Проектировочный расчет авто МАЗ-500А

Page 1

---

Page 2

2
Министерство образования и науки Российской Федерации
ИРКУТСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
ЗАДАНИЕ
НА КУРСОВОЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ
Утверждаю
Заведующий кафедрой
"Автомобильный транспорт"
_ А.И.Федотов
По дисциплине
"Конструкция расчет и потребительские свойства изделий"
Студенту
Кузнецову Н.Ю.
Группы:
АС-10-1
Тема проекта
Проектировочный расчет автомобиля МАЗ-500А
Исходные данные
1
Модель автомобиля
МАЗ-500А
2
Полная масса, (кг)
14825
3
Модель двигателя
ЗИЛ-130
4
Колея В, (мм)
2010
5
Высота габарит.без нагрузки Н, (мм)
2630
6
Коэффициент аэродинамического сопротивления, С
х
0,86
7
Передаточное число коробки передач
5.26; 2,09; 1,59; 1,00; 0,66
8
Передаточное число главной передачи
5,40
9
Размер шин
260 х508Р
10
r статический, (м)
0,476
11
Узел для расчета
Коробка передач
Рекомендуемая литература
1. Федотов А. И. Автомобили : учеб.пособие по курсовому проектированию / А. И. Федотов, А. В. Бойко; Иркут. гос.
техн. ун-т. - Иркутск: Изд-во ИрГТУ, Б.г.2010- Ч. 2 Основы конструкций и расчета автотранспортных средств в
примерах и задачах. - Б.м.: Б.и., 2010. - 44 с.
2. Федотов А.И. Конструкция, расчет и потребительские свойства изделий : курс лекций для специальности 190603
"Сервис трансп. и технол. машин и оборудования (автомобил. трансп.)" / А. И. Федотов; Иркут.гос. техн. ун-т, Каф.
автомобил. трансп. - Иркутск: Изд-во ИрГТУ, 2007- Ч. 1 . - Б.м.: Б.и., 2007. - 147 с.
3. Федотов, А. И.Конструкция, расчет и потребительские свойства автомобилей : учеб.пособие для вузов по
специальности 190603 "Сервис трансп. и технол. машин и оборудования (автомобил. транп.)" / А. И. Федотов, А. М.
Зарщиков; под общ.ред. А. И. Федотова; Иркут. гос. техн. ун-т, Каф. "Автомобил. трансп." . - Иркутск: Изд-во
ИрГТУ, 2007. - 335 с.
4. Федотов А. И. Конструкция, расчет и потребительские свойства изделий (автомобильный транспорт) : учеб.пособие
для специальностей 190601-"Автомобили и автомобил. хоз-во"... / А. И. Федотов, А. М. Зарщиков, И. М. Григорьев; ;
Иркут.гос. техн. ун-т. - Иркутск: Изд-во ИрГТУ, 2008-Ч. 1 . - Б.м.: Б.и., 2008. - 108 с.
5. Вахламов, В. К. Автомобили: Конструкция и элементы расчета: учеб.для вузов по специальности "Автомобили и
автомобил. хоз-во" ... / В. К. Вахламов . - М.: Академия, 2006. - 478 с.
6. Вахламов, В. К. Автомобили: Конструкция и элементы расчета : учеб.для вузов по специальности "Автомобили и
автомобил. хоз-во" ... / В. К. Вахламов. - 2-е изд., стер . - М.: Академия, 2008. - 478 с.
7. Литвинов А.С., Фаробин Я.Е., Автомобиль. Теория эксплуатационных свойств. – М.: Машиностроение. 1989. – 238 с.
8. Лукин П. П. Гаспарянц Г. А. Родионов В. Ф. Конструирование и расчёт автомобиля. – М.: Машиностроение. 1984. –
376 с.
9. Осепчугов В. В. Фрумкин А. К. Автомобиль. Анализ конструкций, элементы расчёта. – М.: Машиностроение. 1989.–
303с.
Графическая часть на 1 листе формата А1
Дата выдачи задания
" 27 " сентября 2013г.
Дата представления проекта руководителю
" 5 " декабря 2013г.
Руководитель курсового проектирования
А.В. Бойко

---

Page 3

3
СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ………………………………………………………………………… 4
1 Внешняя скоростная характеристика двигателя ЗИЛ-130……………………. 6
2 Тяговый баланс автомобиля ……………………………………………………. 9
3 Динамический фактор автомобиля ……………………………………………. 20
4 Характеристика ускорений автомобиля……………………………………….. 29
5 Характеристика времени и пути разгона автомобиля………………………… 37
6 Мощностной баланс автомобиля ………………………………………………. 46
7 Топливно-экономическая характеристика автомобиля ……………………….55
ЗАКЛЮЧЕНИЕ……………………………………………………………………. 69
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ……………………………… 70
Приложение
А…………………………………………………………………………………...
71
Приложение Б……………………………………………………………………… 78

---

Page 4

4
ВВЕДЕНИЕ
Целью данного курсового проекта является закрепление знаний по
основным разделам курса «Конструкция расчет и потребительские свойства
изделий», а также привитие навыков самостоятельного исследования
эксплуатационных свойств автотранспортных средств. В процессе
выполнения курсового проекта я ознакомлюсь с характеристиками и
параметрами
автомобилей,
проанализирую
характер
изменения
эксплуатационных качеств в зависимости от дорожных, нагрузочных и
конструктивных условий. Выполню расчет тягово-скоростных и топливно-
экономических свойств автомобиля. Кинематическая схема трансмиссии
автомобиля приведена на рисунке 1. Произведу расчет коробки переменных
передач.

---

Page 5

5
Рисунок 1- Кинематическая схема трансмиссии

---

Page 6

6
1
Внешняя скоростная характеристика двигателяЗИЛ-130
Внешняя скоростная характеристика представляет собой зависимость
эффективной мощности
N
e
кВт
,
эффективного крутящего момента
M
e
Н·м,удельного расхода топлива
g
e
г/кВт·ч,часового расхода топлива
G
T
кг/ч
,
от частоты вращения коленчатого вала
e
n
об/мин при установившемся
режиме работы двигателя и максимальной подаче топлива.
Определение текущего значения эффективной мощности
N
e
кВт,от
частоты
вращения
коленчатого вала двигателя производится по
эмпирической зависимости, предложенной С.Р. Лейдерманом
,
(1.1)
где
max
N
e
-максимальная эффективная мощность двигателя, кВт;
e
n
- текущая частота вращения, мин;
N
n
- частота вращения при максимальной мощности,мин
-1
;
Для дизельногодвигателякоэффициенты
a
=1 и
b
=1.
Определение наименьшей устойчивой -
min
e
n
и максимальной -
max
e
n
частот вращения коленчатого вала мин
-1
:
min
e
n
=0,13·
N
n
;
min
e
n
= 0,13·3200 = 416мин
-1
;
max
e
n
=1,2·
N
n
;
max
e
n
= 1,2·3200 = 3840мин
-1
.
Определение значения эффективной мощности для 416мин
-1
:
92
,
15
]
)
3200
416
(
)
3200
416
(
)
3200
416
[(
3
2
max
=
−
+
⋅
=
e
e
N
N
кВт.
Значения эффективной мощности двигателя сводятся в таблицу 1.
Определение мощности НЕТТО двигателя
'
N
e
, кВт
= 0,9·
,
(1.2)
















−








⋅
+








⋅
⋅
=
3
2
max
N
e
N
e
N
e
e
e
n
n
n
n
b
n
n
a
N
N
'
N
e
N
e

---

Page 7

7
= 0,9·15,92= 14,33кВт.
Значения мощности НЕТТО двигателя сводятся в таблицу 1.
Определение эффективного крутящего момента двигателя
M
e
, Н·м
=9550·
e
e
n
N
,
(1.3)
=
416
92
,
15
9550⋅
= 365,41Н·м.
Значения эффективного крутящего момента двигателя сводятся в таблицу 1.
Определение крутящего момента двигателя НЕТТО
'
e
M
, Н·м
'
e
M
= 0,9·
M
e
,
(1.4)
'
e
M
=0,9·365,41= 328,87Н·м.
Значения крутящего момента двигателя НЕТТО сводятся в таблицу 1.
Определение удельного расхода топлива
g
e
, г/кВт·ч
















+
⋅
=
2
N
e
N
e
min
n
n
n
n
1,2
-
,2
1
g
g
e
e
,
(1.6)
где
min
g
e
- минимальный удельный расход топливаг/кВт·ч;














+
⋅
=
2
3200
416
3200
416
1,55
-
,55
1
327
g
e
= 346,91г/кВт·ч.
Значенияудельного расхода топлива двигателя сводятся в таблицу 1.
Определение часового расхода топлива двигателя
G
T
, кг/ч
1000
N
g
G
e
e
T
⋅
=
,
(1.7)
1000
92
,
15
91
,
346 ⋅
=
G
T
= 5,52кг/ч.
Значения часового расхода топлива двигателя сводятся в таблицу 1.
'
N
e
M
e
M
e

---

Page 8

8
Таблица 1 - Параметры внешней скоростной характеристики двигателя,
марки ЗИЛ-130
Параметры внешней
скоростной характеристики
двигателя
Значение частот вращения n
e
,
мин
-1
416
600
800
1000
1200
1400
1600
1800
2000
2200
2400
2600
2800
3000
3200
3400
3648
3840
N
e
-эффективная мощность,
кВт
15,
92
23,
77
32,
66
41,
76
50,
92
59,
97
68,
75
77,
10
84,
86
91,
87
97,
97
102,
99
106,
78
109,
17
110,
00
109,
11
105,
51
0
M
e
-эффективный
момент,Н
˙
м
365,
41
378,
29
389,
83
398,
81
405,
22
409,
07
410,
35
409,
07
405,
22
398,
81
389,
83
378,
29
364,
19
347,
52
328,
28
306,
48
282,
12
249,
49
M
e
' - момент НЕТТО,Н
˙
м
328,
87
340,
46
350,
85
358,
93
364,
70
368,
16
369,
32
368,
16
364,
70
358,
93
350,
85
340,
46
327,
77
312,
76
295,
45
275,
83
253,
91
224,
54
g
e
-удельный расход,
гр/кВт
˙
час
346,
91
330,
32
314,
74
301,
71
291,
23
283,
31
277,
95
275,
14
274,
88
277,
18
282,
04
289,
45
299,
41
311,
93
327,
00
344,
63
364,
81
392,
40
G
t
-часовой расход, кг/час
5,
52
7,
85
10,
28
12,
60
14,
83
16,
99
19,
11
21,
21
23,
33
25,
47
27,
63
29,
81
31,
97
34,
05
35,
97
37,
60
38,
80
39,
37
N
e
' - мощность НЕТТО, кВт
14,
33
21,
39
29,
39
37,
58
45,
83
53,
97
61,
88
69,
39
76,
38
82,
69
88,
17
92,
69
96,
10
98,
25
99,
00
98,
20
94,
96
0

---

Page 9

9
2 Тяговый баланс автомобиля
Тяговый баланс автомобиля – это совокупность графиков зависимостей
силы тяги на ведущих колесах
F
k
, Н (на различных передачах), а также
суммы сил сопротивления качению
F
f
, Н и воздуха
F
w
, Н от скорости
движения автомобиля
V
a
, км/ч;
Расчет сил тяги на колесах для каждой передачи
ζ
F
k
,Н
к
ТР
ТР
'
ζ
r
U
M
F
e
к
⋅
⋅
=
η
,
(1.8)
где
η
тр
- коэффициент полезного действия трансмиссии;
тр
U
- передаточное число трансмиссии;
k
r
- радиус качения колеса, м;
U
U
U
U
ГП
РК
КПП
ТР
⋅
⋅
=
,
(1.9)
где
U
КПП
- передаточное число коробки переменных передач;
U
РК
- передаточное число раздаточной коробки;
U
ГП
- передаточное число главной передачи;
Радиус качения колеса
k
r
, м для диагональной шины определяется
следующим образом
стат
02
,1
r
r
k
⋅
=
.
КПД трансмиссии
η
определяется
M
L
K
99
,0
97
,0
98
,0
ТР
⋅
⋅
=
η
,
(1.10)
где K – число пар цилиндрических шестерен в трансмиссии автомобиля,
через которые передается крутящий момент на
ζ
-той передаче;
L– число пар коническихили гипоидныхшестерен;
M – числокарданных шарниров.
Расчет скорости движения автомобиля для каждой передачи
V
a
,км/ч

