2.4 Визначення динамічних властивостей автомобіля
2.4.1 Побудова динамічної характеристики і графіка прискорень автомобіля
Динамічна характеристика автомобіля - це графічне зображення залежності динамічного фактора D від швидкості руху автомобіля Vа; ( тобто D=f(Vа)).
При побудові динамічної характеристики автомобіля використовується швидкісна зовнішня характеристика двигуна [9].
Динамічний фактор автомобіля дорівнює:
D
(2.19)
де Рр- сила тяги на ведучих колесах автомобіля, Н; Р - сила опору повітря, Н. Сила тяги дорівнює:
де Меі- і-те значення крутного момента двигуна;
ukj- передаточне число .і-тої передачі коробки передач:
Сила опору повітря визначається з виразу:
(2.21)
де ViJ - швидкість руху автомобіля при Weiчастоті обертання колінчастого вала двигуна на j-тій передачі, м/с:
Враховуючи рівняння і використовуючи дані табл.2.1, динамічний фактор обчислюється з рівняння:
A, B- константи, які визначаються для всіх значень передавальних чисел додаткових коробок uдкі.
При відсутності додаткової коробки передач в автомобілі, що проектується, uдк= 1.
Для полегшення обчислень приймаємо, що
де
-
постійна (для даного автомобіля) величина.
Прискорення
автомобіля на і-тій
передачі (при
=0,02,
=
1,04+0,04
)
Якщо прийняти величину
9,81/(1,04+0,04 Ukj2) = Еj (2.28)
яка є постійною, то:
Jij=
(Dij-
0,02)
Еj
(2.29)
Отримані в результаті обчислень за формулами (2.22, 2.23і 2,28) значення vij, Dij, jij зводимо в таблиці 2.7 та 2.8, графічно відображаємо на рис.2.3-2.5 для автомобіля Москвич -2140 з двигуном УЗАМ 331 і коробкою передач мод. 214122 иа на 2.6-2.8 з двигуном BMW S14 B23і коробкою передач Alpina В3
Таблиця 2.7 – Результати тягово-швидкісних властивостей автомобіля Москвич
-2140 з двигуном УЗАМ 331 і коробкою передач мод. 214122
№ передачі |
Параметр |
|||
V,м/с |
P, Н |
D |
J м/с |
|
Перша передача |
2,03 |
4532,67 |
0,51 |
3,98 |
3,12 |
4735,03 |
0,53 |
4,16 |
|
4,21 |
4882,59 |
0,55 |
4,29 |
|
5,30 |
4975,36 |
0,56 |
4,37 |
|
6,39 |
5013,32 |
0,56 |
4,40 |
|
7,48 |
4996,49 |
0,56 |
4,37 |
|
8,57 |
4924,86 |
0,55 |
4,30 |
|
9,66 |
4798,44 |
0,53 |
4,17 |
|
10,75 |
4617,21 |
0,51 |
3,99 |
|
11,84 |
4381,19 |
0,48 |
3,76 |
|
12,93 |
4090,37 |
0,45 |
3,48 |
|
Друга передача |
3,47 |
2649,47 |
0,30 |
2,40 |
5,33 |
2767,75 |
0,31 |
2,50 |
|
7,20 |
2854,01 |
0,32 |
2,57 |
|
9,06 |
2908,23 |
0,32 |
2,61 |
|
10,93 |
2930,42 |
0,32 |
2,60 |
|
12,80 |
2920,59 |
0,32 |
2,57 |
|
14,66 |
2878,72 |
0,31 |
2,49 |
|
16,53 |
2804,82 |
0,30 |
2,38 |
|
18,40 |
2698,89 |
0,28 |
2,24 |
|
20,26 |
2560,93 |
0,26 |
2,06 |
|
22,13 |
2390,93 |
0,23 |
1,84 |
|
Третя передача |
5,32 |
1727,35 |
0,19 |
1,54 |
8,18 |
1804,47 |
0,20 |
1,59 |
|
11,04 |
1860,70 |
0,20 |
1,61 |
|
Продовження табл. 2.7
|
13,90 |
1896,05 |
0,20 |
1,60 |
16,77 |
1910,52 |
0,19 |
1,56 |
|
19,63 |
1904,11 |
0,19 |
1,48 |
|
22,49 |
1876,81 |
0,17 |
1,37 |
|
25,35 |
1828,63 |
0,16 |
1,24 |
|
28,22 |
1759,57 |
0,14 |
1,07 |
|
31,08 |
1669,62 |
0,12 |
0,86 |
|
33,94 |
1558,79 |
0,09 |
0,63 |
|
Четверта передача |
7,07 |
1298,76 |
0,14 |
1,11 |
10,88 |
1356,74 |
0,14 |
1,12 |
|
14,68 |
1399,02 |
0,14 |
1,10 |
|
18,49 |
1425,60 |
0,14 |
1,04 |
|
22,30 |
1436,48 |
0,12 |
0,95 |
|
26,11 |
1431,66 |
0,11 |
0,82 |
|
29,91 |
1411,14 |
0,09 |
0,66 |
|
33,72 |
1374,91 |
0,07 |
0,46 |
|
37,53 |
1322,98 |
0,04 |
0,23 |
|
41,33 |
1255,36 |
0,02 |
