Синтез и анализ эксплуатационных параметров автомобиля

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, до

лговечность, 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 uа,, то его эффект можно измерить полезным импульсом mгuа и полезной мощностью Na поступательного движения в автомобиле полезной массы mг,, а энергетическую эффективность автоперевозок - коэффициентом полезного действия (КПД) автомобиля hа. 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 jl, показателей дорожных условий (j, f, i) и режимов движения (+ j). Все эти показатели, необходимые для графического определения коэффициента буксования d и рабочей скорости uа, 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 weN = 0,105 MeN nN, (1.1)

где MeN – крутящий момент при максимальной мощности, кНм;

Meн=0,36кНм.

weN – 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)

kw=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 we » 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:

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

 Скачать реферат