---

Page 10

10
ТР
377
,0
U
n
r
e
k
a
V
⋅
⋅
=
.
(1.11)
Расчет силы тяги на колесах и скорости автомобиля на 1-йпередаче
83375
,0
99
,0
97
,0
98
,0
2
1
6
ТР
=
⋅
⋅
=
η
,
38,0824
24
,7
26
,5
ТР
=
⋅
=
U
,
0,51714
507
,0
02
,1
=
⋅
=
k
r
м,
20191,74
0,51714
38,0824
0,83375
328,86
=
⋅
⋅
=
F
k
Н,
2,13
38,0824
416
51714
,0
377
,0
=
⋅
⋅
=
V
a
км/ч.
Значения силы тяги на колесах и скорости автомобиля на 1-йпередаче
сводятся в таблицу 2.
Расчет силы тяги на колесах и скорости автомобиля на 2-й передаче
83375
,0
99
,0
97
,0
98
,0
2
1
6
ТР
=
⋅
⋅
=
η
,
996
,
20
24
,7
9,
2
ТР
=
⋅
=
U
,
11132,33
0,51714
20,996
0,83375
328,87
=
⋅
⋅
=
F
k
Н,
3,86
20,996
416
51714
,0
377
,0
=
⋅
⋅
=
V
a
км/ч.
Значения силы тяги на колесах и скорости автомобиля на 2-йпередаче
сводятся в таблицу 2.
Расчет силы тяги на колесах и скорости автомобиля на 3-йпередаче
83375
,0
99
,0
97
,0
98
,0
2
1
6
ТР
=
⋅
⋅
=
η
,
11,0048
24
,7
52
,1
ТР
=
⋅
=
U
,
5834,87
0,51714
11,0048
0,83375
328,87
=
⋅
⋅
=
F
k
Н,
7,37
11,0048
416
51714
,0
377
,0
=
⋅
⋅
=
V
a
км/ч.
Значения силы тяги на колесах и скорости автомобиля на 3-йпередаче
сводятся в таблицу 2.

---

Page 11

11
Расчет силы тяги на колесах и скорости автомобиля на 4-й передаче
0,86813
99
,0
97
,0
98
,0
2
1
4
ТР
=
⋅
⋅
=
η
,
7,24
24
,7
1
ТР
=
⋅
=
U
,
3997,02
0,51714
7,24
0,86813
328,87
=
⋅
⋅
=
F
k
Н,
11,20
7,24
416
51714
,0
377
,0
=
⋅
⋅
=
V
a
км/ч.
Значения силы тяги на колесах и скорости автомобиля на 4-
йпередачесводятся в таблицу 2.
Расчет силы тяги на колесах и скорости автомобиля на 5-й передаче
0,83375
99
,0
97
,0
98
,0
2
1
6
ТР
=
⋅
⋅
=
η
,
4,7784
24
,7
66
,0
ТР
=
⋅
=
U
,
2533,56
0,51714
4,7784
0,83375
328,87
=
⋅
⋅
=
F
k
Н,
16,97
4,7784
416
51714
,0
377
,0
=
⋅
⋅
=
V
a
км/ч.
Значения силы тяги на колесах и скорости автомобиля на 5-й передаче
сводятся в таблицу 2.
Расчет силы сопротивления качению колес автомобиля по дорожному
покрытию
F
f
, Н
g
m
f
a
f
F
⋅
⋅
=
,
(1.12)
где
a
m
- полная масса автомобиля, кг;
g
– ускорение свободного падения, принимаем
g
= 9,81 м/с
2
;
f
- коэффициент сопротивления качению автомобильного колеса;








+
⋅
=
20000
1
2
0
a
V
f
f
,
(1.13)

---

Page 12

12
где
0
f
– коэффициент сопротивления качению колес автомобиля по
асфальтобетону, принимаем
0
f
= 0,018;
0
f
- коэффициент сопротивления качению колес автомобиля по
грунтовой дороге, принимаем
0
f
= 0,03.
Расчет коэффициента сопротивления качению колеса
1
f
и силы
сопротивления качению колес автомобиля по асфальтобетону
F
f 1
, при
скорости 10км/ч
0,01809
20000
10
1
018
,0
2
1
=








+
⋅
=
f
,
2630,89
81
,9
14825
0,01809
1
=
⋅
⋅
=
F
f
Н.
Расчет коэффициента сопротивления качению колеса
2
f
и силы
сопротивления качению колес автомобиля по грунтовой дороге
F
f 2
, при
скорости 10 км/ч
0,03015
20000
10
1
03
,0
2
2
=








+
⋅
=
f
,
4384,81
81
,9
14825
0,03015
2
=
⋅
⋅
=
F
f
Н.
Значения сил сопротивления качению колес автомобиля сводим в таблицу 3.
Расчет силы сопротивления воздуха действующей на автомобиль
F
w
,
Н
2
в
6,
3






⋅
⋅
=
a
x
w
V
S
K
F
,
(1.14)
где
в
K
- коэффициент обтекаемости формы автомобиля, кг/м
3
;
x
S
- площадь МИДЕЛЯ – площадь проекции автомобиля на плоскость
перпендикулярную продольной оси, м
2
.
в
в
5,
0
ρ
⋅
⋅
=
x
C
K
,
(1,15)
где
x
C
- коэффициент аэродинамического сопротивления;
в
ρ
– плотность воздуха,принимаем
в
ρ
= 1,2кг/м
3
.

---

Page 13

13
H
B
S
x
⋅
=
,
(1,16)
где
B
- колея передних колёс автомобиля, м;
H
- наибольшая высота автомобиля, м.
5,2205
2,65
97
,1
=
⋅
=
x
S
м
2
0,52675
1,225
0,86
5,
0
в
=
⋅
⋅
=
K
кг/м
3
Расчет силы сопротивления воздуха действующей на автомобиль
F
w
,при скорости 0 км/ч
21,22
6,
3
10
0,52675
2205
,5
2
=






⋅
⋅
=
F
w
Н.
Значения сил сопротивления воздуха автомобиля сводятся в таблицу 3.
Определение значений предельных сил сцепления ведущих колес
автомобиля с дорогой, Н
ϕ
⋅
⋅
=
g
m
k
сц
F
при
2,
0
=
ϕ
17820
2,
0
81
,9
10000
=
⋅
⋅
=
F
сц
Н,
при
4,
0
=
ϕ
9240
3
4,
0
81
,9
10000
=
⋅
⋅
=
F
сц
Н,
при
6,
0
=
ϕ
58860
6,
0
81
,9
10000
=
⋅
⋅
=
F
сц
Н,
при
8,
0
=
ϕ
78480
8,
0
81
,9
10000
=
⋅
⋅
=
F
сц
Н.

---

Page 14

14
Таблица 2 - Значения силы тяги на колесах и скорости автомобиля МАЗ 500А на 2-й передаче
Исходные данные для расчета: КПД трансмиссии - η
ТР
=0,833747762; передаточное число трансмиссии - U
ТР
=21; радиус качения колеса - r
к
=0,51714 м
Параметры тягового баланса
автомобиля
Значение частот вращения n
e
, мин
-1
416
600
800
1000
1200
1400
1600
1800
2000
2200
2400
2600
2800
3000
3200
3400
3648
3840
V
a
– скорость а/м, км/ ч
3,
86
5,
57
7,
43
9,
29
11,
14
13,
00
14,
86
16,
71
18,
57
20,
43
22,
29
24,
14
26,
00
27,
86
29,
71
31,
57
33,
82
35,
66
M
e
′ - момент НЕТТО, Н⋅м
328,
87
340,
46
350,
85
358,
93
364,
70
368,
16
369,
32
368,
16
364,
70
358,
93
350,
85
340,
46
327,
77
312,
76
295,
45
275,
83
249,
01
224,
54
F
к
- сила тяги на колесах, Н
11132,
33
11524,
81
11876,
41
12149,
88
12345,
22
12462,
42
12501,
49
12462,
42
12345,
22
12149,
88
11876,
41
11524,
81
11095,
07
10587,
20
10001,
19
9337,
05
8428,
97
0

---

Page 15

15
Таблица 2 - Значения силы тяги на колесах и скорости автомобиля МАЗ 500А на 1-й передаче
Исходные данные для расчета: КПД трансмиссии - η
ТР
=0,833747762; передаточное число трансмиссии - U
ТР
=38,08; радиус качения колеса -
r
к
=0,51714 м.
Параметры тягового баланса
автомобиля
Значение частот вращения n
e
, мин
-1
416
600
800
1000
1200
1400
1600
1800
2000
2200
2400
2600
2800
3000
3200
3400
3648
3840
V
a
– скорость а/м, км/ ч
2,
13
3,
07
4,
1
5,
12
6,
14
7,
17
8,
19
9,
22
10,
24
11,
26
12,
29
13,
31
14,
33
15,
36
16,
38
17,
41
18,
65
19,
66
M
e
′ - момент НЕТТО, Н⋅м
328,
87
340,
46
350,
85
358,
93
364,
70
368,
16
369,
32
368,
16
364,
70
358,
93
350,
85
340,
46
327,
77
312,
76
295,
45
275,
83
249,
01
224,
54
F
к
- сила тяги на колесах, Н
20191,
73
20903,
62
21541,
36
22037,
38
22391,
67
22604,
25
22675,
11
22604,
25
22391,
67
22037,
38
21541,
36
20903,
62
20124,
16
19202,
99
18140,
09
16935,
48
15288,
40
0

---

Page 16

16
Таблица2 - Значения силы тяги на колесах и скорости автомобиля МАЗ 500А на 3-й передаче
Исходные данные для расчета: КПД трансмиссии - η
ТР
=0,833747762; передаточное число трансмиссии - U
ТР
=11; радиус качения колеса - r
к
=0,51714 м.
Параметры тягового баланса
автомобиля
Значение частот вращения n
e
, мин
-1
416
600
800
1000
1200
1400
1600
1800
2000
2200
2400
2600
2800
3000
3200
3400
3648
3840
V
a
– скорость а/м, км/ ч
7,
37
10,
63
14,
17
17,
72
21,
26
24,
80
28,
35
31,
89
35,
43
38,
98
42,
52
46,
06
49,
60
53,
15
56,
69
60,
23
64,
52
68,
03
M
e
′ - момент НЕТТО, Н⋅м
328,
87
340,
46
350,
85
358,
93
364,
70
368,
16
369,
32
368,
16
364,
70
358,
93
350,
85
340,
46
327,
77
312,
76
295,
45
275,
83
249,
01
224,
54
F
к
- сила тяги на колесах, Н
5834,
87
6040,
59
6224,
88
6368,
21
6470,
60
6532,
03
6552,
50
6532,
03
6470,
60
6368,
21
6224,
88
6040,
59
5815,
35
5549,
15
5242,
00
4893,
90
4417,
94
0

---

Page 17

17
Таблица2 - Значения силы тяги на колесах и скорости автомобиля МАЗ 500А на 4-й передаче
Исходные данные для расчета: КПД трансмиссии - η
ТР
=0,833747762; передаточное число трансмиссии - U
ТР
=7,24; радиус качения колеса -
r
к
=0,51714 м.
Параметры тягового баланса
автомобиля
Значение частот вращения n
e
, мин
-1
416
600
800
1000
1200
1400
1600
1800
2000
2200
2400
2600
2800
3000
3200
3400
3648
3840
V
a
– скорость а/м, км/ ч
11,
20
16,
16
21,
54
26,
93
32,
31
37,
70
43,
09
48,
47
53,
86
59,
24
64,
63
70,
01
75,
40
80,
79
86,
17
91,
56
98,
07
103,
41
M
e
′ - момент НЕТТО, Н⋅м
328,
87
340,
46
350,
85
358,
93
364,
70
368,
16
369,
32
368,
16
364,
70
358,
93
350,
85
340,
46
327,
77
312,
76
295,
45
275,
83
249,
01
224,
54
F
к
- сила тяги на колесах, Н
3997,
01
4137,
93
4264,
18
4362,
36
4432,
50
4474,
58
4488,
61
4474,
58
4432,
50
4362,
36
4264,
18
4137,
93
3983,
64
3801,
29
3590,
89
3352,
43
3026,
39
0

