Расчёт внешних характеристик ЛиАЗ- 525625

Содержание

1. Исходные данные………………………………………………………3

Расчет и построение внешней скоростной

 характеристики двигателя.....................................................................4

Расчет тяговой динамики автомобиля…………………………….…..5

Построение динамической характеристики автомобиля…………....7

Расчет графика времени  разгона……………………………………...7

Расчет и построение характеристики

топливной экономичности…………………………………………….8

2. Тормозное управление автомобилем. Тормозные механизмы.

Исходные данные, выбор  основных параметров…………………….10

Расчет приводных сил………………………………………………….11

Расчет работоспособности  тормозных механизмов………………….12

3. Список использованной литературы………………………………….15
4. Приложения……………………………………………………………..16

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Исходные данные ЛиАЗ-525625

Грузоподъемность m_гр=8031 кг.

Полная масса m_а =17336 кг.

в том числе:

- на переднюю ось 6408 кг.

- на заднюю ось 10928 кг.

Габаритная высота Н_г =3,007 м.

Габаритная ширина В_г = 2,5 м.

База L = 5840 м.

Максимальная скорость V_{a max} =86,46 км/ч.

Марка двигателя – четырехтактный, бензиновый, рядный.

Максимальная мощность двигателя  N_{e max} = 172 кВт.

Частота вращения коленчатого  вала при N_{e max}, n_N = 2600 об/мин.

Максимальный крутящий момент М_{е max} = 820 Н*м

Частота вращения коленчатого  вала при M_{e max}, n_M = 1560 об/мин.

Удельный минимальный  эффективный расход топлива двигателем

g_{e min} =220 г/ (кВт*ч).

Передаточные числа коробки передач (U_кп) на передачах 1-6:

1= 7,72; 6= 1,00.

Передаточное число главной  передачи U_о = 5,44

Маркировка шин: размер 11/70 R22,5; индекс несущей способности = 146/144;

категория скорости = J.

 

 

Расчет и построение внешней скоростной характеристики двигателя.

Ѡ_N = = = 272.1 рад/с.

М_N = = = 632.12 H*м

Радиус колеса r_к = 0,447м

ω₁=80 рад/с

 ω₂ = 120 рад/с

ω₃ = 163.28 рад/с

ω₄ = 217.69 рад/с

ω₅ = 272.1 рад/с

Внешнюю скоростную характеристику двигателя рассчитывают по формуле  С.Р.Лейдермана

N_e = N_{e max}

где, коэффициенты a, b, c равны 1

M_e = 10³

Таблица №1

Результаты расчета внешней  скоростной характеристики двигателя

№ п/п	ωе, рад/с	Ne, кВт	Ме, Н*м
1	80	59.5	743.9
2	120	93.74	781.16
3	163.28	127.96	783.23
4	217.69	159.6	733.23
5	272.1	172	632.12

 

  

 

 

 

Расчет тяговой  динамики автомобиля

Значения линейной скорости движения автомобиля определяются по формуле:

V_a = =700*0,447/(1*1*5,44)= 83 км/ч;

       где : радиус колеса-r_к = 0,5d+λсм*Н_ш = 0,5*0,571+0,8*0,192=0,447м ;

                ,, - исходные данные ;

Поперечная площадь автомобиля:

                            F_a = a*Н_г*В_г = 0,8*3,007*2,5 = 6,014 м²;

       где : a = 0,8-поправочный коэффициент ;

               и - габаритная высота и ширина автомобиля(исходные данные)

Сила сопротивления воздушной  среды:

                                  Р_в = k_в*F_a*= 0.3*6,014*23=16,6 кН

         где : –коэффициент сопротивления воздуха;

принимаем k_в= 0,3[ H*/] (по методическим указаниям)

Ориентировочное значение коэффициента полезного действия трансмиссии  подсчитывается по формуле:

                                         η_mp= 0.98^z * 0.97^k * 0.99ⁿ ;

          где : z, k, n число пар соответственно цилиндрических, конических шестерен и число карданных шарниров, передающих крутящий момент от двигателя к колесам.

Принимаем z=0, k=1, n=2                   

η_mp = 0.98⁰ * 0.97* 0.96² = 0.9 ;

Сопротивление дороги на горизонтальном участке определяется:

                 P_d = m_a*g*f = 17336 * 9.81 * 0.012 = 211.9=2040кН;

           где : -полная масса автомобиля (исходные данные),

                   f- коэффициент сопротивления дороги,

Принимаем f=0,012 (исходные данные)

                   g- ускорение свободного падения (величина постоянная),

Сила тяжести автомобиля:

       G_a = m_a *g = 17336*9.81=170066.16=170.06 кН ;

Значения силы тяги в расчетных  точках определяются по формуле:

                                              Р_т = ;

Значение динамического  фактора определяется по формуле:

                                             D =  ;

Соответствующие значения мощности N_T, N_B  и (N_d + N_в) получаются простым умножением силы на скорость.

                                          N_T = P_T * ;

Надо заметить, что значения N_B и (N_d + N_в) следует подсчитывать только для высшей передачи в коробке передач (КП).

