Распределение полного веса по осям

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ОТКРЫТЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

 

Кафедра "Автомобильное хозяйство и двигатели"

 

 

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

на тему " Проектирование междугороднего автобуса длиной 10,5 м

и максимальной скоростью 100 км/ч

 

 

Выполнил:.

Шифр: 703445

 

 

Преподаватель:

Кондратьев А.В.

 

Москва 2014 год

 

Содержание

стр.

1.Выбор и расчет параметров автобуса и его агрегатов………………. 3

1.1. Определение массы автобуса……………………………………….. 3

1.2. Распределение полного веса по осям………………………………. 3

1.3. Определение размер шин и радиус качения……………………….. 3

1.4. Расчет параметров двигателя……………………………………….. 4

1.5. Определение силы сопротивления движению автобуса…………… 5

1.6. Выбор параметров трансмиссии…………………………………….. 9

2. Тяговый и топливно-экономический расчет автомобиля…………… 11

2.1. Расчет и построение характеристики мощностного баланса

автобуса…………………………………………………………………… 11

2.2.Расчет и построение характеристики силового баланса

автобуса………………………………………………………………….. 12

2.3.Расчет и построение характеристики времени разгона

автобуса до заданной скорости…………………………………………. 13

2.4.Расчет и построение топливно-экономической характеристики

автобуса…………………………………………………………………… 16

Литература………………………………………………………………… 19

 

 

1.Выбор и расчет параметров автобуса и его агрегатов

Определение массы автобуса

Для междугородних автобусов длинной 11 метров принимаем коэффициент собственной массы К_о= 1000 кг/м [1], стр.150

Определяем снаряженную массу автобуса по формуле:

m_сн = К_О · А = 1000 · 10,5 = 10500 кг,

где А - длина автобуса.

Нагрузка для междугороднего автобуса задана количеством мест (сидений) и не меняется.

Определим нагрузку автобуса по формуле:

m_г = 150 · А · В = 150·10,5·2,5 = 3940 кг,

где В = 2,5 м – габаритная ширина автобуса.

Полная масса автобуса:

m_а = m_сн + m_г = 10500 + 3940 = 14440 кг

Вместимость междугороднего автобуса определим по формуле:

n_п = (m_г -75)/95 = (3940-75)/95 = 40 места,

где 75 кг – масса водителя;

95 кг – масса одного пассажира с 25 кг багажа.

Распределение полного веса по осям

Принимаем распределение полного веса автобуса по осям на примере автобуса ЛиАЗ-5256 при условии равномерного износа шин [1] стр.149. На переднюю ось автобуса приходится 35,5% веса автобуса, на заднюю 64,5%.

Определение размер шин и радиус качения

Принимаем для автобуса шины размером 320R508 [2]. Нагрузка на одинарное колесо составляет 26,85 кН, на сдвоенные колёса 48,78. Давление в шинах 8,5 бар, радиус качения 546 мм.

Расчет параметров двигателя

Принимаем для междугороднего автобуса тип двигателя – дизельный.

Для междугородных автобусов мощность двигателя рассчитываем на заданной максимальной скорости V_max, лежащей в пределах 100-125 км/ч по формуле [2]:

где К_з =1,05…1,10 - коэффициент запаса;

f = 0,016 -коэффициент сопротивлению качения;

h_т = 0,85 - КПД трансмиссии;

А - 6,9 м² - площадь лобового сопротивления автобуса;

G_a = m_a · g = 14440 · 9,8 = 141512 Н

С_х = 0,80 - коэффициент сопротивления воздуха

Число оборотов двигателя при максимальной мощности по рекомендациям [2] принимаем равным

n_р = 2200 об/мин.

Зная максимальную мощность и число оборотов при этой мощности рассчитываем внешнюю скоростную характеристику крутящего момента двигателя T_е = f(n_д) и мощности двигателя Р_е = f(n_д). Для этого построения используем безразмерную характеристику прототипного дизельного двигателя по табл. 3,4 из [2] с коэффициентом приспособляемости К_т = 1,14. Расчет ведем по формулам

n_д = n₀ · n_р Т_е = Т₀ · Т_ер P_e = Т₀ · n₀ · P_emax

где n₀ – безразмерная частота вращения вала двигателя;

Т₀ – безразмерный крутящий момент.

 

Крутящий момент при максимальной мощности определим по формуле

.

Результаты расчетов приведены в таблице 1.

Расчет внешней скоростной характеристики двигателя Таблица 1

n0	0,4	0,5	0,6	0,7	0,8	0,9	1,0	1,1
T0	1,084	1,128	1,14	1,13	1,106	1,104	1,0
nд, об/мин
Te, Н·м
Ре, кВт

 

Внешние скоростные характеристики двигателя приведены на рис.1, 2.

Рабочий объем двигателя рассчитываем по формуле

где р_е – среднее эффективное давление

р_е = (2,07-1,03·К_т)·(1+e) = (2,07*-1,03·1,14)·(1+16) = 15 бар

e = 16 – степень сжатия для дизелей.

Баланса автобуса

Мощностной баланс автомобиля представляет собой кривые мощности двигателя, приведенные к колесам автомобиля, в зависимости от скорости его движения на всех передачах в коробке передач.