---

Page 18

18
Таблица 2 - Значения силы тяги на колесах и скорости автомобиля МАЗ 500А на 5-й передаче
Исходные данные для расчета: КПД трансмиссии - η
ТР
=0,833747762; передаточное число трансмиссии - U
ТР
=11; радиус качения колеса - r
к
=0,51714 м.
Параметры тягового
баланса
автомобиля
Значение частот вращения n
e
, мин
-1
416
600
800
1000
1200
1400
1600
1800
2000
2200
2400
2600
2800
3000
3200
3400
3648
3840
V
a
– скорость а/м, км/ ч
16,
97
24,
48
32,
64
40,
80
48,
96
57,
12
65,
28
73,
44
81,
60
89,
76
97,
92
106,
08
114,
24
122,
40
130,
56
138,
72
148,
60
156,
67
M
e
′ - момент НЕТТО, Н⋅м
328,
87
340,
46
350,
85
358,
93
364,
70
368,
16
369,
32
368,
16
364,
70
358,
93
350,
85
340,
46
327,
77
312,
76
295,
45
275,
83
249,
01
224,
54
F
к
- сила тяги на колесах, Н
2533,
56
2622,
89
2702,
91
2765,
15
2809,
60
2836,
28
2845,
17
2836,
28
2809,
60
2765,
15
2702,
91
2622,
89
2525,
09
2409,
50
2276,
13
2124,
98
1918,
32
0

---

Page 19

19
Таблица3 - Значения сил сопротивления движению автомобиля
Исходные данные для расчета: масса автомобиля - m
a
=14825кг; мидельавтомобиля - S
x
=5,2924 м
2
; коэффициент обтекаемости формы -
К
в
=0,624кг/м
3
.
Параметры сопротивления
движения автомобиля
Значение частот вращения n
e
, мин
-1
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
110
120
130
140
150
156,
7
f
1
- коэффициент сопротивления качению колес автомобиля по
асфальтобетону;
0,
018
0,
0180
9
0,
0183
6
0,
0188
1
0,
0194
4
0,
0202
5
0,
0212
4
0,
0224
1
0,
0237
6
0,
0252
9
0,
0270
0
0,
0288
9
0,
0309
6
0,
0332
1
0,
0356
4
0,
0382
5
0,
0401
0
F
f1
- сила сопротивления качению колес автомобиля по
асфальтобетону; Н
2617,
8
2630,
8
9
2670,
1
5
2735,
6
0
2827,
2
2
2945,
0
2
3089,
0
0
3259,
1
6
3455,
4
9
3678,
0
1
3926,
7
0
4201,
5
7
4502,
6
1
4829,
8
4
5183,
2
4
5562,
8
2
5831,
7
9
f
2
- коэффициент сопротивления качению колес автомобиля по
грунтовой дороге;
0,
03
0,
0301
5
0,
0306
0,
0313
5
0,
0324
0,
0337
5
0,
0354
0,
0373
5
0,
0396
0,
0421
5
0,
045
0,
0481
5
0,
0516
0,
0553
5
0,
0594
0,
0637
5
0,
0668
3
F
f2
- сила сопротивления качению колес автомобиля по грунтовой
дороге; Н
4363
4384,
8
1
4450,
2
6
4559,
3
3
4712,
0
4
4908,
3
7
5148,
3
4
5431,
9
3
5759,
1
6
6130,
0
1
6544,
5
0
7002,
6
1
7504,
3
6
8049,
7
3
8638,
7
4
9271,
3
7
9719,
6
4
F
w
- сила сопротивления воздуха; Н
0
21,
22
84,
87
190,
97
339,
49
530,
46
763,
86
1039,
7
0
1357,
9
7
1718,
6
9
2121,
8
4
2567,
4
2
3055,
4
4
3585,
9
0
4158,
8
0
4774,
1
3
5210,
1
4
Суммарная сила сопротивления F
w
+ F
f1
;Н
2617,
8
2652,
1
2755,
0
2926,
5
3166,
7
3475,
4
3852,
8
4298,
8
4813,
4
5396,
6
6048,
5
6768,
9
7558,
0
8415,
7
9342,
0
1033
7
11041
Суммарная сила сопротивления F
w
+ F
f2
;Н
4363
4406,
0
3
4535,
1
3
4750,
3
0
5051,
5
3
5438,
8
3
5912,
2
0
6471,
6
3
7117,
1
3
7848,
7
0
8666,
3
3
9570,
0
3
10559,
8
11635,
6
12797,
5
14045,
5
14929,
7

---

Page 20

20
3 Динамический фактор автомобиля
Динамический фактор автомобиля представляет собой совокупность
динамических характеристик, номограммы нагрузок автомобиля и графика
контроля буксования его колес. Динамический фактор автомобиля дает
представление о динамических свойствах автомобиля при заданных
дорожных условиях и нагрузке автомобиля.
Динамическая характеристика - это зависимость динамического
фактора автомобиля с полной нагрузкой от скорости его движения
)
(
V
D
a
f
=
ξ
Динамическим фактором
D
ξ
автомобиля называется отношение разности
силы тяги и силы сопротивления воздуха к весу автомобиля
g
m
F
F
a
w
k
D
⋅
−
=
ξ
.
(1.16)
Расчет динамического фактора и силы сопротивления воздуха
F
w
, Н
на 1-ойпередаче
2
в
6,
3






⋅
⋅
=
a
x
w
V
S
K
F
,
(1.17)
0,962
6,
3
2,13
0,52675
2205
,5
2
=






⋅
⋅
=
F
w
Н,
0,138
81
,9
14825
0,962
20191,74
=
⋅
−
=
D
.
Значения динамического фактора и силы сопротивления воздухана 1-
ойпередаче сводятся в таблицу 4.
Расчет динамического фактора и силы сопротивления воздуха
F
w
, Н
на 2-ой передаче
3,166
6,
3
3,87
0,52675
2205
,5
2
=






⋅
⋅
=
F
w
Н,

---

Page 21

21
0,077
81
,9
14825
3,166
11132,33
=
⋅
−
=
D
.
Значения динамического фактора и силы сопротивления воздухана 2-ой
передаче сводятся в таблицу 4.
Расчет динамического фактора и силы сопротивления воздуха
F
w
,
Нна3-ей передаче
11,525
6,
3
7,37
0,52675
2205
,5
2
=






⋅
⋅
=
F
w
Н,
0,040
81
,9
14825
11,525
5834,87
=
⋅
−
=
D
.
Значения динамического фактора и силы сопротивления воздухана 3-ей
передаче сводятся в таблицу 4.
Расчет динамического фактора и силы сопротивления воздуха
F
w
,
Нна4-ой передаче:
26,627
6,
3
11,20
0,52675
2205
,5
2
=






⋅
⋅
=
F
w
Н,
0,027
81
,9
14825
26,627
3997,02
=
⋅
−
=
D
.
Значения динамического фактора и силы сопротивления воздухана 4-ой
передаче сводятся в таблицу 4.
Расчет динамического фактора и силы сопротивления воздуха
F
w
,
Нна5-ойпередаче
61,127
6,
3
16,97
0,52675
2205
,5
2
=






⋅
⋅
=
F
w
Н,
0,017
81
,9
14825
61,127
2533,57
=
⋅
−
=
D
.

---

Page 22

22
Значения динамического фактора и силы сопротивления воздухана 5-
йпередаче сводятся в таблицу 4.
Расчет суммарного коэффициента сопротивления дороги
ψ
α
ψ
tg
f +
=
.
(1.18)
С учетом того, что автомобиль движется по ровной, горизонтальной
поверхности дороги, то
f
=
ψ
.








+
=
=
20000
1
2
0
a
V
f
f
ψ
.
(1.19)
Значения коэффициентов сопротивления качению колес
1
f
по
асфальтобетону и по грунтовой дороге
2
f
найденных ранееберутся из
таблицы 3.
Значениякоэффициента
суммарного
сопротивления
движения
автомобиля по асфальтобетону
1
ψ
и по грунтовой дороге
2
ψ
сводятся в
таблицу 5.
Масштаб для номограммы нагрузок
a
a
m
m
a
a
0
0
⋅
=
,
(1.20)
где a
a
– масштаб шкалы динамического фактора для автомобиля с полной
нагрузкой;
m
0
– масса автомобиля в снаряжённом состоянии (без груза)
m
a
– полная масса автомобиля, кг.
.
9,
6
14825
6825
15
0
0
мм
m
m
a
a
a
a
≈
⋅
=
⋅
=

---

Page 23

23
Таблица 4 - Значения параметров динамического фактора автомобиля на 1-ой передаче
Исходные данные для расчета: Масса автомобиля m
a
=14825 кг;
Параметры тягового баланса
Автомобиля
Значения частот вращения n
e
, мин
-1
416
600
800
1000
1200
1400
1600
1800
2000
2200
2400
2600
2800
3000
3200
3400
3648
3840
V
a
- скорость автомобиля, км/ ч
2,
13
3,
07
4,
10
5,
12
6,
14
7,
17
8,
19
9,
22
10,
24
11,
26
12,
29
13,
31
14,
33
15,
36
16,
38
17,
41
18,
43
19,
66
F
w
- сила сопротивления воздуха; Н
0,
96
2,
00
3,
56
5,
56
8,
01
10,
90
14,
24
18,
02
22,
24
26,
92
32,
03
37,
59
43,
60
50,
05
56,
95
64,
29
72,
07
82,
00
D
1
- динамический фактор
0,
13883
0,
14372
0,
14809
0,
15149
0,
15391
0,
15535
0,
15582
0,
15530
0,
15381
0,
15134
0,
14790
0,
14347
0,
13807
0,
13170
0,
12434
0,
11601
0,
10670
0,
09423

---

Page 24

24
Таблица 4
-
Значения параметров динамического фактора автомобиля на 2-ой передаче
Исходные данные для расчета: Масса автомобиля m
a
=14825 кг;
Параметры тягового баланса
автомобиля
Значения частот вращения n
e
, мин
-1
416
600
800
1000
1200
1400
1600
1800
2000
2200
2400
2600
2800
3000
3200
3400
3648
3840
V
a
- скорость автомобиля, км/ ч
3,
86
5,
57
7,
43
9,
29
11,
14
13,
00
14,
86
16,
71
18,
57
20,
43
22,
29
24,
14
26,
00
27,
86
29,
71
31,
57
33,
43
35,
66
F
w
- сила сопротивления воздуха; Н
3,
17
6,
59
11,
71
18,
30
26,
35
35,
86
46,
84
59,
28
73,
18
88,
55
105,
38
123,
68
143,
43
164,
66
187,
34
211,
49
237,
11
269,
7738
973
D
1
- динамический фактор
0,
07652
0,
07920
0,
08158
0,
08342
0,
08470
0,
08545
0,
08564
0,
08528
0,
08438
0,
08293
0,
08094
0,
07839
0,
07530
0,
07167
0,
06748
0,
06275
0,
05747
0,
05041

---

Page 25

25
Таблица 4
-
Значения параметров динамического фактора автомобиля на 3-ей передаче
Исходные данные для расчета: Масса автомобиля m
a
=14825 кг;
Параметры тягового баланса
автомобиля
Значения частот вращения n
e
, мин
-1
416
600
800
1000
1200
1400
1600
1800
2000
2200
2400
2600
2800
3000
3200
3400
3648
3840
V
a
- скорость автомобиля, км/ ч
7,
37
10,
63
14,
17
17,
72
21,
26
24,
80
28,
35
31,
89
35,
43
38,
98
42,
52
46,
06
49,
60
53,
15
56,
69
60,
23
63,
78
68,
03
F
w
- сила сопротивления воздуха; Н
11,
52
23,
97
42,
62
66,
60
95,
90
130,
53
170,
49
215,
77
266,
38
322,
32
383,
59
450,
19
522,
11
599,
36
681,
94
769,
85
863,
08
981,
99
D
1
- динамический фактор
0,
04004
0,
04137
0,
04251
0,
04333
0,
04383
0,
04402
0,
04388
0,
04343
0,
04266
0,
04157
0,
04016
0,
03844
0,
03640
0,
03403
0,
03136
0,
02836
0,
02504
0,
02064

