Расчет и построение динамического паспорта

 

При заданных модели автомобиля, скорости встречного или попутного ветра u_w=0 м/с и коэффициенте сцепления колес с сухим шероховатым покрытием j_ос исходными данными для расчета и построения графиков динамического (тягово-тормозного паспорта) паспорта на листе 2 формата А1 являются:

- грузоподъемность q=6 т;

- собственная масса в снаряженном состоянии m_о=4, 3 т;

- коэффициенты нормальной нагрузки ведущих колес («развесовка»)

l_о=0, 51 и l_q=0, 75;

- радиус качения ведущих колес r_к=0, 48 м, принимаемый равным статическому и динамическому радиусам;

- передаточные числа трансмиссии u_тр на всех передачах переднего хода;

- внешняя скоростная характеристика двигателя, рассчитанная в 1 и перенесенная в таблицу 4

При наличии действительных значений этих показателей задаваемая по желанию студента модель автомобиля и условия его использования могут быть любыми.

Теоретическую скорость u_т определяем расчетом при коэффициенте буксования d=0 на всех передачах и всех табличных значениях частоты вращения n.

Силу сопротивления воздуха Р_w при табличных значениях расчетной скорости u_т и заданной скорости u_w встречного (+) или попутного (-) ветра определяем по формуле

 

Р_w = k_w F (u_т ± u_w)²× 10^-3,                                (2.1)

 

где Р_w – сила сопротивления воздуха, кН;

u_т и u_w - скорости автомобиля и ветра, м/с;

k_w – коэффициент обтекаемости, Н с²/м⁴;

согласно [1, с. 42] k_w принимаем из интервалов:

- 0, 20 – 0, 35 – легковые автомобили;

- 0, 45 – 0, 55 – автобусы капотной компоновки;

- 0, 35 – 0, 45 – автобусы вагонной компоновки;

- 0, 50 – 0, 70 – грузовые автомобили с бортовой платформой и самосвалы;

- 0, 55 – 0, 65 – автоцистерны;

- 0, 50 – 0, 60 – автофургоны;

- 0, 85 – 0, 95 – автопоезда;

- 0, 15 – 0, 20 – гоночные автомобили;

F – площадь лобового сопротивления, м²; согласно [1, с. 42] определяем по формулам:

F = B Н_г – грузовые автомобили с шириной колеи передних колес В и габаритной высотой Н_г, м²;

F = 0, 8 B Н_г – легковые автомобили с габаритной шириной В_г и габаритной высотой Н_г, м².

Рассчитанные по формуле (1.13) значения КПД трансмиссии h_тр заносим в таблицу 4.

Полную окружную силу ведущих колес Р_ко определяем по формуле

 

Таблица 4 Расчетная динамическая характеристика снаряженного автомобиля при факторе обтекаемости k_wF=22 Н с²/м² и скорости ветра u_w=0м/с

