Методичка для КР по экспл.свойствам авто

Ja = f ( t ) и нанести на ней фазы торможения с указанием принимаемых в расчетах

времени реакции водителя, задержки срабатывания тормозного привода, времени нарастания замедления, торможения с постоянной интенсивностью. Затем следует произвести расчеты тормозного и остановочного путей при различных значениях ко-

эффициента сцепления шин с дорогой и скорости движения автомобиля в начале торможения и описать характер их изменения. По полученным значениям нужно по-

строить графики зависимостей S ост и S тор=f ( va ) и S ост и S тор = f ( x ).

Для анализа тормозных свойств автомобиля при выходе из строя того или

другого контура тормозного привода рабочей тормозной системы или тормозных механизмов необходимо воспользоваться уравнениями сил и моментов, действующих на автомобиль в процессе торможения. Определив из этих уравнений нормальные и

касательные реакции, действующие на затормаживаемые колёса, следует определить замедления, а затем тормозной и остановочный пути. Полученные значения

необходимо сравнить с соответствующими значениями при торможении технически исправного автомобиля и нормативными значениями, приведенными в стандартах

(ГОСТ 25478–91).

Для достижения оптимальных тормозных свойств автомобиля его тормозная

система должна быть спроектирована таким образом, чтобы в любой момент на лю-
бом колесе обеспечивалось соотношение	Ртор	x . Однако в результате того, что
	Z

при торможении из-за возникновения опрокидывающего момента М опр = Ри h, происходит перераспределение нормальных реакций на колесах передней и задней

осей, а также из-за непостоянства коэффициента сцепления шин с дорогой на каж-

дом колесе создать такую тормозную систему довольно сложно.

Для расчета нормальных реакций на колесах передней и задней осей (тележки) при наличии замедления необходимо воспользоваться, как и в предыдущем случае, уравнением моментов и сил, действующих на автомобиль при торможении. Для

определения координат центра масс автомобиля в горизонтальной плоскости берут-

ся из технической характеристики значения его полной и снаряженной масс, распределения масс по осям и базы автомобиля. Для многоосных автомобилей при нали-

чии тележки в качестве базы необходимо принять расстояние от оси передних колёс

до середины между колёсами тележки.

Координату центра масс в вертикальной плоскости, если её значение не указано в технической характеристике автомобиля, можно принять равной 1/3 от габаритного размера автомобиля по высоте.

Касательные реакции, возникающие в контакте колес с дорогой как ответные

на тормозные силы (моменты) в тормозных механизмах при взаимодействии (трении) тормозных колодок и тормозных барабанов (дисков) при торможении автомобиля, приближенно можно принять равными. Следовательно, определив максимально

возможные касательные реакции как произведение нормальных сил, действующих на колеса, и коэффициента сцепления шин с дорогой и умножив это произведение

на радиус колеса, получим значения тормозных моментов, возникающих в тормозных механизмах.

Графическое изображение зависимостей касательных реакций и тормозных

моментов от коэффициента сцепления шин с дорогой может быть изображено на одном графике с соответствующим выбором масштабов по оси ординат.

31

В заключении (выводах) по тормозным свойствам автомобиля даётся оценка

конструкции тормозной системы в сравнении с последними достижениями в мировом автомобилестроении, описываются преимущества и недостатки данного тормозного привода, даются оценка тормозных свойств по всем рассчитанным показа-

телям и анализ характера изменения тех или иных показателей, а также проводится сравнение полученных показателей со значениями, предусмотренными в отрасле-

вых стандартах или ГОСТ.

4.4. Топливно-экономические свойства автомобилей

Себестоимость автомобильных перевозок в значительной степени зависит от топливно-экономических свойств автомобилей – свойств, характеризующих расходы топлива автомобилями или автопоездами при выполнении ими транспортной рабо-

ты в реальных условиях эксплуатации.