---

Page 26

26
Таблица 4
-
Значения параметров динамического фактора автомобиля на 4-ой передаче
Исходные данные для расчета: Масса автомобиля m
a
=14825 кг;
Параметры тягового баланса
автомобиля
Значения частот вращения n
e
, мин
-1
416
600
800
1000
1200
1400
1600
1800
2000
2200
2400
2600
2800
3000
3200
3400
3648
3840
V
a
- скорость автомобиля, км/ ч
11,
20
16,
16
21,
54
26,
93
32,
31
37,
70
43,
09
48,
47
53,
86
59,
24
64,
63
70,
01
75,
40
80,
79
86,
17
91,
56
96,
94
103,
41
F
w
- сила сопротивления воздуха; Н
26,
63
55,
39
98,
47
153,
86
221,
56
301,
57
393,
89
498,
52
615,
45
744,
70
886,
25
1040,
11
1206,
28
1384,
76
1575,
55
1778,
65
1994,
06
2268,
80
D
1
- динамический фактор
0,
02730
0,
02807
0,
02864
0,
02894
0,
02895
0,
02869
0,
02816
0,
02734
0,
02625
0,
02488
0,
02323
0,
02130
0,
01910
0,
01662
0,
01386
0,
01082
0,
00751
0,
00316

---

Page 27

27
Таблица 4
-
Значения параметров динамического фактора автомобиля на 5-ой передаче
Исходные данные для расчета: Масса автомобиля m
a
=14825 кг;
Параметры тягового баланса
автомобиля
Значения частот вращения n
e
, мин
-1
416
600
800
1000
1200
1400
1600
1800
2000
2200
2400
2600
2800
3000
3200
3400
3648
3840
V
a
- скорость автомобиля, км/ ч
16,
97
24,
48
32,
64
40,
80
48,
96
57,
12
65,
28
73,
44
81,
60
89,
76
97,
92
106,
08
114,
24
122,
40
130,
56
138,
72
146,
88
156,
67
F
w
- сила сопротивления воздуха; Н
61,
13
127,
16
226,
06
353,
22
508,
64
692,
31
904,
24
1144,
43
1412,
88
1709,
59
2034,
55
2387,
77
2769,
25
3178,
98
3616,
98
4083,
23
4577,
73
5208,
44
D
1
- динамический фактор
0,
01700
0,
01716
0,
01703
0,
01658
0,
01582
0,
01474
0,
01335
0,
01163
0,
00960
0,
00726
0,
00460
0,
00162
-
0,
00168
-
0,
00529
-
0,
00922
-
0,
01346
-
0,
01803
-
0,
02392

---

Page 28

28
Таблица 5 - Значения коэффициентов суммарного сопротивления движению автомобиля
Исходные данные для расчета: масса автомобиля - ma=14825 кг;
Параметры сопротивления движению автомобиля
Значения скорости автомобиля -V
a
, км/час
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
110
120
130
140
150
156,
7
ψ
1
-коэффициент суммарного сопротивления движения автомобиля
по асфальтобетону;
0,
018
0,
01809
0,
01836
0,
01881
0,
01944
0,
02025
0,
02124
0,
02241
0,
02376
0,
02529
0,
02700
0,
02889
0,
03096
0,
03321
0,
03564
0,
03825
0,
04010
ψ
2
-коэффициент суммарного сопротивления движения автомобиля
по грунтовой дороге;
0,
03
0,
03015
0,
03060
0,
03135
0,
03240
0,
03375
0,
03540
0,
03735
0,
03960
0,
04215
0,
04500
0,
04815
0,
05160
0,
05535
0,
05940
0,
06375
0,
06683

---

Page 29

29
4 Характеристика ускорений автомобиля
Характеристика ускорений - это зависимость ускорений автомобиля
от скорости
)
(
V
j
a
a
f
=
ξ
, м/с
2
, при его разгоне на каждой передаче.
Величину ускорений
j
a
ξ
, м/с
2
при разгоне автомобилей рассчитывают
из выражения
g
D
j
a
⋅
−
=
вр
)
(
δ
ψ
ξ
,
(1.21)
где
ψ
- коэффициент суммарного дорожного сопротивления по
асфальтобетонному покрытию (
ψ
=
f
);
вр
δ
- коэффициент,учитывающий инерцию вращающихся масс при
разгоне автомобиля;
2
тр
2
тр
1
k
a
k
e
вр
r
m
n
J
U
J
⋅
⋅
+
⋅
⋅
+
=
η
δ
,
(1.22)
где
e
J
- момент инерции маховика со сцеплением и разгоняющихся деталей
автомобиля, принимаем
45
,2
=
e
J
кг/м
2
;
k
J
- момент инерции колес автомобиля, принимаем
196
,1
3
=
k
J
кг/м
2
;
n
- общее число колес автомобиля, принимаем n=6;
Таким образом, величина коэффициента
вр
δ
показывает, во сколько раз
увеличиваются силовые и мощностные затраты, связанные с разгоном
автомобиля, по причине разгона вращающихся масс автомобиля (двигателя,
шестерен и валов трансмиссии, колес и связанных с ними деталей).
Расчет величины ускорения при разгоне автомобиля на 1-ой передаче
9
1,21127640
0,51714
14825
6
16,677
2
0,83374776
38,0824
0,61
1
2
2
=
⋅
⋅
+
⋅
⋅
+
=
вр
δ
,

---

Page 30

30
2
0,01800408
20000
2,13
1
018
,0
2
=








+
⋅
=
= f
ψ
,
0,979
81
,9
1,211
)2
0,01800408
0,139
(
=
⋅
−
=
j
a
м/с
2
.
Значения величины ускорения при разгоне автомобиля на 1-ой передаче
сводятся в таблицу 6.
Расчет величины ускорения при разгоне автомобиля на 2-ой передаче
9
1,08178741
0,51714
14825
6
16,677
2
0,83374776
20,996
0,61
1
2
2
=
⋅
⋅
+
⋅
⋅
+
=
вр
δ
,
9
0,01801342
20000
3,86
1
018
,0
2
=








+
⋅
=
= f
ψ
,
0,531
81
,9
1,082
)9
0,01801342
0,077
(
=
⋅
−
=
j
a
м/с
2
.
Значения величины ускорения при разгоне автомобиля на 2-ой передаче
сводятся в таблицу 6.
Расчет величины ускорения при разгоне автомобиля на 3-ейпередаче
7
1,04077342
0,51714
14825
6
16,677
2
0,83374776
11,0048
0,61
1
2
2
=
⋅
⋅
+
⋅
⋅
+
=
вр
δ
,
4
0,01804888
20000
7,37
1
018
,0
2
=








+
⋅
=
= f
ψ
,
0,193
81
,9
1,040
)4
0,01804888
0,0400
(
=
⋅
−
=
j
a
м/с
2
.
Значения величины ускорения при разгоне автомобиля на 3-ей передаче
сводятся в таблицу 6.
Расчет величины ускорения при разгоне автомобиля на 4-ойпередаче

---

Page 31

31
8
1,03223948
0,51714
14825
6
16,677
3
0,86812553
7,24
0,61
1
2
2
=
⋅
⋅
+
⋅
⋅
+
=
вр
δ
,
0,01811
20000
11,20
1
018
,0
2
=








+
⋅
=
= f
ψ
,
0,087
81
,9
1,032
)
0,01811
0,027
(
=
⋅
−
=
j
a
м/с
2
.
Значения величины ускорения при разгоне автомобиля на 4-ой передаче
сводятся в таблицу 6.
Расчет величины ускорения при разгоне автомобиля на 5-ойпередаче
5
1,02816718
0,51714
14825
6
16,677
2
0,83374776
4,7784
0,61
1
2
2
=
⋅
⋅
+
⋅
⋅
+
=
вр
δ
,
6
0,01825927
20000
16,97
1
018
,0
2
=








+
⋅
=
= f
ψ
,
-0,012
81
,9
1,028
)6
0,01825927
0,017
(
=
⋅
−
=
j
a
м/с
2
.
Значения величины ускорения при разгоне автомобиля на 5-ой
передаче сводятся в таблицу 6.

---

Page 32

32
Таблица 6 - Значения ускорений, действующих при разгоне автомобиля на 2-ой передаче
Исходные данные для расчета: Масса автомобиля m
a
=14825 кг; Коэффициент δ
вр
=1,08179
Параметры тягового
баланса автомобиля
Частоты вращения n
e
, мин
-1
416
600
800
1000
1200
1400
1600
1800
2000
2200
2400
2600
2800
3000
3200
3400
3648
3840
V
a
- скорость автомобиля, км/ ч
3,
86
5,
57
7,
43
9,
29
11,
14
13,
00
14,
86
16,
71
18,
57
20,
43
22,
29
24,
14
26,
00
27,
86
29,
71
31,
57
33,
43
35,
66
D
11
- динамический фактор
0,
07652
0,
07920
0,
08158
0,
08342
0,
08470
0,
08545
0,
08564
0,
08528
0,
08438
0,
08293
0,
08094
0,
07839
0,
07530
0,
07167
0,
06748
0,
06275
0,
05747
0,
05041
ψ
1
-коэффициент суммарного сопротивления движения автомобиля по
асфальтобетону
0,
018013
0,
018013
0,
018013
0,
018013
0,
018013
0,
018013
0,
018013
0,
018013
0,
018013
0,
018013
0,
018013
0,
018013
0,
018013
0,
018013
0,
018013
0,
018013
0,
018013
0,
018013
(D
11
-
ψ
1
) - разность параметров
0,
05851
0,
06119
0,
06357
0,
06540
0,
06669
0,
06743
0,
06762
0,
06727
0,
06637
0,
06492
0,
06292
0,
06038
0,
05729
0,
05365
0,
04947
0,
04473
0,
03945
0,
03240
j
a11
- ускорение автомобиля,м/с
2
0,
53059
0,
55485
0,
57646
0,
59310
0,
60478
0,
61149
0,
61324
0,
61003
0,
60186
0,
58872
0,
57062
0,
54755
0,
51953
0,
48653
0,
44858
0,
40566
0,
35778
0,
29377

---

Page 33

33
Таблица 6 - Значения ускорений, действующих при разгоне автомобиля на 1-ой передаче
Исходные данные для расчета: Масса автомобиля m
a
=14825 кг; Коэффициент δ
вр
=1,21128
Параметры тягового баланса
автомобиля
Частоты вращения n
e
, мин
-1
416
600
800
1000
1200
1400
1600
1800
2000
2200
2400
2600
2800
3000
3200
3400
3648
3840
V
a
- скорость автомобиля, км/ ч
2,
13
3,
07
4,
10
5,
12
6,
14
7,
17
8,
19
9,
22
10,
24
11,
26
12,
29
13,
31
14,
33
15,
36
16,
38
17,
41
18,
43
19,
66
D
11
- динамический фактор
0,
13883
0,
14372
0,
14809
0,
15149
0,
15391
0,
15535
0,
15582
0,
15530
0,
15381
0,
15134
0,
14790
0,
14347
0,
13807
0,
13170
0,
12434
0,
11601
0,
10670
0,
09423
ψ
1
-коэффициент
суммарного
сопротивления
движения
автомобиля по асфальтобетону
0,
018004
0,
018008
0,
018015
0,
018024
0,
018034
0,
018046
0,
018060
0,
018076
0,
018094
0,
018114
0,
018136
0,
018159
0,
018185
0,
018212
0,
018242
0,
018273
0,
018306
0,
018348
(D
11
- ψ
1
) - разность параметров
0,
12083
0,
12571
0,
13008
0,
13347
0,
13588
0,
13731
0,
13776
0,
13723
0,
13572
0,
13323
0,
12976
0,
12532
0,
11989
0,
11348
0,
10610
0,
09773
0,
08839
0,
07588
j
a11
- ускорение автомобиля,м/с
2
0,
97857
1,
01812
1,
05350
1,
08094
1,
10045
1,
11203
1,
11567
1,
11138
1,
09917
1,
07901
1,
05093
1,
01492
0,
97097
0,
91909
0,
85928
0,
79154
0,
71586
0,
61458

