2. Баланс потужності автомобіля

1.Розраховуємо коефіцієнт завантаження автомобіля Г, який відповідає його вантажопідйомності.

, ( )

де G – повна вага автомобіля, кН.

, ( )

де g – прискорення вільного падіння, м/с².

G =

G_а – власна вага автомобіля, кН.

Г = –––––––––– =

2. За динамічною характеристикою визначаємо значення V_max для порожнього і навантаженого автомобіля, використовуючи формулу 2.5 [1].

.

Г = , Г = .

де f – коефіцієнт опору кочення автомобіля, f = ;

і – ухил дороги, і = .

Ψ – коефіцієнт дорожнього опору, Ψ =

Через точку осі Г, що відповідає даному Г проводимо вертикаль, знаходимо точки перетину з лініями однакового Д і визначаємо на ній положення точки, що відповідає Ψ = . Через знайдену точку проводимо горизонталь. В точці перетину горизонталі з кривими динамічної характеристики проводимо вертикаль до перетину з шкалою швидкості і визначаємо швидкості з якими рухається порожній і навантажений автомобіль.

V^п_max = , V^н_max = .

3. Визначаємо значення N_e для порожнього і навантаженого автомобіля за формулою 6.5 [1].

; , ( )

де V – швидкість руху автомобіля визначена графічно, км/год;

Р_w – аеродинамічний опір руху порожнього автомобіля, кН.

; .

Р^п_w = –––––––––––––– = ; N^п_е = –––––––––––––– =

Навантажений автомобіль

Р^н_w = –––––––––––––– = ; N^н_е = –––––––––––––– =

4

12

. Представляємо баланс потужності для порожнього автомобіля

,

де N_e – ефективна потужність яку розвиває двигун, кВт;

N_тр – потужність, що втрачається у трансмісії, кВт.

, ( )

N_тр =

N_w – потужність, що втрачається для подолання опору повітря, кВт.

, ( )

N_w = ––––––––––––––– =

N_Ψ – потужність, що втрачається для подолання дорожнього опору порожнім автомобілем, кВт.

, ( )

N_Ψ = ––––––––––––––– =

N_е =

Баланс потужності для навантаженого автомобіля. Втрату потужностей розраховуємо аналогічно з врахуванням змін.

,

N_тр = ; N_w = ––––––––––––– =

; N_г = ––––––––––––– =

N_е =

3. Аналіз впливу експлуатаційних і конструктивних факторів на продуктивність і паливну економічність автомобілів

Задача 1. Порівняти значення продуктивності і паливної економічності автомобілів з карбюраторним і дизельним двигунами, що мають однакові значення номінальної потужності і відповідної частоти обертання колінчастого вала двигуна.

На автомобілі _________________________________________ встановлений двигун ____________________________________. Для розв’язання цієї задачі використовуємо дані таблиці 2.2 [1] для альтернативного двигуна тобто _______________________________.

Таблиця _______ Швидкісна характеристика __________________________ двигуна

, %	20	40	60	80	100
, хв^-1
, %					100
, кВт
, кН∙м

Крутний момент визначаємо для альтернативного двигуна ____________________ так само, як це робилося в першій частині розрахункової роботи, а дані заносимо в таблицю ______.

Для визначення динамічного фактора автомобіля з ___________________ двигуном використовуємо такі формули і порядок розрахунку як і в першій частині розрахункової роботи а дані заносимо в таблицю _________ .

Таблиця ______ – Дані для побудови кривих динамічного фактора

Передача	Vp, км/год	Ркк, кН	Ркд, кН	Рw	Dк	Dд

При розрахунку динамічного фактора в цій задачі враховуємо повну вагу автомобіля G.

, ( )

де m – повна маса автомобіля, кг.

G =

Після побудови кривих динамічного фактора і необхідних доповнень для обох автомобілів визначаємо значення швидкості руху. Причому Ψ₁ – відповідає максимальній швидкості руху автомобіля на прямій передачі, Ψ₂ – відповідає максимальному динамічному фактору автомобіля, який обладнаний дизельним двигуном. Отже

V_max = ; V^к_min = ; V^д_min = Визначаємо середню швидкість руху автомобіля з _______________ двигуном за формулою 2.30 [1].

