23. ускорения время и путь разгона подвижного состава

Характеристика ускорений - это зависимость ускорений автомобиля от скорости

j_ai= f(V_a), [м/с²], при его разгоне на каждой передаче.

Величину ускорений при разгоне автомобилей рассчитываем из выражения:

, [м/с²]

y - коэффициент суммарного дорожного сопротивления движения автомобиля по асфальтобетонному покрытию (y = f );

dвр – коэффициент, учитывающий инерцию вращающихся масс при разгоне автомобиля.

Коэффициент dвр рассчитываем по формуле:

Jм - момент инерции маховика и разгоняющихся деталей двигателя;

Jк - момент инерции колеса автомобиля;

n = 4 - общее число колес автомобиля.

Время движения автомобиля, при котором его скорость возрастает на величину DVi, определяется по закону равноускоренного движения:

, [c]

Суммарное время разгона автомобиля на заданной передаче от минимальной скорости Va min до максимальной скорости Va max находим суммированием времени разгона на интервалах:

, [c]

q – общее число интервалов.

При равноускоренном движении в интервале скоростей DVi = Vi - Vi-1 путь, проходимый автомобилем:

DSi = (Vi-1 + Vi) * Dti / 7,2 [м]

Путь, проходимый автомобилем при его разгоне, от минимальной скорости Va min = 0 до максимальной - Va max, находим, суммируя расстояния DSi на интервалах:

[м]

q – общее число интервалов.

36 критические ск-сти подвижного состава по боковому скольжению и опрокидыванию

Снос — боковое скольжение передних колес — чаще всего возникает при экстренных маневрах и прохождении поворота на критической скорости. Факторами, влияющими на это явление, могут быть профиль дороги (отрицательный уклон), боковой ветер, чрезмерное или недостаточное давление в шинах, низкий коэффициент сцепления. Явление сноса связано с тем, что боковая сила превосходит силу сцепления шины с дорогой. На заднеприводном автомобиле повернутые передние колеса создают эффект торможения, а толкающие задние — избыточную силу. Для переднеприводного автомобиля характерен снос передних колес из-за избытка или недостатка тяги при чрезмерных углах поворота колес. Опасность сноса заключается в привычке многих водителей реагировать на частичную потерю управляемости рефлексом резкого торможения. Блокирование передних колес при сносе полностью лишает водителя возможности управлять автомобилем и приводит к его прямолинейному скольжению на заблокированных колесах. Большая часть ДТП с тяжкими последствиями на поворотах связана с этим явлением, и рассматривать черный след на асфальте, уходящий на обочину или встречную полосу, следует как “роспись страха” и отказ от управления из-за шокового состояния. Прекратить или уменьшить снос передних колес можно двумя способами: либо увеличить загрузку передних колес, либо уменьшить угол их поворота, чтобы от скольжения перейти к качению. При повороте на горизонтальной дороге поперечная сила, действующая на автомобиль, может вызвать не только боковое скольжение, но и опрокидывание. Опрокидывание автомобиля происходит относительно его наружных колес. В момент отрыва внутренних колес от дороги нормальные реакции, и весь вес автомобиля воспринимается наружными колесами. В этом случае опрокидывающий момент, создаваемый поперечной силой, уравновешивается восстанавливающим моментом, обусловленным весом автомобиля:

Критической скоростью по опрокидыванию называется предельная скорость, по достижении которой возможно опрокидывание автомобиля.

Следовательно, при движении автомобиля на повороте с критической скоростью по опрокидыванию его опрокидывания может и не произойти. Опрокидывание автомобиля в этом случае возможно только при минимальном боковом возмущении и увеличении скорости или уменьшении радиуса поворота.

40 занос осей подвиж состава

При повороте автомобиля причиной нарушения устойчивости является центробежная сила Рц (рис.2,6), направленная от центра поворота и приложенная к центру тяжести автомобиля. Она прямо пропорциональна квадрату скорости автомобиля и обратно пропорциональна радиусу кривизны его траектории. Поперечному скольжению шин по дороге противодействуют силы сцепления, которые зависят от коэффициента сцепления. На сухих, чистых покрытиях силы сцепления достаточно велики, и автомобиль не теряет устойчивости даже при большой поперечной силе. Если дорога покрыта слоем мокрой грязи или льда, то автомобиль может занести даже в том случае, когда он движется с небольшой скоростью по сравнительно пологой кривой. Так, выполняя поворот на сухом асфальтобетонном покрытии при R = 50 м, можно двигаться со скоростью около 66 км/ч. Преодолевать тот же поворот после дождя без скольжения можно лишь при скорости 40-43 км/ч. Поэтому перед поворотом следует уменьшать скорость тем больше, чем меньше радиус предстоящего поворота. Явление, при котором колеса обоих мостов автомобиля скользят в поперечном направлении одновременно, в практике наблюдается редко. Гораздо чаще начинают скользить шины одного из мостов . переднего или заднего. Поперечное скольжение переднего моста возникает редко и к тому же быстро прекращается. В большинстве случаев скользят колеса заднего моста, которые, начав двигаться в поперечном направлении, скользят все быстрее. Такое ускоряюще- еся поперечное скольжение называется заносом.

