Если расчеты ускорений при разгоне автомобиля выполнены верно, то ускорения при максимальной скорости равно нулю.

 

Рис. 3.7.1 – График ускорений автомобиля с четырехступенчатой трансмиссией

 

3.8 Топливная экономичность автомобиля

 

Топливную экономичность автомобиля (ее основной показатель q_п) определяют для случая, когда транспортная машина движется на высшей передаче трансмиссии, на которой возможно движение по заданному участку трассы, характеризуемому коэффициентом сопротивления дороги y_v при максимальной скорости. Возможность движения определяется по графику динамической характеристики. Пока выполняется условие y £ D, т.е. пока коэффициент суммарного дорожного сопротивления не превышает значения динамического фактора, движение возможно.

Одним из показателей топливной экономичности автомобиля является путевой расход топлива, который определяется по формуле

q_п= g_emin∙К_N∙К_ω∙(N_y +N_в), (3.8.1)

36∙V∙r_т∙h_тр

где q_п – путевой расход топлива, л / 100 км;

g_emin – минимальный удельный эффективный расход топлива, г/кВт∙ч;

К_N – эмпирический коэффициент, зависящий от степени использования мощности;

К_ω – эмпирический коэффициент, зависящий от частоты вращения коленчатого вала двигателя;

Nψ – мощность, затрачиваемая на сопротивление дороги, кВт;

N_в – мощность, затрачиваемая на сопротивление воздуха, кВт;

r_т – плотность топлива, кг/дм³.

При расчетах принимают следующие значения минимального удельного эффективного расхода топлива:

- для бензиновых двигателей g_emin = 300…340 г/кВтч;

- для дизельных двигателей g_emin = 220…260 г/кВтч.

Плотность топлива:

-бензин r_т = 0,730 кг/дм³;

- дизтопливо r_т = 0,86 кг/дм³.

 

Эмпирические коэффициенты К_N и К_ω определяются по следующим зависимостям:

- для бензиновых двигателей

К_N = 1,2 + 0,1U - 1,8U² + 1,46U³,(3.8.2)

- для дизельных двигателей

К_N =3,27 - 8,22U + 9,13U² - 3,18U³,(3.8.3)

Значения коэффициента К_n для любого типа двигателя определяют по зависимости

К_ω = 1,25 - 0,99(n_е/n_N) + 0,98(n_е/n_N)² - 0,24(n_е/n_N)³. (3.8.4)

 

В выражениях (3.8.2) и (3.8.3) параметр U называется степенью использования мощности и определяется по формуле

 

U = (N_y + N_в)/N_т,

где N_т – тяговая мощность транспортной машины, кВт.

Тяговую мощность транспортной машины определяют по формуле

 

N_т = N_е∙h_тр. (3.8.5)

 

Отношение n_е/n_N в формуле (4.8.4) берут из таблицы 4.4.1.

Мощность N_y, затрачиваемую на сопротивление дороги, и мощность N_в, затрачиваемую на сопротивление воздуха, определяют по следующим формулам

N_y = Ga∙y_v∙V∙10^-3, (3.8.6)

 

N_в = Кв∙F∙V^∙10^-3, (3.8.7)

или

N_в = Рв∙V∙10^-3.

 

Определив путевой расход топлива q_п, строят график топливно-экономический характеристики, который представляет зависимость q_п от скорости движения автомобиля V, предварительно заполнив таблицу 3.8.1. При заполнении таблицы 3.8.1 значения n_е/n_N и N_e берут из таблицы 3.4.1; значение N_т определяют по формуле (3.8.5); значение V берут из таблицы 3.6.1 или 3.7.1 (для высшей передачи трансмиссии); значения мощностей N_y и N_в определяют по формулам (3.8.6) и (3.8.7) соответственно; степень использования мощности U по формуле, представленной в данном разделе; а коэффициенты К_n и К_N по формулам (3.8.4) и (3.82) или (3.8.3), затем определяют путевой расход топлива q_п по формуле (3.8.1).

 

 

Таблица 3.8.1 – Параметры для построения графика топливной

экономичности

nе/n	-	0,2	0,4	0,6	0,8	1,0	1,2
Ne	кВт
Nт	кВт
V	м/с
Ny	кВт
Nв	кВт
Ny + Nв	кВт
U	-
КN	-
Кω	-
qп	л/100км

 

На графике топливно-экономической характеристики автомобиля (рис. 3.8.1) необходимо обозначить экономическую скорость V_Э и минимальный путевой расход топлива q_min, соответствующий этой скорости.

Значение U степени использования мощности, определенное для случая движения автомобиля с максимальной скоростью V_MAX должно быть равным единице. В противном случае расчет выполнен не верно.