, ( )

де S – протяжність маршруту, км;

S_і – частина маршруту, що проходиться з різними швидкостями, км

V_і – швидкість руху на маршрутах, км/год.

––––––––––– =

Визначаємо середню швидкість руху автомобіля з ___________________ двигуном аналогічно

––––––––––– =

Визначаємо продуктивність автомобіля за формулою 6.1 [1].

, ( )

де М_г – маса вантажу що перевозить автомобіль, кг;

V_с – середня швидкість руху автомобіля, км/год.

В даному випадку М_г = const, отже продуктивність автомобіля залежить тільки від середньої швидкості. При порівнянні швидкості руху автомобілів з різними двигунами і встановлюємо зміну продуктивності.

= ––––––––––––––– =

При заміні на автомобілі ________________ двигуна на _______________ продуктивність автомобіля ___________________________ на _____________.

Паливну економічність визначаємо з співвідношення

, ( )

де γ – щільність палива, г/см³, для карбюраторних двигунів γ^к = 0,73 г/см³, для дизельних двигунів γ^д = 0,83 г/см³;

g_e – питома витрата палива, г/кВт∙год,

для карбюраторних двигунів g^к_e = 300...320 г/кВт∙год, приймаємо g^к_e =

для дизельних двигунів g^д_e = 200...240 г/кВт∙год, приймаємо g^д_e =

В даній задачі для обох автомобілів значення

Ψ, G, P_w, η_тр = const.

При заміні на автомобілі ________________ двигуна на _______________витрата палива_______________________________.

Задача 2. Визначити на скільки відсотків зміняться значення продуктивності і паливної економічності автомобіля у випадку застосування безступінчатої трансмісії.

На універсальній динамічній характеристиці автомобіля проведемо огинаючу криву, яка проходить через точки що відповідають максимальним швидкостям. Причому Ψ₁ – відповідає максимальній швидкості руху автомобіля на прямій передачі, Ψ₂ – відповідає максимальному динамічному фактору на прямій передачі. Точки перетину горизонталі з огинаючою кривою і будуть відповідати швидкості руху автомобіля з безступінчатою трансмісією.

V_max = V^c_min = V^б_min =

Визначаємо середню швидкість руху автомобіля з серійною трансмісією за формулою 2.30 [1].

, ( )

де S – протяжність маршруту, км;

S_і – частина маршруту, що проходить автомобіль з різними швидкостями, км

V_і – швидкість руху на маршрутах, км/год.

––––––––––– =

Визначаємо середню швидкість руху автомобіля з безступінчатою трансмісією анологічно

––––––––––––– =

Визначаємо продуктивність автомобіля

= –––––––––––––––– =

При застосуванні на автомобілі безступінчатої трансмісії продуктивність _____________________________________________.

Визначаємо паливну економічність за формулою 6.4 [1].

, ( )

де V_с – середня швидкість руху автомобіля, км/год.

В даному випадку величини g_e, N_e, γ сталі. Змінюється тільки середня швидкість руху автомобіля.

= –––––––––––––––– =

При застосуванні на автомобілі безступінчатої трансмісії витрата палива _____________________________________________.

ДОДАТКИ

Таблиця 1 – Швидкісна характеристика двигуна

, %	20	40	60	80	100
,%(карбюраторний)	20	50	73	92	100
,%(дизельний)	17	41	67	87	100

