2.2. Расчет и построение тяговой части паспорта
Поверочный расчет и построение тяговой части паспорта проводим в последовательности:
1. Составляем таблицу 2.4 исходных и расчетных значений показателей на всех передачах переднего хода.
2. Вписываем в таблицу 2.4 из таблицы 2.1 графически проверенные значения показателей внешней скоростной характеристики двигателя (n, Ме, Gт, Nе, ge и ηе).
Таблица 2.4. Исходные
и расчетные значения показателей тяговой
динамичности автомобиля
.
передача |
uтр
|
n, мин-1 |
Vт, м/с |
Ме, кН∙м |
ηтр |
Рко, Н |
Рw, Н |
Do |
Gт, кг/ч |
Nе, кВт |
ge, г/кВт∙ч |
ηе |
1 |
20,756 |
800 |
1,3 |
0,172 |
0,7 |
7761 |
2,728 |
0,372 |
4,314 |
14,447 |
298,59 |
0,274 |
1650 |
2,68 |
0,204 |
0,829 |
10901 |
11,61 |
0,522 |
9,735 |
35,314 |
275,67 |
0,297 |
||
2500 |
4,07 |
0,221 |
0,864 |
12308 |
26,66 |
0,589 |
15,098 |
58,013 |
260,26 |
0,314 |
||
3000 |
4,89 |
0,216 |
0,872 |
12141 |
38,38 |
0,581 |
17,854 |
67,935 |
262,81 |
0,315 |
||
3500 |
5,7 |
0,204 |
0,876 |
11519 |
52,25 |
0,55 |
19,976 |
75,15 |
261,39 |
0,312 |
||
4000 |
6,52 |
0,187 |
0,878 |
10583 |
68,23 |
0,504 |
21,117 |
78,5 |
269 |
0,304 |
||
5000 |
8,16 |
0,123 |
0,869 |
6890 |
106,6 |
0,325 |
19,108 |
64,575 |
295,9 |
0,277 |
||
2 |
11,993 |
800 |
2,26 |
0,172 |
0,7 |
4484 |
8,17 |
0,215 |
4,314 |
14,447 |
298,59 |
0,274 |
1650 |
4,65 |
0,204 |
0,829 |
6299 |
34,76 |
0,301 |
9,735 |
35,314 |
275,67 |
0,297 |
||
2500 |
7,05 |
0,221 |
0,864 |
7112 |
79,83 |
0,337 |
15,098 |
58,013 |
260,26 |
0,314 |
||
3000 |
8,46 |
0,216 |
0,872 |
7015 |
114,9 |
0,331 |
17,854 |
67,935 |
262,81 |
0,315 |
||
3500 |
9,87 |
0,204 |
0,876 |
6656 |
156,5 |
0,312 |
19,976 |
75,15 |
261,39 |
0,312 |
||
4000 |
11,3 |
0,187 |
0,878 |
6115 |
204,3 |
0,284 |
21,117 |
78,5 |
269 |
0,304 |
||
5000 |
14,1 |
0,123 |
0,869 |
3981 |
319,3 |
0,176 |
19,108 |
64,575 |
295,9 |
0,277 |
||
3 |
7,149 |
800 |
3,78 |
0,172 |
0,7 |
2673 |
23 |
0,127 |
4,314 |
14,447 |
298,59 |
0,274 |
1650 |
7,8 |
0,204 |
0,829 |
3755 |
97,85 |
0,175 |
9,735 |
35,314 |
275,67 |
0,297 |
||
2500 |
11,8 |
0,221 |
0,864 |
4239 |
224,6 |
0,193 |
15,098 |
58,013 |
260,26 |
0,314 |
||
3000 |
14,2 |
0,216 |
0,872 |
4182 |
323,4 |
0,185 |
17,854 |
67,935 |
262,81 |
0,315 |
||
3500 |
16,6 |
0,204 |
0,876 |
3968 |
440,3 |
0,169 |
19,976 |
75,15 |
261,39 |
0,312 |
||
4000 |
18,9 |
0,187 |
0,878 |
3645 |
575 |
0,147 |
21,117 |
78,5 |
269 |
0,304 |
||
5000 |
23,6 |
0,123 |
0,869 |
2373 |
898,5 |
0,071 |
19,108 |
64,575 |
295,9 |
0,277 |
||
