Синтез и анализ эксплуатационных параметров автомобиля (147910)

Посмотреть архив целиком

Введение


Эксплуатационными свойствами автомобиля, определяющими приспособленность его конструкции к эффективному использовании в реальных условиях, являются вместимость (пассажиро- и грузовместимость), использование массы, тяговая и тормозная динамичность, топливная экономичность, устойчивость, управляемость, маневренность, плавность хода, проходимость, надежность(безотказность, долговечность, ремонтопригодность, сохраняемость), безопасность.

Эффективность как безразмерное отношение эффекта (положительного результата) к соизмеримым затратам на его производство может быть энергетической и стоимостной (экономической).

Поскольку автомобиль является преобразователем химической энергии топлива и атмосферного воздуха через тепловой поток продуктов сгорания Gт Нu в поступательное движение массы mг водителя, пассажиров, грузов или специально оборудования по дрогам, улицам и местности с мгновенной рабочей скоростью а,, то его эффект можно измерить полезным импульсом mга и полезной мощностью Na поступательного движения в автомобиле полезной массы mг,, а энергетическую эффективность автоперевозок - коэффициентом полезного действия (КПД) автомобиля а. При этом полезную (транспортную) работу автомобиля должно определять интегрированием мгновенной мощности Na за время t, а стоимостную эффективность автомобиля – отношением цены (тарифа) к себестоимости полезной (транспортной) работы, измеряемой в физических единицах (МДж) с учетом динамического фактора автомобиля по двигателю Dг и сцеплению , показателей дорожных условий (, f, i) и режимов движения (+ j). Все эти показатели, необходимые для графического определения коэффициента буксования  и рабочей скорости а, можно синтезировать в динамическом паспорте автомобиля, разработанном и применяемом на кафедре «Тракторы и автомобили» Вятской ГСХА с целью прогноза энергетической и стоимостной эффективности автомобилей и тракторов. В не кафедральных литературных источниках такого динамического паспорта нет.

Расчет и построение графика динамического паспорта автомобиля (лист 2) возможны после предварительного анализа конструкции автомобиля и условий его использования (глава 1). Модель, прототип или альтернативную конструктивную схему автомобиля и предлагаемое предприятие студент выбирает сам с перспективой использования результатов курсового проектирования в дипломном проекте, как правило комплексном.


1. Анализ конструкции автомобиля и условий его использования


Расчет внешней скоростной характеристики двигателя

В настоящее время на автомобилях используются главным образом поршневые двигатели внутреннего сгорания, приспособленные к устойчивому переносу мощности через трансмиссию к ведущим колесам в интервале частот вращения коленчатого вала от nм при максимальном крутящем моменте Ме max до nN при максимальной эффективной мощности


Ne max = MeN eN = 0,105 MeN nN, (1.1)


где MeN – крутящий момент при максимальной мощности, кНм;

Meн=0,36кНм.

eN – угловая скорость коленчатого вала при максимальной мощности, рад/с;


(1.2)

Nemax=114,912кВт.


При эксплуатации автомобиля часть эффективной мощности Ne расходуется потребителями, неучтенными при стендовых испытаниях двигателя, а также не может быть получена из-за отличия реальных атмосферных условий от стандартных при снятии внешней скоростной характеристики на стенде. Поэтому при использовании стандартной внешней характеристики для расчета тягово-скоростных показателей автомобиля все значения Ne необходимо умножить на коэффициент коррекции kp = 0,93 – 0,96.

Если реальной внешней характеристики двигателя в графической или табличной формах нет, но известны Ne max, nN, Ме max и nм, то после определения коэффициентов приспособляемости:


(1,3)

km=0,22

, (1.4)


k=1,68 а также коэффициентов:


, (1.5)

a=0,74

0,74

, (1.6)

в=1,60

1,60

, (1.7)

с= 1,34


можно определить текущие значения крутящего момента по эмпирической зависимости:


, (1.8)


Ме – текущие значения крутящего момента, кНм;

MeN – крутящий момент при максимальной мощности, кНм; согласно (1.1)


;


n – текущие значения частоты вращения коленчатого вала, мин-1; принимаем не менее шести удобных и по возможности равномерно распределенных значений, включая n < nм; n = nм, n = nN и n > nN;

kp – коэффициент коррекции стендовой внешней характеристики, принятый из интервала kp=0,93-0,96.

Текущие значения эффективной мощности определяем по формуле:


Ne = Me e  0,105 Ме n, (1.9)


а текущие значения удельного расхода топлива из произведения:


ge = geN kn, (1.10) где:


ge – текущее значение удельного расхода топлива, г/(кВт ч);

geN – удельный расход топлива при максимальной мощности Nmaxг/(кВтч); принимаем из технической характеристики двигателя или из задания;

kn – коэффициент влияния частоты вращения коленчатого вала на удельный расход топлива; определяем из графика [, с. 90] или из таблицы 1.