Учитывая, что мощность двигателя, расходуемая на преодоление сопротивления дороги представляет собой линейную функцию скорости автомобиля  V_a  , то следует определить N_d при V_amax и провести прямую.

=* f * * = 45.6 [кН];

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица № 2

Основные результаты тягового расчета по передачам

Передача	№ точки	ωе, рад/с	Va, м/с	Рт, кН	Рв, кН	D	NТ, кВт	Nв, кВт	(Nd+Nв) кВт
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
1	1	80	0,85	62,9		0,369	53,46
	2	120	1,28	66,05		0,388	84,55
	3	163,28	1,74	66,27		0,389	115,3
	4	217,69	2,32	61,99		0,364	143,84
	5	272,1	2,9	53,45		0,314	155,01
6	1	80	6,57	8,14	0,078	0,0474	53,53	0,5	13,9
	2	120	9,86	8,55	0,175	0,0492	84,36	1,73	21,85
	3	163,28	13,4	8,58	0,324	0,0485	115,3	4,34	31,68
	4	217,69	17,88	8,03	0,577	0,0438	143,59	10,31	46,7
	5	272,1	22,35	6,92	0,901	0,035	154,74	20,14	65,75

 

 

Построение динамической характеристики автомобиля

По динамической характеристике можно определить ускорение автомобиля в каждой расчетной точке по формуле :

= * g [м/] ,

       где : - коэффициент сопротивления дороги (исходные данные);

= 1.03 + ,

       где : - передаточное число раздаточной коробки (при ее отсутствии          =1),

1. постоянная  для данного автомобиля;

Принимаем а= 0,05 [1]

=1.03+ 0.05*=4,

=1.03+ 0.05 * 1= 1.08;

Расчет графика  времени разгона.

Время разгона на участке  находится с помощью выражения:

=,

 

  Среднее арифметическое  значение динамического фактора   на участке скорости  определяется по формуле:

.

Время разгона до конечной скорости получается сложением времени  на отдельных участках:

.

= 9.87+ 10.3+ 14.66+ 17.87= 52.7;

С использованием динамической характеристики определяют максимальный угол подъема, преодолеваемый автомобилем  на 1-й передаче в КП:

.

          где: - максимальное значение динамического фактора автомобиля на 1-й передаче в КП.

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица № 3.

Расчет времени разгона  автомобиля.

Передача		, м/с	, м/с	, м/с		,	,c	,c
1	2	3	4	5	6	7	8	9
1	4					0.87
						0.922
						0.923
						0.86
						0.73
6	1.08					0.25
		9.86	6.57	3.29	0.048	0.16	9.87
		13.4	9.86	3.54	0.0485	0.07	20.17
		17.88	13.4	4.48	0.045	-0.08	34.83
		22.35	17.88	4.47	0.039	-0.35	52.7

 

 

Расчет и построение характеристики топливной экономичности.

Характеристика топливной  экономичности представляет собой  зависимость путевого расхода топлива  Q_s в литрах на 100 км пробега автомобиля от скорости движения в заданных дорожных условиях. В данной работе эта характеристика строится только для высшей передачи переднего хода в КП:

Q_S =

g_{e min} – минимальный удельный эффективный расход топлива двигателя, г/(кВт∙ч); k_w- коэффициент, учитывающий изменение g_e от скоростного режима двигателя; k_u – коэффициент, учитывающий изменения g_e от нагрузочного режима; ρ_т – плотность топлива, кг/л; ρ_т = 0,725 кг/л – для бензина.

Относительная нагрузка u определяется по формуле:

u =

Значения поправочных  коэффициентов k_w и k_u определяются по формулам:

- для дизельных двигателей

 k_u=2,044-2,855u + 2,243 - 0,382

k_w= 0,8 ()² –1,55 + 1,55

Кроме значений Q_S рассчитывается так же величина предельного для данной скорости значение расхода топлива в предположении, что двигатель работает по внешней характеристике.

Для дизелей:

 

 

Табл. № 4       Результаты расчета характеристики топливной экономичности

Ѱ	Va, м/с	we рад/с	Ne кВт	(Nd+Ne) кВт	u	we/wN	kw	ku	QS, л/100км	л/100км
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11
0,012	6,57	80	59,5	13,9	0,2595	0,17	1,18	1,073	74,42	80,67
	9,86	120	93,74	21,85	0,259	0,336	1,06	1,066	44,15	76,07
	13,4	163,28	127,96	31,68	0,275	0,502	0,98	1,201	36,92	70,64
	17,88	217,69	159,6	46,7	0,325	0,668	0,95	1,252	33,68	64,12
	22,35	272,1	172	65,75	0,425	0,834	1,0	1,247	31,61	58,09

 

 

Тормозное управление автомобиля.

2. Тормозные механизмы.

2.1 Исходные данные, выбор основных параметров.

Выбор и расчет параметров  тормозных механизмов производится, исходя из требуемого тормозного момента, величина которого должна обеспечивать максимальное торможение на дороге с хорошим сцеплением и при условии, чтобы задние колеса не блокировались первыми.