Методичка по автотранспорту

11

1,5 м, у незагруженных грузовых автомобилей повышенной проходимо-

сти h = 0,8 1,4 м)

Результаты расчета для всех передач удобно свести в таблицу.

Таблица 2.

	n, об/мин
	Me, Н м
	V, м/с
передача	Pт, Н
	Pт сц, Н
	Pв, Н
	Pсв, Н
1
	Pсв.сц, Н
	Pq, Н
2

3. Мощностной баланс автомобиля.

Уравнение мощностного баланса выглядит следующим образом:

Nт = Nк + Nп + Nв + Nи = Nд + Nв + Nи (3.1)

где Nт Nе гтр - тяговая мощность;

Nд = Nк +Nп – мощность, необходимая для преодоления сопротивления дороги;

Nк = Рк V – мощность, необходимая для преодоления сопротивления качению;

Nп =Рп V – мощность, необходимая для преодоления сопротивления подъему;

Nв = Рв V – мощность, необходимая для преодоления сопротивления воздуха;

Nи = Ри V – мощность, необходимая для преодоления сопротивления разгона.

Зависимость Nт = f(v) определяется аналогично тяговой характеристике автомобиля. Для этого используется уравнение (2.3) и внешняя скоростная характеристика двигателя. По результатам расчетов строятся кривые зависимости Nе = f(v) и Nт = f(v) для всех ступеней коробки передач.

12

Мощности, необходимые для преодоления сопротивления дороги и воздуха, вычисляются с помощью уравнений:

Ng G( f cos sin ) V				(3.2)
Nв	Сх F	в V 3		(3.3)
		2

На мощностную характеристику автомобиля наносится кривая Nд+Nв =

f(v)

Результатом построения является график мощностного баланса. (рис.

3).

N т1

N т2

Nт3

Nд+в

Nд

V

Рис. 3. Мощностной баланс автомобиля.

Результаты расчетов удобно свести в таблицу.

13

Таблица 3.

	n, об/мин
		Ne, кВт
		Nт, кВт
1		V, м/с
		Nд, кВт
		Nв,, кВт
		Nд + Nв
2

Абсцисса точек пересечения кривых Nm и (Nд +Nв) определяет максимальную скорость равномерного движения автомобиля в заданных условиях.

Отношение мощности, необходимой для движения автомобиля по данной дороге с заданной скоростью и ускорением, к мощности, которую двигатель может развить при этой скорости и полной подаче топлива, представляет коэффициент И использования мощности автомобиля:

И =	Ng	Nв	Nи	(3.4)
		Nт

4. Динамическая характеристика автомобиля.

Динамической характеристикой автомобиля называется зависимость динамического фактора

Да	Рсв		Рт Рв	(4.1)
	G		G

от скорости движения автомобиля.

Эта характеристика удобнее тяговой характеристики при сравнении свойств автомобилей различной массы.

Для ее расчета по известным формулам (2.3), (2.4), (2.5) вычисляем V, Рт и Рв, а по формуле (4.1) - Да .

Результатом расчетов является зависимости Да f (v) для каждой сту-

пени коробки передач. Затем на график динамической характеристики наносится динамический фактор по условию равномерного движения на данной дороге (рис. 4) :

Д f cos sin (4.2)

14

где - коэффициент сопротивления дороги.
Абсцисса точки пересечения кривых Да f (v) и	Д f (v) определяет

максимальную скорость равномерного движения автомобиля на данной дороге.

D1

Dсц

D2

D3

Dд

D4

Vmax

V

Рис. 4. Динамическая характеристика автомобиля.

Результаты расчетов удобно свести в таблицу.

Таблица 5.

n	об/м
1	V , м/с
	Рт, Н
	Рв
	Да
2
3

15

На график динамической характеристики следует нанести динамический фактор по сцеплению Дсц = (Ртсц – Рв)/G, который определяется как:

Дсц

Дсц

Дсц

	а cos				Рв		- для заднеприводного автомобиля;
	L h( f )				G
	в cos				Pв		- для переднеприводного автомобиля;
	L h( f )				G

РGв - для полноприводного автомобиля.

5. Приемистость автомобиля.

Приемистость автомобиля – это его способность увеличивать скорость движения. Приемистость оценивается максимально возможным ускорением, временем и путем разгона.

Пользуясь результатами расчета динамической характеристики, можно определить зависимость ускорение автомобиля от скорости движения при разгоне, происходящем при полной подаче топлива в двигатель. Расчет проводится для каждой ступени передач. Ускорение автомобиля вычисляется по выражению, полученному из уравнения движения:

	j	Да		g ,	(5.1.)
			ср

где коэффициент учета вращающихся масс ср можно определить по эмпирической формуле:

	ср	1	1		2	i 2	(5.2)
						к

Для одиночных автомобилей при их номинальной нагрузке можно считать 1 2 0,04

По результатам расчета строится график ускорений j =f(v). (рис. 5) и заполняется таблица.