Скорость автомобиля без учета скоростных потерь определим по формуле

Таблица 7

nд, об/мин
Ре, кВт
Ре·hт, кВт	61,2	79,9	96,9	113,5	126,6	138,5	141,9
1-я передача	V, км/ч	5,5	6,8	8,2	9,6	10,9	12,3	13,7	14,3
2-я передача	V, км/ч	9,2	11,4	13,7	16,0	18,3	20,6	22,9	23,9
3-я передача	V, км/ч	15,3	19,2	23,0	26,8	30,6	34,5	38,3	40,1
4-я передача	V, км/ч	25,7	32,1	38,5	44,9	51,4	57,8	64,2	67,1
5-я передача	V, км/ч	43,0	53,7	64,4	75,2	85,9	96,7	107,4	112,3

На основании этих расчетов строим графики мощностного баланса (рис.7).

 

Характеристики автобуса

Топливно-экономическая характеристика автобуса строится при движении на пятой передаче.

Путевой расход топлива автобуса определим по формуле [1] стр.76-80.

, л/100 км

где b_eр = 220 г/(кВт·ч) – удельный расход топлива при работе двигателя на максимальной мощности;

k_р – коэффициент, учитывающий степень использования мощности двигателя;

k_n – коэффициент, учитывающий степень использования числа оборотов двигателя;

r_Т = 0,86 г/см³ – плотность дизельного топлива.

Степень использования мощности определим по формуле

Степень использования числа оборотов двигателя определим по формуле

Коэффициенты k_р, k_n определим по формулам

k_р = 1,98 – 2,61·И_р+1,63·И_р² k_n = 1,14 – 0,71·И_n+0,57·И_n²

Таблица 11

V, км/ч	43,0	53,7	64,4	75,2	85,9	96,7	107,4
Ре, кВт
РК+В, кВт
Ир	0,294	0,338	0,423	0,513	0,624	0,808	1,014
Иn	0,43	0,54	0,64	0,75	0,86	0,97	1,07
kр	1,353	1,284	1,167	1,070	0,986	0,935	1,010
kn	0,929	0,906	0,894	0,894	0,906	0,930	0,966
ВS, л/100 км	15,8	17,6	20,0	22,2	24,7	30,3	39,3

 

 

 

Литература

1. Петров В.А. Теория автомобиля: Учебное пособие для Вузов. – МГОУ, 1996.

2. Методические указания по выполнению курсового проекта. МГОУ.

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ОТКРЫТЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

 

Кафедра "Автомобильное хозяйство и двигатели"

 

 

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

на тему " Проектирование междугороднего автобуса длиной 10,5 м

и максимальной скоростью 100 км/ч

 

 

Выполнил:.

Шифр: 703445

 

 

Преподаватель:

Кондратьев А.В.

 

Москва 2014 год

 

Содержание

стр.

1.Выбор и расчет параметров автобуса и его агрегатов………………. 3

1.1. Определение массы автобуса……………………………………….. 3

1.2. Распределение полного веса по осям………………………………. 3

1.3. Определение размер шин и радиус качения……………………….. 3

1.4. Расчет параметров двигателя……………………………………….. 4

1.5. Определение силы сопротивления движению автобуса…………… 5

1.6. Выбор параметров трансмиссии…………………………………….. 9

2. Тяговый и топливно-экономический расчет автомобиля…………… 11

2.1. Расчет и построение характеристики мощностного баланса

автобуса…………………………………………………………………… 11

2.2.Расчет и построение характеристики силового баланса

автобуса………………………………………………………………….. 12

2.3.Расчет и построение характеристики времени разгона

автобуса до заданной скорости…………………………………………. 13

2.4.Расчет и построение топливно-экономической характеристики

автобуса…………………………………………………………………… 16

Литература………………………………………………………………… 19

 

 

1.Выбор и расчет параметров автобуса и его агрегатов

Определение массы автобуса

Для междугородних автобусов длинной 11 метров принимаем коэффициент собственной массы К_о= 1000 кг/м [1], стр.150

Определяем снаряженную массу автобуса по формуле:

m_сн = К_О · А = 1000 · 10,5 = 10500 кг,

где А - длина автобуса.

Нагрузка для междугороднего автобуса задана количеством мест (сидений) и не меняется.

Определим нагрузку автобуса по формуле:

m_г = 150 · А · В = 150·10,5·2,5 = 3940 кг,

где В = 2,5 м – габаритная ширина автобуса.

Полная масса автобуса:

m_а = m_сн + m_г = 10500 + 3940 = 14440 кг

Вместимость междугороднего автобуса определим по формуле:

n_п = (m_г -75)/95 = (3940-75)/95 = 40 места,

где 75 кг – масса водителя;

95 кг – масса одного пассажира с 25 кг багажа.

Распределение полного веса по осям

Принимаем распределение полного веса автобуса по осям на примере автобуса ЛиАЗ-5256 при условии равномерного износа шин [1] стр.149. На переднюю ось автобуса приходится 35,5% веса автобуса, на заднюю 64,5%.