4 |
5,125 |
800 |
5,28 |
0,172 |
0,719 |
1968 |
44,77 |
0,092 |
4,314 |
14,447 |
298,59 |
0,274 |
1650 |
10,9 |
0,204 |
0,848 |
2753 |
190,4 |
0,123 |
9,735 |
35,314 |
275,67 |
0,297 |
||
2500 |
16,5 |
0,221 |
0,882 |
3102 |
437,1 |
0,128 |
15,098 |
58,013 |
260,26 |
0,314 |
||
3000 |
19,8 |
0,216 |
0,89 |
3060 |
629,4 |
0,117 |
17,854 |
67,935 |
262,81 |
0,315 |
||
3500 |
23,1 |
0,204 |
0,895 |
2906 |
856,8 |
0,098 |
19,976 |
75,15 |
261,39 |
0,312 |
||
4000 |
26,4 |
0,187 |
0,896 |
2667 |
1119 |
0,074 |
21,117 |
78,5 |
269 |
0,304 |
||
5000 |
33 |
0,123 |
0,888 |
1738 |
1748 |
-0,001 |
19,108 |
64,575 |
295,9 |
0,277 |
||
5 |
4,351 |
800 |
6,22 |
0,172 |
0,7 |
1627 |
62,11 |
0,075 |
4,314 |
14,447 |
298,59 |
0,274 |
1650 |
12,8 |
0,204 |
0,829 |
2285 |
264,2 |
0,097 |
9,735 |
35,314 |
275,67 |
0,297 |
||
2500 |
19,4 |
0,221 |
0,864 |
2580 |
606,6 |
0,095 |
15,098 |
58,013 |
260,26 |
0,314 |
||
3000 |
23,3 |
0,216 |
0,872 |
2545 |
873,4 |
0,08 |
17,854 |
67,935 |
262,81 |
0,315 |
||
3500 |
27,2 |
0,204 |
0,876 |
2415 |
1189 |
0,059 |
19,976 |
75,15 |
261,39 |
0,312 |
||
4000 |
31,1 |
0,187 |
0,878 |
2219 |
1553 |
0,032 |
21,117 |
78,5 |
269 |
0,304 |
||
5000 |
38,9 |
0,123 |
0,869 |
1444 |
2426 |
-0,047 |
19,108 |
64,575 |
295,9 |
0,277 |
3. Рассчитываем передаточные числа трансмиссии uтр и заносим их в таблицу 2.4.
uтр = uo un ,
где uo – передаточное число трансмиссии на главной передаче; un - передаточное число трансмиссии на каждой из передач.
4. Определяем при δ = 0 по семь текущих значений теоретической скорости Vт на каждой передаче и вписываем полученные результаты в таблицу 2.4.
Vа = Vт( 1-δ) = (0,105rкn)/uтр(1-δ), отсюда следует
Vт = (0,105rкn)/uтр ,
где rк – радиус колеса, м.
rк
=
+ B∙∆∙λсм
=
+ 215∙0,65∙0,85 = 321,98≈0,322м,
где d – посадочный диаметр обода колеса в дюймах
В – ширина профиля шины, мм
∆ - отношение высоты шины к её ширине,%
λсм – коэффициент деформации шины ( λсм= 0,85).
5. Чертим на листе ватмана формата А1 (841х594мм) левое поле 250х250мм, средние верхнее (400х250мм) и нижнее (400х125мм) поля и правое поле 100х250мм, масштабные "сетки" и шкалы.
6. Выбираем удобный масштаб эффективной мощности двигателя и строим на нижнем среднем поле графики Nе = f(Vт) и ηе = f(Vт) в масштабе скоростей Vт и Vа.
7. При выбранном значении коэффициента kw = 0,45 Н∙с2/м4 находим постоянное значение фактора обтекаемости в Нс2/м2:
kwF= ВгНгkw=1,7∙2,1∙0,45=1,607 Нс2/м2
где Вг – габаритная ширина автомобиля, м; Нг – габаритная высота автомобиля, м.