Таблица 1. Приближенные значения коэффициента kn при отношениях:

n,об/мин

3240

3040

2840

2640

2440

2240

2040

n/n ном

0,720

0,675556

0,631

0,587

0,542

0,498

0,453

kn

0,95

0,96

0,97

0,975

0,98

0,99

1,01


При несовпадении значений отношения n/nN табличные значения kn интерполируем и уточняем при построении графика внешней скоростной характеристики двигателя на миллиметровой бумаге формата А4 (рис. 1), расчете эффективного КПД


(1.11)


и часового расхода топлива


Gt = 10-3 ge Ne, (1.12)


где Нu – низшая теплота сгорания топлива;

Нu  44 кДж/г –автомобильный бензин;

После графической проверки расчетных значений Me, Ne, ge, е и Gt, включая их регуляторные (дизели) и ограничительные (карбюраторные двигатели грузовых автомобилей) «ветви», составляет таблицу 2:


Таблица 2. Внешняя скоростная характеристика двигателя при kр = 0,93

n, мин

3240

3040

2840

2640

2440

2240

2040

Me,кНм

0,309

0,335

0,357

0,375

0,389

0,399

0,406

Ne,кВт

105,091

106,868

106,397

103,923

99,692

93,949

86,938

ge,г/кВт*ч

285,000

288,000

291,000

292,500

294,000

297,000

303,000

Gt, кг/ч

29,951

30,778

30,962

30,398

29,309

27,903

26,342

Не

0,287

0,284

0,281

0,280

0,278

0,275

0,270


1.2 Прогноз условий автоперевозок


Прогноз условий автоперевозок целесообразно совместить с оценкой проходимости и пассажиро- или грузовместимости автомобиля.

Основными показателями дорожных условий являются приведенный коэффициент дорожных сопротивлений и коэффициент сцепления. Они входят в неравенство:

 < Dг < х , (1.13)


определяющее проходимость и тяговую динамичность транспортного средства, у которого часть массы mа действует на ведущие колеса, а часть массы (1 - ) mа- на ведомые. У полноприводных автомобилей коэффициент нормальной нагрузки ведущих колес  = 1, а у автопоездов с неполноприводными тягачами коэффициент  << 1 и ограничивает их проходимость по скользким дорогам.

Согласно ГОСТ Р 50597 – 93 дорожное покрытие должно иметь коэффициент сцепления  > 0,4. Однако на гололеде и снежном накате коэффициент сцепления  < 0,25 и часто является причиной ДТП. Такое несоответствие дороги стандарту, определенное контрольным торможением или следственным экспериментом на месте ДТП, может обеспечить защиту прав его участников, в том числе возместить материальный ущерб и компенсировать моральный вред за счет дорожно-эксплуатационного предприятия, своевременно не устранившего зимнюю скользкость дороги.

Технические правила ремонта и содержания автомобильных дорог (ВСН 24 – 88) к основным транспортно-эксплуатационным показателям автомобильной дороги относят: обеспеченную скорость, пропускную способность, уровень ее загрузки движением, непрерывность, комфортность и безопасность движения, способность пропускать автомобили и автопоезда с осевой нагрузкой и грузоподъемностью (или общей массой), соответствующими категории дороги.

По техническому уровню, эксплуатационному состоянию и организации движения автомобильные дороги должны обеспечивать возможность безопасного движения одиночных автомобилей при благоприятных погодных условиях с максимальными скоростями, близкими к расчетным (Крсэ  1) соответствующей категории, установленной для эксплуатируемой дороги, утвержденной технической документацией. В неблагоприятных погодно-климатических условиях допускается снижение обеспечиваемой максимальной скорости по отношению к расчетной по СНиП 2.05.02 – 85, но не ниже значений, приведенных в таблице 1. ВСН 24-88. в курсовом проекте значение обеспечиваемой дорогой максимальной скорости од следует записать в таблицу 1 прогноза условий автоперевозок, а в главе 2 сравнить его со значением рабочей скорости автомобиля, требованиями п. 10.1 ПДД РФ, уровнем мастерства водителя, особенностями транспортного потока и среды.


Случайные файлы

Файл
320-1.rtf
85819.rtf
10.DOC
103114.rtf
91170.rtf




Чтобы не видеть здесь видео-рекламу достаточно стать зарегистрированным пользователем.
Чтобы не видеть никакую рекламу на сайте, нужно стать VIP-пользователем.
Это можно сделать совершенно бесплатно. Читайте подробности тут.