Топливно-экономические свойства автотранспортных средств зависят от мно-

гих объективных факторов, таких как совершенство рабочего процесса двигателя, характеристики трансмиссии, соотношение между снаряженной и полной массой автомобиля, технико-эксплуатационные качества автомобильных дорог, организация

транспортного процесса и режимы движения, качество технического обслуживания и ремонта подвижного состава и др. Поэтому для анализа влияния различных факторов на топливно-экономические свойства автомобилей удобнее ввести два понятия:

топливную экономичность автомобилей и эксплуатационные расходы топлива.

Под топливной экономичностью понимается способность АТС выполнять транспортную работу (перевозку грузов, пассажиров и т.д.) при регламентированных (оговоренных стандартами) условиях с минимально возможными затратами топлива, т.е. способность АТС минимально расходовать топливо.

Эксплуатационный расход топлива характеризует топливоиспользование ав-

томобилями в реальных условиях эксплуатации, т.е. потребление топлива автомобилями при их конкретном техническом состоянии и при конкретных условиях эксплуатации.

Топливная экономичность АТС непосредственно связана с достижениями нау-

ки и техники в автомобилестроении, т.е. зависит от степени совершенства рабочего

процесса двигателя, конструкции и материалов агрегатов и узлов автомобиля, характеристик двигателя, трансмиссии, ходовой части и т. п.

На эксплуатационный расход топлива помимо топливной экономичности су-

щественное влияние оказывают техническое состояние узлов и агрегатов АТС, тип и состояние дорожного покрытия, атмосферные условия, квалификация водителя и его стиль вождения, тип и сложность маршрута, интенсивность движения, скорост-

ные и нагрузочные режимы и т.п.

В данной работе в качестве оценочных показателей топливно-экономических

свойств приняты контрольный расход топлива, топливная характеристика установившегося движения Qп= f ( va ) на дорогах с различным состоянием покрытия, зависимость удельного эффективного расхода топлива от степени использования

мощности g e =f (U) и зависимость удельной производительности автомобиля от

скорости движения Wy=f ( va ) на дорогах с различным состоянием покрытия. Контрольный расход топлива – это расход топлива в л/100 км при движении

автомобиля полной массы с установившейся скоростью по ровной горизонтальной

32

дороге с усовершенствованным покрытием. Скорость движения указывается в тех-

нической характеристике автомобиля.

Топливная характеристика установившегося движения - это зависимость путевого расхода топлива от скорости установившегося движения в заданных дорож-

ных условиях. Для определения расхода топлива при установившемся движении можно воспользоваться уравнением расхода топлива

Q•	1000 geN (NЉ+ N‰) KU KE	,	(20)
	36 T TP

где Qп – путевой расход топлива, л/100 км;

geN – удельный эффективный расход топлива двигателем при номинальной

мощности, г/кВт ч;

Nд и Nв – мощности, расходуемые соответственно на преодоление сопро-

тивления дороги и воздуха;

KU и KE – эмпирические коэффициенты, зависящие соответственно от сте-

пени использования мощности U и частоты вращения коленчатого вала двигателя E . Их определение объясняется в учебной литературе (по топливно-экономическим свойствам автомобилей) и в лекционном курсе;

а – скорость движения автомобиля, км/ч;

T – плотность топлива, кг/м3. При расчетах можно принять плотность бензина

750кг/м3, а дизельного топлива – 820 кг/м3;

TP – коэффициент полезного действия трансмиссии. Его определение рас-

сматривалось ранее (см. разд. 4.2 "Тягово-скоростные свойства").

Значение удельного эффективного расхода топлива при номинальной мощно-

сти может быть определено с учетом того, что для современных автомобильных

двигателей он на 5...10 % больше минимального удельного расхода топлива, приводимого обычно в справочной и технической литературе по автомобилям. Последний, как известно, зависит от типа и конструктивных особенностей двигателя и составляет 240...310 г/кВт ч для бензиновых двигателей и 190...240 г/кВт ч - для дизелей.

Приняв определенную скорость движения, найдя значения мощностей Nд и

Nв , коэффициентов Ku и KE и подставив их в уравнение расхода топлива, определяют путевой расход топлива. Определив таким образом не менее восьми значений, строят график зависимости Qп= f ( va ) . Затем по этому графику определяют значения контрольных расходов топлива для скоростей, установленных для данного автомобиля и приводимых в технической характеристике, и сравнивают эти значения с паспортными.

