Определение ускорения автомобиля на различных передачах

Определим касательную силу

,

где М_кр – крутящий момент двигателя, кН·м;

η_тр – КПД трансмиссии;

i₀ – передаточное отношение главной передачи;

i_j – передаточное число трансмиссии на каждой передаче.

Изменяя и подставляя в формулу М_кр и i_j, находим Р_К и записываем полученные данные в таблицу 5.1.

Определим силу сопротивления воздуха

,

где κ – коэффициент сопротивления воздуха;

F – площадь лобового сечения автомобиля;

υ – скорость движения, м/с.

Изменяя переменные значения скорости в формуле, получаем данные, которые заносим в таблицу 5.1.

Сила суммарного сопротивления дороги

,

где Ψ – коэффициент суммарного сопротивления дороги, Ψ=0,04;

G_a – вес автомобиля, Н.

Находим коэффициент, учитывающий влияние инерционности вращающихся масс на инерционность всего автомобиля

,

где а и в – численные коэффициенты, которые обычно принимаются а=1,04, в=0,05;

i_j – передаточное число на соответствующей передаче.

Определим ускорение автомобиля на каждой передаче

Полученные данные P_K, P_w, и j заносим в таблицу 5.1.

По таблице 5.1 строим график зависимости ускорения автомобиля от скорости. Отрезок на графике от скорости равной нулю до минимальной скорости движения на первой передаче – это диапазон работы сцепления автомобилю. В этом диапазоне считается, что ускорение пропорционально скорости, то есть график ускорения представляет прямую линию, соединяющую нулевую точку и точку соответствующую минимальной скорости на первой передаче. Пример построения графика показан на рисунке 5.1.

Определение величины, обратной ускорению и проверка правильности выбора передаточных отношений в коробке передач автомобиля

График величины, обратной ускорению строится по данным таблицы 5.1, найденных при расчете. Все кривые величин, обратных ускорению должны иметь общую огибающую. Если одна из кривых оказывается выше или ниже огибающей, то передача ей соответствующая выпадает из дальнейших расчетов. Пример построения графика показан на рисунке 5.2.

Определение времени разгона автомобиля до максимальной скорости

Время разгона на каждой передаче можно определить по уравнению

Данный интеграл решается графическим способом по графику величины обратной ускорению. Полученные результаты заносим в таблицу 5.2.

Определяем величину, обратную ускорению на первом участке, соответствующую движению автомобиля с работающим сцеплением. Для упрощения расчета принимаем, что при работе сцепления ускорение возрастает линейно от нуля до значения, полученного при минимальной скорости на первой передаче. Тогда

Определение пути, пройденного автомобилем при разгоне

Путь разгона автомобиля находим, решая уравнение

,

интегрируя относительно dS, получим

,

тогда

.

Интеграл решается графически по графику времени разгона. Значения времени разгона t_p и пути разгона S_p определяются следующим образом:

,

где t_p^' – время, соответствующее участку от 0 до v;

Δt_p – приращение времени разгона на соответствующей передаче, с.

,

где υ₁^' – начальное значение скорости, м/с;

j₁ – ускорение, соответствующее начальному движению на 1

передаче, м/с².

,

где F_tp – площадь фигуры под кривыми зависимости 1/j = f(υ), мм²;

μ_1/j – масштаб величины, обратной ускорению,

μ_υ – масштаб скорости.

По аналогичным формулам ведется расчет пути разгона S_p

,

где S – путь, соответствующий участку от 0 до t', м,

S = t₂^'·υ;

ΔS – приращение пути разгона S_p на соответствующей скорости, м,

,

где F₃ – площадь участков, расположенных между t_p = t(υ) и осью t_p, мм².

Найденные показатели заносятся в таблицу 5.2. По данным таблицы 5.2 строятся графики, примеры которых представлены на рисунках 5.3 и 5.4.

Таблица 5.1

	n0	n, 1/c	υ, м/с	MКР,кНм	Pk, кН	Pw, кН	j, м/с2	1/j, c2/м
I i δВР
II i δВР
III i δВР
IV i δВР
V i δВР
VI i δВР

Таблица 5.2

Передача	υ, м/с	Δυ, м/с	Ft, мм2	Δt, c	t разг, с	Fs, мм2	ΔSp, м	Sp, м
I	tтм
II	tпер
III	tпер
IV	tпер
V	tпер
VI	tпер

Рисунок 5.1. Пример построения графика ускорений при разгоне автомобиля.

Рисунок 5.2. Пример построения величины, обратной ускорению при разгоне автомобиля.

Рисунок 5.3. Пример графика определения времени разгона.

Рисунок 5.4. Пример графика определения пути разгона.

Лабораторная работа №6

ДИНАМИЧЕСКИЙ ПАСПОРТ АВТОМОБИЛЯ

Цель работы: построение динамического паспорта автомобиля.

Задачи работы:

1. Построение графика динамического фактора полностью груженого автомобиля;

2. Построение графика динамического фактора частично груженого автомобиля;

3. Определение динамического фактора по условию сцепления ведущих колес.