Курсовая работа: Синтез и анализ эксплуатационных параметров автомобиля

а динамический фактор автомобиля в снаряженном состоянии – по формуле

.                (2.3)

Эффективный КПД двигателя можно выразить и рассчитать по формуле при Нu » 44 или 42,5 МДж/кг соответственно для бензинов и дизельных топлив всех марок.

График коэффициента буксования d строим по ориентировочным данным таблицы 5.

Таблица 5. Ориентировочные значения d при:

График коэффициентов сцепления шин с сухим (juс), мокрым (juм), мокрым и загрязненным (juмз) дорожным покрытием рассчитываем по соотношениям таблицы 6 с учетом экспериментальных данных Э.Г. Подлиха и заданного значения jос.=0,8

Таблица 6. Ориентировочные соотношения коэффициентов сцепления

Графики Do = f (uт) на всех передачах переднего хода у автомобилей с дизелями должны иметь регуляторные, а у грузовых автомобилей и автобусов с карбюраторными двигателями, - ограничительные «ветви» - наклонные прямые, плавно переходящие в кривые корректорных «ветвей», изображающих кратковременно допустимую перегрузку и начальный участок режима заглохания перегруженного двигателя. Построение этих графиков по данным колонок uт и Dо в таблице 4 можно осуществлять в любой последовательности, но лучше начинать с номинальных значений (при Ne max), которые должны лежать на общей касательной гиперболе, описывающей динамические возможности автомобиля с ДПМ (дизелем постоянной мощности). Автомобильные дизели с обычной (положительной) коррекцией цикловой подачи топлива и, тем более, «двухрежимные» (с отрицательной при больших и положительной при малых частотах n (скоростях uт) существенно отличаются от ДПМ в сторону меньшей приспособляемости к преодолению переменных дорожных сопротивлений y.

Тягово-тормозной паспорт автомобиля на листе 2 формата А1 проще строить последовательности:

- отступив от левого верхнего угла со стороной 841мм примерно на 50мм вниз и вправо, начертить левый квадрат 250х250мм, центральный прямоугольник 400х250 + 200 мм и правый прямоугольник 80х250 мм с общей верхней стороной 730мм;

разделить левое и центральные поля будущих графиков квадратной масштабной сеткой 50х50 мм, а правое поле - вертикалями через 20мм;

- нанести символы, значения и единицы измерения на шкалах:

d, Do, ju, y, l ® 0; 0,2; 0,4; 0,6; 0,8; 1,0;

jхт ® 0, 2, 4, 6, 8,м/с2 10;

 ® 0; 0,2; 0,4; 0,6; 0,8; 1,0;

Sт 0,50; 100; 150; 200; 250; 300; 350м; 400;

Г ® 1, 2, 3, 4, 5;

uа ® 0, 5, 10, 15, 20, 25, 30, 35 м/с 40;

0, 18,36, 54, 72, 90, 108, 126 км/ч 144;

hе ® 0; 0,1; 0,2; 0,3; 0,4;

Nе ® 0, 50, 100, 150 кВт 200 (или иные значения, включающие Nе, max и удобные для отчета);

- повторить значения левой вертикальной шкалы на второй справа вертикальной шкале (при Г = 1) и ее нижний интервал 0 - 0,2 разделить на десять интервалов по 5 мм в каждом;

- разделить правую вертикальную шкалу (при Г = 5) на десять интервалов по 25мм в каждом и их границы соединить лучами с границами тех же интервалов на второй справа вертикальной шкале; нанести символ и значения правой вертикальной шкалы:

y ® 0, 0,02; 0,04; 0,06;…; 0,20;

- используя таблицу 2.1, построить на верхнем центральном поле кривые Do = f(uт), а под ними на нижнем центральном поле; - кривые Nе = f(uт) и hе = f(uт) на всех передачах переднего хода;

- используя таблицу 2.3, построить на верхнем центральном поле кривые juс, juм и juмз = f(uт); соединить лучами «сеточные» значения скорости uа (5, 10, 15, 20, 25, 30, 35 м/с) с полюсом, имеющим координаты uт = 0, Do = 1,0,  = 1 и Sт = 0;

- используя таблицу 5, построить на левом поле кривую d = f; «сеточные» значения «второй» слева вертикальной шкалы, одинаковые со значениями 0,2; 0,4; 0,8; на левой шкале, соединить диагоналями с такими же значениями на верхней левой шкале, соединить диагоналями с такими же значениями на верхней левой шкале , а лучами, - с полюсом в нижнем левом углу, имеющим координаты jхт = 10 м/с2 и d, Do, ju, y, l = 0;

- используя данные технической характеристики, определить значения коэффициента нормальной нагрузки ведущих колес неполноприводного автомобиля lо в снаряженном и lq в полностью груженом состоянии, полученное значение lо в масштабе левой вертикальной шкалы отложить на второй справа вертикальной шкале (при Г = 1), а lq - на вертикальной шкале, проходящей через значение

Гq = 1 + ;

полученные точки соединить прямой линией;

- принимая удобные для отчета и построения графика значения для отчета и построения графика значения Гi > Гq, рассчитать значения

                   (2.4)

и построить гиперболическую часть графика l = f(Г).

Графики jхт = f (ju, t), uат = f (jхт, t) и sтс = f (uат, t), характеризующие тормозную часть динамического паспорта автомобиля, строим после графоаналитического определения показателей эффективности автомобиля в тяговом режиме.

