Архитектура Аудит Военная наука Иностранные языки Медицина Металлургия Метрология Образование Политология Производство Психология Стандартизация Технологии |
Определение полной массы автомобиляСтр 1 из 3Следующая ⇒
Определение полной массы автомобиля
Полную массу ma автомобиля определяют как сумму масс снаряженного автомобиля mб и груза mн по номинальной грузоподъемности и числу мест пассажиров, включая водителя. Снаряженная масса может быть определена по формуле:
mб = ,
где - коэффициент снаряженной массы, зависящий от номинальной грузоподъемности. =0.5 Полная масса легкового автомобиля определяется из выражения:
mа = mб + 80 * z,
где z – число мест в салоне, включая водителя. Z=8.
mа = 900 + 80 * 8 = 2800кг
Подбор размера шин и расчет радиуса качения
Для подбора шин и определения по их размерам радиусов качения колеса необходимо знать распределение нагрузки по мостам. У легковых автомобилей распределение нагрузки от полной массы по мостам зависит в основном от компоновки. Для заднеприводных автомобилей на задний мост приходиться 48% от всего веса автомобиля. Радиус качения колеса rк выбирается в зависимости от нагрузки на одно колесо. Наибольшая нагрузка на колесо определяется положением центра масс автомобиля, которое устанавливается по предварительному эскизу прототипа автомобиля. Нагрузку на каждое колесо передней и задней оси автомобиля соответственно можно определить по формулам:
P1 = G1 / 2,
P2 = G2 / 2.
где G1, G2 - нагрузки от полной массы на переднюю и заднюю ось автомобиля соответственно. G1=1300 * 9.8 * 0.52=6624.8H G2=1300 * 9.8 * 0.48=6115.2H
P1=6624.8/2=3312.4H P2=6115.2/2=3057.6H
Расстояние от передней оси до центра масс найдем по формуле:
a=G2*L/Ga,
где Ga – модуль сил тяжести автомобиля (Н); L – база автомобиля. Ga=1300 * 9.8=12740H
a=(6115.2*2.46)/12740=1.18м
Расстояние от центра масс до задней оси
в = L-а в = 2, 46 - 1, 18 =1, 28м
Выбираем шины 155-13/6, 45-13. Максимальная нагрузка на колесо 3870Н. Ширина профиля b=155мм (6, 45 дюймов). Посадочный диаметр обода 13 дюймов (d=330мм) По этим размерам можно определить радиус колеса, находящегося в свободном состоянии
rc = + b
rc = + 155=320мм.
где b – ширина профиля шины (мм); d – диаметр обода шины (мм), (1 дюйм = 25, 4 мм)
Радиус качения колеса rк определяется с учетом деформации, зависящей от нагрузки
rк = 0, 5 * d + (1 - k) * b,
где k – коэффициент радиальной деформации. k=0, 15
rk=0, 5*330+(1-0, 15)*155=297мм
Расчет внешней характеристики двигателя
Расчет начинается с определения мощности Nev, необходимой для обеспечения движения с заданной максимальной скоростью Vmax. При установившемся движении автомобиля мощность двигателя в зависимости от дорожных условий может быть выражена следующей формулой (кВт):
Nev = Vmax * (Ga * + Kв * F * V ) / (1000 * * Kp),
где - коэффициент суммарного дорожного сопротивления определяется по формуле: =0, 01+5*10-6* V
=0, 01+5*10-6*(43, 33)-2=0, 01939
Kв – коэффициент обтекаемости, Kв = 0, 3 Н*с2*м-4; F – лобовая площадь автомобиля, м2; - КПД трансмиссии, =0, 9 Kp – коэффициент коррекции, Kp=0, 8
Лобовую площадь находим из формулы:
FA = 0, 8 * Bг * Hг,
где Bг – габаритная ширина, Bг=1, 75м Hг – габаритная высота, Hг=2, 102м
FA=0, 8 * 1, 75 * 1, 402=1, 9628м2
Частота вращения коленчатого вала двигателя
Частота вращения коленчатого вала двигателя nv, соответствующая максимальной скорости автомобиля, определяется из уравнения (мин-1):
nv = Vmax * ,
где - коэффициент оборотистости двигателя, =35
nv=156 * 35=5460мин-1. Максимальная мощность двигателя
Максимальную мощность двигателя найдем из формулы:
Nmax = Nev / [ a * + b * ( )2 – c * ( )3 ] где - отношение частоты вращения коленчатого вала двигателя при максимальной скорости движения автомобиля к частоте вращения при максимальной мощности двигателя; a, b, c – коэффициенты, постоянные для каждого двигателя, для бензиновых двигателей a = b = c = 1.
.
Построение внешней характеристики двигателя
Внешнюю характеристику двигателя с достаточной для практических расчетов точностью можно определить по формуле Лейдермана (кВт):
Nе = Nмах * [ a * + b * ( )2 – c * ( )3 ] Nе = 81, 5 * [ 1 * + 1 * ( )2 – 1 * ( )3 ]=7, 85883 кВт
где nт – текущее значение частоты вращения коленчатого вала двигателя. Результаты расчетов сводим в таблицу.
Вращающий момент двигателя
Bвращающий момент двигателя определим по формуле:
Ме = Ме = 30*7, 85883/500*3, 14=150, 169 кН*м Результаты расчетов сводим в таблицу.
Внешняя скоростная характеристика двигателя.
Выбор передаточных чисел
Определение основных показателей динамики автомобиля с механической трансмиссией
Динамический фактор
Универсальным измерителем динамических качеств автомобиля служит динамический фактор, представляющий отношение свободной тяговой силы к силе тяжести автомобиля, который находится по формуле:
D = Pсв / Ga D=4825/12740=0, 379
Производим расчет динамического фактора при движении автомобиля с 500 до 6500 мин-1 оборотов коленчатого вала. Графическую зависимость динамического фактора от скорости на всех передачах называют динамической характеристикой автомобиля. Значения динамического фактора для различных передач заносим в таблицу, на основании которой строится диаграмма динамического фактора.
Динамический фактор
Ускорение автомобиля
Ускорение на горизонтальной дороге определяется из выражения:
ja = (D - ) * g /
ja = (0, 379 – 0, 015) * 9, 8 / 1, 56 =2, 285
где - коэффициент сопротивления дороги = 0, 015; - коэффициент учета вращающихся масс. Определим коэффициент учета вращающихся масс по формуле:
= 1 + 1 + 2 * Uк2 = 0, 05+1+0, 07*2, 72 =1, 56 где Uк - передаточное число коробки передач; 1 = 0, 05; 2 = 0, 07.
Коэффициенты учета вращающихся масс
Ускорение автомобиля
Время разгона
Графически интегрируем график значений обратных ускорений. По графику величин обратных ускорений строим огибающую. Ее отрезок на промежутке от 0 до 27, 7 м/с делим на равные части и из центра этих отрезков проводим линии до пересечения с огибающей, проецируя их на ось обратных ускорений. Далее значения отрезков на оси 1/ ja и разницу между концом и началом отрезков оси ординат подставим в формулу:
Результаты измерений и расчетов по формуле (34) заносим в табл.4
Таблица 4. Интегрирование графика обратных ускорений
Из таблицы 4 имеем:
мм2 .
Определим временя разгона до скорости 27, 7 м/с по формуле:
t = * a * b, (35)
где а – масштаб скорости МVa =0, 5 м*с-1/мм; b – масштаб обратного ускорения М1/ja =0, 05 с2*м-1/мм. t = 595 * 0, 5 *0, 05=14, 9с Время разгона от скорости V0 до скорости V1 определяется по формуле:
t1 = * a * b. (36)
t1 = 80* 0, 5 * 0, 05=2с. Время разгона от скорости V1 до скорости V2 определяется по формуле:
t2 = ( + ) * a * b. (37)
t2 = (80 + 75) * 0, 5 * 0, 05=3, 9с Аналогично находим t3, t4 и т.д. до скорости 27, 7 м/с. По полученным значениям t и графику обратных ускорений определяем значения Va и результаты приводим в таблицу 7.
Таблица 7. Время разгона
По значениям табл.7 строим график пути разгона – рисунок 7.
Рисунок 7 – График пути разгона
Путь разгона
Путь разгона можно определить с помощью интегрирования кривой t = f(Va) по такому же принципу описанному в пункте 6.3. Результаты измерений занесем в табл.6.
Таблица 6. Интегрирование графика пути разгона
Из таблицы 6 имеем:
мм2 .
Путь разгона до скорости 27, 7 м/с определяем по формуле:
S = * a * c, (38)
где а – масштаб скорости а, м*с-1/мм; с – масштаб времени с, с/мм.
Определение полной массы автомобиля
Полную массу ma автомобиля определяют как сумму масс снаряженного автомобиля mб и груза mн по номинальной грузоподъемности и числу мест пассажиров, включая водителя. Снаряженная масса может быть определена по формуле:
mб = ,
где - коэффициент снаряженной массы, зависящий от номинальной грузоподъемности. =0.5 Полная масса легкового автомобиля определяется из выражения:
mа = mб + 80 * z,
где z – число мест в салоне, включая водителя. Z=8.
mа = 900 + 80 * 8 = 2800кг
Популярное:
|
Последнее изменение этой страницы: 2016-03-26; Просмотров: 3583; Нарушение авторского права страницы