;

V₂ – скорость в конце разгона;

а_х – ускорение автомобиля.

Наиболее выгодно переключать передачи в точках пересечения графиков ускорений на разных передачах.

Представленный интеграл удобно вычислить численным методом. Для этого разобьем время разгона на каждой передаче на 12 интервалов. Обозначим:

j – номер передачи;

i – номер интервала;

V_i – скорость в конце i-ro интервала;

V_i-1 – скорость в начале i-ro интервала;

а_хi-1 – ускорение в начале i-ro интервала;

a_xi – ускорение в конце i-ro интервала.

Тогда:

– изменение времени на i-ом интервале;

– изменение скорости на i-ом интервале;

– среднее ускорение на интервале.

Кроме того, необходимо учесть время переключения передач , которое примем равным 0,5 секунде. Тогда время разгона

,

где n – количество передач;

m=12 – количество интервалов разбиения времени.

При переключении передачи также происходит уменьшение скорости на величину

,

где а_зам – ускорение автомобиля при переключении передачи;

t_n =0,5 сек. – время переключения передачи;

где F_тр – сила трения в трансмиссии , F_тр=0.

Путь разгона автомобиля на каждой передаче

,

где t₁ – время в начале разгона;

t₂ – время в конце разгона;

V – скорость автомобиля.

Интеграл удобно вычислить численным методом. Для этого разобьём путь разгона на каждой передаче на 12 интервалов.

Обозначим:

j – номер передачи;

i – номер интервала;

V_i – скорость в конце i-ro интервала;

V_i-1 – скорость в начале i-ro интервала;

S_i-1 – путь в начале i-ro интервала;

Si – путь в конце i-ro интервала.

Тогда

,

где - изменение времени на i-ом интервале; ;

V_cpi – средняя арифметическая скорость автомобиля на i-ом интервале;

.

Также необходимо учесть путь, пройденный автомобилем в период переключения передачи S_пj. Тогда путь разгона

,

где .

где – средняя арифметическая скорость автомобиля в период переключения передачи.

По результатам расчетов построены графики времени и пути разгона автомобиля.

Полученные данные заносим в таблицу 1.9.

Таблица 1.9. Время и путь разгона автомобиля

V,м/с

tp,c

S,м

0

0

0

0,67

0,535144

0,179273

1,34

1,070288

0,717092

2,01

1,597639

1,600406

2,68

2,109871

2,801591

3,35

2,610431

4,310781

4,02

3,105261

6,13423

4,69

3,599179

8,285243

5,36

4,096765

10,78561

6,03

4,606077

13,68594

6,7

5,13426

17,04782

7,37

5,687065

20,93681

8,04

6,282622

25,52556

7,944

7,282622

33,51756

8,444

7,787418

37,65385

8,944

8,294517

42,06258

9,444

8,804461

46,751

9,944

9,319659

51,74533

10,444

9,842398

57,07414

10,944

10,37347

62,75337

11,444

10,9143

68,80738

11,944

11,46587

75,25746

12,444

12,03084

82,14673

12,944

12,61156

89,51839

13,444

13,21216

97,44271

13,944

13,83444

105,9642

13,79

14,83444

119,8312

14,64

16,37012

141,1284

15,49

17,94274

164,8199

16,34

19,54651

190,3439

17,19

21,20667

218,1764

18,04

22,93431

248,6089

18,89

24,75444

282,2175

V,м/с

tp,c

S,м

19,74

26,64553

319,1114

20,59

28,65752

359,2952

21,44

30,76932

403,679

22,29

32,88112

403,7839

23,14

35,41088

461,2474

23,99

38,20694

527,1364

23,72

39,20694

550,9914

24,33

41,58511

608,1269

24,94

44,18085

672,0731

25,55

46,9599

742,23

26,16

49,9797

820,307

26,77

53,1987

905,4978

27,38

56,70444

1000,416

27,99

60,66548

1110,077

28,6

65,15078

1236,989

29,21

70,29845

1385,782

29,82

76,75348

1576,302

30,43

85,40596

1836,958

31,04

96,49687

2177,838

30,67

97,49687

2208,693

30,739

100,4969

2300,806

30,808

103,7826

2401,919

30,877

107,4142

2513,926

30,946

111,473

2639,39

31,015

116,073

2781,901

31,084

121,3807

2946,702

31,153

127,6534

3141,9

31,222

135,3201

3381,004

31,291

145,1772

3689,104

31,36

158,9772

4121,395

31,429

216,4772

5926,579

31,498

285,4772

8097,561

1.5 Определение показателей топливной экономичности автомобиля

Одним из показателей топливной экономичности автомобиля является контрольный расход топлива, т.е. расход, замеренный при движении полностью нагруженного автомобиля по ровной горизонтальной дороге при отсутствии ветра. Результатом расчета являются графики контрольного расхода топлива на всех передачах в зависимости от скорости движения.

