Выбор основных параметров проектируемого легкового автомобиля и двигателя

1.1

Таблица 1 - Характеристики прототипов, проектируемого типа автомобиля

1.2 Техническое задание

Таблица 2 – Данные технического задания на проектирование легкового автомобиля

1.2 Параметры проектируемого автомобиля

1.3.1 Полная масса

где m_c = 1417,25 кг – сухая масса;

m_сн = 141,75 кг – масса снаряжения;

m_ч = 75 кг – масса человека;

m_б =10 кг – масса багажа водителя и пассажиров для легкового автомобиля;

n = 5 – число мест для сидения

m_a = 1417,25+ 141,75 + 5∙( 75+10) = 1984,25 кг

1.3.2 Габариты

Основываясь на данных автомобилей - прототипов, принимаем для проектируемого автомобиля:

- габаритную высоту Н_г = 1,43 м;

- габаритную ширину В_г = 1,80 м;

- колесную базу L = 2,83 м;

- коэффициент обтекаемости С_х = 0,24

Рассчитываем коэффициент сопротивления воздуха К_β и площадь лобового сопротивления S:

К_β = 0,5·С_х·ρ, (2)

где ρ=1,225 кг/м³ – плотность воздуха

К_β = 0,5 ∙ 0,24 ∙ 1,225 = 0,147 Н·с²/м⁴

S = α · В_г · Н_г, (3)

где α = 0,78…0,8 – коэффициент заполнения площади

Принимаем α = 0,78

S=0,79·1,8·1,43 =2,03 м²

1.3.3 Трансмиссия

Рисунок 1 – Упрощенная кинематическая схема трансмиссии

Рассчитаем КПД трансмиссии по формуле:

η_т=η_кп ·η^п_к.ш.·η_о , (4)

где η_кп = 0,97 – КПД коробки передач;

η_к.ш.= 0,995 – КПД карданных шарниров;

n = 2 – число карданных шарниров;

η_о = 0,97 – КПД главной передачи

η_т=0,97·0,995²·0,96=0,92

1.4 Параметры двигателя

Определим мощность двигателя P_eV, необходимую для движения автомобиля с максимальной скоростью:

, (5)

где = 230 км/ч - максимальная скорость автомобиля ;

= 0,92 - КПД трансмиссии ;

g = 9,81 м²/с – ускорение свободного падения ;

m_а = 1984,25 кг – полная масса автомобиля ;

= 0,025 коэффициент сопротивления дороги при движении автомобиля с максимальной скоростью

Внешняя скоростная характеристика двигателя внутреннего сгорания – зависимость эффективной мощности и крутящего момента двигателя Р_е и М_е от частоты вращения коленчатого вала n, приближенно может быть представлена зависимостью:

, (6)

где Р_е – текущая мощность ДВС, кВт;

Р_еmax – максимальная мощность ДВС, кВт;

a,b,c – коэффициенты зависящие от типа и конструкции ДВС;

n_е – текущая частота вращения коленчатого вала ДВС, об/мин;

n_р – частота вращения коленчатого вала при максимальной мощности, развиваемой ДВС, об/мин

Основываясь на данных по ДВС автомобилей - прототипов, принимаем для ДВС проектируемого автомобиля:

n_еmin = 750 об/мин – минимальную устойчивую частоту вращения коленчатого вала;

n_р = 4000 об/мин – частоту вращения коленчатого вала при максимальной мощности, развиваемой ДВС;

n_m = 1750 об/мин – частоту вращения коленчатого вала при максимальном крутящем моменте, развиваемой ДВС;

Максимальная частота вращения коленчатого вала для дизельного двигателя:

n_emax = n_p (7)

n_emax = 4000 об/мин

Принятые и рассчитанные значения характеристик частот вращения коленчатого вала заносим в таблицу 3.

Таблица 3 – Характерные частоты вращения коленчатого вала ДВС проектируемого автомобиля

Определим коэффициенты a, b и с входящие в формулу (6):

Если коэффициенты a, b и c определены правильно, то должны выполняться следующие условия:

1) с < 0,

-0,66<0;

1,08 + 0,578 + (-0,66) = 1;

3) b + 2c / К_п = 0,

0,578+2·(-0,66) / 2,29 = 0;

4) a + b/К_n + с/К_n² = К_М,

1,08 + 0,578/2,29 + (-0,66)/2,29² = 1,21;

Рассчитанные и проверенные коэффициенты a, b и c заносим в таблицу 4

Таблица 4 – Коэффициенты для построения ВСХ

Из формулы (6) выразим максимальную мощность P_emax, развиваемую ДВС:

Для дизельного ДВС максимальная мощность P_emax равна мощности при максимальной скорости P_eV , т.к. n_emax = n_p:

= 138,39 кВт

Рассчитаем удельную мощность Р_уд. Для проектируемого автомобиля:

Р_уд.= Р_emax/m_a, (9)

Р_уд.=138,39/1,984 = 69,75 кВт/т

Крутящий момент М_р при максимальной мощности Р_emax:

М_р = 9550·Р_emax/n_р, (10)

Тогда максимальный крутящий момент М_emax равен:

М_emax = М_р·К_М, (11)

М_emax = 344,24·1,21 = 416,53 Н∙м

Рассчитанные показатели мощности ДВС Р_emax, крутящего момента M_emax и удельной мощности Р_уд заносим в таблицу 5 и сравниваем с показателями ДВС автомобилей-прототипов.

Таблица 5 – Основные показатели ДВС проектируемого автомобиля и автомобилей-прототипов

Значение Р_уд. проектируемого автомобиля лежит заданных в пределах для легковых автомобилей (17…90 кВт/т).

Дата добавления: 2014-09-01; просмотров: 405; Нарушение авторских прав

Мы поможем в написании ваших работ!