2 Проверочный тяговый расчёт автомобиля
2.1 Расчёт кинематической скорости по передачам
Кинематическая скорость автомобиля в функции угловой скорости коленчатого вала двигателя определяется по формуле:
.
(2.1)
Тогда:
м/с.
Для
других значений скоростей коленчатого
вала и других передач расчет производится
аналогично. Значения скоростей
записываются в соответствующие графы
таблицы 2.1 строим график зависимости
.
2.2 Расчёт тяговой характеристики автомобиля
Касательная сила тяги на ведущих колесах автомобиля определяется выражением:
(2.2)
Для
движения автомобиля на первой передаче
при скорости вращения коленчатого вала
двигателя
об/мин определяем значение касательной
силы тяги на ведущих колесах:
Н.
Для
остальных значений угловой скорости
вращения коленчатого вала двигателя и
высших передач значения касательной
силы тяги на ведущих колесах автомобиля
рассчитываем аналогично, и результаты
сводим в таблицу 2.1 и строим график
зависимости
.
Сила сопротивления воздуха при движении автомобиля определяется выражением:
(2.3)
где
—
коэффициент обтекаемости:
.
При
движении автомобиля со скоростью
м/с сила сопротивления воздуха равна:
Н.
Для
остальных значений угловой скорости и
высших передач значения силы сопротивления
воздуха рассчитываем аналогично, и
результаты сводим в таблицу 2.1 и
строим график зависимости
.
2.3 Расчёт динамической характеристики автомобиля
Динамической характеристикой автомобиля называется графическое изображение зависимости динамического фактора от скорости движения при различных передачах и полной нагрузке на автомобиль.
Величину динамического фактора на каждой скорости для всех передач определим по формуле:
(2.4)
.
Рассчитанные
значения динамического фактора для
каждой передачи при расчетных значениях
угловой скорости коленчатого вала
двигателя заносятся в таблицу 2.1, и
по ним строится динамическая характеристика
автомобиля
.
2.4 Расчёт ускорений автомобиля по передачам
Максимально возможные ускорения автомобиля при движении в заданных дорожных условиях вычисляются, используя динамическую характеристику по формуле:
(2.5)
где
—
динамический фактор;
‑
коэффициент
дорожного сопротивления при предельных
условиях движения;
‑
коэффициент
учета вращающихся масс для i-ой
передачи:
.
(2.6)
Принимаем
,
.
Следовательно, коэффициент учета
вращающихся масс для первой передачи
равен:
;
- для второй передачи:
;
- для третей передачи:
;
- для четвертой передачи:
;
Ускорение
автомобиля на первой передаче при
угловой скорости вращения коленчатого
вала
об/мин равно:
Для
остальных значений угловой скорости
вращения коленчатого вала двигателя и
высших передач значения ускорения
автомобиля рассчитываются аналогично,
результаты сводятся в таблицу 1. В
таблицу вносятся также рассчитанные
значения коэффициентов учета вращающихся
масс
,
и по полученным данным строится график
ускорений автомобиля
.
Таблица 2.1— Результаты расчета скоростной, тяговой и динамической характеристик и ускорений автомобиля по передачам
|
|
ui |
δi |
n, об/мин |
880 |
1224 |
1568 |
1912 |