---

Page 34

34
Таблица 6 - Значения ускорений, действующих при разгоне автомобиля на 3-ей передаче
Исходные данные для расчета: Масса автомобиля m
a
=14825 кг; Коэффициент δ
вр
=1,04077
Параметры тягового
баланса автомобиля
Частоты вращения n
e
, мин
-1
416
600
800
1000
1200
1400
1600
1800
2000
2200
2400
2600
2800
3000
3200
3400
3648
3840
V
a
- скорость автомобиля, км/ ч
7,
37
10,
63
14,
17
17,
72
21,
26
24,
80
28,
35
31,
89
35,
43
38,
98
42,
52
46,
06
49,
60
53,
15
56,
69
60,
23
63,
78
68,
03
D
11
- динамический фактор
0,
04004
0,
04137
0,
04251
0,
04333
0,
04383
0,
04402
0,
04388
0,
04343
0,
04266
0,
04157
0,
04016
0,
03844
0,
03640
0,
03403
0,
03136
0,
02836
0,
02504
0,
02064
ψ
1
-коэффициент суммарного сопротивления движения автомобиля
по асфальтобетону
0,
018049
0,
018102
0,
018181
0,
018282
0,
018407
0,
018554
0,
018723
0,
018915
0,
019130
0,
019367
0,
019627
0,
019910
0,
020215
0,
020542
0,
020893
0,
021265
0,
021661
0,
022165
(D
11
-
ψ
1
) - разность параметров
0,
02199
0,
02327
0,
02433
0,
02505
0,
02543
0,
02546
0,
02516
0,
02452
0,
02353
0,
02220
0,
02054
0,
01853
0,
01618
0,
01349
0,
01046
0,
00709
0,
00338
-
0,
00152
j
a11
- ускорение автомобиля,м/с
2
0,
19398
0,
20524
0,
21459
0,
22093
0,
22426
0,
22459
0,
22192
0,
21623
0,
20755
0,
19585
0,
18115
0,
16344
0,
14273
0,
11901
0,
09228
0,
06255
0,
02981
-
0,
01344

---

Page 35

35
Таблица 6 - Значения ускорений, действующих при разгоне автомобиля на 4-ой передаче
Исходные данные для расчета: Масса автомобиля m
a
=14825 кг; Коэффициент δ
вр
=1,03224
Параметры тягового
баланса автомобиля
Частоты вращения n
e
, мин
-1
416
600
800
1000
1200
1400
1600
1800
2000
2200
2400
2600
2800
3000
3200
3400
3648
3840
V
a
- скорость автомобиля, км/ ч
11,
20
16,
16
21,
54
26,
93
32,
31
37,
70
43,
09
48,
47
53,
86
59,
24
64,
63
70,
01
75,
40
80,
79
86,
17
91,
56
96,
94
103,
41
D
11
- динамический фактор
0,
02730
0,
02807
0,
02864
0,
02894
0,
02895
0,
02869
0,
02816
0,
02734
0,
02625
0,
02488
0,
02323
0,
02130
0,
01910
0,
01662
0,
01386
0,
01082
0,
00751
0,
00316
ψ
1
-коэффициент суммарного сопротивления движения
автомобиля по асфальтобетону
0,
018113
0,
018235
0,
018418
0,
018653
0,
018940
0,
019279
0,
019671
0,
020115
0,
020611
0,
021159
0,
021759
0,
022412
0,
023117
0,
023874
0,
024683
0,
025544
0,
026458
0,
027623
(D
11
-
ψ
1
) - разность параметров
0,
00919
0,
00984
0,
01023
0,
01029
0,
01001
0,
00941
0,
00848
0,
00722
0,
00564
0,
00372
0,
00147
-
0,
00111
-
0,
00402
-
0,
00726
-
0,
01083
-
0,
01472
-
0,
01895
-
0,
02446
j
a11
- ускорение автомобиля,м/с
2
0,
08731
0,
09348
0,
09718
0,
09775
0,
09518
0,
08947
0,
08063
0,
06866
0,
05356
0,
03532
0,
01395
-
0,
01056
-
0,
03820
-
0,
06897
-
0,
10288
-
0,
13992
-
0,
18010
-
0,
23244

---

Page 36

36
5 Характеристика времени и пути разгона автомобиля
Характеристика разгона представляет собой зависимости времени
( )
a
V
f
t
=
,c и пути S=f(V
a
), м, разгона полностью загруженного автомобиля,
на отрезке ровного, горизонтального шоссе с асфальтобетонным покрытием.
Для определения времени разгона воспользуемся графиком зависимости
( )
a
a
V
f
j =
ζ
.
Время разгона
Время движения автомобиля, при котором его скорость возрастает на
величину
V
i
∆
, определяется по закону равноускоренного движения
)
(
1
р
6,
3
2
+
+
∆
=
∆
=
∆
⋅
i
i
с
j
j
V
V
t
j
i
,
(1.23)
V
V
V
i
i
i
−
=
∆
+1
,
(1.24)
где
j
i
– значение ускорения в начале интервала, м/с
2
,
j
i 1
+
– значение ускорения в конце интервала, м/с
2
.
Суммарное время разгона автомобиля на заданной передаче от
минимальной скорости V
amin
до максимальной скорости V
amax
находят
суммированием времени разгона на интервалах
∑
∆
=
q
i
t
t
1
,
(1.25)
где q – общее число интервалов.
Определение значений времени разгона автомобиля
0
=
j
i
,
98
,0
1
=
+
j
i
м/с
2
,

---

Page 37

37
13
,2
=
∆
V
i
км/ч,
(
)
207
,1
0
98
,0
6,
3
13
,2
2
=
+
⋅
⋅
=
∆
i
t
с.
Значения времени разгона автомобиля сводятся в таблицу 7.
Путь разгона
Путь
i
S
∆
,м проходимый автомобилем за время
i
t∆
,
(
)
t
V
V
S
i
i
i
i
∆⋅
+
=
∆
+
2,
7
1
,
(1.26)
V
i 1
+
– значение скорости в начале интервала, км/ч,
V
i
– значение скорости в конце интервала, км/ч,
t
i
∆
– время движения автомобиля , при котором его скорость
возрастает на величину
V
i
∆
.
Путь, проходимый автомобилем при его разгоне, от минимальной
скорости
–V
amin
=0,домаксимальной–V
amax
,
находят
суммированием
расстояний
S
i
∆
на интервалах
∑
∆
=
q
i
S
S
1
,
(1.27)
где q – общее число интервалов.
Путь, пройденный автомобилем за время
П
t
переключения передачи с
индексом
ξ
на передачу с индексом
1
+
ξ
составляет
П
max
П
t
V
S
⋅
=
∆
ξ
,
(1.28)
Определение значений пути разгона

---

Page 38

38
207
,1
=
∆
t
i
с,
0
=
V
i
,
13
,2
1
=
+
V
i
км/ч,
36
,0
207
,1
2,
7
13
,2
0
=
⋅
+
=
∆
S
i
м.
Значения пути разгона автомобиля сводятся в таблицу 8.

---

Page 39

39
Таблица 7 - Значение времени разгона автомобиля на 1-ой передаче
Исходные данные для расчета: Время переключения передач t=2c
Параметры для расчета времени разгона
Величина интервала скорости автомобиля,км/ч
0-2,13
2,13-5
5-8
8-11
11-14
14-17 17-19
−
∆
i
V
приращение скорости на интервале, км/час
2,130
2,870
3,000
3,000
3,000
3,000 2,000
J
i -1
-значение ускорения в начале интервала, м/с
2
0,000
0,980
1,075
1,150
1,080
0,955 0,815
J
i
-значение ускорения в конце интервала, м/c
2
0,980
1,075
1,150
1,080
0,955
0,815 0,600
t∆ -приращение времени разгона, с
1,207
0,776
0,749
0,747
0,819
0,942 0,785
t-суммарное время разгона
1,207
1,983
2,732
3,480
4,299
5,240 6,026

---

Page 40

40
Таблица 7 - Значение времени разгона автомобиля на 2-ой передаче
Исходные данные для расчета: Время переключения передач t=2c
Параметры для расчета времени разгона
Величина интервала скорости автомобиля, км/ч
19-22
22-25
25-28
28-31
31-33
33-35
−
∆
i
V
приращение скорости на интервале, км/час
3
3
3
3
2
2
J
i -1
-значение ускорения в начале интервала, м/с
2
0,6
0,57
0,525
0,56
0,41
0,36
J
i
-значение ускорения в конце интервала, м/c
2
0,57
0,525
0,56
0,41
0,36
0,21
t∆ -приращение времени разгона, с
1,42
1,52
1,54
1,72
1,44
1,95
t-суммарное время разгона
9,450
10,972
12,508
14,227
15,670
17,61
9

---

Page 41

41
Таблица 7 - Значение времени разгона автомобиля на 3-ей передаче
Исходные данные для расчета: Время переключения передач t=2c
Параметры для расчета времени разгона
Величина интервала скорости автомобиля, км/ч
35-38
38-41
41-44
44-47
47-50
50-53
53-56
56-59
62-
65,5
−
∆
i
V
приращение скорости на интервале, км/час
3
3
3
3
3
3
3
3
3,5
J
i -1
-значение ускорения в начале интервала, м/с
2
0,21
0,2
0,19
0,175
0,16
0,14
0,12
0,095
0,04
5
J
i
-значение ускорения в конце интервала, м/c
2
0,2
0,19
0,175
0,16
0,14
0,12
0,095
0,045
0,02
t∆ -приращение времени разгона, с
4,07
4,27
4,57
4,98
5,56
6,41
7,75
11,90
29,9
1
t-суммарное время разгона
23,68
27,96
32,52
37,50
43,05
49,46
57,22
69,12
99,0
4

---

Page 42

42
Таблица 7-Значение времени разгона автомобиля на 4-ой передаче
Исходные данные для расчета: Время переключения передач t=2c
Параметры для расчета времени разгона
Величина интервала скорости автомобиля км/ч
65,5-68,5
−
∆
i
V
приращение скорости на интервале, км/час
3
J
i -1
-значение ускорения в начале интервала, м/с
2
0,02
J
i
-значение ускорения в конце интервала, м/c
2
0
t∆
-приращение времени разгона, с
83,33
t-суммарное время разгона
184,37

---

Page 43

43
Таблица 8 - Значение пути разгона автомобиля на 1-ой передаче
Исходные данные для расчета: Время переключения передач t=2c
Параметры для расчета времени разгона
Величина интервала скорости автомобиля, км/ч
0-2,13 2,13-5
5-8
8-11
11-14 14-17 17-19
t∆
-приращение времени разгона, с
1,207
0,776 0,749 0,747 0,819 0,942 0,785
(V
i-1
+V
i
)-расчет суммы скоростей,км/ч
2,13
7,13
13
19
25
31
36
ΔS
i
-приращение пути разгона автомобиля на интервале, м
0,36
0,77
1,35
1,97
2,84
4,05
3,93
S-суммарный путь разгона
0,36
1,13
2,48
4,45
7,30
11,35 15,28

---

Page 44

44
Таблица 8 - Значение пути разгона автомобиля на 2-ой передаче
Исходные данные для расчета: Время переключения передач t=2c
Параметры для расчета времени разгона
Величина интервала скорости автомобиля, км/ч
19-22 22-25 25-28 28-31
31-33
33-35
t∆
-приращение времени разгона, с
1,42
1,52
1,54
1,72
1,44
1,95
(V
i-1
+V
i
)-расчет суммы скоростей, км/ч
41
47
53
59
64
68
ΔS
i
-приращение пути разгона автомобиля на интервале, м 8,11
9,94
11,31 14,08
12,83
18,41
S-суммарный путь разгона
61,39 71,32 82,63 96,71 109,54 127,95