 

 

Рис. 3.8.1. Топливно-экономическая характеристика

3.9 Устойчивость автомобиля

Наиболее вероятна и наиболее опасна потеря поперечной устойчивости автомобиля которая оценивается следующими показателями:

V_з – максимальная (критическая) скорость движения автомобиля по окружности, соответствующая началу его скольжения, м/с (в дальнейшем – критическая скорость автомобиля по условию заноса);

V_о – максимальная (критическая) скорость движения автомобиля по окружности, соответствующая началу его опрокидывания, м/с (в дальнейшем – критическая скорость автомобиля по условию опрокидывания);

bз - максимальный (критический) угол косогора, соответствующий началу поперечного скольжения колес автомобиля, град. (в дальнейшем – критический угол по условию заноса);

b_о – максимальный (критический) угол косогора, соответствующий началу поперечного опрокидывания автомобиля, град. (в дальнейшем – критический угол по условию опрокидывания).

 

Критическая скорость автомобиля по условию заноса определяют по следующей формуле

V_з = ,(3.9.1)

 

где V_з – критическая скорость автомобиля по условию заноса, м/с;

R – радиус поворота,м (в расчетах принять R=100 м);

j – коэффициент сцепления шин с дорогой (в расчетах принять j = 0,8);

g – ускорение свободного падения, м/с².

 

Критическая скорость автомобиля по условию опрокидывания определяют по формуле

V_{o =} ,(3.9.2)

 

где V_o – критическая скорость автомобиля по условию опрокидывания, м/с;

К_ср – средняя колея автомобиля, м;

h_ц – высота центра тяжести автомобиля, м.

 

Критический угол по условию заноса определяют по формуле

 

b_з = аrc tg j, град(3.9.3)

 

Критический угол по условию опрокидывания определяют по формуле

 

b_о = аrc tg∙(К_ср /2∙h_ц), град(3.9.4)

 

Возможность автомобиля противостоять опрокидыванию зависит от отношения К_ср/2h_ц, которое называется коэффициентом поперечной устойчивости и обозначается h _поп. Ниже приведены значения коэффициента поперечной устойчивости для различных типов транспортных автомобиля.

 

Значения коэффициента поперечной устойчивости:

- легковые автомобили ……..0,9…1,2;

-грузовые автомобили ……..0,55…0,8;

- автобусы …………………....0,5…0,6.

 

3.10 Тормозные свойства автомобиля

 

В качестве показателей тормозной динамичности автомобиля используют замедление при торможении а_з, время торможения t _тор и тормозной путь S _тор. Наибольшее значение имеют замедление и тормозной путь.

При определении показателей тормозной динамичности автомобиля в качестве скорости начала торможения V_н необходимо принять максимально возможную скорость движения на участке трассы, характеризуемом коэффициентом сопротивления дороги ψ_v (по графику динамического паспорта).

Если тормозные силы на всех колесах автомобиля достигли значения сил сцепления одновременно, замедление при торможении можно определить по формуле

а_з = (j + y)∙g/К_э,(3.10.1)

 

где а_з – замедление при торможении, м/с²;

j – коэффициент сцепления шин с дорогой (в расчетах принять j = 0,8);

y - коэффициент сопротивления дороги (по заданию);

g – ускорение свободного падения, м/с²;

К_э – коэффициент эффективности торможения.

 

Время торможения определяют по формуле

t_тор = (V_н /а_{з мах}) - 0,5∙t_у, (3.10.2)

где а_змах – максимальное замедление автомобиля при торможении, м/с² (в расчетах принять а_{з мах} = а_з);

t_у – время, в течение которого замедление увеличивается от нуля (начало действия тормозной системы) до максимального значения, с;

V_н – скорость начала торможения, м/с.

Примерные значения t_у (в секундах) при экстренном торможении автомобиля приведены ниже:

Легковые автомобили …………………………………….0,05…0,2

Грузовые автомобили и автобусы с гидравлическим приводом тормозов ………………………………………………………………0,05…0,4

Грузовые автомобили с пневматическим приводом тормозов грузоподъемностью до 4500 кг …………………………..0,015…1,2

То же, грузоподъемностью свыше 4500 кг ……………...0,2…1,5

Автобусы с пневматическим приводом тормозов ………0,2…1,3

Если тормозные силы на всех колесах автомобиля достигли значений сил сцепления одновременно, то тормозной путь можно определить по формуле

S _тор = V_н²/(2∙ а_{з мах}), м (3.10.3)

 

Распределение общей тормозной силы между мостами не соответствует нормальным реакциям, изменяющимся во время торможения, поэтому фактическое замедление автомобиля оказывается меньше, а время торможения и тормозной путь больше теоретических значений этих показателей. Для приближения результатов расчета к экспериментальным данным в формулу (4.10.1) вводят коэффициент эффективности торможения К_э, среднее значение которого приведено ниже.

 

Средние значения коэффициента эффективности торможения К_э

легковые автомобили………………………………1,1…1,2;

грузовые автомобили и автобусы...……………….1,4…1,6.