8. Измеряем у неподвижного порожнего и полностью груженого автомобиля среднее расстояние rст от центров ведущих колес до поверхности ровной дороги и принимаем необходимое для расчетов значение радиуса качения без скольжения (ГОСТ 17697-72) rк = rст = 0,322 м.
9. Определяем расчетом по формулам:
полную окружную силу ведущих колес Рко при Ме > 0 на всех передачах переднего хода:
Рко= Ме uтр ηтр / rк ,
где 
рассчитано раннее (см. 2.11)
- силу сопротивления воздуха Рw :
Рw = kw∙F∙ Vт2
- динамический фактор снаряженного автомобиля Do:
Do=(Рко - Рw)/ mo g ,
где mo – снаряженная масса автомобиля, кг (mo = 3600 кг); g – ускорение свободного падения (g = 9,89 м/с2).
На верхнем среднем поле листа 1 строим графики Do = f (Vт).
10. Используя ориентировочное соотношение,
φVC ≈ 1,5 φVM ≈ 3 φVMЗ,
дискретную зависимость коэффициента φVC от скорости
Таблица 2.5. Дискретная зависимость коэффициента φVC от Vа:
Vа , м/с |
0 |
5 |
10 |
15 |
20 |
25 |
30 |
35 |
40 |
φVC , % |
100 |
97 |
83 |
70 |
59 |
53 |
49 |
48 |
47 |
и заданное значение φ0C = 0,7 при Vа = 0, определяем значения коэффициентов сцепления, заносим их в таблицу 2.6 и строим графики на среднем верхнем поле листа 1.
Таблица 2.6. Зависимость коэффициентов φVC, φVM, φVMЗ от Vа:
Vа ,м/с |
0 |
5 |
10 |
15 |
20 |
25 |
30 |
35 |
40 |
φVC |
0,7 |
0,679 |
0,581 |
0,49 |
0,413 |
0,371 |
0,343 |
0,336 |
0,329 |
φVM |
0,467 |
0,453 |
0,387 |
0,327 |
0,275 |
0,247 |
0,229 |
0,224 |
0,219 |
φVMЗ |
0,233 |
0,226 |
0,194 |
0,163 |
0,137 |
0,124 |
0,114 |
0,112 |
0,11 |
11. Строим на левом поле листа 1 графическую зависимость коэффициента буксования δ от отношения Dг/ φV λ.
Таблица 2.7. Зависимость коэффициента буксования δ от отношения Dг/ φV λ:
Dг/ /φV λ |
0 |
0,1 |
0,2 |
0,3 |
0,4 |
0,5 |
0,6 |
0,7 |
0,8 |
0,9 |
1,0 |
δ |
0 |
0,003 |
0,008 |
0,018 |
0,034 |
0,053 |
0,083 |
0,126 |
0,216 |
0,414 |
1,0 |
12. Определяем характерные значения коэффициента нормальной загрузки автомобиля и автопоезда
Г=1+
≤ 5
Гq
=1+
= 1,249
и соответствующие им значения коэффициента нормальной нагрузки ведущих колес:
- снаряженного автомобиля
λ0 = m0,вед / m0 = 0,389;
- полностью груженого автомобиля
λ
q
= ma,вед
/ (m0
+
)
= 0,518;
а также удобные для построения графика λi = f(Г) промежуточные значения на гиперболической "ветви"
λi= λ q Гq / Гi
при
5 ≥ Гi ≥ Гq = 1,249
где mo и mоп – соответственно масса автомобиля и прицепа в снаряженном состоянии, кг или т; qa и qп – соответственно грузоподъемность автомобиля и прицепа, кг или т; mo,вед и mа,вед – масса, действующая на ведущие колеса автомобиля соответственно в снаряженном и полностью загруженном состоянии, кг или т.
13. Строим на правом поле в масштабе его левой шкалы зависимость
λi = f (Г) и лучевую номограмму ψ с "шагом" 0,02 – 8 мм на левой (при Г=1) и 40 мм на правой (при Г=5) шкалах этого поля, а также лучевые номограммы на среднем верхнем и левом полях, диагональную "сетку возврата" на левом поле.