2256 |
2600 |
2944 |
3288 |
3632 |
3976 |
4400 |
4744 |
5088 |
|
1 передача |
3,75 |
1,59 |
υ, м/с |
1,79 |
2,48 |
3,18 |
3,88 |
4,58 |
5,27 |
5,97 |
6,67 |
7,37 |
8,06 |
8,93 |
9,62 |
10,32 |
|
ψυ |
0,0200 |
0,0201 |
0,0201 |
0,0202 |
0,0202 |
0,0203 |
0,0204 |
0,0205 |
0,0206 |
0,0207 |
0,0209 |
0,0210 |
0,0212 |
|||
|
Pk, H |
3385,81 |
3658,63 |
3879,28 |
4047,75 |
4164,05 |
4228,17 |
4240,11 |
4199,87 |
4107,46 |
3962,87 |
3712,51 |
3451,35 |
3138,02 |
|||
|
Pв, Н |
1,27 |
2,45 |
4,02 |
5,98 |
8,32 |
11,06 |
14,18 |
17,68 |
21,58 |
25,86 |
31,67 |
36,82 |
42,35 |
|||
|
D |
0,30 |
0,32 |
0,34 |
0,36 |
0,37 |
0,37 |
0,37 |
0,37 |
0,36 |
0,35 |
0,32 |
0,30 |
0,27 |
|||
|
j, м/с^2 |
1,71 |
1,86 |
1,97 |
2,06 |
2,12 |
2,16 |
2,16 |
2,14 |
2,08 |
2,00 |
1,86 |
1,72 |
1,55 |
|||
|
2 передача |
2,10 |
1,21 |
υ, м/с |
3,18 |
4,43 |
5,67 |
6,92 |
8,16 |
9,41 |
10,65 |
11,90 |
13,14 |
14,38 |
15,92 |
17,16 |
18,41 |
|
ψυ |
0,0201 |
0,0202 |
0,0204 |
0,0205 |
0,0207 |
0,0210 |
0,0212 |
0,0216 |
0,0219 |
0,0223 |
0,0228 |
0,0232 |
0,0237 |
|||
|
Pk, H |
1898,37 |
2051,34 |
2175,06 |
2269,52 |
2334,72 |
2370,67 |
2377,37 |
2354,81 |
2302,99 |
2221,92 |
2081,55 |
1935,12 |
1759,44 |
|||
|
Pв, Н |
4,03 |
7,80 |
12,79 |
19,02 |
26,48 |
35,17 |
45,09 |
56,25 |
68,63 |
82,25 |
100,75 |
117,11 |
134,71 |
|||
|
D |
0,17 |
0,18 |
0,19 |
0,20 |
0,20 |
0,21 |
0,20 |
0,20 |
0,20 |
0,19 |
0,17 |
0,16 |
0,14 |
|||
|
j, м/с^3 |
1,19 |
1,30 |
1,38 |
1,44 |
1,48 |
1,50 |
1,49 |
1,47 |
1,42 |
1,35 |
1,23 |
1,11 |
0,97 |
|||
|
3 передача |
1,38 |
1,11 |
υ, м/с |
4,84 |
6,73 |
8,62 |
10,51 |
12,40 |
14,30 |
16,19 |
18,08 |
19,97 |
21,86 |
24,20 |
26,09 |
27,98 |
|
ψυ |
0,0203 |
0,0205 |
0,0208 |
0,0212 |
0,0217 |
0,0222 |
0,0229 |
0,0236 |
0,0244 |
0,0253 |
0,0264 |
0,0275 |
0,0286 |
|||
|
Pk, H |
1249,03 |
1349,68 |
1431,08 |
1493,22 |
1536,13 |
1559,78 |
1564,18 |
1549,34 |
1515,25 |
1461,91 |
1369,55 |
1273,21 |
1157,62 |
|||
|
Pв, Н |
9,31 |
18,01 |
29,55 |
43,94 |
61,17 |
81,25 |
104,17 |
129,93 |
158,54 |
189,99 |
232,72 |
270,53 |
311,18 |
|||
|
D |
0,11 |
0,12 |
0,12 |
0,13 |
0,13 |
0,13 |
0,13 |
0,12 |
0,12 |
0,11 |
0,10 |
0,09 |
0,07 |
|||
|
j, м/с^3 |
0,79 |
0,86 |
0,91 |
0,94 |
0,96 |
0,95 |
0,93 |
0,90 |
0,84 |
0,77 |
0,65 |
0,54 |
0,41 |
|||
|
4 передача |
0,96 |
1,07 |
υ, м/с |
6,94 |
9,66 |
12,37 |
15,09 |
17,80 |
20,52 |
23,23 |
25,94 |
28,66 |
31,37 |
34,72 |
37,44 |
40,15 |
|
ψυ |
0,0205 |
0,0210 |
0,0217 |
0,0225 |
0,0235 |
0,0246 |
0,0259 |
0,0274 |
0,0290 |
0,0308 |
0,0333 |
0,0354 |
0,0377 |
|||
|
Pk, H |
870,38 |
940,51 |
997,23 |
1040,54 |
1070,44 |
1086,92 |
1089,99 |
1079,65 |
1055,89 |
1018,72 |
954,36 |
887,23 |
806,68 |
|||
|
Pв, Н |
19,17 |
37,08 |
60,86 |
90,48 |
125,97 |
167,31 |
214,51 |
267,57 |
326,48 |
391,26 |
479,26 |
557,12 |
640,83 |
|||
|
D |
0,07 |
0,08 |
0,08 |
0,08 |
0,08 |
0,08 |
0,08 |
0,07 |
0,06 |
0,06 |
0,04 |
0,03 |
0,01 |
|||
|
j, м/с^4 |
0,50 |
0,54 |
0,56 |
0,56 |
0,55 |
0,52 |
0,47 |
0,40 |
0,32 |
0,22 |
0,08 |
-0,06 |
-0,21 |