3.4 Результаты анализа тяговой характеристики

По результатам расчетов тяговой и динамической характеристик представленных в таблица 3.2. и рис.3.1 можно сделать следующий вывод:

1. Диапазон реализуемой АТС силы тяги следующий – Р_т=(5422,07..1214,54.),Н

2. Диапазон силы сопротивления движению в задан­ных дорожных условияхР_с=(2579,16...481,96),Н.

3. Сила сопротивления воздуха Р_в увеличивает значение Р_с при максимально возможной скорости АТС т.е. при (Р_т Р_с):

а) на горизонтальном участке дорогиР_с/Р_f = 2579,16/1303,3=1,978 раза,

где Р_с - сила сопротивления движению АТС с учетом Р_в, Н

Р_f – сила сопротивления качению АТС без учета Р_в, Н

Р_f =m_af=Р_с-Р_в=2579,16 –1275,86=1303,3 (3.11)

б) на подъеме с заданным i :Р_с^п/(Р_f+Р_i) = 3672,84/(1303,3+1093,68) = 1,532раза.

где Р_с^п - сила сопротивления движению АТС на подъем с учетом Р_в, Н

Р_f – сила сопротивления качению АТС без учета Р_в, Н

Р_i – сила сопротивления подъему АТС без учета Р_в, Н

Р_f =m_a=Р_с-Р_в=2579,16-1275,86=1303,3

Р_i=m_ai= Р_с^п-Р_в-Р_f == 1093,68 (3.12)

5. Результаты анализа динамической характеристики

Динамическая характеристика (ДХ) представлена графиком на рисунке3.2 используя значения V_a, D, D_, f, i, взятые из таблиц 3.2 – 3.3

Результаты анализа ДХ представлены в таблице 3.4 значениями максимально возмож­ной скорости V_{a max} на горизонтальной дороге и подъеме с за­данными значениями f и i, скорости V_{D max}, обеспечивающей максимальную силу тяги, уклона i_max, который может преодо­леть АТС при заданном f (используя формулу D==f+i).

Максимально возмож­ную скорость V_{a max} на горизонтальной дороге для каждой передачи определяем по табл.5 при условии, что (Р_т Р_с или j0) или по графику тяговой характеристики АТС рисунок 3.1

Максимально возмож­ную скорость V_{a max} на подъем с за­данными значениями f и i для каждой передачи определяем по таблице 3.2 при условии, что (Р_т Р_с^п ) или по графику тяговой характеристики АТС рисунок 3.1

Скорости V_{D max}, обеспечивающей максимальную силу тяги, для каждой передачи определяем по графику динамической характеристики АТС рисунок 3.2

Для определения максимального продольного уклона i_max, который может

преодо­леть АТС при заданном f на каждой передаче воспользуемся формулой :

Для 1-ой передачи

i = D_max – f (3.13)

i = 0,426-0,038=0,388

где D_max- максимальный динамический фактор (для каждой передачи свой)

f- коэффициент сопротивления качению соответствующий D_max,

Аналогично рассчитываем эти параметры для остальных передач КПП.

Результаты расчета и анализа сведем в таблицу 3.4

Таблица 3.4 – Результаты анализа динамической характеристики

Параметр	Номер передачи
	1	2	3	4	5
Va max (i=0)	41,00	71,42	109,11	122,76	116,46
Va max (i=0,08)	41,00	71,42	81,8	0	0
VDmax	5,17	9,02	11,15	11,37	9,25
imax (f= 0,035 ,  =0,5)	0,165	0,16	0,143	0,115	0,08
imax (f =0,035 ,  =0,1)	0,029	0,028	0,008	-0,020	-0,05
imax (f=0,035, =0,9)	0,33	0,326	0,306	0,277	0,247

На рисунке 3.3 изображен график ускорений АТС на всех передачах КПП.

По графику можно определить максимальную скорость АТС на всех передачах (при j0). При построении гра­фика допускают, что в период буксования сцепления при трогании автомобиля V_а возрастает по линейному закону в диа­пазоне скорости 0...V_min, тогда

время разгона до скорости V_min, с

t_o= (3.14) t_o=

где j_ср=0,5 j_o – среднее ускорение, м/с²

V_min – начальное значение (из таблицы 3.4) скорости разгона АТС на первой передаче, м/с

j_o - начальное значение (из рисунка 3.3) ускорения АТС на первой передаче, м/с²

при этом пройденный путь, м

S_o=0,5t_o (3.15)

S_o=0,5= 2,06

где t_o= время разгона до скорости V_min, с

V_min – начальное значение скорости разгона АТС на первой передаче, м/с.