---

Page 45

45
Таблица 8 - Значение пути разгона автомобиля на 3-ей передаче
Исходные данные для расчета: Время переключения передач t=2c
Параметры для расчета времени разгона
Величина интервала скорости автомобиля, км/ч
35-38
38-41
41-44
44-47
47-50
50-53
53-56
56-59
59-62
62-65,5
t∆ -приращение времени разгона, с
4,07
4,27
4,57
4,98
5,56
6,41
7,75
10,10
14,49
35,35
(V
i-1
+V
i
)-расчет суммы скоростей, км/ч
73
19
85
91
97
103
109
115
121
127,5
ΔS
i
-приращение пути разгона автомобиля на
интервале, м
41,21
11,28
53,91
62,88
74,85
91,70
117,36
161,34
243,56
626,05
S-суммарный путь разгона
239,16
81,28
123,91
132,88
144,85
161,70
187,36
231,34
313,56
696,05

---

Page 46

46
Таблица 8 - Значение пути разгона автомобиля на 4-ой передаче
Исходные данные для расчета: Время переключения передач t=2c
Параметры для расчета времени разгона
Величина интервала скорости автомобиля, км/ч
65,5-68,5
t∆
-приращение времени разгона, с
83,33
(V
i-1
+V
i
)-расчет суммы скоростей, км/ч
134
ΔS
i
-приращение пути разгона автомобиля на интервале, м
1550,93
S-суммарный путь разгона
2377,98

---

Page 47

47
6 Мощностной баланс автомобиля
Мощностной баланс автомобиля представляет собой совокупность
зависимостей мощностей на ведущих колесах автомобиля
)
(
V
N
a
k
f
=
ξ
, кВт,
для всех передаточных чисел трансмиссии, мощностей сопротивления
дороги
)
(
V
N
a
f
=
ψ
, кВт, и воздуха
)
(
V
N
a
w
f
=
, кВт от скорости движения
V
a
,
км/ч.
Расчет мощности, приведенной от двигателя к колесам автомобиля, на
каждой передаче
N
k
ξ
, кВт
тр
'
η
ξ
⋅
=
N
N
e
k
.
(1.29)
Расчет мощности, приведенной от двигателя к колесам автомобиля, на
1-ой, 2-ой, 3-ей и 5-ой, передачах при
e
n
=416мин
-1
11,96
0,833
14,32
=
⋅
=
N
k
кВт.
Значения мощности, приведенной от двигателя к колесамна1-ой, 2-ой, 3-ей и
5-ой передачах сводятся в таблицу9.
Расчет мощности, приведенной от двигателя к колесам автомобиля на
4-ой передаче
12,44
0,87
01
,
17
=
⋅
=
N
k
кВт.
Значениямощности, приведенной от двигателя к колесамна 4-ой передаче
сводятся в таблицу 9.
Расчет
мощности, затрачиваемой на преодоление сопротивления
воздуха
N
w
, кВт
3600
a
w
w
V
F
N
⋅
=
.
(1.30)
При скорости
0
=
V
a
км/ч

---

Page 48

48
0,059
3600
10
21,22
=
⋅
=
N
w
кВт.
Расчет мощности суммарного сопротивления дороги
N
ψ
, кВт
3600
a
V
F
N
⋅
=
ψ
ψ
,
(1.31)
a
f
F
F
F
+
=
ψ
,
(1.32)
причем
a
F
- сила, затрачиваемая на преодоление автомобилем подъема. Так
как автомобиль движется по ровной горизонтальной поверхности дороги, то
0
=
a
F
.
1
f
F
и
2
f
F
принимаем из таблицы 4.
Расчет мощности сопротивления качению колес автомобиля по
асфальтобетону при скорости 0 км/ч
7,3
3600
01
2630,88
1
=
⋅
=
N
f
кВт.
Расчет мощности сопротивления качению колес автомобиля по
грунтовой дороге при скорости 0 км/ч:
12,180
3600
01
4384,812
2
=
⋅
=
N
f
кВт.
Значения мощности сопротивления качению колес автомобиля
сводятся в таблицу 10.

---

Page 49

49
Таблица 9 - Значения мощности на колесах автомобиля МАЗ 500А на 1-ой передаче
Исходные данные для расчета: КПД трансмиссии-η=0,833747762
Параметры мощностного баланса автомобиля
Значение частот вращения n
e,
мин
-1
416
600
800
1000
1200
1400
1600
1800
2000
2200
2400
2600
2800
3000
3200
3400
3600
3642
3840
V
а
- скорость автомобиля, км/час
2,
13
3,
07
4,
10
5,
12
6,
14
7,
17
8,
19
9,
22
10,
24
11,
26
12,
29
13,
31
14,
33
15,
36
16,
38
17,
41
18,
43
18,
65
19,
66
N
e
’-мощность НЕТТО, кВт
14,
33
21,
39
29,
39
37,
58
45,
83
53,
97
61,
88
69,
39
76,
38
82,
69
88,
17
92,
69
96,
10
98,
25
99,
00
98,
20
95,
71
94,
96
0,
00
N
k
-мощность на колесах, кВт
11,
94
17,
83
24,
50
31,
34
38,
21
45,
00
51,
59
57,
86
63,
68
68,
94
73,
51
77,
28
80,
12
81,
92
82,
54
81,
88
79,
80
79,
17
0,
00

---

Page 50

50
Таблица 9 - Значения мощности на колесах автомобиля МАЗ 500А на 2-ой передаче
Исходные данные для расчета: КПД трансмиссии-η=0,833747762
Параметры мощностного баланса автомобиля
Значение частот вращения n
e,
мин
-1
416
600
800
1000
1200
1400
1600
1800
2000
2200
2400
2600
2800
3000
3200
3400
3600
3642
3840
V
а
- скорость автомобиля, км/час
3,
86
5,
57
7,
43
9,
29
11,
14
13,
00
14,
86
16,
71
18,
57
20,
43
22,
29
24,
14
26,
00
27,
86
29,
71
31,
57
33,
43
33,
82
35,
66
N
e
’-мощность НЕТТО, кВт
14,
33
21,
39
29,
39
37,
58
45,
83
53,
97
61,
88
69,
39
76,
38
82,
69
88,
17
92,
69
96,
10
98,
25
99,
00
98,
20
95,
71
94,
96
0,
00
N
k
-мощность на колесах, кВт
11,
94
17,
83
24,
50
31,
34
38,
21
45,
00
51,
59
57,
86
63,
68
68,
94
73,
51
77,
28
80,
12
81,
92
82,
54
81,
88
79,
80
79,
17
0,
00

---

Page 51

51
Таблица
9
-
Значения
мощности на
колесах
автомобиля
МАЗ 500А
на
3-ей
передаче
Исходные данные для расчета: КПД трансмиссии-η=0,833747762
Параметры мощностного баланса автомобиля
Значение частот вращения n
e,
мин
-1
416
600
800
1000
1200
1400
1600
1800
2000
2200
2400
2600
2800
3000
3200
3400
3600
3642
3840
V
а
- скорость автомобиля, км/час
7,
37
10,
63
14,
17
17,
72
21,
26
24,
80
28,
35
31,
89
35,
43
38,
98
42,
52
46,
06
49,
60
53,
15
56,
69
60,
23
63,
78
64,
52
68,
03
N
e
’-мощность НЕТТО, кВт
14,
33
21,
39
29,
39
37,
58
45,
83
53,
97
61,
88
69,
39
76,
38
82,
69
88,
17
92,
69
96,
10
98,
25
99,
00
98,
20
95,
71
94,
96
0,
00
N
k
-мощность на колесах, кВт
11,
94
17,
83
24,
50
31,
34
38,
21
45,
00
51,
59
57,
86
63,
68
68,
94
73,
51
77,
28
80,
12
81,
92
82,
54
81,
88
79,
80
79,
17
0,
00

---

Page 52

52
Таблица 9 - Значения мощности на колесах автомобиля МАЗ 500А на 4-ой передаче
Исходные данные для расчета: КПД трансмиссии-η=
0,868125533
Параметры мощностного баланса автомобиля
Значение частот вращения n
e,
мин
-1
416
600
800
1000
1200
1400
1600
1800
2000
2200
2400
2600
2800
3000
3200
3400
3600
3642
3840
V
а
- скорость автомобиля, км/час
11,
20
16,
16
21,
54
26,
93
32,
31
37,
70
43,
09
48,
47
53,
86
59,
24
64,
63
70,
01
75,
40
80,
79
86,
17
91,
56
96,
94
98,
07
103,
41
N
e
’-мощность НЕТТО, кВт
14,
33
21,
39
29,
39
37,
58
45,
83
53,
97
61,
88
69,
39
76,
38
82,
69
88,
17
92,
69
96,
10
98,
25
99,
00
98,
20
95,
71
94,
96
0,
00
N
k
-мощность на колесах, кВт
11,
94
17,
83
24,
50
31,
34
38,
21
45,
00
51,
59
57,
86
63,
68
68,
94
73,
51
77,
28
80,
12
81,
92
82,
54
81,
88
79,
80
79,
17
0,
00

---

Page 53

53
Таблица 9 - Значения мощности на колесах автомобиля МАЗ 500А на 5-ой передаче
Исходные данные для расчета: КПД трансмиссии-η=0,833747762
Параметры мощностного баланса автомобиля
Значение частот вращения n
e,
мин
-1
416
600
800
1000
1200
1400
1600
1800
2000
2200
2400
2600
2800
3000
3200
3400
3600
3642
3840
V
а
- скорость автомобиля, км/час
16,
97
24,
48
32,
64
40,
80
48,
96
57,
12
65,
28
73,
44
81,
60
89,
76
97,
92
106,
08
114,
24
122,
40
130,
56
138,
72
146,
88
148,
60
156,
67
N
e
’-мощность НЕТТО, кВт
14,
33
21,
39
29,
39
37,
58
45,
83
53,
97
61,
88
69,
39
76,
38
82,
69
88,
17
92,
69
96,
10
98,
25
99,
00
98,
20
95,
71
94,
96
0,
00
N
k
-мощность на колесах, кВт
11,
94
17,
83
24,
50
31,
34
38,
21
45,
00
51,
59
57,
86
63,
68
68,
94
73,
51
77,
28
80,
12
81,
92
82,
54
81,
88
79,
80
79,
17
0,
00

---

Page 54

54
Таблица 10 - Значения мощности сопротивления качению колес автомобиля
Исходные данные для расчета: масса автомобиля – m
a
=14825 кг; мидель автомобиля – S
x
=5,2205 м2;
коэффициент обтекаемости формы – К
в
=5 кг/м3.
Значения
скорости
автомобиля - V
а
,
км/ч
Параметры сопротивления движению автомобиля
F
f1
– сила
сопротивления
качению колес
автомобиля по
асфальтобетону, Н
N
f1
- мощность
сопротивления
качению колес
автомобиля по
асфальтобетону, кВт
F
f2
- сила сопротивления
качению колес автомобиля
по грунтовой дороге, Н
N
f2
- мощность
сопротивления
качению колес
автомобиля по
грунтовой дороге,
кВт
N
w
-
мощность
сопротивлени
я воздуха, кВт
Суммарная
мощность
сопротивлени
я N
w
+N
f1
, кВт
Суммарная
мощность
сопротивлени
я N
w
+N
f2
, кВт
10
2630,89
7,31
4384,81
12,18
0,06
7,37
12,24
20
2670,15
14,83
4450,26
24,72
0,47
15,31
25,20
30
2735,60
22,80
4559,33
37,99
1,59
24,39
39,59
40
2827,22
31,41
4712,04
52,36
3,77
35,19
56,13
50
2945,02
40,90
4908,37
68,17
7,37
48,27
75,54
60
3089,00
51,48
5148,34
85,81
12,73
64,21
98,54
70
3259,16
63,37
5431,93
105,62
20,22
83,59
125,84
80
3455,49
76,79
5759,16
127,98
30,18
106,97
158,16
90
3678,01
91,95
6130,01
153,25
42,97
134,92
196,22
100
3926,70
109,07
6544,50
181,79
58,94
168,01
240,73
110
4201,57
128,38
7002,61
213,97
78,45
206,83
292,42
120
4502,61
150,09
7504,36
250,15
101,85
251,94
351,99
130
4829,84
174,41
8049,73
290,68
129,49
303,90
420,18
140
5183,24
201,57
8638,74
335,95
161,73
363,30
497,68
150
5562,82
231,78
9271,37
386,31
198,92
430,71
585,23
156,7
5831,79
253,84
9719,64
423,07
226,79
480,63
649,86

