Автор: Пользователь скрыл имя, 11 Сентября 2012 в 17:17, курсовая работа
Теория автомобиля – это наука, изучающая эксплуатационные свойства автомобилей, расчетные и экспериментальные методы их определения. Практическое приложение ее – совершенствование конструкций автомобилей, когда на основе выводов рассчитывают детали на прочность и долговечность, а также автомобильные перевозки. Она рассматривает влияние на эксплуатационные свойства автомобиля основных его конструктивных параметров и внешних факторов (качество и состояние дорожного покрытия, профиль дороги и т.п.) и изучает следующие вопросы: выбор оптимальной мощности двигателя; типа и параметров трансмиссии; снижение сопротивлений движению автомобиля; улучшение динамичности, управляемости и устойчивости; уменьшение расхода топлива при эксплуатации; повышение плавности хода и проходимости; снижение веса; рациональные методы вождения.
Введение 5
1. Анализ тяговой динамики 7
1.1. Внешняя скоростная характеристика 7
1.2. Радиусы колеса 9
1.3. Силовой и мощностной баланс автомобиля 13
1.4. Динамический паспорт автомобиля 18
1.5. Показатели приемистости 19
1.6. Динамическое преодоление дорожного сопротивления 23
1.7. Движение автомобиля накатом 25
1.8. Тяговые возможности автопоезда 29
2. Анализ тормозной динамики 31
2.1. Распределение тормозных сил по осям 31
2.2. Определение показателей тормозной динамики 33
2.3. Влияние конструкторских и эксплуатационных факторов на показатели тормозной динамики………………………………………………………………36
3. Топливная экономичность 40
3.1. Показатели топливной экономичности автомобиля 40
4. Анализ устойчивости автомобиля 40
4.1. Устойчивость автомобиля 43
4.2. Определение показателей устойчивости при различных дорожных условиях 47
5. Анализ управляемости автомобиля 50
5.1. Управляемость автомобиля 50
5.2. Маневренность 54
6. Анализ проходимости автомобиля 55
6.1. Опорно-сцепные, тяговые и геометрические показатели проходимости.. 55
6.2 Способы повышения проходимости. 61
Заключение…………………………………………………………………………...62
Литература 62
Содержание
Введение 5
1. Анализ тяговой динамики 7
1.1. Внешняя скоростная характеристика 7
1.2. Радиусы колеса 9
1.3. Силовой и мощностной баланс автомобиля 13
1.4. Динамический паспорт автомобиля 18
1.5. Показатели приемистости 19
1.6. Динамическое преодоление дорожного сопротивления 23
1.7. Движение автомобиля накатом 25
1.8. Тяговые возможности автопоезда 29
2. Анализ тормозной динамики 31
2.1. Распределение тормозных сил по осям 31
2.2. Определение показателей тормозной динамики 33
2.3. Влияние конструкторских и эксплуатационных
факторов на показатели тормозной динамики…………………………………………………………
3. Топливная экономичность 40
3.1. Показатели топливной экономичности автомобиля 40
4. Анализ устойчивости автомобиля 40
4.1. Устойчивость автомобиля 43
4.2. Определение показателей устойчивости при различных дорожных условиях 47
5. Анализ управляемости автомобиля 50
5.1. Управляемость автомобиля 50
5.2. Маневренность 54
6. Анализ проходимости автомобиля 55
6.1. Опорно-сцепные, тяговые и геометрические показатели проходимости.. 55
6.2 Способы повышения проходимости. 61
Заключение……………………………………………………
Литература 62
Теория автомобиля – это наука, изучающая эксплуатационные свойства автомобилей, расчетные и экспериментальные методы их определения. Практическое приложение ее – совершенствование конструкций автомобилей, когда на основе выводов рассчитывают детали на прочность и долговечность, а также автомобильные перевозки. Она рассматривает влияние на эксплуатационные свойства автомобиля основных его конструктивных параметров и внешних факторов (качество и состояние дорожного покрытия, профиль дороги и т.п.) и изучает следующие вопросы: выбор оптимальной мощности двигателя; типа и параметров трансмиссии; снижение сопротивлений движению автомобиля; улучшение динамичности, управляемости и устойчивости; уменьшение расхода топлива при эксплуатации; повышение плавности хода и проходимости; снижение веса; рациональные методы вождения.