Контрольный расход топлива определяется в следующем порядке:

1. Задается частота вращения коленчатого вала двигателя и определяется соответствующая ей скорость движения автомобиля

.

2. Определяется мощность двигателя. Определяются и Р_в по формулам:

,

3. Определяются коэффициенты И и Е по формулам:

- степень использования мощности;

- степень использования угловой скорости коленчатого вала;

4. Определяются коэффициенты К_E и К_И по формулам

К_E=1,25-0,99Е + 0,98Е²-0,24Е³

К_И = 3,27-8,22И+9,13И²-3,18И³.

5. Определяется удельный эффективный расход топлива g_e по формуле:

.

6. Определяем путевой расход Q_s (л/100км) по формуле

,

где =0.765 кг/л – плотность топлива.

По результатам расчётов строятся графики контрольного расхода топлива на всех передачах в зависимости от скорости. Результаты расчетов заносим в таблицу 1.10.

Таблица 1.10. Определение расхода топлива

 

 

И

 

 

обороты

1 передача

2 передача

3 передача

4 передача

5 передача

1000

4,61E-05

7,91E-05

0,00013

0,000161

0,000194

1200

4,52E-05

7,71E-05

0,000125

0,000153

0,000179

1400

4,44E-05

7,53E-05

0,00012

0,000144

0,000162

1600

4,36E-05

7,37E-05

0,000114

0,000134

0,000145

1800

4,30E-05

7,21E-05

0,000109

0,000124

0,000126

2000

4,25E-05

7,06E-05

0,000104

0,000114

0,000105

2200

4,21E-05

6,91E-05

9,83E-05

0,000102

8,35E-05

2400

4,17E-05

6,78E-05

9,26E-05

9,04E-05

5,98E-05

2600

4,15E-05

6,66E-05

8,65E-05

7,77E-05

3,41E-05

2800

4,13E-05

6,54E-05

8,02E-05

6,41E-05

6,56E-06

3000

4,12E-05

6,42E-05

7,36E-05

4,95E-05

-2,32E-05

3200

4,12E-05

6,30E-05

6,65E-05

3,38E-05

-5,55E-05

3400

4,12E-05

6,19E-05

5,90E-05

1,70E-05

-9,05E-05

3600

4,13E-05

6,09E-05

5,10E-05

-1,26E-06

-0,00013

3800

4,16E-05

5,98E-05

4,24E-05

-2,10E-05

-0,00017

4000

4,19E-05

5,87E-05

3,31E-05

-4,26E-05

-0,00022

4200

4,23E-05

5,77E-05

2,30E-05

-6,64E-05

-0,00027

4400

4,28E-05

5,66E-05

1,20E-05

-9,23E-05

-0,00032

4600

4,34E-05

5,55E-05

8,48E-09

-0,00012

-0,00038

4800

4,41E-05

5,44E-05

-1,33E-05

-0,00015

-0,00045

5000

4,50E-05

5,32E-05

-2,81E-05

-0,00019

-0,00053

5200

4,61E-05

5,20E-05

-4,47E-05

-0,00023

-0,00061

5400

4,74E-05

5,07E-05

-6,34E-05

-0,00027

-0,00071

5600

4,89E-05

4,93E-05

-8,46E-05

-0,00032

-0,00082

5800

5,07E-05

4,78E-05

-0,00011

-0,00038

-0,00095

6000

5,29E-05

4,61E-05

-0,00014

-0,00045

-0,0011

 

 

Ки

 

 

