Эксплуатационные свойства автомобилей

1.2 Определение текущих  значений крутящего  момента

Текущее значение крутящего момента М_е, Н·м, определяют по формуле

Результаты  расчетов  по  формулам  (1.1),  (1.13)  сводят  в  таблицу 1.1. 

Таблица 1.1 – Внешняя скоростная характеристика двигателя

По  данным таблицы 1.1 строят внешнюю скоростную характеристику двигателя АТС (рисунок 1.1).

       Минимальная устойчивая частота вращения коленчатого вала для современных двигателей = 400 ÷ 1000 об/мин [3], поэтому при расчете и построении внешней скоростной характеристики двигателя заданного АТС = 0,1 > 400 об/мин.

       На рисунке 1.1 показывают следующие характерные точки:

• максимальную эффективную мощность двигателя – 49,9 кВт и соответствующую ей частоту вращения коленчатого вала – 5400 об/мин;
• максимальный крутящий момент двигателя – 115,8 и соответствующую ему частоту вращения коленчатого вала – 2160 об/мин;
• минимальную устойчивую частоту вращения коленчатого вала – 500 об/мин.

 
 
 
 
 

2 РАСЧЕТ И ПОСТРОЕНИЕ  ТЯГОВОЙ ДИАГРАММЫ  АТС 

       Тяговой характеристикой  АТС называется графическая зависимость  силы тяги на ведущих колесах от скорости движения. Если на этом же графике  нанести кривые сил сопротивления  движению, получим тяговую диаграмму.

.                                       (2.1)

       Рассчитаем скорость движения АТС на 1-й ступени коробки  передач:

       V_a1=0,105

       Аналогично рассчитываем скорости движения на всех передачах 

       2.2 Определение силы, затрачиваемой на  преодоление сопротивления  воздуха

       Силу, затрачиваемую  на преодоление сопротивления воздуха  , Н, рассчитывают по формуле

,                                             (2.2)

где – фактор обтекаемости АТС, кг/м.

Фактор  обтекаемости , кг/м, рассчитывают по формуле

,                                                (2.3)

где – коэффициент обтекаемости, кг/м³ (Н×с²/м⁴); – площадь Миделя, м².

Коэффициент обтекаемости принимают согласно данным [2]:

• легковые автомобили......................................................0,2 ÷ 0,35

примем К = 0,2

Площадь Миделя , м², – лобовую площадь, равную площади проекции автомобиля на плоскость, перпендикулярную его продольной оси, для грузовых и легковых АТС соответственно приближенно можно определить по формуле:

,                                           (2.5) 
 

 

 

где

– коэффициент заполнения площади.

Коэффициент заполнения площади 

=0,8 [4].

F = 0,8·1,365·1,440 = 1,57 м²

W = 0,2·1,57 = 0,31 кг/м

P_w = 0,31·1,1² = 0,375 Н

       2.3 Определение силы, затрачиваемой на  преодоление общего  дорожного сопротивления

       Силу, затрачиваемую  на преодоление общего дорожного  сопротивления 

, Н, определяют по формуле

,                                           (2.6)

где

– коэффициент общего дорожного сопротивления; – ускорение свободного падения, м/с².

Для горизонтальной дороги коэффициент  общего дорожного сопротивления  может быть принят равным коэффициенту сопротивления качению 

, который (для скоростей движения >15 м/с) определяют по формуле

,                                      (2.7)

где

– коэффициент сопротивления качению для скоростей движения <15 м/с.

Коэффициент сопротивления качению для скоростей  движения

<15 м/с [3]:

для легковых АТС и автобусов  = 0,015;

Ускорение свободного падения 

= 9,81 м/с² [2].

Va = 1,1 м/с

тогда

= 0,015 
 
 
 
 
 

P_Ψ = 1435·9,81·0,015 = 211,16 Н

Аналогично  считаются все значения P_Ψ, Н при различных скоростях движения.

       2.4 Определение силы  тяги на к-й ступени коробки передач

       Силу тяги на к-й ступени коробки передач , Н, рассчитывают по формуле

,                                       (2.8)

где – КПД трансмиссии.

КПД механической трансмиссии принимают  в зависимости от типа АТС и  типа главной передачи [2]:

• заднеприводные легковые АТС..........................................0,95

Р_Тк =

Аналогично  считаются все значения P_Тк при различных значениях крутящих моментов М_е, Н·м.

2.5 Построение тяговой  диаграммы

Результаты  расчетов по формулам (2.1), (2.2), (2.6), (2.8) сводят в таблицу 2.1. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

 

Таблица 2.1 – Тяговая диаграмма                                                                                                                                                      

         

По  данным  таб

       На рисунке 2.1 показана максимальная сила тяги на низшей ступени коробки передач Р_{Т max} =5339,7 Н.  

Точка пересечения кривой суммарной силы сопротивления движению с силой  тяги на высшей ступени коробки передач  определяет максимальную скорость движения. V_a = 42 м/с 
 

 

                     

                       3 РАСЧЕТ И ПОСТРОЕНИЕ ДИНАМИЧЕСКОЙ ДИАГРАММЫ АТС 

       Динамической характеристикой  называется графическая зависимость  динамического фактора от скорости движения АТС. Если на этом же графике  нанести кривую коэффициента общего дорожного сопротивления, получим  динамическую диаграмму. 

3.1 Определение динамического  фактора на к-й ступени коробки передач

Динамический  фактор на к-й ступени коробки передач определяют по формуле

.                                       (3.1)

Д_к =

Аналогично  рассчитываются Д_к на всех ступенях коробки передач. Данные для расчетов берутся из раздела 2 таблицы 2.1

3.2 Построение динамической  диаграммы

Результаты  расчета по формулам (3.1) сводят в  таблицу 3.1. В этой же  таблице  приводят несколько  значений  коэффициента  общего дорожного сопротивления, рассчитанного  по формуле (2.7).

Таблица 3.1 – Динамическая диаграмма

 

По  данным  таблицы 3.1  строят   динамическую  диаграмму АТС (рисунок 3.1).

 
 
 
 
 
 

Точка пересечения  кривых коэффициента общего дорожного  сопротивления и динамического  фактора на высшей ступени коробки  передач определяет максимальную скорость движения. Va=41м/c