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

n,об/мин	UI	UII	UIII	UIV	UV	Uз.х.
0,322798	1,108111	2,291262	4,30047	6,395702	0,321036
1,29119	4,432446	9,165049	17,20188	25,58281	1,284144
2,905178	9,973003	20,62136	38,70423	57,56132	2,889324
5,16476	17,72978	36,66019	68,80752	102,3312	5,136576
8,069938	27,70279	57,28155	107,5117	159,8925	8,0259
11,62071	39,89201	82,48544	154,8169	230,2453	11,5573
15,81708	54,29746	112,2718	210,723	313,3894	15,73076
20,65904	70,91914	146,6408	275,2301	409,3249	20,5463
26,1466	89,75703	185,5922	348,3381	518,0518	26,00392
32,27975	110,8111	229,1262	430,047	639,5702	32,1036
39,0585	134,0815	277,2427	520,3569	773,8799	38,84536
46,48284	159,5681	329,9417	619,2677	920,9811	46,22918
54,55278	187,2708	387,2233	726,7794	1080,874	54,25508

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.

n об/мин	UI	UII	UIII	UIV	UV	Uз.х.
0,23377	1,486856	4,420852	11,36757	20,61703	0,231859
1,870161	11,89485	35,36682	90,94057	164,9363	1,854874
6,311795	40,14512	119,363	306,9244	556,6599	6,2602
14,96129	95,15881	282,9345	727,5246	1319,49	14,83899
29,22127	185,857	552,6065	1420,946	2577,129	28,98241
50,49436	321,161	954,9041	2455,395	4453,279	50,0816
80,18317	509,9917	1516,352	3899,077	7071,642	79,52773
119,6903	761,2705	2263,476	5820,197	10555,92	118,7119
170,4185	1083,918	3222,801	8286,96	15029,82	169,0254
233,7702	1486,856	4420,852	11367,57	20617,03	231,8593
311,1481	1979,006	5884,154	15130,24	27441,27	308,6047
403,9549	2569,288	7639,233	19643,16	35626,23	400,6528
513,5931	3266,623	9712,612	24974,55	45295,62	509,3948

Значение коэффициента обтекаемости приведены в таблице 13.

Таблица 13 – Значение коэффициента обтекаемости

Автотранспортное средство	kw
Легковые автомобили	0,2…0,35
Автобусы капотной компоновки	0,45…0,55
Автобусы вагонной компоновки	0,35…0,45
Бортовые грузовые автомобили	0,5…0,7
Грузовые автомобили с кузовом «фургон»	0,5…0,6
Автомобили-цистерны	0,55…0,65
Автопоезда	0,85…0,95
Спортивные автомобили	0,15…0,2

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