47 условия эксплуатации автомобиля

Транспортные условия ха рактеризуются особенностями перево зимого груза и организацией перевозок, включая организацию погрузочно-раз грузочных работ. Этими условиями определяются такие характеристики автомобиля, как грузоподъемность, вместимость кузова, приспособленность для погрузочно-разгрузочных работ, запас хода и др.

 

Природно-климатические условия характеризуются темпера турой воздуха и ее сезонными и суточ ными изменениями, влажностью и ско ростью ветра. По этим факторам раз личают зоны умеренного, холодного (арктического) и жаркого климата.

 

Дорожные условия опреде ляются типом и состоянием дорожного покрытия и дорожных сооружений (уз лов, мостов, путепроводов), рельефом местности и интенсивностью движения. От дорожных условий зависит макси мальная нагрузка на мост автомобиля и основные эксплуатационные характе ристики, методы, обеспечения которых изучаются в теории автомобиля: тягово-динамические, экономические и тор мозные характеристики, устойчивость и управляемость, плавность хода и про­ходимость.

 

В реальных условиях автомобили движутся неравномерно — циклично. Цикл движения состоит из участков разгона, равномерного движения и тор можения. Степень неравномерности движения может быть охарактеризова на средней частотой разгонов, которая определяется в основном двумя факто рами: дорожными условиями и удель ной мощностью автомобиля (для нор мальных условий составляет 20...80 раз гонов за 1 ч).

48 Тягово скоростные свойства автомобиля

Тягово-скоростными свойствами автомобиля называют совокупность свойств определяющих возможные по характеристикам двигателя или сцепления ведущих колес с дорогой диапазоны изменения скоростей движения и предельные интенсивности разгона и торможения автомобиля при его работе на тяговом режиме работы в различных дорожных условиях.

Тяговым принято считать режим, при котором от двигателя к ведущим колесам подводиться мощность, достаточная для преодоления внешних сопротивлений движения.

Показатели тагово-скоростных свойств автомобиля (максимальная скорость, ускорение при разгоне или замедлении при торможении, сила тяги на крюке, эффективная мощность двигателя, подъем, преодолеваемый в различных дорожных условиях, динамический фактор, скоростная характеристика) определяются проектировочным тяговым расчетом. Он предполагает определение конструктивных параметров, которые могут обеспечить оптимальные условия движения, а также установление предельных дорожных условий движения для каждого типа автомобиля.

Тягово-скоростные свойства и показатели определяются при тяговом расчете автомобиля. В качестве объекта расчета выступает грузовой автомобиль малой грузоподъемности

49 динамика автомобильного колеса

Энергия вращения, вырабатываемая двигателем автомобиля, преобразуется в поступательное движение транспортного средства движетелем, в качестве которого в автомобиле выступает система колес с эластичными пневматическими шинами.

Пневматическая шина представляет собой оболочку, напол ненную сжатым воздухом. При каче нии колеса по дороге происходит де формация этой оболочки и проскальзывание элементов протектора относи тельно поверхности дороги.

Размер автомобильного колеса в свободном, ненагруженном состоянии характеризуется свободным радиусом r_c.Свободный радиус колеса — поло вина наружного диаметра D_н;

r_c =0.5 D_н.

Под наружным диаметром колеса понимается   диаметр   наибольшего окружного сечения беговой дорожки колеса при отсутствии контакта с доро гой. Наружный диаметр колеса зави сит от давления воздуха в шине и, как правило, возрастает с его увеличением, определяется непосредственно замером. Значение наружного диаметра колеса при номинальном давлении воздуха в шине указывается в ГОСТах или ка талогах.

При действии на колесо вертикаль ной нагрузки происходит деформация части шины, соприкасающейся с опор ной поверхностью. При этом расстоя ние от оси колеса до опорной поверх ности становится меньше свободного радиуса. Это расстояние, замеренное у неподвижного колеса, называется ста тическим радиусом r_ст. Статический радиус при номинальных нагрузках и давлении воздуха в шинах также ука зывается в их характеристиках. Обыч но шины конструируют таким образом, чтобы при номинальных нагрузке и давлении прогиб шины составлял 13... 20 % от высоты профиля. Статический радиус при известных конструктивных параметрах шин можно находить из соотношения:

r_ст =0,5d+l_zH,

где d — посадочный диаметр обода ши ны;

l_z —коэффициент вертикальной деформации, зависящий от типа шин:

для тороидных шин l_z =0,85...0,87;

для шин с регулируемым давлением и ароч ных l_z =0,8...0,85;

Н — высота профиля.