График ускорений рисунок 3.3 позволяет определить моменты пере­ключения передач. В частности, если кривые пересекаются, то переключать передачи следует при скорости, соответствующей точке пересечения (на рисунке 3.3). Если кривые ускорений не пересекаются, то АТС следует разгонять до максимально возможной скорости (точки пересечения кривых на графике), а затем переключится на соседнею повышенную передачу.

3.6 Расчет и анализ скоростной характеристики.

Скоростную характеристику, то есть зависимость скорости АТС от времени и пути разгона ( V_a=f(t_p);V_a=f(S_p)), рассчитывают используя результаты таблицы 3.2. В частности, используя значения V_a на каждой передаче, сначала определяют среднею скорость в интервале V_a=(V_i+1-V_i), которая равна

V_ai =( 2,585- 2,07)=0,515 (3.16)

Для 1 передачи: V_срi=0,5(V_ai + V_a(i+1)), (3.17)

Для 1 передачи: V_срi=0,5(2,07+ 3,1)=2,585

Значения j из таблицы 3.2 используют при расчете его среднего значения в каждом интервале V_a:

J_срi=0,5(j_i + j_(i+1)) (3.18)

Для 1 передачи: J_срi=0,5(2,745+2,859)=2,802

Результаты расчетов V_срi и J_срi представляют в таблице 3.5. Приняв V за шаг интегрирования и интегрируя приближенным методом функцию j=f(V_a), определяют время разгона АТС в каждом интервале скорости, представляя результаты в соответствующей строке таблицы 3.5:

t_pi=V_a/j_срi, (3.19)

Для 1 передачи:t_pi=0,515/2,802=0,1837

Для удобства использования значений времени разгона при построении графиков целесообразно целесообразно интервальный вид записи этого параметра преобразовать в числовой ряд с последовательно нарастающим итогом:

t_p1=t_p1 ; t_p2=t_p1+t_p2 ; t_pi=t_pi (3.20)

Для 1 передачи: t_p1=0.1837 ; t_p2=0,1837+0,1792=0,3630 и т.д.

В этом случаи конечное значение t_p будет соответствовать времени разгона АТС на конкретной передаче.

Путь разгона АТС рассчитывают при допущении неизменной скорости в каждом интервале V, равной среднему значению по (3.17).

В этом случаи, проходимый АТС в течении каждого интервала времени t_pi путь

S_pi= (3.21)

Полученные значения S_pi представляют в таблице 3.5, а также преобразуют (по анологии с t_p) в ряд S_p:

S_pi=S_pi, (3.22)

При расчете скоростной характеристики следует учитывать снижение скорости в процессе переключения передач (т.е. при движении транспортного средства в режиме наката) и путь, проходимый за время переключения передач t_p. Численные значения зависят от квалификации водителя и конструктивных факторов автомобиля. В расчетах можно использовать приближенные значения t_п: 1 секунда для легковых автомобилей, 2 секунды для остальных.

Снижение скорости V_p за время переключения передач определяют при допущении нулевых значений силы сопративления воздуха и силы тяги, а коэффициент учета вращающихся масс  обычно принимают для режима наката равным 1,05. Тогда замедление в период t_п

J_з==9,3f (3.23)

J_з=9.3

А снижение скорости за время переключения передач

V_п=V_н – V_k=j_з t_п (3.24)

V_п=0,337

где V_н , V_k – соответственно скорость АТС в конце разгона на предыдущей передаче и перед включением последующей передачи. Из (3.24) следует, что скорость в конце процесса переключения

V_к=V_н – V_п, (3.25)

а средняя скорость за время t_п

V_{ср п}=(–V_п)/2, (3.26)

V_{ср п}=(22,4165

Тогда, проходимый АТС за время переключения передач путь

S_п= V_{ср п} t_п (3.27)

S_п=2,4165

Результаты расчета по (3.24) и (3.27) параметров, характеризующих процесс переключения передач, представляют в таблице 3.6.

Полученные значения V_ср и соответствующие им t_p и S_p (таблица3.5), а также значения из таблицы 3.7 используют для построения скоростной характеристики. СХ является совмещенной , т.е. содержит два аргумента

(время и путь разгона), имеющих независимые шкалы по осям абцисс: t_p и S_p (рисунок 3.4)

