Подвижной состав

МИНОБРНАУКИ РОССИИ

 

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

 «Санкт-Петербургский  государственный

экономический университет»

 

 

Кафедра логистики и организации перевозок

 

 

Контрольная работа по дисциплине

 

ПОДВИЖНОЙ СОСТАВ АВТОМОБИЛЬНОГО ТРАНСПОРТА

 

 

Вариант № 7

 

 

Выполнил _____ Линкевич Марина Александровна______________________

(Фамилия И.О.)

 

студент__1__курса__3__специальность__Менеджмент (ПМ (транспорт)) _

                                             (срок обучения)

 

группа _С2/М221___ № зачетной книжки ____ПА011__________________

 

Подпись ________________________________________________________

 

Преподаватель ________________--.__________________________________

(Фамилия И.О.)

Должность ______________ к.э.н. _____________________________________

уч. степень, уч. звание

 

Оценка ____________________ Дата ________________________________

 

Подпись ________________________________________________________

 

 

 

 

Санкт-Петербург

2013

 

Введение

 

Одной из составляющих развития и совершенствования экономических процессов является автомобильный транспорт, с помощью которого производится свыше 80 % всех транспортных перевозок грузов и пассажиров в стране.

Приведём краткую характеристику грузового автомобиля, который будет рассмотрен в работе.

Тип авто - грузовой.

Колесная формула 4х2

Полная масса 19500 кг.

Допустимая нагрузка:

• на переднюю ось 6500 кг,
• на заднюю - 13000 кг.

Грузоподъемность 13340 кг.

Высота автомобиля 3,02 м.

Коробка переключения передач - механическая.

Размер шин 12R22,5.

 

 

 

 

 

 

 

 

Исходные данные

Таблица 2

Исходные данные для расчетов

№п/п	Наименование, параметр, размерность	Обозначение
1.	Вариант контрольной работы	№ 7
2.	Тип, колесная формула автомобиля	4х2, грузовой
3.	Собственная масса автомобиля, G0, кг	6160
4.	Полная масса автомобиля Ga, кг в том числе: - на переднюю ось, G1, кг	19500     6500
	- на заднюю ось (тележку) G2, кг	13000
5.	Грузоподъемность, Gг, кг	13340
6.	Тип двигателя
7.	Колея передних колес Вк, м	2,03
8.	Ширина автомобиля (легковых), м	-
9.	Высота автомобиля, На, м	3,02
10.	Максимальная мощность двигателя Nmax, кВт при n=......  об/мин.	309 / 1900
11.	Максимальный крутящий момент Mmax, Н*м при n=..... об/мин.	1875 / 1150
12.	Коробка переключения передач (механическая), передаточные числа, Uкп	16,38; 11,27; 7,17; 4,62; 3,01; 1,91; 1,23
13.	Раздаточная коробка, передаточное число, Uрк	-
14.	Главная передача, передаточное число, Uгп	3,08
15.	Шины (модель)	12R22,5

 

 

 

Внешняя скоростная характеристика двигателя

 

Определим значения эффективной мощности Ne(n), эффективного крутящего момента Me(n) и удельного эффективного расхода топлива ge(n) в зависимости от частоты вращения коленчатого вала двигателя.

Расчет выполняется по следующим формулам:

 

Ne(n) = Nmax (a1*X + a2*X2 -a3*X3),  кВт                             (1)

 

Me(n) = 9954*Ne(n) / n ,  Н*м                                              (2)

 

ge(n) = gmin (bo - b1*X + b2*X2) / c,     г/кВт*ч                     (3)

 

где X= n/nNmax        n - текущее значение числа оборотов,

nNmax - число оборотов при максимальной мощности.

с = bo - b12/4*b2

X - безразмерная величина отношения текущих значений числа оборотов коленчатого вала (от минимальных до максимальных) к числу оборотов при максимальной мощности.

Для дизельных двигателей Х = 0,2 ... 1,0.

Для расчета минимального и максимального значений числа оборотов двигателя необходимо принять (затем уточнить) значения величины Х.

Для дизелей:

задаваясь Х=0,2,   получим   nmin = 0,2 * nNmax;

задаваясь Х=1,0,   получим   nmax = nNmax

gmin - удельный минимальный эффективный расход топлива (г/кВт*ч). Для дизельных двигателей величина ge современных автомобилей составляет 180 ... 220 г/кВт*ч, для предыдущих поколений 220 ...280 г/кВт*ч. gmin = 190 г/кВт.ч

 

Величины эмпирических коэффициентов представлены в таблице 3.

 

Таблица 3

Тип двигателя	a1	a2	a3	bo	b1	b2
Дизельный	0,5	1,5	1,0	1,55	1,55	1,55

 

Результаты расчетных значений внешних скоростных характеристик представлены в табличном виде (Таблица 4). Приведем расчет для одной сквозной точки (n = 380).

