2. Динамические показатели атс

Расчет и построение динамической характеристики

Динамическая характеристика АТС, представляющая собой зависимость динамического фактора Dψ от скорости движения V и вычисляется по формуле:

D _ψik = (P_{т ik} - P_aik) / m _a * g , (7)

где Р _{т ik} - величина тяговой силы на i - ой передаче и k - ой частоте вращения коленчатого вала двигателя ω_k ,

Р_{в ik} - величина силы сопротивления воздуха в тех же режимах движения.

Сила сопротивления воздуха движению автомобиля определяется по формуле-8

(8)

где k и F-коэффициент обтекаемости автомобиля и лобовая площадь автомобиля

Расчет величин динамического фактора и соответствующих скоростей движения АТС целесообразно вести при следующих значениях частот вращения коленчатого вала двигателя:

ω _min , ω _M , ω _cp = (ω _M + ω _N) / 2 , ω _N , ω _max ,

где ω _min - минимальная частота вращения коленчатого вала,

ω _M - частота вращения вала при максимальном моменте,

ω _cp - середина рабочего диапазона частот вращения коленчатого вала,

ω _N - частота вращения вала при максимальной мощности двигателя,

ω _max - максимальная частота вращения коленчатого вала.

Расчет динамической характеристики АТС выбранного ранее варианта для 1-й передачи. Результаты расчета представлены в табл.6

Таблица 6

ω, 1/с	Рт, Н	V, м/с	Р в , Н	(Рт – Р в), Н	Dψ
62,8	2923,7	2,31481	0,88618788	2922,81381	0,1988309
125,6	4426,54	4,62963	3,54476684	4422,99523	0,3008840
188,4	4057,7	6,94444	7,97571391	4049,75429	0,2754935
282,6	2990,5	10,4167	17,9454941	2972,55451	0,2022146
314	2732,48	11,5741	22,1548885	2710,32511	0,1843759

Расчет динамической характеристики АТС выбранного ранее варианта для 2-й передачи. Результаты расчета представлены в табл.7

Таблица 7

ω, 1/с	Рт, Н	V, м/с	Р в , Н	(Рт – Р в), Н	Dψ
62,8	1840,09	6,78295	7,60908331	1832,48092	0,1246586
125,6	2785,94	13,5659	30,4363332	2755,50367	0,1874492
188,4	2553,81	20,3488	68,4814132	2485,32859	0,1690700
282,6	1882,13	30,5233	154,084189	1728,04581	0,1175541
314	1719,75	33,9147	190,226522	1529,52348	0,1040492

Расчет динамической характеристики АТС выбранного ранее варианта для 3-й передачи. Результаты расчета представлены в табл.8

Таблица 8

ω, 1/с	Рт, Н	V, м/с	Р в , Н	(Рт – Р в), Н	Dψ
62,8	1315,32	9,72222	15,6324121	1299,68759	0,0884141
125,6	1991,43	19,4444	62,5293913	1928,90061	0,1312177
188,4	1825,5	29,1667	140,692095	1684,8079	0,1146128
282,6	1345,38	43,75	316,55649	1028,82351	0,0699880
314	1229,3	48,6111	390,810303	838,489697	0,0570401

Расчет динамической характеристики АТС выбранного ранее варианта для 4-й передачи. Результаты расчета представлены в табл.9

Таблица 9

ω, 1/с	Рт, Н	V, м/с	Р в , Н	(Рт – Р в), Н	Dψ
62,8	1097,24	11,6667	22,5108124	1074,72919	0,0731108
125,6	1661,24	23,3333	90,0424778	1571,19752	0,1068842
188,4	1522,83	35	202,596154	1320,23385	0,0898118
282,6	1122,31	52,5	455,841346	666,468654	0,0453380
314	1025,48	58,3333	562,766451	462,713549	0,0314771

Расчет и построение характеристики разгона АТС.

Здесь предлагается упрощенный метод построения характеристики разгона АТС по величинам средних значений ускорений разгона на передачах и без учета потерь скорости движения при переключении передач.

Величина среднего значения ускорения на i -ой передаче рассчитывается по формуле:

j _{i cp} = (D_{ψ i cp} – f)*g / δ _{i ,} (9)

j _1cp =(0,23235978-0,02)*9,8/1,067= 1,9504451

j _2cp =(0,14055622-0,02)*9,8/1,005= 1,175573090547264

j _3cp =(0,09225454-0,02)*9,8/1,037= 0,6828297897782064

j _4cp =(0,06932438-0,02)*9,8/1,035=0,4670327768115942

где D_{ψ i cp}- величина среднего динамического фактора на i -ой передаче,

D_{ψ 1 cp} = (0,1988309+0,300884+0,2754935+0,2022146+0,1843759

)/5=0,23235978

D_{ψ 2 cp} = (0,1246586+0,1874492+0,1690700+0,1175541+0,1040492

)/5=0,14055622

D_{ψ 3 cp} =(0,0884141+0,1312177+0,1146128+0,0699880+0,0570401

)/5=0,09225454

D_{ψ 4 cp} =(0,0731108+0,1068842+0,0898118+0,0453380+0,0314771

)/5=0,06932438

f - коэффициент сопротивления качению колес АТС на асфальте (0,02),

δ - коэффициент учета вращающихся масс, вычисляемый по формуле (2):

δ _i = 1,03 + a*u _i²

δ ₁=1,03+0,005*(2,67)² = 1,067

δ ₂=1,03+0,005*(1,72)² = 1,005

δ ₃=1,03+0,005*(1,2)² =1,037

δ ₄=1,03+0,005*(1)² =1,035

После определения средних величин ускорений разгона на всех передачах рассчитываются величины времени разгона на каждой передаче по формулам:

t _{р i} = ( V i _к - V i _н ) / j _{i ср} ,

где V _{i н} и V_{i к} – начальные и конечные скорости разгона на i -ой передаче.

В табл.10 приведены результаты расчета динамических факторов (D_Ψ), коэффициентов учета вращающихся масс (δ) и средних величин разгона выбранного варианта АТС (j).

Таблица 10

передача	DΨ	DΨ - f	δ	j, м/с2	Vн,м/с	Vк ,м/с	tр , с
1	0,23235978	0,2323598	1,067	1,9504451	0	11,5741	22,57465
2	0,14055622	0,1405562	1,005	1,175573091	11,5741	33,9147	26,26301
3	0,09225454	0,0922545	1,037	0,68282979	33,915	48,6111	10,03514
4	0,06932438	0,0693244	1,035	0,467032777	48,611	58,3333	4,540586

Рис.4. Характеристика разгона АТС как функция V ( t)