16

Таблица 6.

1.V, м/с

Да

J, м/с2

2.

3.

j

j1

j2

j3

j4

Vmax

Рис. 5. Ускорение автомобиля.

17

Более удобными и наглядными оценочными показателями приемистости являются время р и путь Sр разгона автомобиля в заданном интервале скоростей. Для их определения воспользуемся графоаналитическим методом.

Чаще всего рассматривают разгон автомобиля из статистического положения до максимально возможной скорости при последовательном включении ступеней коробки передач, начиная с первой.

Для определения времени разгона автомобиля на графике ускорений весь диапазон изменения скорости от Vmin до Vmax разбивают на элементарные участки. Считается, что движение начинается при V = Vmin. Рекомендуется следующее разбиение: 0,5 0,8 м/с на первой передаче, 1,0 2,5 м/с – на промежуточных передачах, 2,5 4,0 м/с – на высшей передаче.

Сначала вычисляют среднее ускорение автомобиля на этих участках:

jсрi = 0,5 (jн +jк) ,

(5.3)

где jн – ускорение в начале, а jк в конце i –го участка.

Затем вычисляют время разгона автомобиля при изменении скорости от скорости Vн в начале i – го участка до скорости vк в конце i – го участка:

ti (Vк Vн )i / jсрi (5.4)

Полное время разгона автомобиля до скорости Vmax рассчитывается как

	Z
	р ti (n 1) n	(5.5)
	i 1
где n	- время переключения передач. Выбираем n =1,0		2,0 с – для

двигателя с внешним смесеобразованием;

n = 1,5 3,0 с – для дизельного двигателя:

За время переключения передач автомобиль движется накатом. Падение скорости при этом можно определить как V (g n ) / н ,

Где н - коэффициент учета вращающихся масс при движении накатом. Принимаем н 1,04.

Путь разгона при изменении скорости на каждом участке разбиения от Vнi до Vкi определяется:

Si 0,5 ti (Vн Vк )i

(5.6)

18

Полный путь разгона находится как:

Z	n
Sр = Si	Snj ,	(5.7)
i 1	j 1

где Snj – путь, пройденный автомобилем за время переключения пере-

дач.

Snj = (vнj 0,5 vn ) n ,

(5.8)

где – Vнj – скорость автомобиля в момент начала переключения данной передачи.

Результаты расчетов сводим в таблицу и представляем в виде графи-

ков.

Таблица 7.

		N		1	2		Z
v , м			с				Vmax
к
v , м			с
н
j	, м
н		с2
j	, м
к		с2
j		, м	с2
ср
		ti
	Si

19

S

T

V

Рис. 6. Время и путь разгона автомобиля.

6. Топливная экономичность автомобиля.

Одним из основных измерительной топливной экономичности автомобиля принято считать количество топлива Qs, расходуемого на 100 км пути при равномерном движении с определенной скоростью в заданных дорожных условиях.

Qs	1000Gчас	(36v т )	,	(6.1)

где т - плотность топлива, кг/л..

Принимаем для бензина т				0,75кг / л , для диз. топлива т 0,82кг / л.
Однако			G	g	e	N	e	10 3
			час
Тогда :
Qs		ge Ne									(6.2)
		(36	v т ) ge (Nд				Nв )
									(36	v т	т )

Значение удельного эффективного расхода топлива ge определяется :

ge gN KN Kn

(6.3)

20

где KN – коэффициент, учитывающий влияние нагрузочного режима; KN – коэффициент, учитывающий влияние скоростного режима.

(6.4) KN = 2,75 - 4,61и +2,86и2 – для бензинового двигателя. (6.5) KN = 1,7 – 2,62и +1,92и2 – для дизельного двигателя.

(6.6) Kn = 1,23 – 0,79		n		0,56(		n	)2	- для всех типов двигателей.
		n				n
		ном				н
И	Ng NВ				(Ng NВ )
	NТ				Ne

и- коэффициент использования мощности.

Порядок построения топливно-экономической характеристики следующий. Весь диапазон скорости от vmin до vmax разбивается на 7-8 участкков. Опреде-

ляется частота вращения nei, соответствующая скорости vi.

	nei		30vi	iтр	(6.7)
			rк

Значение iтр соответствует той передаче, для которой ускорение будет наибольшим (определяется по рис.5)

Для значений vi и ni вычисляются И, КN, Kn, Ng, Nв, Nе и ge по формулам

(3.4), (3.2); (3.3), (6.4), (6.5), (6.6), (6.3)

Определяется расход топлива по формуле (6.2)

Результаты расчетов сводим в таблицу и представляем в виде графиков.

Таблица 7.