---

Page 55

55
7 Топливно-экономическая характеристика автомобиля
Топливно-экономическая
характеристика
автомобиля
позволяет
определять расход топлива в зависимости от скорости его движения. Она
представляет собой график зависимости путевого расхода топлива от скорости
автомобиля
)
(
V
Q
a
s
f
=
.
Значения путевого расхода топлива
Q
s
, л/100км определяют из
выражения
Т
Т
s
a
V
G
Q
ρ
100
⋅
⋅
=
,
(1.33)
где
G
т
– часовой расход топлива, кг/ч;
T
ρ
– плотность бензина, принимаем
73
,0
=
T
ρ
г/см
3
р
т
1000
)
(
η
ψ
⋅
⋅
⋅
=
+
w
Т
N
N
K
g
G
u
e
,
(1.34)
где
g
e
– функция зависимости удельного расхода топлива от частоты
вращения коленчатого вала двигателя, г/кВт⋅ч;
N
N
w
+
ψ
– суммарная мощность сопротивления движению автомобиля,
кВт;
K
u
– коэффициент, учитывающий изменение удельного расхода топлива
g
e
в зависимости от коэффициента использования мощности двигателя
U
.
Для бензинового двигателя
(1.35)
(1.36)
.
6817
,3
0872
,7
4244
,4
2
+
⋅
−
⋅
=
U
U
K
u
,
тр
ψ
'
w
η
⋅
+
=
e
N
N
N
U

---

Page 56

56
Определение путевого расхода топлива
Q
s
на 3-ей передаче по
асфальтобетону
45
,0
837
,0
33
,
14
02
,0
37
,5
=
⋅
+
=
U
,
38
,1
6817
,3
45
,0
0872
,7
0,45
4244
,4
2
=
+
⋅
−
⋅
=
u
K
,
10
,3
837
,
00
1000
)
02
,0
37
,5(
38
,1
91
,
46
3
=
⋅
+
⋅
⋅
=
Т
G
кг/ч,
71
,
57
73
,0
37
,7
10
,3
100
s
=
⋅
⋅
=
Q
л/100 км.
Значения путевого расхода топлива на 3-ойпередаче по асфальтобетону
сводятся в таблицу 11.
Определение путевого расхода топлива
Q
s
на 3-ей передаче по грунту
0,74
837
,0
33
,
14
02
,0
96
,8
=
⋅
+
=
U
,
38
,1
6817
,3
74
,0
0872
,7
0,74
4244
,4
2
=
+
⋅
−
⋅
=
u
K
,
19
,3
837
,0
1000
)
02
,0
96
,8(
38
,1
346,91
=
⋅
+
⋅
⋅
=
Т
G
кг/ч,
32
,
59
73
,0
37
,7
,19
3
100
s
=
⋅
⋅
=
Q
л/100 км.
Значения путевого расхода топлива на 3-ей передаче по грунту сводятся в
таблицу 11.
Определение путевого расхода топлива
Q
s
на 4-ой передаче по
асфальтобетону
01
,0
86
,0
3,
14
08
,0
2,
8
=
⋅
+
=
U
,
59
,3
6817
,3
01
,0
0872
,7
01
,0
4244
,4
2
=
+
⋅
−
⋅
=
u
K
,
24
,0
86
,0
1000
)
08
,0
2,
8(
59
,3
91
,
46
3
=
⋅
+
⋅
⋅
=
Т
G
кг/ч,
71
,
57
73
,0
2,
11
24
,0
100
s
=
⋅
⋅
=
Q
л/100 км.

---

Page 57

57
Значения путевого расхода топлива на 4-ойпередаче по асфальтобетону
сводятся в таблицу 11.

---

Page 58

58
Таблица11 - Значения путевого расхода топлива автомобиляна 3–ей передаче по асфальтобетону
Исходные данные для расчета: КПД трансмиссии –η
тр
=0,837;
ρ
т
=0,73 г/см3 – плотность топлива;
коэффициент сопротивления качению – f
1
=0,018;
n
e,
мин
-1
V
а,
км/ч
N
f1
,кВт
N
w
, кВт
(N
Ѱ
+N
w
)/η
тр
приведенная
мощность
сопротивления
движению,
кВт
Ne', кВт
U - коэф.
Использования
Мощности
двигателя
g
e
,
г/кВт час
К
u
- коэф.
Учитывающий
Изменение
g
e
при
изменении U
G
T
,
кг/час
Qs –
путевой
расход
топлива,
л/100км
416
7,37
5,37
0,02
6,47
14,33
0,45
346,91
1,38
3,10
57,71
600
10,63
7,77
0,07
9,41
21,39
0,44
330,32
1,42
4,41
56,89
800
14,17
10,41
0,17
12,69
29,39
0,43
314,74
1,45
5,78
55,84
1000
17,72
13,08
0,33
16,09
37,58
0,43
301,71
1,46
7,08
54,75
1200
21,26
15,81
0,57
19,64
45,83
0,43
291,23
1,46
8,33
53,70
1400
24,80
18,59
0,90
23,38
53,97
0,43
283,31
1,44
9,55
52,75
1600
28,35
21,44
1,34
27,33
61,88
0,44
277,95
1,41
10,74
51,93
1800
31,89
24,37
1,91
31,52
69,39
0,45
275,14
1,38
11,93
51,24
2000
35,43
27,38
2,62
35,99
76,38
0,47
274,88
1,32
13,10
50,66
2200
38,98
30,49
3,49
40,76
82,69
0,49
277,18
1,26
14,27
50,16
2400
42,52
33,71
4,53
45,87
88,17
0,52
282,04
1,19
15,42
49,69
2600
46,06
37,05
5,76
51,34
92,69
0,55
289,45
1,11
16,55
49,21
2800
49,60
40,51
7,19
57,22
96,10
0,60
299,41
1,03
17,65
48,75
3000
53,15
44,11
8,85
63,51
98,25
0,65
311,93
0,95
18,80
48,47
3200
56,69
47,85
10,74
70,27
99,00
0,71
327,00
0,88
20,23
48,88
3400
60,23
51,75
12,88
77,51
98,20
0,79
344,63
0,84
22,55
51,28
3600
63,78
55,81
15,29
85,28
95,71
0,89
364,81
0,88
27,36
58,76
3642
64,52
56,68
15,83
86,98
94,96
0,96
369,37
0,96
30,85
65,50

---

Page 59

59
Таблица11 - Значения путевого расхода топлива автомобиляна 3–ей передаче по грунту
Исходные данные для расчета: КПД трансмиссии –η
тр
=0,837;
ρ
т
=0,73 г/см3 – плотность топлива;
коэффициент сопротивления качению – f
2
=0,03;
n
e,
мин
-1
V
а,
км/ч
N
f2
, кВт
N
w
, кВт
(N
Ѱ
+N
w
)/η
т
р
приведенна
я мощность
сопротивле
ния
движению,
кВт
Ne',кВт
U - коэф.
использова
ния
мощности
двигателя
g
e
, г/кВт
час
К
u
- коэф.
учитываю
щий
изменени
е g
e
при
изменени
и U
G
T
,
кг/час
Qs -
путевой
расход
топлива,л
/100км
416
7,37
8,96
0,02
10,77
14,33
0,74
346,91
0,85
3,19
59,32
600
10,63
12,96
0,07
15,62
21,39
0,73
330,32
0,87
4,47
57,57
800
14,17
17,35
0,17
21,01
29,39
0,71
314,74
0,88
5,79
56,01
1000
17,72
21,81
0,33
26,55
37,58
0,71
301,71
0,88
7,07
54,70
1200
21,26
26,35
0,57
32,28
45,83
0,70
291,23
0,88
8,32
53,60
1400
24,80
30,98
0,90
38,24
53,97
0,71
283,31
0,88
9,55
52,74
1600
28,35
35,73
1,34
44,47
61,88
0,72
277,95
0,87
10,80
52,17
1800
31,89
40,61
1,91
51,00
69,39
0,74
275,14
0,86
12,11
52,01
2000
35,43
45,64
2,62
57,88
76,38
0,76
274,88
0,85
13,55
52,40
2200
38,98
50,82
3,49
65,14
82,69
0,79
277,18
0,84
15,25
53,58
2400
42,52
56,19
4,53
72,83
88,17
0,83
282,04
0,85
17,38
56,01
2600
46,06
61,75
5,76
80,97
92,69
0,87
289,45
0,87
20,32
60,42
2800
49,60
67,51
7,19
89,61
96,10
0,93
299,41
0,92
24,68
68,17
3000
53,15
73,51
8,85
98,78
98,25
1,01
311,93
1,03
31,69
81,68

---

Page 60

60
Таблица 11
-
Значения путевого расхода топлива автомобиляна 4–ой передаче по асфальтобетону
Исходные данные для расчета: КПД трансмиссии –η
тр
=0,86;
ρ
т
=0,73 г/см3 – плотность топлива;
коэффициент сопротивления качению – f
2
=0,018;
n
e,
мин
V
а,
км/ч
N
f1
, кВт
N
w
,
кВт
(N
Ѱ
+N
w
)/η
тр
приведенная
мощность
сопротивления
движению,
кВт
Ne', кВт
U - коэф.
Использован
ия
Мощности
двигателя
g
e
,
г/кВт час
К
u
- коэф.
Учитывающи
й
Изменение
g
e
при
изменении U
G
T
,
кг/час
Qs –
путевой
расход
топлива,
л/100км
416
11,20
8,20
0,08
0,19
14,33
0,01
346,91
3,59
0,24
57,71
600
16,16
11,90
0,25
0,57
21,39
0,03
330,32
3,50
0,66
56,89
800
21,54
16,03
0,59
1,36
29,39
0,05
314,74
3,36
1,44
55,84
1000
26,93
20,29
1,15
2,65
37,58
0,07
301,71
3,20
2,56
54,75
1200
32,31
24,72
1,99
4,58
45,83
0,10
291,23
3,02
4,03
53,70
1400
37,70
29,36
3,16
7,28
53,97
0,13
283,31
2,81
5,79
52,75
1600
43,09
34,24
4,71
10,86
61,88
0,18
277,95
2,57
7,77
51,93
1800
48,47
39,39
6,71
15,46
69,39
0,22
275,14
2,32
9,88
51,24
2000
53,86
44,84
9,21
21,21
76,38
0,28
274,88
2,05
11,98
50,66
2200
59,24
50,64
12,25
28,23
82,69
0,34
277,18
1,78
13,91
50,16
2400
64,63
56,81
15,91
36,65
88,17
0,42
282,04
1,50
15,51
49,69
2600
70,01
63,39
20,23
46,60
92,69
0,50
289,45
1,24
16,68
49,21

---

Page 61

61
8 Расчет коробки перемен передач
Коробки перемен передач предназначены для изменения величины
крутящего момента развиваемого двигателя и частоты вращения выходного
вала коробки передач.
Требования, предъявляемые к коробкам передач:
1 Обеспечение динамических и
экономических показателей
автомобиля, за счет правильного выбора передаточных чисел и количества
передач;
2 Обеспечение длительного и надежного отключения трансмиссии от
двигателя;
3 Простота управления работы коробки передач;
4 Не высокая шумность;
5 Высокий КПД коробки передач;
6 Возможность отбора мощности;
7 Возможность движения автомобиля задним ходом.
Порядок расчета коробки передач
Выбираем
схему коробки передач и изображаем
в виде
кинематической схемы (Рисунок 8.1).
Предварительно определяем межосевое расстояние между валами
коробки передач
W
a
3
MAX
W
M
a
a
⋅
=
,
(8.1)

