Реферат Проектування автомобіля з бензиновим двигуном - Банк рефератів, творів, доповідей
Федеральне агентство з освіти
Державний освітній заклад
вищої професійної освіти
Ярославський державний технічний університет
Кафедра "Автомобільний транспорт"
Проектування автомобіля з бензиновим двигуном
Розрахунково-пояснювальна записка до курсового проекту
з дисципліни: "Автомобілі"
ЯГТУ 190601.65-033 КП
Нормоконтролер д.т.н., професор Б.С. Антропів
студент гр. АТ-43
Ярославський державний технічний університет
Кафедра "Автомобільний транспорт"
ЗАВАННЯ з проектування
студенту Смородіну К.Ю.
факультет Автомеханічний курс IV група АТ – 43
I. Тема проекту та вихідні дані
Проектування автомобіля класу 31 із бензиновим двигуном.
Число місць - 5. Максимальна швидкість руху Vmax = 160 км/год.
Подати такі матеріали:
а) Розрахунково- пояснювальна записка:
компонувальна схема автомобіля
розрахунок параметрів трансмісії
розрахунок параметрів двигуна
тяговий розрахунок та паливно-економічна хар-ка
а) Компонувальна схема автомобіля
б) Схема конструкцій зчеплень
в) Креслення зчеплення
Рекомендована література та матеріал:
1. Блаженов Є.І., Долецький В.А. Основи тягового динамічного розрахунку автомобіля. Визначення параметрів двигуна: Навчальний посібник -2-е вид., Виправлення / ЯГТУ - Ярославль, 1996 -80с
2. Осепчугов В.В., Фрумкін А.К. Автомобіль: Аналіз конструкцій, елементи розрахунку: Підручник для студентів вузів за спеціальністю "автомобілі та автомобільне господарство". - М. Машинобудування, 1989 - 304с.
Дата видачі завдання ___._________. 2007
Термін здачі закінченого проекту___________
Відмітка про явку на консультацію:
1)_________________ 2) __________________ 3)___________________
4)_________________ 5)__________________ 6)____________________
Керівник проекту Корнєв В.Д. _______
Завдання прийняв до виконання "___" ________ студент___________
Автомобіль, Визначення параметрів двс, Розгін, паливна економічність, гальмівний механізм.
Об'єктом дослідження є легковий автомобіль середнього класу.
Мета роботи – ознайомлення з методикою проектування автомобіля.
У процесі роботи були проведені: розрахунок параметрів ДВС, передавальних чисел трансмісії та тягової динаміки автомобіля, вивчення розгону та паливної економічності автомобіля, дослідження зчеплення.
В результаті проведеної роботи було розроблено сучасний автомобіль класу 31.
Основні конструктивні параметри максимальна швидкість 160 км/год та пасажиромісткість 5 осіб.
Розроблено зчеплення однодискове, сухе, із гідравлічним приводом вимкнення.
1. Визначення вихідних даних
2. Розрахунок параметрів двигуна
3. Розрахунок передавальних чисел трансмісії
4. Тягова характеристика автомобіля
5. Тягова динаміка автомобіля
6. Розгін автомобіля
7. Характеристика паливної економічності автомобіля
8. Перевірочний (міцнісний) розрахунок зчеплення
Список використаних джерел
Автомобільний транспорт відіграє істотну роль у загальному вантажному та пасажирообороті нашої країни. Від інших видів транспорту він вигідно відрізняється мобільністю і меншими капіталовкладеннями у його створенні.
УОстаннім часом автомобільний транспорт досяг нового рівня розвитку, що полягає у спеціалізації рухомого складу за призначенням. Це викликано насамперед економічною доцільністю. Так для перевезень пасажирів міжміськими та міжнародними маршрутами на автомобільному транспорті доцільно застосовувати автомобілі великого класу. На внутрішньоміських перевезеннях економічно рентабельно здійснювати перевезення пасажирів на автомобілях середнього та малого класу, які мають більш економічну витрату палива, більшу швидкість перевезення, більш високу маневреність.
У міських умовах автомобілі малого та середнього класу вже давно стали життєво необхідними для пересування населення в нашій країні. Для експлуатаційників необхідним стає економічність автомобільного транспорту. Таким чином, важливою проблемою стоїть створення автомобілів малого класу, що мають низьку витрату палива, хороші експлуатаційні властивості.
1. Визначення вихідних даних
Уточнення завдання на тягово-динамічний розрахунок
Тип та клас автомобіля: легковий автомобіль середнього класу (31).
Максимальна швидкість руху на найвищій передачі: 160 км/год.
Тип двигуна: 4-х циліндровий, 4-х тактний, рядний, карбюраторний.
Коробка передач: механічна;
Колісна формула: 4х2.
Кількість місць у автомобілі: 5.
Максимальний опір, що долається автомобілем на першій передачі – ψмах=0,27.
Коефіцієнт опору коченню коліс вибираємо для сухого асфальту, тобто f0 = 0,02.
Масу водія та пасажира приймаємо рівною 80 кг.
