Фактор обтекаемости автомобиля формула

Коэффициент обтекаемости АТС различных типов

Таблица 2.4

Определение фактора обтекаемости

Фактор обтекаемости W, кг/м, рассчитывают по формуле:

где K – коэффициент обтекаемости, кг/м3 (Н·с2/м4); F – площадь Миделя, м2.

Коэффициент обтекаемости приведен в таблице 2.4 [2].

Площадь Миделя – лобовую площадь, равную площади проекции автомобиля на плоскость, перпендикулярную его продольной оси F, м2, для грузовых и легковых АТС соответственно, приближенно можно определить по формулам:

где B – колея АТС, м; Hг – габаритная высота АТС, м; Вг – габаритная ширина АТС, м; α – коэффициент заполнения площади.

Коэффициент заполнения площади α = 0,8 [3].

Источник

Определение фактора обтекаемости автомобиля

При движении автомобиля в неподвижной воздушной среде сила сопротивления воздуха Pw определяется по формуле:

(31)

где: k_w– коэффициент обтекаемости, Н*с 2 /м 4 ;

F_А – площадь лобового сопротивления, м 2 ;

V – скорость движения автомобиля, м/с.

Коэффициент обтекаемости k_w зависит от формы кузова и углов натекания и стекания воздушного потока. Обычно коэффициент обтекаемости определяют экспериментально, он численно равен силе сопротивления воздуха в ньютонах, создаваемой 1м 2 лобовой площади автомобиля при его движении со скоростью 1 м/с.

Лобовой площадью называют площадь проекции автомобиля на плоскость, перпендикулярную продольной оси автомобиля. Определить точное значение лобовой плоскости легкового автомобиля довольно сложно из-за сложной формы его поперечного контура.

Площадь лобового сопротивления с достаточной степенью точности (погрешность не более 10%) можно определить следующим образом:

Для легкового автомобиля:

(32)

Для грузового автомобиля:

(33)

где: В_А – наибольшая ширина автомобиля, м;

Н_А – наибольшая высота автомобиля, м.

При расчетах силы сопротивления воздуха определяют место приложения данной силы, так называемый центр парусности.

Точное положение центра парусности автомобиля определяется опытным путем в аэродинамической трубе. Для приблизительных расчетов принимают высоту центра парусности, равную половине высоты автомобиля.

Проводим аналогичные расчеты для других значений и полученные данные сводим в таблицу 11.

Таблица 11 – Значение силы сопротивления воздуху

Мощность, необходимая для преодоления сопротивления воздуха определяется по следующей формуле:

(34)

Проводим аналогичные расчеты для других значений и полученные данные сводим в таблицу 12.

Таблица 12 – Значение мощности, необходимой для преодоления силы сопротивления в кВт.

Значение коэффициента обтекаемости приведены в таблице 13.

Таблица 13 – Значение коэффициента обтекаемости

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском:

Источник

Коэффициент обтекаемости АТС различных типов

Таблица 2.4

Определение фактора обтекаемости

Распределение полной массы по мостам

Коэффициент снаряженной массы легковых АТС

Таблица 2.3

Коэффициент снаряженной массы городских автобусов

Таблица 2.2

Коэффициент снаряженной массы грузовых АТС

Таблица 2.1

Примечание: Vh – рабочий объем двигателя, л.

Массу пассажира принимают [2] Мп = 75 кг.

Для грузовых АТС [2]:

— грузоподъемностью до 5 тонн – Z = 1;

— грузоподъемностью более 5 тонн – Z = 2.

Норму багажа принимают [3]:

— для грузовых АТС и городских автобусов – Нб = 5 кг/чел;

— для междугородних автобусов – Нб = 15 кг/чел;

— для легковых АТС – Нб = 10 кг/чел.

Распределение полной массы по мостам необходимо знать для выбора шин и определения по их размерам радиусов колес, а также для определения максимально возможной по сцеплению тяговой силы, величина которой используется при выборе передаточного числа низшей передачи трансмиссии.