Передача	n, об/мин	Vt, км/ч	Pw, кН	Me, кНм	Нтр	Pко. кН	Do	Ne, кВт	Gт. кг/ч	Не	Uтр
1	3240	12, 21	0, 038	0, 309	0, 85	26, 15	0, 62	105, 09	29, 95	0, 29	48
	3040	11, 46	0, 033	0, 335	0, 85	28, 36	0, 67	106, 87	30, 78	0, 28	48
	2840	10, 71	0, 029	0, 357	0, 85	30, 21	0, 72	106, 40	30, 96	0, 28	48
	2640	9, 95	0, 025	0, 375	0, 85	31, 72	0, 75	103, 92	30, 40	0, 28	48
	2440	9, 20	0, 022	0, 389	0, 84	32, 87	0, 78	99, 69	29, 31	0, 28	48
	2240	8, 44	0, 018	0, 399	0, 84	33, 67	0, 80	93, 95	27, 90	0, 28	48
	2040	7, 69	0, 015	0, 406	0, 84	34, 10	0, 81	86, 94	26, 34	0, 27	48
2	3240	22, 21	0, 126	0, 309	0, 85	14, 38	0, 34	105, 09	29, 95	0, 29	26, 4
	3040	20, 84	0, 111	0, 335	0, 85	15, 60	0, 37	106, 87	30, 78	0, 28	26, 4
	2840	19, 47	0, 096	0, 357	0, 85	16, 62	0, 39	106, 40	30, 96	0, 28	26, 4
	2640	18, 10	0, 083	0, 375	0, 85	17, 45	0, 41	103, 92	30, 40	0, 28	26, 4
	2440	16, 73	0, 071	0, 389	0, 84	18, 08	0, 43	99, 69	29, 31	0, 28	26, 4
	2240	15, 35	0, 060	0, 399	0, 84	18, 52	0, 44	93, 95	27, 90	0, 28	26, 4
	2040	13, 98	0, 050	0, 406	0, 84	18, 75	0, 44	86, 94	26, 34	0, 27	26, 4
3	3240	39, 62	0, 400	0, 309	0, 85	8, 06	0, 18	105, 09	29, 95	0, 29	14, 8
	3040	37, 17	0, 352	0, 335	0, 85	8, 74	0, 20	106, 87	30, 78	0, 28	14, 8
	2840	34, 72	0, 307	0, 357	0, 85	9, 32	0, 21	106, 40	30, 96	0, 28	14, 8
	2640	32, 28	0, 265	0, 375	0, 85	9, 78	0, 23	103, 92	30, 40	0, 28	14, 8
	2440	29, 83	0, 227	0, 389	0, 84	10, 14	0, 23	99, 69	29, 31	0, 28	14, 8
	2240	27, 39	0, 191	0, 399	0, 84	10, 38	0, 24	93, 95	27, 90	0, 28	14, 8
	2040	24, 94	0, 158	0, 406	0, 84	10, 51	0, 25	86, 94	26, 34	0, 27	14, 8
4	3240	61, 72	0, 970	0, 309	0, 85	5, 17	0, 10	105, 09	29, 95	0, 29	9, 5
	3040	57, 91	0, 854	0, 335	0, 85	5, 61	0, 11	106, 87	30, 78	0, 28	9, 5
	2840	54, 10	0, 745	0, 357	0, 85	5, 98	0, 12	106, 40	30, 96	0, 28	9, 5
	2640	50, 29	0, 644	0, 375	0, 85	6, 28	0, 13	103, 92	30, 40	0, 28	9, 5
	2440	46, 48	0, 550	0, 389	0, 84	6, 51	0, 14	99, 69	29, 31	0, 28	9, 5
	2240	42, 67	0, 464	0, 399	0, 84	6, 66	0, 15	93, 95	27, 90	0, 28	9, 5
	2040	38, 86	0, 384	0, 406	0, 84	6, 75	0, 15	86, 94	26, 34	0, 27	9, 5
5	3240	90, 90	2, 104	0, 309	0, 85	3, 51	0, 03	105, 09	29, 95	0, 29	6, 45
	3040	85, 29	1, 852	0, 335	0, 85	3, 81	0, 05	106, 87	30, 78	0, 28	6, 45
	2840	79, 68	1, 617	0, 357	0, 85	4, 06	0, 06	106, 40	30, 96	0, 28	6, 45
	2640	74, 07	1, 397	0, 375	0, 85	4, 26	0, 07	103, 92	30, 40	0, 28	6, 45
	2440	68, 46	1, 193	0, 389	0, 84	4, 42	0, 08	99, 69	29, 31	0, 28	6, 45
	2240	62, 85	1, 006	0, 399	0, 84	4, 52	0, 08	93, 95	27, 90	0, 28	6, 45
	2040	57, 23	0, 834	0, 406	0, 84	4, 58	0, 09	86, 94	26, 34	0, 27	6, 45

 

,          (2.2)

а динамический фактор автомобиля в снаряженном состоянии – по формуле

 

.           (2.3)

Эффективный КПД двигателя можно выразить и рассчитать по формуле при Н_u » 44 или 42, 5 МДж/кг соответственно для бензинов и дизельных топлив всех марок.

График коэффициента буксования d строим по ориентировочным данным таблицы 5.

 

Таблица 5. Ориентировочные значения d при:

	0, 1	0, 2	0, 3	0, 4	0, 5	0, 6	0, 7	0, 8	0, 9	1, 0
d	0, 003	0, 008	0, 018	0, 034	0, 053	0, 083	0, 126	0, 216	0, 414	1, 0

 

График коэффициентов сцепления шин с сухим (j_uс), мокрым (j_uм), мокрым и загрязненным (j_uмз) дорожным покрытием рассчитываем по соотношениям таблицы 6 с учетом экспериментальных данных Э.Г. Подлиха и заданного значения j_ос.=0, 8

Таблица 6. Ориентировочные соотношения коэффициентов сцепления

 

Vт. км/ч	0	10	80	100
φ vc	0, 8	0, 8	0, 416	0, 4
φ vm	0, 536	0, 536	0, 28	0, 264
φ ms	0, 264	0, 264	0, 144	0, 136

 