 

3.11 Конструкторская разработка узла (агрегата, системы) автомобиля

 

В настоящем курсовом проекте конструкторскую разработку производят в упрощенном варианте, который предусматривает следующие разделы расчетно-пояснительной записки:

1 Назначение узла (агрегата, системы);

2 Требования, предъявляемые к узлу (агрегату, системе);

3 Классификация узлов (агрегатов, систем);

4 Анализ конструкций узла (агрегата, системы);

В настоящем разделе расчетно-пояснительной записки курсового проекта необходимо начертить различные схемы конструкций проектируемого узла (агрегата, системы) применяемые при проектировании автомобиля данного типа и провести сравнительный анализ этих конструкций, используя при этом соответствующие оценочные параметры.

 

3.11.1 Расчет детали проектируемого узла (агрегата, системы),

 

В данном разделе расчетно-пояснительной записки необходимо выполнить расчет детали проектируемого узла (агрегата, системы), начертив эскиз рассчитываемой детали. Эскиз детали выполняется на миллиметровой бумаге формата А4. Эскизом детали называется чертеж, выполненный от руки. Масштаб изображения и пропорциональность отдельных элементов детали на эскизе выдерживают приближенно.

Эскизы выполняют с соблюдением всех правил и требований, предъявляемых к чертежам деталей. Несмотря на то, что эскиз выполняется от руки, обводка изображений, штриховка, надписи, нанесение размеров на эскизе должны быть выполнены аккуратно и четко.

При выполнении данного раздела курсового проекта рекомендуется литература [4] и [5].

 

 

Список использованной литературы

 

1. Давыдов А.А., Макенов А.А. Эксплуатационные свойства автомобиля: Учебное пособие. – Усть – Каменногорск.: ВКГТУ, 2006. – 110 с.

2. Литвинов А.С., Фаробин Я.Е. Автомобиль: Теория эксплуатационных свойств. – М.:, 2006. – 240 с.

3. Осепчугов В.В. Автомобиль: Анализ конструкций элементы расчета.- М.: Машиностроение, 2006.-220с.:

4. Проектирование трансмиссий автомобилей: Справочник / Под общ. ред. А.И. Гришкевича. – М.: Машиностроение, 2006, - 272 с.

5. Серебряков К.Б., Тур Е.А. Устройство автомобиля. – М.: Машиностроение, 2006. – 215 с.

 

Приложение А

Пример выполнения титульного листа

 

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН

 

 

РАСЧЕТНО-ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ

ЗАПИСКА

к курсовой работе

по дисциплине «Автомобили - 1»

 

 

Выполнил студент группы_______________

 

____________________________________________________

(Ф.И.О., подпись)

 

Шифр________________________________

(номер зачетной книжки)

 

Руководитель КР:

 

_____________________________________

(Ф.И.О., подпись)

 

Алматы 2016

 

ПРИЛОЖЕНИЕ Б

Пример оформления задания на КР

ЗАДАНИЕ

на КР

студенту группы_______________ _____________________________

 

(Ф.И.О.)

В курсовом проекте должны быть выполнены следующие разделы:

 

1Определение полного веса автомобиля

2 Определение нагрузки на колеса автомобиля и выбор шин

3 Выбор двигателя

4 Расчет основных параметров агрегатов трансмиссии, подвески и механизмов, обеспечивающих безопасность движения

5 Динамический паспорт автомобиля

6 Ускорение при разгоне автомобиля

8 Устойчивость автомобиля

9 Тормозная динамичность автомобиля

10 Конструкторская разработка узла (агрегата, системы) автомобиля

 

Исходные данные

Тип автомобиля____________________________________________________

Тип двигателя _____________________________________________________

Грузоподъемность, m_г ____________________________________________(кг)

Количество мест для пассажиров:

для проезда стоя, n ___________________

для проезда сидя, z ___________________

Максимальная скорость движения, V_max ____________________ ________(м/с) Максимальный коэффициент сопротивления дороги, ψ_max_________ ________

Коэффициент сопротивления дороги при максимальной скорости движения автомобиля ψ_v _____________________________________________________

Колесная база автомобиля L,__________ ____________________________(м)

 

Узел (агрегат, система) автомобиля для конструкторской разработки_________________________________________________________

 

Деталь узла (агрегата, системы) для расчета_____________________________

__________________________________________________________________

 

Дата выдачи задания __________________________________________

Дата выполнения курсового проекта ______________________________

Руководитель курсового проектирования_________________________

 

 

ПРИЛОЖЕНИЕ В

 

Пример выполнения листа графической части

«Общий вид автомобиля, схема трансмиссии»

ПРИЛОЖЕНИЕ Г

 

Пример выполнения листа графической части

«Эксплуатационные свойства автомобиля»

 

СОДЕРЖАНИЕ

 

Введение………………………………………………………………………   1. Принятые обозначения ………………………………………………….   2. Общие сведения ………………………………………………………….   3. Выполнение курсовой работе ……………………………………………   Список использованной литературы……………………………………   Приложение……………………………………………………………….