Для грузовых АТС распределение нагрузки между мостами зависит главным образом от того, для каких дорог предназначен автомобиль.

У грузовых АТС, предназначенных для эксплуатации по дорогам всех категорий (I ÷ V), массу, приходящуюся на задний мост М2, кг, можно определить по формуле:

Для АТС повышенной проходимости с колесной формулой 4×4 и 6×4, 6×6 (масса, приходящаяся на балансирную тележку) соответственно:

У легковых автомобилей распределение полной массы по мостам зависит в основном от компоновки.

У автомобилей переднеприводной компоновки:

Распределение полной массы у автобусов в основном зависит от их назначения.

У автобусов местного сообщения:

Для микроавтобусов распределение полной массы находят аналогично легковым автомобилям.

Нагрузку, приходящуюся на передний мост М1, кг, рассчитывают по формуле:

Фактор обтекаемости W, кг/м, рассчитывают по формуле:

где K – коэффициент обтекаемости, кг/м3 (Н·с2/м4); F – площадь Миделя, м2.

Коэффициент обтекаемости приведен в таблице 2.4 [2].

Площадь Миделя – лобовую площадь, равную площади проекции автомобиля на плоскость, перпендикулярную его продольной оси F, м2, для грузовых и легковых АТС соответственно, приближенно можно определить по формулам:

где B – колея АТС, м; Hг – габаритная высота АТС, м; Вг – габаритная ширина АТС, м; α – коэффициент заполнения площади.

Коэффициент заполнения площади α = 0,8 [3].

Источник

Проект легкового автомобиля, грузоподъемностью 4 человека, микрохэтчбэк

Принимаем КПД трансмиссии :

= 0,92

1.1.7 Фактор обтекаемости автомобиля kF

и проектируемого автомобиля выбирают, ориентируясь на литературные данные. Его можно выбирать ориентировочно по таблице:

Принимаем фактор обтекаемости kF = 0,55

1.2 Тяговый расчёт автомобиля

1.2.1 Определение эффективной мощности двигателя и построение внешней скоростной характеристики двигателя

Для определения необходимой эффективной мощности двигателя используют уравнение мощностного баланса. Поскольку в исходных данных на курсовую работу задана максимальная скорость движения автомобиля и его грузоподъёмность, реализации этих исходных параметров проектируемого автомобиля определяют эффективную мощность двигателя при реализации его максимальной скорости при номинальной грузоподъёмности. Эта мощность может быть определена по формуле:

Pev = (1)

где Рv – мощность двигателя при максимальной скорости движения, кВт;

fv – коэффициент сопротивления качению колёс автомобиля при его

максимальной скорости движения;

Vmax – максимальная (проектная) скорость автомобиля;

kF – фактор обтекаемости автомобиля, Нс2/м2.

При скоростях свыше 20…22 м/с, коэффициент сопротивления качению можно определить по зависимости:

движении автомобиля со скоростью меньше

Va – текущее значение скорости движения автомобиля.

Pev = кВт

Мощность определяется по зависимости (1), соответствует частоте оборотов коленчатого вала двигателя , при которой скорость движения автомобиля будет максимальной.

Для бензиновых двигателей легковых автомобилей и автобусов:

430…550 с-1, =(1,15…1,20)

принимаем 430 с-1, = 1,15*430= 494,5 = 495 с-1

= 70…80 с-1 (принимаем 75)

Типа двигателя выбираем, исходя из определённой максимальной мощности, назначения автомобиля, условий его эксплуатации, установленных в задании на курсовую работу.

Принимаем за аналог двигатель автомобиля изображённого на рис.3.