Обычно топливную характеристику установившегося движения рассчитывают и строят только для высшей передачи при движении автомобиля полной массы по

ровной горизонтальной дороге с усовершенствованным покрытием. В данной работе для учебных целей топливную характеристику установившегося движения необхо-

димо построить для всех передач при движении по дорогам с различным сопротивлением.

33

Зависимости удельного эффективного расхода топлива от степени использо-

вания мощности g e =f ( U ) необходимо рассчитать и построить для трёх частотных режимов работы двигателя (см. задание).

При конкретном частотном режиме работы двигателя и известных значениях

мощности, расходуемой на преодоление сопротивлений дороги и воздуха, опреде-

ляется удельный эффективный расход топлива (г/э кВт ч) с учетом КПД трансмис-

сии по следующей формуле :

ge	QП TP .		(21)
	Nд Nв
Определив необходимое для построения характеристики количество значений

g e	для различных степеней использования мощности двигателя U, строят график
g e	= f ( U ).

Для сравнительной оценки топливно-экономических свойств автомобилей, от-

личающихся по грузоподъемности (пассажировместимости), удобнее пользоваться другим параметром – удельной производительностью. Удельная производитель-

ность представляет собой отношение теоретической производительности автомобиля к расходу топлива на единицу пути или единицу транспортной работы.

Зависимость удельной производительности автомобиля от скорости движения

Wу = f ( va ср ) относится к комплексным характеристикам. Она характеризует эффек-
тивность работы автомобиля		(т км2/(л ч)) с учетом его грузоподъемности, скорости
движения и расхода топлива:		а
W у	МГР		ср	,	(22)
	QП

где М ГР – масса полезного груза (грузоподъёмность автомобиля).

В заключении по разделу необходимо отметить зависимость расхода топлива

автомобилями от типа и состояния дорожного покрытия, скорости движения и вклю-

ченной передачи, степени использования мощности и частоты вращения коленчатого вала двигателя.

РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА

1.Литвинов А.С., Фаробин Я.Е. Автомобиль. Теория эксплуатационных свойств: Учебник для вузов по специальности “Автомобили и автомобильное хозяйство”. М.: Машиностроение, 1989. 240 с.

2.Гришкевич А.И. Автомобили. Теория: Учебник для вузов. Минск: Высш. шк.,

1986. 208 с.

3.Мощностной баланс автомобиля / В.А. Петрушков, В.В. Московкин, А.Н. Евграфов; Под общ. ред. В.А. Петрушкова. М.: Машиностроение, 1984. 160 с.

34

4.Испытания автомобилей: Учебник для машиностроительных техникумов по специальности “Автомобилестроение” / И.В. Балабин, Б.А. Куров, С.А. Лаптев. 2-е

изд., перераб. и доп. М.: Машиностроение, 1988. 192 с.

5.Высоцкий М.С., Беленький Ю.Ю., Московкин В.В. Топливная экономичность автомобилей и автопоездов. Минск: Наука и техника, 1984. 208 с.

6.Топливная экономичность автомобилей с бензиновыми двигателями / Т. У.

Асмус, К Боргнакке, С. К. Кларк и др.; Под ред. Д. Хиллиарда, Дж. С. Спрингера;

Пер. с англ. М.: Машиностроение, 1988. 504 с.

7. Токарев А.А. Топливная экономичность и тягово-скоростные качества автомобиля. М.: Машиностроение, 1982. 224 с.

8.Сафиуллин Р.Н., Башкардин А.Г. Автомобили.ч.2.Эксплатационные свойства АТС. Учебное пособие..СПб СПБГАСУ.2009

35

Учебное электронное издание

Составители:

Башкардин Анатолий Григорьевич Cафиуллин Равиль Нуруллович

АВТОМОБИЛИ. Часть 2. ЭКСПЛУАТАЦИОННЫЕ СВОЙСТВА

Санкт-Петербургский государственный архитектурно-строительный университет. 198005, Санкт-Петербург, 2-я Красноармейская, 4.

36