Максимальна частота обертання двигуна за зовнішньою швидкісною характеристикою дорівнює номінальній частоті обертання.
Маса вантажу вбагажнику 50 кг.
Коефіцієнт зчеплення провідних коліс із дорогою φ=0,7.
Визначення маси автомобіля, вибір розміру та радіуса кочення шин
Для вибору розміру шини необхідно визначити навантаження, що припадає на одне колесо автомобіля. Виходячи з вихідних даних, аналогом вибираємо автомобіль ГАЗ-3102. Розподіл сили ваги по осях йому виконується:
на передню вісь 52%
на задню вісь 48%.
Повна маса автомобіля Ga автомобіля складається з маси корисного навантаження МГ та власної маси автомобіля М0.
Для визначення власної маси автомобіля приймають коефіцієнт використання маси автомобіля ηм, для даного класу автомобіля приймаємо ηм = 0,32 ([1], сторінка 6), отже,
; (1)
.
; (2)
.
Визначаю навантаження на передню Ga1 та задню Ga2 осі автомобіля:
Ga1 = 0,52 1850 9,81/1000 = 9,44 кН;
Ga2 = 0,48 1850 9,81/1000 8,71 кН.
Максимальне навантаження, що припадає на шину:
Ра1 = 9,44 / 2 = 4,72 кН;
Pa2 = 8,71 / 2 = 4,355 кН.
Шини вибираємо в залежності від максимально навантаження на шину і по заданому внутрішньому тиску в шині. Так як навантаження на колесо передньої осі більше, то по ньому робимо підбір шин. Приймемо тиск у шині, що дорівнює 200 кПа.
По довіднику вибираємо шини: 165R15 безкамерні радіальні з допустимим навантаженням 4,90 кН.
Статичний радіус колеса:
; (5)
де d - Посадковий діаметр обода;
∆ - відношення висоти Н до ширини обода;
λсм – коефіцієнт, що враховує зминання шини під навантаженням.
;
∆=0,80 ([1], сторінка 8); =165 мм.
Т.к. шини радіальні, то приймемо λсм = 0,96 ([1], сторінка 5).
.
Радіус кочення колеса:
; (6)
.
2. Розрахунок параметрів двигуна
Обчислення потужності двигуна при максимальній швидкості автомобіля
Максимальна потужність двигуна визначають за заданою рівняння максимальної потужності:
(7)
де GA – вага автомобіля у спорядженому стані;
- Коефіцієнт опір долається на швидкості V = 160 км / год автомобілем по прямій, без підйому;
- Коефіцієнт аеродинамічного опору, т.к. проектований автомобіль легкового середнього класу ([1], таблиця 3);
- Лобова площа автомобіля;
- ККД трансмісії на прямій (четвертій) передачі ([1], таблиця 2).
Т.к. автомобіль рухається по прямій, без підйому, то коефіцієнт дорівнюватиме коефіцієнту опору коченню.
Коефіцієнт опору коченню визначається за такою формулою:
, (8)
де f0 = 0,02 - коефіцієнт опору коченню під час руху зі швидкістю до 50 км/год;
- Швидкість автомобіля, м/сек.
.
Приймемо лобову площу автомобіля за рекомендацією ([1], таблиця 3) F = 2,15 мІ; Тоді отримуємо:
= 103 л.с.
На підставі накопиченого досвіду вітчизняного та зарубіжного двигунобудування приймаємо частоту обертання колінчастого валу ДВС (nN), що відповідає максимальної потужності nN = 4500 об/хв.
За вибраним числом оборотів nN та розрахованою максимальною потужністю ДВС визначається його робочий об'єм за формулою:
(9)
де Nеmax - максимальна потужність у к.с.;
Росії - середнє ефективне тиск, бар.
Середній ефективний тиск приймають: для карбюраторних ДВЗ легкових автомобілів Україна =8,0 Бар.
Розрахунок та побудова зовнішньої швидкісної характеристики двигуна
Під час проектування рекомендуєтьсяодин із методів розрахунку та відтворення швидкісної характеристики ДВС за координатами однієї точки (Nemax, nN) (метод професора С.Р. Лейдермана).
Зміну потужності ДВЗ можна представити у вигляді функціональної залежності:
(10)
де a=b=c=1 для карбюраторних ДВЗ.
Найменш стійке число оборотів колінчастого валу двигуна (nemin) приймаємо nemin = 0,13 nN = 0,13 * 4500 = 585 об / хв.
Поступово розбивши діапазон чисел оборотів у якому працює ДВС (nemin-nemax) на 7 частин, відтворюємо всю криву зовнішньої швидкісної характеристики.
Одночасно з потужністю одержуємо характеристику зміни крутного моменту на валу ДВС (Ме), значення якого отримуємо за формулою, в кг*м:
(11)
де Ne - ефективна потужність, л.с.;
ne – частота обертання колінчастого валу, що відповідає Ne.
(12)
де Ne – ефективна потужність, квт.
Розрахунок заносимо до таблиці 1.
Таблиця 1 - Параметри зовнішньої швидкісної характеристики