5. Результаты расчета скоростной характеристик

Таблица 3.5 – Результаты расчета скоростной характеристики

^Параметры	^размеры	^результаты расчета
^1	^2	^3	^4	^5	^6	^7	^8	^9	^10	^11
^Передача№1^;^; tп^=1 с;^^Vп^=0,337 м/с2; Sп^=2,41 м
^Va ср	^м/с2	^2,585	^3,62	^4,655	^5,69	^6,725	^7,76	^8,9755	^10,0105	^10,87
^jср	^м/с2	^2,80249467	^2,9019771	^2,9566181	^2,951782	^2,8874782	^2,77832	^2,62278	^2,409308	^2,137862
^^tp	^с	^0,18379729	^0,1792485	^0,1742219	^0,176211	^0,1788194	^0,18719	^0,26127	^0,141458	^0,243332
^tp	^с	^0,183797	^0,3630458	^0,537	^0,713	^0,891	^1,107	^1,339	1,48	1,723
^^Sp	^м	^0,47511599	^0,6488797	^0,811003	^1,002643	^1,2025608	^1,45256	^2,34503	^1,416069	^2,645016
^Sp	^м	^0,475	^1,1239957	^1,4598827	^1,813646	^2,2052039	^2,65512	^3,79758	^3,761095	^4,061085
^Передача№2; tп^=1 с^;^^Vп^=0,361 м/с2; Sп^=4,3245 м
^Va ср	^м/с2	^4,505	^6,315	^8,12	^9,92	^11,725	^13,53	^15,33	^17,135	^18,94
^jср	^м/с2	^1,74458482	^1,8031357	^1,8287285	^1,811537	^1,7514649	^1,65842	^1,53246	^1,363589	^1,151898
^^tp	^с	^0,52011494	^0,5027778	^0,4945055	^0,497238	^0,5292398	^0,54545	^0,58824	^0,555215	^0,782609
^tp	^с	^0,52	^1,0228927	^1,516	2,013	2,542	3,087	3,675	4,239	5,012
^^Sp	^м	^2,34311782	^3,1750417	^4,0153846	^4,932597	^6,2053363	^7,38	^9,01765	^9,513604	^14,82261
^Sp	^м	^2,343	^5,5181595	^7,1904263	^8,947981	^11,137933	^13,5853	^16,3976	^18,53125	^24,33621
^Передача№3; tп^=1 с;^^Vп^=0,41м^/с2; Sп^=6,76 м
^Va ср	^м/с2	^6,965	^9,755	^12,545	^15,335	^18,125	^20,91	^23,695	^26,485	^29,275
^jср	^м/с2	^1,03673174	^1,0573703	^1,0496264	^1,00689	^0,929162	^0,82317	^0,68882	^0,519364	^0,314917
^^tp	^с	^1,3465251	^1,3285714	^1,3298379	^1,395	^1,5163043	^1,69512	^2,02762	^2,687861	^4,442675
^tp	^с	^1,34652	^2,6750965	4,004	5,399	6,915	8,614	10,637	13,324	17,766
^^Sp	^м	^9,3785473	^12,960214	^16,682817	^21,39233	^27,483016	^35,445	^48,0444	^71,18801	^130,0593
^Sp	^м	^9,378	^22,338762	^29,643031	^38,07514	^48,875341	^62,928	^83,4894	^119,2324	^201,2473
^Передача№4; tп^=1 с;^^Vп^=0,482 м/с2; Sп^=9,234 м
^Va ср	^м/с2	^9,475	^13,26	^17,045	^20,835	^24,625	^28,415	^32,205	^35,99	^39,775
^jср	^м/с2	^0,6592734	^0,645809	^0,601402	^0,521009	^0,4046929	^0,25741	^0,07917	^-0,13478	^-0,38464
^^tp	^с	^2,87556904	^2,9302326	^3,1583333	^-3,63723
^tp	^с	^2,87556	^5,8058016	8,963
^^Sp	^м	^27,2460167	^38,854884	^53,833792
^Sp	^м	^27,246	^66,1009	^92,688675
^Передача№5; tп=1 с; DVп=0,559, м/с2; Sп=11,2805м
^Va ср	^м/с2	^11,56	^16,18	^20,8	^25,42	^30,04	^34,665	^39,29	^43,91	^48,535
^jср	^м/с2	^0,45902426	^0,4144186	^0,3326444	^0,209517	^0,0450367	^-0,1568	^-0,39588	^-0,67611	^-0,99798
^^tp	^с	^5,03267974	^5,5797101	^6,9578313	^11,05263	^57,75
^tp	^с	^5,032	^10,61239	17,569	28,621	^86,371
^^Sp	^м	^58,1777778	^90,27971	^144,72289	^280,9579	^1734,81
^Sp	^м	^58,177	^148,45749	^235,0026	^425,6808	^2015,7679	^1199,81

Таблица 3.6-Характеристика процесса переключения передач

Номер включаемой передачи	1	2	3	4	5
Время переключения tп,с	1	1	1	1	1
Снижение скорости ∆V, м/c	0,337	0,361	0,41	0,482	0,559
Путь за время tп,Sп,м	2,4165	4,3245	6,76	9,234	11,2805