 

Х = 0,2

Х2 = 0,22 = 0,04

Х3 = 0,23 = 0,008

Nе = 309*(0,5*0,2 + 1,5*0,04 - 1,0*0,008) = 46,97 (кВт)

Ме = 9954*46,97/380 = 1230,31 (Н*м)

с = 1,55 - 1,552/4*1,55 = 1,1625

ge(n) = 190*(1,55 - 1,55*0,2 + 1,55*0,04) / 1,1625 = 212,8 (г/кВт*ч)

 

Таблица 4

Расчетные значения внешних скоростных характеристик

Параметр	Значения параметров при оборотах,   n,  об/мин
	380	760	1140	1520	1900
X= n/nNmax	0,2	0,4	0,6	0,8	1
X2	0,04	0,16	0,36	0,64	1
X3	0,008	0,064	0,216	0,512	1
Ne ,  кВт	46,97	116,18	192,82	262,03	309,00
Me , Н*м	1230,31	1521,70	1683,59	1715,96	1618,83
ge,  г/кВт*ч	212,8	192,53	192,53	212,80	253,33

 

Построим графики внешних скоростных характеристик.

Рис.1. Внешняя скоростная характеристика двигателя

 

 

Тяговые скоростные характеристики автомобиля

 

Тяговые - скоростные характеристики, к которым относятся скорость движения, тяговые усилия на ведущих колесах и динамический фактор (паспорт) автомобиля, определяются по рассчитанным внешним скоростным характеристикам.

Определение расчетных характеристик автомобиля заключается в вычислении в заданном диапазоне частот вращения коленчатого вала n, скорости движения автомобиля V(n), тяговых усилий на ведущих колесах Pk(n), сил сопротивления движению: сил сопротивления качения Pf(n) и сил сопротивления воздуха Pw(n), динамического фактора по тяге Dk(n) и сцепления колес Dj(n) на  разных передачах по следующим формулам:

 

;       км/ч                             (4)

 

,    Н                 (5)

 

где  hтр - коэффициент полезного действия трансмиссии можно принять равным для легковых и грузовых автомобилей с колесной формулой 4х2, 2х4 hтр= 0,9;

Uрк - передаточное число раздаточной коробки. В расчетах Uрк= 1 принимается в том случае, если в трансмиссии отсутствует раздаточная коробка.

Rк - радиус качения колеса автомобиля.

Rк = (dп /2 +bп*kh)*dш,                   м           (6)

 

где  dп - посадочный диаметр шины,  м;

bп - ширина профиля шины,  м;

kh – коэффициент, определяемый отношением высоты профиля шины к ширине (kh= Hп/ bп ).

dш - коэффициент деформации шины  (0,93....0,95).

Если в маркировке шины отсутствует значение kh, то величину kh можно задать в пределах kh = 0,7...0,92;

 

,     Н                       (7)

 

где   Ga - полная масса автомобиля, кг;

f(n) - коэффициент сопротивления качения,

,                                 (8)

где  V(n)  - текущее значение скорости автомобиля,  км/ч;

fo - коэффициент сопротивления качения для различных дорожных условий (таблица 5).

 

Таблица 5

Коэффициент сопротивления качения и сцепления

Дорожные условия	fo	j
Асфальтобетонное шоссе: - в хорошем состоянии; - в удовлетворительном состоянии. Булыжное шоссе Щебеночное или гравийное шоссе Грунтовая дорога Укатанная снежная дорога	0,014...0,018 0,018...0,022 0,020...0,030 0,020...0,025 0,025...0,035 0,070...0,100	0,70...0,80 0,70 0,60...0,70 0,50...0,60 0,50...0,60 0,20...0,30

,           Н                               (9)

 

где V(n) - текущее значение скорости движения, км/ч;

Fh - лобовая площадь автомобиля, м2;

Fh= Bk*.Ha - для грузовых автомобилей и автобусов;

kw - коэффициент обтекаемости можно принять для грузовых автомобилей в пределах  0,5...0,7;

 

Динамический фактор можно посчитать по формулам:

 

,                                    (10)

 

                          (11)

 

Исходные данные для расчета тягово-скоростных характеристик приведены в сводной таблице 6.

Таблица 6

Параметр	Размерность	Обозначение	Значение
Радиус качения колеса	м	Rk	0,73
Передаточное число главной передачи	-	Uгп	3,08
Передаточное число коробки передач: -первая передача; -вторая передача; -третья передача и т.д.	- - -	Uкп	16,38; 11,27; 7,17; 4,62; 3,01; 1,91; 1,23
Передаточное число раздаточной коробки	-	Uрк	-
КПД трансмиссии	-	hтр	0,9
Коэффициент сопротивления качения	-	fo	0,014...0,018
Коэффициент обтекаемости автомобиля	-	kw	0,5...0,7
Коэффициент сцепления с дорогой	-	j	0,70...0,80
Полная масса АТС	кг	Ga	19500
Масса, приходящаяся на ведущие колеса	кг	Gвк	6500
Ширина АТС (колея)	м	Ba    (Bk )	2,03
Высота АТС	м	Ha	3,02