Графическое определение рабочей скорости и расчет показателей эффективности

Поскольку необходимое условие ускоренного и равномерного движения груженого автомобиля имеет вид

,                   (2.5)

а графики Do = f (uт) рассчитаны и построены при Г=1, то при любых значениях Г > 1 значения динамического фактора груженого автомобиля по двигателю

,                       (2.15)

сравниваемые со значением коэффициента y, можно определить по графикам Do = f (uт), изменяя масштаб их ординат в Г раз. Множество таких масштабов при фиксированных значениях y на правой шкале образует лучи – линии одинаковых значений Dг = y при разных значениях Г. Поэтому известные значения Г и y, отмечаемые соответственно на верхней (или нижней) и правой шкалах входными стрелками и последующими пунктирными линиями по вертикале и лучу до точки пересечения друг с другом, определяют ординату Dг, переносимую по горизонтальной пунктирной лини до пересечения с правой кривой Do = f (uт), и далее до правой шкалы левого поля. Эта точка на правой шкале (шкале времени в тормозной части паспорта) является первым «входом» Dг в график количественного учета буксования d = f (Dг/jul) в рабочей скорости uа. Еще два «входа» в этот график (l и juс, juм или juмз) определяются проектированием по горизонталям точки пересечения вертикали Г с кривой l на правом поле точки пересечения графика juс, juм или juмз = f (uт)с пунктирной вертикалью, проходящей через точку пересечения пунктирной горизонтали Dг с правой кривой Do = f (uт).

Таким образом, на правой шкале левого поля получается три входа в график количественного учета сомножителя (1 - d) в формуле (2.1). Этот сомножитель можно определить двойным графическим делением на левом поле: ординату Dг (делимое) спроектировать по горизонтали, а ординату ju (делитель) – по лучу, точку их пересечения спроектировать по вертикали на верхнюю шкалу, полученный на ней промежуточный результат Dг/ju перенести по диагональной сетке на правую шкалу, полученную ординату спроектировать по горизонтали до пересечения с лучом из ординаты l, а точку их пересечения спроектировать по вертикали до пересечения с кривой d. Эта точка делит проходящую через нее единичную вертикаль на нижнюю d и верхнюю (1 - d) части. Графическое умножение (1 - d) на значение uт, определенное аргументом точки пересечения правой (или любой) кривой Do с горизонталью ключа пользования, обеспечивает лучевая номограмма в верхней части центрального поля скоростей. Луч, уходящий в полюс из найденного значения uт, аргументом точки пересечения с горизонталью, проходящей через значение d на кривой, определяет рабочую скорость uа, а проходящая через нее вертикаль – значения Ne и hе на нижней части центрального поля. Следовательно, при известной массе mг все показатели формулы (2.4) оказываются известными и позволяют рассчитать значение КПД автомобиля hа и себестоимость его полезной работы Са по формуле (2.8). Однако до графического определения рабочих скоростей и последующего расчета показателей эффективности необходимо конкретизировать условия автоперевозок и задать соответствующие им состояния дорожного покрытия (juс, juм или juмз) и значения коэффициентов y и Г. Результаты такого графоаналитического прогноза эффективности автомобиля можно оформить таблицей 7.

Таблица 7 Прогноз эффективности автомобиля

В строке 1 условия перевозок можно принять наиболее благоприятными (y = f £ 0,02, Г = Гq и j = juс), в строке 2 вместо i = 0 imax, а в строке 3 экстремальными, но обеспечивающими условие. При этом ключ пользования на листе 2 можно изобразить стрелками и пунктирными линиями только для одного, наиболее важного варианта, обоснованного текстовой частью.

Значения экономических и эксплуатационных показателей (Цтм, а, Ба, Зот, Па, g, L, b) можно принять ориентировочными, в том числе а » 0,4, Па = 0, g = b = 1 и j = 0.

3. Оценка динамичности автомобиля

Расчет, построение и анализ характеристик разгона

При заданных значениях коэффициентов Г и y текущие значения максимально возможных ускорений j = f(uт) на всех передачах проще определять расчетом по формуле

                       (3.1)

после расчета значений коэффициента dвр.

Для расчета текущих значений Dг, входящих в уравнение движения (3.1), достаточно переписать значения Dо из таблицы 4 в таблицу 8 и разделить их согласно (2.15) на заданное значение коэффициента нормальной загрузки автомобиля или автопоезда Г.

Текущие значения теоретической скорости uт, соответствующие текущим значениям Dо, Dг и j, тоже надо переписать из таблицы 2.1 в таблицу 3.1 и использовать их при построении графика ускорений j = f(uт) на листе миллиметровой бумаги формата А 4. После этого время tp и путь sp разгона можно определить графоаналитическим методом Е.А. Чудакова и Н.А. Яковлева.

Если часть шкалы скорости uт для каждой передачи разделить на n = 5 – 7 удобных для отсчета одинаковых интервалов

un = un - un-1             (3.2)

со средними значениями скорости

un ср = 0,5 (un-1 + un),   (3.3)

то в каждом интервале и на всех передачах можно графически определить

средние ускорения

jn,ср = 0,5 (jn-1 + jn),       (3.4)

а также время разгона

                 (3.5)

и путь разгона

Sn = un-1× + 0,5 jn,ср 2 = un ср×.          (3.6)

Таблица. Результаты графоаналитического определения характеристик разгона автомобиля ЗИЛ-431410 при Г =2,4, y = 0,02.

Тогда расчетное время разгона

Страницы: 1, 2, 3