Таблиця .2 - Коефіцієнти опору повітря

№ п/п	Модель автомобіля	Номінальна вантажопідйомність, т	Власна маса, т	Габаритні розміри. LхВхН, м	IШвидкість руху Vmax, км/год	Витрата палива, л/100км	Розмір шин bxd	Потужність двигуна Nе, (к.с.). оберти nд,хв^-1.	Передаточне число головної передачі	Передавальні числа КПП
										1	2	3	4
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14
1	УАЗ-457ДМ	1,0	1,51	4,46X2,04X2,07	100	15,0	8.4-15	75/4000	5,125	4,12	2,64	1,58	1,00
2	ГАЗ-52-03	2,5	2,81	6,40X2,38X2,19	70	22,0	220-508	75/2600	6,67	6,48	3,09	1,71	1,00
3	ГАЗ-52-04	2,5	3,67	5,71X2,28X2,15	70	22,0	200-508Р	75/2600	0,83	6,40	3,09	1,69	1,00
4	ГАЗ-52-09	2,5	3,02	5,61X2,22X2,67	70	30,0	220-508	70/3200	6,67	6,48	3,09	1.69	1,00
5	ГАЗ-53А	4,0	3,25	6,40X2,38X2,22	80	25,0	8,25-20	120/3200	6,83	6,55	3,09	1,71	1,00
6	ГАЗ-5342	4,5	3,40	6,40X2,38X2,22	80	25,0	8,25-20	120/3200	6,83	6,55	3,09	1,71	1,00
7	ГАЗ-53-07	4,0	3,58	6,40X2,38X2,22	85	37,0	8,25-20	120/3200	6,83	6,55	3,09	1,71	1,00
8	ЗІЛ-130	5,0	4,52	6,67X2.50X2,40	90	31,0	260-508	150/3200	6,83	7,44	3,09	1,71	1,00
9	ЗІЛ -130-80	6,0	4,30	6,67X2,50X2,40	90	31,0	260-508Р	150/3200	6,32	7,44	4,10	2,29	1,47
10	ЗІЛ-130Г-80	6,0	4,80	7,61X2,50X2,40	90	31,0	260-508Р	150/3200	6,32	7,44	4,10	2,29	1,47^:
11	ЗІЛ-138	6,0	4,64	6,67X2,50X2,40	90	42,0	260-508Р	150/3200	6,32	7,44	4,10	2,29	1,47
12	ЗІЛ-133ГЯ	10,0	7,83	9,25X2,50X2,40	85	25,5	260-508Р	210/2600	6,83	7,82;6,38	4,03 3,29	2,50; 2,04	1,53; 1,25
13	ЗІЛ- 133 Г2	10,0	6,87	9,00X2,50X2,40	80	38,0	260-508Р	150/3200	6,33	7,44	4,10	3,29	2,04
14	Урал-377	7,5	7,22	7,60X2,50X2,65	75	44,0	14,0-20	180/3200	8,21	6,17	3,40	2,29	1,47
15	Урал-377М	7,5	7,45	7,61X2,50X2,60	75	44,0	400-533	180/3200	8,21	6,17	3,40	1,79	1,0
16	КамАЗ-5320	8,0	5,31	7,43X2,50X2,64	100	52,0	260-508Р	210/2600	7,22	7,82; 6.38	4,03 3,29	2,50; 2,09	1,59;1,52
17	КамАЗ-53212	10,0	8,42	8,53X2,50X3.35	100	55,5	260-508Р	210/2600	7,22	*3	*3	*3	*3
18	МАЗ-500А	8,0	6,60	7,14X2,50X3,35	85	23,0	300-508Р	180/2100	7,24	5,26	2,90	1,52	1,0
19	МАЗ-516Б	14, 5	9,05	8,52X2,50X2,65	85	26,0	110-20	240/2100	7,24	5,26	2,90	1,52	1,0
20	МАЗ-5335	8,0	6,72	7,25X2,50X2,72	85	23,0	300-508P	180/2100	7,24	5,26	2,90	1,52	1,0
21	МАЗ-53352	8,4	7,45	8,53X2,50X2,08	85	30,0	300-508Р	265/2300	7,78	8,70	4,56	3,00	2,13
22	КрАЗ-257	12,0	11,33	9,66Х2,65Х2,65	70	40,0	120-20	240/2100	8,21	5,26;2,28	4,11	3,21	2,56
23	КрАЗ-257Б1	12,0	10,28	9,64X2,65X2,67	70	40,0	320-508	240/2100	8,21	5,26;2,28	4,11	3,21	2,56

Таблиця 2 - Основні технічні характеристики автомобілів