При качении нагруженного колеса в силу ряда причин (динамическое действие нагрузки, передаваемый колесом крутящий момент, скорость вра щения и др.) расстояние между осью колеса и опорной поверхностью меня ется. Это расстояние называют дина мическим радиусом r_д. При качении ко леса по твердой опорной поверхности с малой скоростью статический и ди намический радиусы его практически одинаковы. Поэтому при приближен ных расчетах динамический радиус ча сто принимают равным статическому.

50 режимы качения колеса

Качение колеса

Вращение колеса, находящегося в контакте с опорной поверхностью, при наличии перемещения центра колеса в продольной плоскости

РЕЖИМ качения колеса Режим (3.), определяемый знаком крутящего момента М и продольной реакции Rx на колесе: ведущий (Rx > 0), свободный (Rx = 0), нейтральный (Rx < 0) — все при М > 0, ведомый (М = 0), тормозной (М < 0) —оба при Rx < 0.

52. Сила сопротивления движению.

Силовой баланс:

Рт = Рк + Рп + Рв + Ри

Рк = Gа(вес)*f

Рп = Ga *i

Pд = Рк + Рп

По-скольку дорога характеризуется шероховатостью, то Рк и Рп объединяют, как силу сопротивления дороги

Рд = Ga*(f+i)

Рд = Ga* - к-т суммарного сопротивления дороги.

53. Сопротивление воздуха.

70% топлива тратится на сопротивление воздуха. Рв=Кв*FV^2

Рв-сила сопротивления воздуха.

Кв- к-т обтекаемости.

F- лобовая площадь

Аэродинамику рассматривают в пространстве.

Возникает подъемная сила вдоль оси Z,ктр может разгружать или нагружать ведущие колеса.

Боковая сопротивляющая аэродинамических сил, учитываемая при проектировании автомостов.

Кв для легковых- 0,25-0,35

Для грузовые – 0,5-0,6

Fл.а = 0,78 * Bг *Hг

Fгр.а. = В*Hг

B – колея(расстояние между серединами колес одной оси.)

Аэродинамические потери зависят от:

1) Формы кузова(давление спереди и разряжение сзади)

2) Индуктированного сопротивления(влияние угла на текание потока)

3) Качества лако-красочного покрытия

4) Дополнительного сопротивления

5) Внутреннего сопротивления

При наличии встречного или попутного ветра. При проектировании кузова учитывается аэродинамическая устойчивость.

Уравнение движения автомобиля:

Pт = Рд + Рв + Рн

Nт = Рд * V + Pн * V

Nт = Nд + Nв + Nн

54 Методика расчёта времени и пути движения авто

Время движения автомобиля, при котором его скорость возрастает на величину DVi, определяется по закону равноускоренного движения:

, [c]

Суммарное время разгона автомобиля на заданной передаче от минимальной скорости Va min до максимальной скорости Va max находим суммированием времени разгона на интервалах:

, [c]

q – общее число интервалов.

При равноускоренном движении в интервале скоростей DVi = Vi - Vi-1 путь, проходимый автомобилем:

DSi = (Vi-1 + Vi) * Dti / 7,2 [м]

Путь, проходимый автомобилем при его разгоне, от минимальной скорости Va min = 0 до максимальной - Va max, находим, суммируя расстояния DSi на интервалах:

[м]

q – общее число интервалов.

58 Кинематика поворота

Поворот передних колес осуществляется с помощью рулевого управления. Соотношение углов поворота направляющих колес, обеспечивающее их качение без скольжения на повороте, определяют по следующему уравнению:

ctg α = ctg β + M / L,

где: α — угол поворота наружного колеса;        β — угол поворота внутреннего колеса;        М — расстояние между центрами шкворней (центр шкворня определяется точкой пересечения оси цапфы с осью шкворня);        L — база автомобиля. Правильный поворот автомобилей обеспечивается рулевой трапецией, при помощи которой направляющие колеса одновременно поворачиваются на соответствующие углы, находящиеся между собой в указанном соотношении. При этом продолжения осей всех колес автомобиля пересекаются в одной точке — в центре поворота.

59 Колебания управляемых колёс относительно шкворня.

существуют причины кот. обеспечивают колебание колёс относительно шкворня

1) дисбаланс колёс. сущ-ет статический дисбаланс. причиной неуравновешенности колеса могут быть : неоднородность по плотности, неуравновешенность диска, неравномерный износ. сущ-ет динамический баланс. статически сбалансированная шина динамически может быть несбалансирована. дисбаланс задних колёс может вызвать вибрацию кузова. колебания управляемых колёс зависят от типа подвески и положения колёс относительно друг друга. управляемые колёса меняют своё взаимное положение. в техн. эксплуатации шин сущ-ет критический дисбаланс

2) неровность дороги. колебания колёс в зависимости от типа подвески. при наклоне колеса возникает гироскопический момент заставляющий колесо поворачиваться в сторону наклона поэтому на легковых авто применяют независимую подвеску

3) несоответствие кинематики рулевого управления подвески автомобиля.