Теория автомобиля непрерывно совершенствуется. Важным направлением ее развития является приближение выводов к данным, получаемых в реальных условиях эксплуатации.
В работе анализируются основные параметры автомобиля, эксплуатационные свойства. В эксплуатационные свойства входят тяговая динамичность, силовой баланс, ВСХ, динамический паспорт, показатели приемистости, радиусы колеса, динамическое преодоление дорожного сопротивления, движение накатом, тяговые возможности автопоезда. В анализ тормозной динамичности входит тормозная диаграмма. Так же проводится анализ устойчивости, управляемости, проходимости, плавности хода.
Автомобиль ВАЗ 21214
Макс. мощность двигателя, кВт |
Nmax |
59,5 |
Частота вращеияк.в. дв. при макс. мощности, об/мин |
nN |
5000 |
Макс. Крутящий момент, Нм |
Mmax |
129,5 |
Частота вращеияк.в. дв. при макс. моменте, об/мин |
n м |
3600 |
Передаточные числа: коробки передач |
ik1 |
3,667 |
ik2 |
2,1 | |
ik3 |
1,361 | |
ik4 |
1 | |
ik5 |
0,819 | |
Передаточное число: главной передачи |
iо |
3,9 |
Радиус колеса, м |
rк |
0,34345 |
|
Скоростная характеристика – это зависимость некоторых параметров двигателя от частоты вращения коленчатого вала при постоянной подаче топлива. Характеристика, полученная при полной подаче топлива,называется внешней скоростной характеристикой двигателя (ВСХ).
nmin – минимальные устойчивые обороты коленчатого вала двигателя при работе под нагрузкой, nmin = 800 об/мин
(1.1.1) |
где: λ - для автомобиля с ограничителем оборотов, λ = 1,1,
nN – частота вращения коленчатого вала.
Внешняя скоростная характеристика рассчитывается по формуле Лейдермана:
(1.1.2) |
где: Neмах–
Ме – эффективный момент двигателя,
nМ– обороты при максимальном моменте,
а,b,с –эмпирические коэффициенты, определяющие форму ВСХ, зависящие от типа двигателя и особенностей его конструкции.
(1.1.3) | ||
(1.1.4) | ||
(1.1.5) |
Коэффициенты - по частоте вращения коленчатого вала: | ||
(1.1.6) | ||
- по моменту: | ||
(1.1.7) |
Значение эффективного крутящего момента Ме, Нм:
(1.1.8) | |||||||||||||||||||||||||||||||
Скорость движения автомобиля, км/ч:
Таблица .1.1.1 Исходные данные | |||||||||||||||||||||||||||||||
|
Таблица. 1.1.2 Внешняя | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
По результатам расчетов строим график внешней скоростной характеристики двигателя (Приложение, рис.2) |
Вследствие того, что на автомобиль установлены эластичные пневматические шины, то радиус автомобильного колеса меняется во время движения.
Статический радиус колеса зависит от нагрузки на колесо и давления воздуха в шине, и определяется по формуле
(1.2.1) |
где: dпо– посадочный диаметр обода,
Вш- ширина профиля шины.
В ведущем режиме качения колеса продольная реакция X определяется из выражения
(1.2.2) |
где: М – момент на колесе,
f – коэффициент сопротивлению качения,
Z – нормальная реакция на колесе.
Тяговый момент на колесе определяем из выражения
(1.2.2) |
где: Ме – эффективный момент двигателя,
ii– передаточное число коробки передач на i-ой передаче,
iд-передаточное число дополнительной коробки передач,
iо - передаточное число главной передачи,
ηтр – КПД трансмиссии.
Кинематический радиус (радиус качения) найдем по формуле
|
(1.2.3) |
где: λ- коэффициент тангенциальной эластичности шины, λ = 0,015мм/Нм.
rд- динамический радиус колеса, мм/Нм
Величина коэффициента сопротивления качению f зависит от типа и состояния дорожного покрытия, конструкции шин и давления воздуха в них, а так же скорости движения автомобиля Vk и величины передаваемого момента
(1.2.4) |
где: fv – составляющая коэффициента сопротивления качения в зависимости от скорости автомобиля;
fМ - составляющая коэффициента сопротивления качения в зависимости от величины передаваемого момента.
Составляющая коэффициента сопротивления качения в зависимости от скорости автомобиля может быть определена из выражения
(1.2.5) |