Графики D_o = f (u_т) на всех передачах переднего хода у автомобилей с дизелями должны иметь регуляторные, а у грузовых автомобилей и автобусов с карбюраторными двигателями, - ограничительные «ветви» - наклонные прямые, плавно переходящие в кривые корректорных «ветвей», изображающих кратковременно допустимую перегрузку и начальный участок режима заглохания перегруженного двигателя. Построение этих графиков по данным колонок u_т и D_о в таблице 4 можно осуществлять в любой последовательности, но лучше начинать с номинальных значений (при N_{e max}), которые должны лежать на общей касательной гиперболе, описывающей динамические возможности автомобиля с ДПМ (дизелем постоянной мощности). Автомобильные дизели с обычной (положительной) коррекцией цикловой подачи топлива и, тем более, «двухрежимные» (с отрицательной при больших и положительной при малых частотах n (скоростях u_т) существенно отличаются от ДПМ в сторону меньшей приспособляемости к преодолению переменных дорожных сопротивлений y.

Тягово-тормозной паспорт автомобиля на листе 2 формата А1 проще строить последовательности:

- отступив от левого верхнего угла со стороной 841мм примерно на 50мм вниз и вправо, начертить левый квадрат 250х250мм, центральный прямоугольник 400х250 + 200 мм и правый прямоугольник 80х250 мм с общей верхней стороной 730мм;

разделить левое и центральные поля будущих графиков квадратной масштабной сеткой 50х50 мм, а правое поле - вертикалями через 20мм;

- нанести символы, значения и единицы измерения на шкалах:

d, D_o, j_u, y, l ® 0; 0, 2; 0, 4; 0, 6; 0, 8; 1, 0;

j_хт ® 0, 2, 4, 6, 8, м/с² 10;

 ® 0; 0, 2; 0, 4; 0, 6; 0, 8; 1, 0;

S_т 0, 50; 100; 150; 200; 250; 300; 350м; 400;

Г ® 1, 2, 3, 4, 5;

u_а ® 0, 5, 10, 15, 20, 25, 30, 35 м/с 40;

0, 18, 36, 54, 72, 90, 108, 126 км/ч 144;

h_е ® 0; 0, 1; 0, 2; 0, 3; 0, 4;

N_е ® 0, 50, 100, 150 кВт 200 (или иные значения, включающие N_{е, max} и удобные для отчета);

- повторить значения левой вертикальной шкалы на второй справа вертикальной шкале (при Г = 1) и ее нижний интервал 0 - 0, 2 разделить на десять интервалов по 5 мм в каждом;

- разделить правую вертикальную шкалу (при Г = 5) на десять интервалов по 25мм в каждом и их границы соединить лучами с границами тех же интервалов на второй справа вертикальной шкале; нанести символ и значения правой вертикальной шкалы:

y ® 0, 0, 02; 0, 04; 0, 06; …; 0, 20;

- используя таблицу 2.1, построить на верхнем центральном поле кривые D_o = f(u_т), а под ними на нижнем центральном поле; - кривые N_е = f(u_т) и h_е = f(u_т) на всех передачах переднего хода;

- используя таблицу 2.3, построить на верхнем центральном поле кривые j_uс, j_uм и j_uмз = f(u_т); соединить лучами «сеточные» значения скорости u_а (5, 10, 15, 20, 25, 30, 35 м/с) с полюсом, имеющим координаты u_т = 0, D_o = 1, 0,  = 1 и S_т = 0;

- используя таблицу 5, построить на левом поле кривую d = f ; «сеточные» значения «второй» слева вертикальной шкалы, одинаковые со значениями 0, 2; 0, 4; 0, 8; на левой шкале, соединить диагоналями с такими же значениями на верхней левой шкале, соединить диагоналями с такими же значениями на верхней левой шкале , а лучами, - с полюсом в нижнем левом углу, имеющим координаты j_хт = 10 м/с² и d, D_o, j_u, y, l = 0;

- используя данные технической характеристики, определить значения коэффициента нормальной нагрузки ведущих колес неполноприводного автомобиля l_о в снаряженном и l_q в полностью груженом состоянии, полученное значение l_о в масштабе левой вертикальной шкалы отложить на второй справа вертикальной шкале (при Г = 1), а l_q - на вертикальной шкале, проходящей через значение

Г_q = 1 + ;

 

полученные точки соединить прямой линией;

- принимая удобные для отчета и построения графика значения для отчета и построения графика значения Г_i > Г_q, рассчитать значения

 

              (2.4)

 

и построить гиперболическую часть графика l = f(Г).

Графики j_хт = f (j_u, t), u_ат = f (j_хт, t) и s_тс = f (u_ат, t), характеризующие тормозную часть динамического паспорта автомобиля, строим после графоаналитического определения показателей эффективности автомобиля в тяговом режиме.

⇐ Предыдущая1234Следующая ⇒

Поделиться: