Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
ЛАБА2.doc
Скачиваний:
17
Добавлен:
12.03.2015
Размер:
340.99 Кб
Скачать

Министерство высшего образования Российской Федерации

Казанский Государственный Технический университет им. А.Н.Туполева

Институт авиации, наземного транспорта и энергетики

Кафедра конструкции и проектирования летательных аппаратов

Методические указания к лабораторно-практической работе

по курсу «Автомобили. Теория»

Черников С.К., Ашихмин А.Н.

Построение тяговой характеристики и графика мощностного баланса автомобиля

Излагаются основные положения, связанные с определением тяговой характеристики и графика мощностного баланса. Приведены формулы для построения тяговой характеристики и графика мощностного баланса. Описана методика построения тяговой характеристики и графика мощностного баланса. В качестве примера построены тяговая характеристика и график мощностного баланса автомобиля ВАЗ-2101. В приложении приведены справочные материалы по ряду отечественных автомобилей.

(Для студентов специальности «Автомобили и автомобильные хозяйства»)

Цель работы:

1. Основные положения.

Уравнение Fк=F+Fв+Faj называется урав­нением тягового баланса автомобиля. В этом уравнении: - окружная сила на ведущих колесах;- сила сопротивления дороги;- сила сопротивления воздуха и- сила сопротивления разгону.

Графическое изображение уравне­ния тягового баланса в координатах сила — скорость на­зывается тяговой характеристикой автомобиля.

Рисунок 1. Тяговая характеристика автомобиля.

Окружная сила на ведущих колесах определяется соотношением

(1)

Крутящий момент на валу двигателя Ме находится по внешней характеристике двигателя. При этом имеется в виду, что

. (2)

В качестве радиуса качения используется статический радиус колеса

, (3)

здесь d – диаметр обода колеса, H – высота профиля шины.

Передаточное отношение трансмиссии

uT=ugui, (4)

здесь ug-передаточное отношение главной передачи; ui- передаточное отношение i-й передачи.

В расчетах можно принять, что к.п.д. трансмиссии приблизительно равен:

Таблица 1

Тип автомобиля

легковые

0,91—0,97

грузовые

0,85—0,89

Окружная сила на ведущих колесах ограничена сцеплением колес с дорогой. Максимальное значение окружной силы по условиям сцепления находится из соотношения

Fк= М/ r0 = (+f)Rzвед, (5)

где Rzвед нормальная реакция дороги, действующая на колеса ведущего мос­та автомобиля, - коэффициент сцепления с дорогой.

Значения коэффициента сцепления в зависимости от типа покрытия приведены в таблице 4, а значения коэффициента сцепления в зависимости от состояния асфальто-бетонного покрытия - в таблице 5 приложения.

Сила сопротивления дороги , (6)

Здесь Ga – вес автомобиля, (- угол подъема дороги).

Коэффициент сопротивления качению f для различных скоростей движения можно приближенно подсчитать по формуле

f=f0+kfv2. (7)

Величину для различных типов покрытий можно взять из таблицы 2. В тех случаях, когда действительное значениеkf неизвест­но, рекомендуется принимать kf=710-6. При небольших скоростях движения .

Таблица 2

Дорожные условия

Асфальтобетон

0,013...0,02

Гравий

0,020...0,025

Булыжник

0,025...0,05

Грунт:

сухой

0,025...0,035

после дождя

0,05...0,15

Песок:

сухой

0,1...0,3

влажный

0,06...0,15

Снежная укатанная

0,03...0,05

Сила сопротивления воздуха определяется соотношением:

(8)

Здесь -коэффициент сопротивления воздуха;- максимальная площадь поперечного сечения автомобиля (м);- скорость движения автомобиля (м/сек).

В таблице 3 приведены значения коэффициентов сопро­тивления воздуха основных типов автомобилей. При наличии прице­па коэффициент сопротивления для поезда больше, чем для одиночного авто­мобиля, на 20...30%, а у седельного автопоезда — примерно на 10 %.

Коэффициент сопротивления воздуха может быть подсчитан по формуле . (9)

Здесь - коэффициент лобового сопротивления;- плотность воздуха (=1.293кг/м3); -коэффициент учитывающий дополнительные сопротивления.

Таблица 3

Тип автомобиля

kв, Нс2м4

Гоночные

0,13...0,15

Легковые

0,15...0,35

Автобусы

0,25...0,4

Грузовые

0,5...0,7

Автопоезда

0,55...0,95

Пло­щадь лобового сопротивления Ав может быть определена по технической доку­ментации, а при ее отсутствии — при­ближенно по выражению

Ав=ВгНг, (10)

где  — коэффициент заполнения пло­щади: для легковых автомобилей =0,78...0,8; для грузовых =0,75...0,9 (большие значения принимаются для более тяжелых автомобилей); Вг и Нгнаибольшие ширина и высота автомобилей соответственно.

Обычно на тяговой характеристике показывается суммарная сила сопротивления дороги и воздуха. Сила сопротивления разгону может быть найдена как разность окружной силы на соответствующей передаче и суммарной силе сопротивления.

Скорость, м/с

Рисунок 2. График мощностного баланса.

Для оценки топливной экономичности автомобилей использу­ют уравнение мощностного баланса, иллюстрирующее распределение мощ­ности двигателя по видам сопротивле­ний Рkвaj.

Здесь Рk - мощность, подводимая к ве­дущим колесам;

Р - мощность, затра­чиваемая на преодоление сопротивле­ния подъему и качению;

Рв - мощность, затра­чиваемая на преодоление сопротивле­ния воздуха;

Paj - мощность, затрачи­ваемая на разгон автомобиля.

Для получения уравнения мощностного баланса необходимо все члены уравнения тягового баланса умно­жить на скорость автомобиля.

Таким образом величину Рk можно найти по соотношению

(11)

Величину Р+Рв, представляющую собой мощность, затрачиваемую на преодоление сопротивления движению, определим по

. (12)

Уравнение мощностного баланса, представленое в гра­фическом виде, называется графиком мощностного баланса (рисунок 2).

График иллюстрирует зависимость мощности, подводимой к ведущим колесам, а также суммарной мощности, затрачиваемой на преодоление сопротивления дороги и воздуха, от скорости движения на различных передачах. Разность этих двух мощностей дает мощность, кото­рую можно реализовать для разгона автомобиля. В настоящей работе мы ограничимся построением графика мощностного баланса только для высшей передачи.

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]