Определение внешне - скоростной характеристики автомобиля

⇐ ПредыдущаяСтр 2 из 5Следующая ⇒

Под максимальной скоростью движения автомобиля следует считать такую скорость полностью загруженного автомобиля, при которой имеет место равенство суммы сил сопротивления движения автомобиля и силы тяги на его колесах при 100% подаче топлива (рис. 4).

Уравнение баланса сил при движении имеет вид:

Р_т=Р_п+Р_к+Р_в+Р_и=Р_д+Р_в+Р_и, (9)

где:

Р_п –сила сопротивления подъему, Р_п=G*sinα;

P_к –сила сопротивления качения, P_к=ψ *(Rz₁+Rz₂)= ψ *G;

z₁ z₂– вертикальные силы реакции веса автомобиля

ψ - коэфф. сопротивления дороги

Р_и –сила сопротивления разгону (приведенная сила инерции),

Р_и=m_a× δ _вр× j;

Р_в –сила сопротивления воздуха,

Р_в= (10)

Rz2

Rz1

Рис. 4. Схема сил действующих на автомобиль при движении на подъем.

Для простоты решения этих уравнений нужно воспользоваться графоаналитическим способом решения задачи, для случая движения по горизонтальной поверхности.

Решение задачи является определение сил тяги на колесах. Сила тяги на колесах зависит от кутящего момента двигателя, передаточного числа трансмиссии, радиуса колеса и определяется по уравнению:

Р_т= (кН), (11)

где:

М_дв–крутящий момент двигателя (кНм);

i_тр –передаточное число трансмиссии;

η _тр–к.п.д. трансмиссии;

r_к–радиус качения ведущих колес (м).

Передаточное число трансмиссии автомобиля равно произведению передаточных чисел ее агрегатов. Необходимо определить величину передаточных чисел для каждой передачи.

i_тр =i_к*i_глп* i_рк, (12)

где:

i_к –передаточные числа КПП;

i_глп–передаточные числа главной передачи;

i_рк –раздаточной коробки.

Значения передаточных чисел агрегатов трансмиссии приведены в задании. В случае, когда в трансмиссии отсутствует тот или иной элемент, то его значение принимают равной 1. Вычисления значений передаточных чисел i_тр необходимо произвести для каждой передачи.

КПД трансмиссии (η _тр), определяется для данного типа автомобиля, воспользовавшись таблицей №1 приложения.

Динамический радиус качения, колес вошедший в формулу(11) зависит от геометрических размеров колеса, статической деформации и вычисляется по формуле:

r_к=( + λ œ B)k (м), (13)

где:

D –посадочный диаметр шины (дм, мм);

В –ширина профиля шины (мм);

λ –коэффициент деформации шины;

œ –коэффициент широкопрофильности шины.

к – коэффициент перевода в метры

например:

180/65R13

r_к=( +0, 9*0, 65*180)/1000 = 0, 27 (м),

Геометрические размеры колеса даются в задании (маркировка шины), а значения коэффициентов подбираются для данного типа автомобиля из таблицы №2 приложения.

При определении динамического радиуса качения колеса (13) необходимо обратить внимание на то, чтобы размерности параметров были в одной системе СИ.

Для определения соответствующего значения скорости движения автомобиля необходимо учитывать значения частоты вращения коленчатого (п) вала двигателя, радиуса качения колеса (r_к ) и передаточных чисел трансмиссии (i_тр). Значения оборотов берутся из таблицы №3. Выбранные значения подставляем в формулу:

V_а = (км/ч). (14)

Для определения внешне – скоростной характеристики автомобиля необходимо заполнить таблицу №4. Для этого необходимо:

· определить значения (Р_т) силы тяги на колесах, для каждого значения крутящего момента ДВС (М_е) и для каждой передачи по формуле (11);

· определить значения скорости (V_а) движения автомобиля при каждом значении оборотов коленчатого ДВС (п) и на каждой передачи (14).

Таблица № 4 Внешне силовая характеристика автомобиля

n	n_xx	n_xx+1и	n_xx+2и	и т.д.	n_N	n_max
М_е
Р_к1
V₁
Р_к2
V₂
и т.д.

Эта зависимость устанавливает непосредственную зависимость между силой тяги Р_к и скоростью движения автомобиля V_а, Очевидно, что она включает в себя столько кривых, сколько передач в трансмиссии автомобиля, следовательно, необходимо определить скорости движения автомобиля на каждой передаче.

Для определения сил сопротивления движению необходимо располагать силой сопротивления дороги (Р_ψ) и силой сопротивления воздуха (Р_w).необходимо заполнить таблицу №5

Таблица № 5 Силы сопротивления движению

V	и т.д	…	…	V_max-5	V_max
Р_w
Σ Р

Σ Р= Р_ψ+ Р_w (кН) (15)

Сила сопротивления дороги зависит от качества и состояния дорожного покрытии, от веса автомобиля, коэффициента сопротивления дороги и определяется по формуле:

Р_ψ =G_а*ψ, (кН) (16)

где:

Ψ –фактор сопротивления дороги;

G_а –полный вес автомобиля (кН).

Сила сопротивления воздуха определяется по формуле:

Р_w = (кН), (17)

где:

К_w –коэффициент сопротивления воздуха, зависящий от обтекаемости и геометрических размеров кузова (дается в индивидуальном задании) или подбираются из таблицы №1 приложения;

F –площадь лобового сопротивления воздуху автомобиля определяется как произведение высоты автомобиля к ширине колеи передних колес (м²);

V –скорость движения автомобиля. Значения скорости выбираем с интервалом 5км/ч.

Таким образом, находится зависимость силы тяги на колесах автомобиля от скорости его движения. Чтобы определить максимальную скорость автомобиля в заданных условиях движения, как указывалось выше. Необходимо располагать уравнением суммы сил сопротивления оказываемых движению автомобиля.

При максимальной скорости движения автомобиля его ускорения, естественно, равно 0: поэтому он преодолевает только силу сопротивления дороги Р_ψ и силу сопротивления воздуха Р_w.

Далее для нахождения максимальной скорости автомобиля в заданных условиях движения, необходимо применить графоаналитический способ решения задачи. Для этого необходимо воспользоваться графиком тяговой характеристики автомобиля, (рис. 5) нанести на нее в том же масштабе в виде горизонтальной прямой силу сопротивления дороги Р_ψ, поскольку она не зависит от скорости автомобиля. Используя прямую изображающую силу сопротивления дороги, как вспомогательную ось абсцисс, наносим кривую (параболу), силы сопротивления воздуха Р_w. Таким образом, получим суммарную кривую для сил сопротивления движению автомобиля Σ Р. Точка пересечения графиков, суммарной кривой сил сопротивления и кривой силы тяги укажет на предельные возможности автомобиля по преодолению сил сопротивления в данных дорожных условиях на горизонтальной дороге. Перпендикуляр, опущенный из этой точки на ось абсцисс, укажет максимальную скорость движения автомобиля, то есть позволит решить задачу- найти V_тах

Рис. 5. График тяговой характеристики автомобиля.

⇐ Предыдущая 123 4 5 Следующая ⇒