Е

Ке

обороты

1 передача

2 передача

3 передача

4 передача

5 передача

0,153846

1,120014

1000

3,268934

3,268674

3,268408

3,27

3,268408

0,184615

1,099122

1200

3,268975

3,268745

3,268532

3,27

3,268532

0,215385

1,079834

1400

3,269017

3,268819

3,268665

3,27

3,268665

0,246154

1,062108

1600

3,26906

3,268897

3,268809

3,27

3,268809

0,276923

1,045902

1800

3,269102

3,268979

3,268965

3,27

3,268965

0,307692

1,031174

2000

3,269146

3,269066

3,269133

3,27

3,269133

0,338462

1,017883

2200

3,269192

3,269159

3,269314

3,27

3,269314

0,369231

1,005985

2400

3,269239

3,269257

3,269508

3,27

3,269508

0,4

0,99544

2600

3,269289

3,269361

3,269719

3,27

3,269719

0,430769

0,986205

2800

3,269341

3,269473

3,269946

3,27

3,269946

0,461538

0,978239

3000

3,269395

3,269593

3,270191

3,27

3,270191

0,492308

0,971498

3200

3,269453

3,269722

3,270456

3,27

3,270456

0,523077

0,965943

3400

3,269515

3,269861

3,270744

3,27

3,270744

0,553846

0,961529

3600

3,269581

3,27001

3,27106

3,27

3,27106

0,584615

0,958217

3800

3,269652

3,270173

3,271402

3,27

3,271402

0,615385

0,955963

4000

3,269728

3,27035

3,271775

3,27

3,271775

0,646154

0,954725

4200

3,269811

3,270545

3,272186

3,27

3,272186

0,676923

0,954463

4400

3,269902

3,270758

3,272643

3,27

3,272643

0,707692

0,955133

4600

3,27

3,270993

3,273144

3,27

3,273144

0,738462

0,956694

4800

3,270109

3,271254

3,273703

3,27

3,273703

0,769231

0,959103

5000

3,270231

3,271546

3,274328

3,27

3,274328

0,8

0,96232

5200

3,270367

3,271873

3,275032

3,27

3,275032

0,830769

0,966302

5400

3,270521

3,272247

3,275836

3,27

3,275836

0,861538

0,971006

5600

3,270696

3,27267

3,27675

3,27

3,27675

0,892308

0,976392

5800

3,270896

3,273158

3,277805

3,27

3,277805

0,923077

0,982417

6000

3,27113

3,273727

3,279036

3,27

3,279037

0,953846

0,989039

 

 

ge

 

 

обороты

1 передача

2 передача

3 передача

4 передача

5 передача

1000

1179,17

1179,073

1178,923

1178,829

1178,733

1200

1157,178

1157,085

1156,947

1156,865

1156,79

1400

1136,874

1136,785

1136,658

1136,59

1136,536

1600

1118,213

1118,129

1118,014

1117,959

1117,929

1800

1101,153

1101,073

1100,97

1100,928

1100,924

2000

1085,649

1085,572

1085,481

1085,455

1085,477

2200

1071,656

1071,583

1071,505

1071,494

1071,544

2400

1059,131

1059,062

1058,996

1059,001

1059,083

2600

1048,029

1047,963

1047,911

1047,934

1048,049

2800

1038,307

1038,244

1038,205

1038,247

1038,398

3000

1029,92

1029,86

1029,836

1029,898

1030,087

3200

1022,824

1022,767

1022,758

1022,842

1023,072

3400

1016,974

1016,921

1016,929

1017,036

1017,311

3600

1012,328

1012,278

1012,303

1012,436

1012,761

3800

1008,839

1008,793

1008,837

1008,998

1009,377

4000

1006,465

1006,423

1006,488

1006,679

1007,118

4200

1005,162

1005,123

1005,21

1005,436

1005,941

4400

1004,884

1004,849

1004,962

1005,225

1005,804

4600

1005,588

1005,557

1005,697

1006,003

1006,664

4800

1007,229

1007,203

1007,375

1007,727

1008,482

5000

1009,764

1009,743

1009,95

1010,356

1011,215

5200

1013,148

1013,133

1013,379

1013,846

1014,824

5400

1017,336

1017,328

1017,62

1018,157

1019,273

5600

1022,286

1022,285

1022,629

1023,246

1024,522

5800

1027,951

1027,959

1028,364

1029,075

1030,536

6000

1034,289

1034,306

1034,784

1035,605

1037,285

 

 

Qs

 

 

обороты

1 передача

2 передача

3 передача

4 передача

5 передача

1000

21,52806

21,852482

22,665344

23,43682

24,569698

1200

21,20106

21,64204

22,76441

23,83435

25,412787

1400

20,91201

21,48491

22,960386

24,37169

26,460815

1600

20,65993

21,384445

23,242981

25,04486

27,719759

1800

20,44394

21,33039

23,624568

25,86144

29,162697

2000

20,2632

21,326065

24,096818

26,79929

30,79753

2200

20,11694

21,370682

24,658801

27,86693

32,622956

2400

20,00406

21,463628

25,3101

29,06413

34,63904

2600

19,92469

21,611355

26,050795

30,39149

36,864957

2800

19,87784

21,800211

26,881426

31,85036

39,268818

3000

19,86297

22,036535

27,802958

33,45885

41,870992

3200

19,87956

22,32033

28,816754

35,18846

44,676242

3400

19,92716

22,651718

29,92454

37,05766

47,690304

3600

20,00533

23,03995

31,128373

39,07032

50,94344

3800

20,11368

23,467776

32,430612

41,2308

54,397025

4000

20,25183

23,944212

33,833887

43,54391

58,081686

4200

20,41945

24,469766

35,341061

46,03662

62,006276

4400

20,61622

25,045018

36,955208

48,672

66,208828

4600

20,84182

25,681893

38,660921

51,47668

70,64341

4800

21,09597

26,358976

40,498078

54,4568

75,347786

5000

21,3784

27,087801

42,452335

57,61868

80,33276

5200

21,68883

27,869106

44,527286

60,96884

85,609556

5400

22,02698

28,716961

46,726585

64,54212

91,225174

5600

22,3926

29,606021

49,053919

68,29008

97,122003

5800

22,78538

30,549824

51,512983

72,24659

103,34626

6000

23,20506

31,549088

54,10747

76,41861

109,91064