Внешняя скоростная характеристика двигателя – это совокупность графиков, устанавливающих зависимость эффективной мощности Pe от крутящего момента Ме, от частоты вращения коленчатого вала двигателя при полностью открытой дроссельной заслонке или полной подаче рейки топливного насоса. Эти параметры могут быть определены по зависимостям:

Pe_max = ,кВт (2)

a,b,c – эмпирические коэффициенты, которые могут быть найдены по таблице:

Бензиновый(выбранный нами)

Pe_max = = 35,47 кВт

Текущее значение эффективной мощности определяем по зависимости:

Ре = Ре_max = 33,746кВт

Для бензиновых двигателей легковых автомобилей и автобусов выбирают 7…8 значений от =75 с-1 до = 495 с-1 :

y =

1. = 75 6. 355+70 = 425

2. 75+70 = 145 7. 425+70 = 495

3. 145+70 = 215Исходные данные для расчёта внешней скоростной

4. 215+70 = 285характеристики ДВС заносим в ПРИЛОЖЕНИЕ 4

5. 285+70 = 355для дальнейшего подсчёта на ЭВМ.

1.2.2 Расчёт передаточных чисел трансмиссии

Для определения передаточных чисел необходимо выполнить ПРИЛОЖЕНИЕ 5 на ЭВМ используя следующие данные:

1. Посадочный диаметр обода колеса, дюймы d = 13

(выбираем по справочнику)

2. Ширина профиля шины, мм B = 165

(выбираем по справочнику)

3. Максимальная угловая скорость коленчатого вала, рад/с wmax = 495

4. Максимальная скорость автомобиля, м/сVmax = 35

5. Минимальное передаточное число коробки Ukmin = 1

6. Максимальный крутящий момент, Н*м Мmax = 103

7. КПД трансмиссии = 0,92

8. Сцепной вес автомобиля, Н:

Gсц = 0,9*3903,933 = 3513,0591 Н

9. Коэффициент сцепления = 0,7

10. Полный вес автомобиля, Н Ga = 8484,651

11. Коэффициент сопротивления дороги = 0,33

12. Минимальная угловая скорость коленчатого вала, рад/сwmin = 75

13. Число передач переднего хода в коробке передачN = 5

По данным, рассчитанным по ПРИЛОЖЕНИЮ 5, получаем значения передаточных чисел коробки передач.

Передаточные числа коробки передач, подобранные по закону геометрической прогрессии, обеспечивают наибольшую интенсивность разгона автомобиля, однако используемая мощность двигателя на каждой передаче, остаётся одинаковый и не превышает 75% номинальной мощности двигателя. Коробка передач с такими передаточными числами вызывает повышенный расход топлива. Чтобы понизить расход топлива на тех передача, которые используются наиболее часто, необходимо производить корректировку ряда передаточных чисел и приближая передаточные числа к гармоническому ряду. Для корректировки передаточных чисел можно использовать графоаналитический метод. В основу этого метода положена графическая зависимость использования мощности двигателя (в %) при движении автомобиля на различных передачах от удельного суммарного сопротивления движению.

Источник

AllTransportation

Транспорт сегодня

Расчет расхода топлива по методике проф. Говорущенко Н.Я

Фактор обтекаемости определяется по формуле:

Н.

где k – коэффициент сопротивления воздуха, Н.с2/м4 (k = 0,61);

– коэффициент заполнения лобовой площади, для автобусов принимается равным – 0,97.

Вес автомобиля (порожний, нагруженный, груженый), определяется по формуле:

Н; (1.11)

;

;

;

где g = 9,81 м/с2 – ускорение свободного падения тела;

Ма – масса автомобиля, кг.

Исходные данные выбираются из справочника или приложения для данной марки автомобиля.

При выборе передаточного числа главной передачи, необходимо учитывать, что на некоторых автомобилях главная передача двухступенчатая.

Некоторые автомобили имеют раздаточные коробки, мультипликаторы или делители. В этом случае передаточное число высшей передачи коробки перемены передач необходимо умножить с большим передаточным числом раздаточной коробки или меньшим передаточным числом мультипликатора или делителя, КПД трансмиссии в расчете принимается постоянным, а значение брать из приложения. Масса порожнего автомобиля соответствует массе снаряженного автомобиля, а масса груженного – полной массе автомобиля.

Рассчитываем расход топлива при движении автомобиля на разных нагрузках и сводим в таблицу 1.1

Для порожнего, полугруженого и груженого автомобиля

Источник