---

Page 62

62
где
a
- коэффициент, для легковых автомобилей
a
= 14,5÷16,0, для грузовых
автомобилей
a
= 17,0÷21,5. Принимаем коэффициент
a
= 18.
3
16
,
368
18⋅
=
W
a
=129 мм.
Определим нормальный модуль, по эмпирической формуле
(
)
W
a
m
⋅
÷
=
04
,0
032
,0
,
(8.2)
Полученное значение модуля округляем до ближайшего значения по
ГОСТ9563-60, таблица 2.1.
Рисунок 8.1 - Кинематическая схема трех вальной четырехступенчатой
коробки передач

---

Page 63

63
Таблица 8.1- Модуль зубчатого зацепления по ГОСТ9563-60
ряд
m
1-й
1
1,25
2
2,5
3
4
6
8
10
12
16
20
2-й
1,375
1,75
2,25 2,75
3,5
4,5
7
9
11
14
18
22
m =
0,032·129= 4,128 мм. Выбираем модуль зубчатого зацепления
m =
4.
Приближенно определяем ширину зубчатого колеса по формуле
m
k
b
⋅
=
,
(8.3)
где k – коэффициент, k= 5÷8. Принимаем k= 7.
b = 7 · 4 = 28 мм.
Для легковых автомобилей
b
= 15÷25 мм, для грузовых автомобилей
b
=
20÷35, мм.
Определяем угол спирали зубьев
β
.
b
m
⋅
=
π
β
sin
,
(8.4)
28
4
14
,3
sin
⋅
=
β
= 0,45,
β = 28,69
0
.
Для легковых автомобилей

35
25 ÷
=
β
, для грузовых автомобилей

30
20÷
=
β
.
Определяем суммарное число зубьев пары шестерен
m
a
z
W
β
cos
2
⋅
⋅
=
Σ
,
(8.5)
4
69
,
28
cos
85
,
129
2
⋅
⋅
=
Σ
z
≈ 57.
Определяем число зубьев шестерен, исходя из того, что передаточные
числа всех передач должны соответствовать значениям передаточных чисел,
найденных в тяговом расчёте автомобиля (допустимое отклонение 5÷8%).

---

Page 64

64
Передаточное число пары шестерен привода промежуточного вала
П
U
=
1,8÷2,5.
1
)
85
,0
8,
0(
К
П
U
U
⋅
÷
=
,
(8.6)
26
,5
8,
0 ⋅
=
П
U
= 1,83 ≈ 1,8.
Число зубьев шестерни первичного вала должно быть z
1
= 17÷23.
Определяем число зубьев шестерни z
1
П
U
z
z
+
=
Σ
1
1
,
(8.7)
8,
1
1
57
1
+
=
z
= 20,57 ≈ 21. Принимаем z
1
= 21.
Число зубьев шестерни z
2
z
2
= z
Σ
- z
1
,
(8.8)
z
2
= 57 – 21 =36.
Определяем число зубьев всех шестерен. Для обеспечения
параллельности валов, необходимо выполнение следующего условия: суммы
чисел зубьев каждой пары шестерен должны быть равны (при условии, что у
всех шестерен одинаковые модули и углы наклона зубьев), т. е.
1
4
3
2
1
.......
+
Σ
+
=
=
+
=
+
=
i
i
z
z
z
z
z
z
z
,
(8.9)
где
i
z - число зубьев рассматриваемой шестерни.
Определяем передаточное число любой сменной пары
П
Кi
CMi
U
U
U
=
,
(8.10)
8,
1
26
,5
=
CMi
U
= 2,92.
Определяем число зубьев шестерен z
i
CM
i
U
z
z
+
=
Σ
1
,
(8.11)
92
,2
1
57
10
+
=
z
= 14,54≈ 15,
z
i+1
= z
Σ
- z
i
,
(8.12)

---

Page 65

65
z
9
= 57 – 15 = 42.
Уточняем межосевое расстояние между валами коробки передач
W
a
(
)
β
cos
2
2
1
z
z
m
a
W
+
⋅
=
,
(8.13)
(
)
69
,
28
cos
2
36
21
4
+
⋅
=
W
a
= 129,9 мм.
Определяем диаметр делительной окружности шестерни (Рисунок8.2)
β
cos
m
z
d
i
i
⋅
=
,
(8.14)
β
cos
4
21
1
⋅
=
d
= 95,78мм.
По полученным значениям модуля зубьев определяем размеры
шестерен.
Рисунок 8.2 - Расчетная схема зубчатого колеса
Определяем высоту головки зуба (Рисунок8.2)
m
h
a
=
,
(8.15)
a
h
= 4 мм.
Определяем высоту ножки зуба (Рисунок8.2)

---

Page 66

66
m
h
f
⋅
= 25
,1
,
(8.16)
f
h
=1,25⋅4 = 5 мм.
Определяем наружный диаметр шестерни (Рисунок8.2)
m
d
D
i
Нi
⋅
+
=
2
,
(8.17)
1
Н
D
= 95,78 + 2⋅4 = 103,78 мм.
Определяем диаметр шестерен по впадинам (Рисунок8.2)
m
d
D
i
Вi
⋅
−
=
5,
2
,
(8.18)
1
В
D
= 95,78 – 2,5⋅4 = 85,78 мм.
Проверяем прочность шестерен по контактным напряжениям:
прямозубых передач
(
)
[ ]
Н
К
К
H
MAX
W
СТ
U
b
U
K
M
a
σ
σ
≤
⋅
+
⋅
⋅
⋅
=
2
1
3
1
1
310
,
(8.19)
косозубых передач
(
)
[ ]
Н
К
К
H
MAX
W
СТ
U
b
U
K
M
a
σ
σ
≤
⋅
+
⋅
⋅
⋅
=
2
1
3
1
1
270
,
(8.20)
где
H
K
- коэффициент, учитывающий динамическую нагрузку и не
равномерность распределения нагрузки между зубьями и по ширине венца.
ϑ
β
α
H
H
H
H
K
K
K
K
⋅
⋅
=
,
(8.21)
где
α
H
K
- коэффициент, учитывающий неравномерность распределения
нагрузки между зубьями; для прямозубых колес принимают
α
H
K =1; для
косозубых колес в зависимости от окружной скорости и степени точности
α
H
K =1,0÷1,15, принимаем
α
H
K = 1,1;
β
H
K
- коэффициент, учитывающий неравномерность распределения по
ширине венца,
β
H
K
= 1,0÷1,45, принимаем
β
H
K
= 1,2.
ϑ
H
K - динамический коэффициент,
ϑ
H
K = 1,0÷1,1. Принимаем
ϑ
H
K = 1.
H
K
=1,1·1,2·1,1 = 1,5.
Значения
СТ
σ
не должны превышать

---

Page 67

67
у прямозубых шестерен 1500÷3000 МПа;
у косозубых шестерен 1000÷2500 МПа.
(
)
2
3
26
,5
28
1
26
,5
5,
1
16
,
368
9,
129
270
⋅
+
⋅
⋅
⋅
=
СТ
σ
= 444,577 МПа
[ ]
σ
≤
.
Проверяем зубья на выносливость по напряжениям изгиба
[ ]
σ
σ
β
≤
⋅
⋅
⋅
⋅
=
b
m
Y
Y
K
F
F
F
t
F
,
(8.22)
где
t
F
- условное окружное усилие, Н
1
2
d
M
F
MAX
t
⋅
=
,
(8.23)
091
,0
402
2⋅
=
t
F
= 8835 Н.
F
K
-
коэффициент
нагрузки,
учитывающий соответственно
распределение нагрузки между зубьями, неравномерность распределения по
длине контактной линии, динамическую нагрузку, возникающую в
зацеплении,
F
K
= 1,5 ÷ 2,4, принимаем
F
K
= 1,7;
F
Y
-
коэффициент формы зуба, находят из таблицы 8.1, исходя из
приведенного числа зубьев, принимаем
F
Y
= 0,106
;
β
Y
-
коэффициент, учитывающий изменения плеча действия нагрузки
по линии контакта косозубого колеса.
Таблица 8.1 – Коэффициент формы зуба
Z
Z≤15
16
17
18
19
20
21
22
24
F
Y
0,1
0,101 0,102
0,104
0,105
0,106
0.108
0,110 0,112
Z
28
30
32
35
37
40
45
50
55
F
Y
0,117 0,120 0,123
0,128
0,131
0,143
0,145
0,146 0,147

---

Page 68

68
Коэффициент, учитывающий изменения плеча действия нагрузки по
линии контакта косозубого колеса:
140
1
β
β
−
=
Y
,
(8.24)
140
69
,
28
1−
=
β
Y
= 0,8,
02976
,0
4
8,
0
106
,0
7,
1
8835
⋅
⋅
⋅
⋅
=
F
σ
≈10699,375 Па
[ ]
σ
≤
.
По полученным значениям определяем ориентировочные габаритные
размеры коробки передач по высоте и длине (принимая одинаковую ширину
всех шестерён, ориентировочные размеры включающих устройств,
необходимые зазоры и толщину стенок картера).

---

Page 69

69
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В данном курсовом проекте я произвел тяговый расчет автомобиля
МАЗ-500Ас двигателем ЗИЛ-130. Вычислил тягу, динамику и ускорения
автомобиля на разных передачах КПП. Также произвел расчет времени и
пути разгона автомобиля, баланс мощностей и топливную экономичность
автомобиля на данной передаче по разным типам дорожных покрытий.
Произвел проектировочный расчет коробки переменных передач. Закрепил
знания по основным разделам курса «Конструкция расчет и потребительские
свойства изделий».

---

Page 70

70
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
1.
Конструкция, расчет и потребительские свойства изделий.
Методические указания по курсовому проектированию. Составитель А.И.
Федотов.-Иркутск: Изд-во ИрГТУ, 2010. Часть 1-41с.
2.
Федотов А.И. Конструкция, расчет и потребительские свойства
изделий : курс лекций для специальности 190603 "Сервис трансп. и технол.
машин и оборудования (автомобил. трансп.)" / А. И. Федотов; Иркут.гос.
техн. ун-т, Каф. автомобил. трансп. - Иркутск: Изд-во ИрГТУ, 2007- Ч. 1 . -
Б.м.: Б.и., 2007. - 147 с.
3.
Федотов, А. И.Конструкция, расчет и потребительские свойства
автомобилей : учеб.пособие для вузов по специальности 190603 "Сервис
трансп. и технол. машин и оборудования (автомобил. транп.)" / А. И.
Федотов, А. М. Зарщиков; под общ.ред. А. И. Федотова; Иркут. гос. техн. ун-
т, Каф. "Автомобил. трансп." . - Иркутск: Изд-во ИрГТУ, 2007. - 335 с.
4.
Федотов А. И. Конструкция, расчет и потребительские свойства
изделий (автомобильный транспорт) : учеб.пособие для специальностей
190601-"Автомобили и автомобил. хоз-во"... / А. И. Федотов, А. М.
Зарщиков, И. М. Григорьев; ; Иркут.гос. техн. ун-т. - Иркутск: Изд-во
ИрГТУ, 2008-Ч. 1 . - Б.м.: Б.и., 2008. - 108 с.
5.
Вахламов, В. К. Автомобили: Конструкция и элементы расчета:
учеб.для вузов по специальности "Автомобили и автомобил. хоз-во" ... / В. К.
Вахламов . - М.: Академия, 2006. - 478 с.
6.
Литвинов
А.С.,
Фаробин Я.Е.,
Автомобиль.
Теория
эксплуатационных свойств. – М.: Машиностроение. 2011. – 238 с

---

Page 71

Приложение А

---

Page 72

72
Рисунок 1- Внешняя скоростная характеристика двигателя ЗИЛ-130

---

Page 73

73
Рисунок 2 – Тяговый баланс автомобиля МАЗ-500А

---

Page 74

74
Рисунок 3 – Динамический паспорт автомобиляМАЗ-500А

---

Page 75

75
Рисунок 4 – Характеристика ускорений автомобиля МАЗ-500А

---

Page 76

76
Рисунок 5 – Характеристика разгона автомобиля МАЗ-500А по пути и по
времени

---

Page 77

77
Рисунок 6 – Мощностной баланс автомобиля МАЗ-500А

---

Page 78

78
Рисунок 7 – Топливно-экономическая характеристика автомобиля МАЗ-500А

---

Page 79

79
Приложение Б

---

Page 80