-0,04 |
|
45,14 |
1172,03 |
-0,02 |
-0,35 |
Рисунок 2.3 – Тяговий баланс автомобіля Москвич -2140 з двигуном УЗАМ 331
і коробкою передач мод. 214122
Рисунок 2.4 – Динамічний фактор автомобіля Москвич -2140 з двигуном УЗАМ
331 і коробкою передач мод. 214122
Рисунок 2.5 – Прискорення автомобіля Москвич -2140 з двигуном УЗАМ 331 і
коробкою передач мод. 214122
Таблиця 2.8 – Результати тягово-швидкісних властивостей автомобіля Москвич
-2140 з двигуном BMW S14 B23і коробкою передач Alpina B3
№ передачі |
Параметр |
|||
V,м/с |
P, Н |
D |
J м/с |
|
Перша передача |
1,90 |
9020,57 |
1,01 |
1,90 |
2,92 |
9380,56 |
1,05 |
2,92 |
|
3,95 |
9677,09 |
1,09 |
3,95 |
|
4,97 |
9910,16 |
1,11 |
4,97 |
|
5,99 |
10079,78 |
1,13 |
5,99 |
|
7,02 |
10185,93 |
1,14 |
7,02 |
|
8,04 |
10228,63 |
1,14 |
8,04 |
|
9,06 |
10207,87 |
1,14 |
9,06 |
|
10,08 |
10123,65 |
1,13 |
10,08 |
|
11,11 |
9975,98 |
1,11 |
11,11 |
|
12,13 |
9764,85 |
1,09 |
12,13 |
|
13,15 |
9490,25 |
1,05 |
13,15 |
|
14,18 |
9152,20 |
1,01 |
14,18 |
|
15,20 |
8750,70 |
0,97 |
15,20 |
|
16,22 |
8285,73 |
0,91 |
16,22 |
|
17,25 |
7757,30 |
0,85 |
17,25 |
|
Друга передача |
3,31 |
5181,53 |
0,58 |
4,83 |
5,09 |
5388,31 |
0,60 |
5,02 |
|
6,87 |
5558,64 |
0,62 |
5,17 |
|
8,65 |
5692,52 |
0,63 |
5,28 |
|
10,43 |
5789,95 |
0,64 |
5,36 |
|
12,21 |
5850,93 |
0,65 |
5,39 |
|
13,99 |
5875,46 |
0,65 |
5,38 |
|
15,77 |
5863,53 |
0,64 |
5,34 |
|
17,56 |
5815,15 |
0,63 |
5,25 |
|
19,34 |
5730,33 |
0,62 |
5,13 |
|
21,12 |
5609,05 |
0,60 |
4,97 |
|
22,90 |
5451,32 |
0,57 |
4,76 |
|
24,68 |
5257,14 |
0,55 |
4,52 |
|
26,46 |
5026,51 |
0,51 |
4,24 |
|
28,24 |
4759,43 |
0,48 |
3,92 |
|
30,02 |
4455,89 |
0,43 |
3,56 |
|
Третя передача |
5,20 |
3297,34 |
0,37 |
3,11 |
8,00 |
3428,93 |
0,38 |
3,21 |
|
10,80 |
3537,32 |
0,39 |
3,29 |
|
13,59 |
3622,51 |
0,39 |
3,33 |
|
16,39 |
3684,51 |
0,39 |
3,34 |
|
19,19 |
3723,32 |
0,39 |
3,31 |
|
21,99 |
3738,93 |
0,38 |
3,25 |
|
Продовження табл. 2.8
|
24,79 |
3731,34 |
0,37 |
3,16 |
27,59 |
3700,55 |
0,36 |
3,03 |
|
30,39 |
3646,57 |
0,34 |
2,87 |
|
33,19 |
3569,40 |
0,32 |
2,67 |
|
35,98 |
3469,02 |
0,29 |
2,45 |
|
38,78 |
3345,45 |
0,27 |
2,19 |
|
41,58 |
3198,69 |
0,23 |
1,89 |
|
44,38 |
3028,73 |
0,20 |
1,56 |
|
47,18 |
2835,57 |
0,15 |
1,20 |
|
Четверта передача |
7,28 |
2355,24 |
0,26 |
2,19 |
11,20 |
2449,23 |
0,27 |
2,23 |
|
15,11 |
2526,66 |
0,27 |
2,24 |
|
19,03 |
2587,51 |
0,26 |
2,22 |
|
22,95 |
2631,80 |
0,26 |
2,15 |
|
26,87 |
2659,51 |
0,25 |
2,05 |
|
30,79 |
2670,66 |
0,23 |
1,91 |
|
34,70 |
2665,24 |
0,21 |
1,73 |
|
38,62 |
2643,25 |
0,19 |
1,52 |
|
42,54 |
2604,69 |
0,16 |
1,27 |
|
46,46 |
2549,57 |
0,13 |
0,98 |
|
50,38 |
2477,87 |
0,09 |
0,65 |
|
54,30 |
2389,61 |
0,05 |
0,29 |
|
58,21 |
2284,78 |
0,01 |
-0,12 |
|
62,13 |
2163,38 |
-0,04 |
-0,55 |
|
66,05 |
2025,41 |
-0,09 |
-1,03 |
|
П’ята передача |
8,98 |
1907,75 |
0,21 |
1,73 |
13,82 |
1983,88 |
0,21 |
1,73 |
|
18,66 |
2046,59 |
0,20 |
1,69 |
|
23,50 |
2095,88 |
0,19 |
1,60 |
|
28,33 |
2131,76 |
0,18 |
1,47 |
|
33,17 |
2154,21 |
0,16 |
1,29 |
|
38,01 |
2163,24 |
0,14 |
1,07 |
|
42,85 |
2158,85 |
0,11 |
0,80 |
|
47,68 |
2141,03 |
0,07 |
0,49 |
|
52,52 |
2109,80 |
0,03 |
0,13 |
|
57,36 |
2065,15 |
-0,01 |
-0,28 |
|
62,19 |
2007,08 |
-0,06 |
-0,73 |
|
67,03 |
1935,58 |
-0,11 |
-1,22 |
|
71,87 |
1850,67 |
-0,17 |
-1,76 |
|
76,71 |
1752,33 |
-0,24 |
-2,35 |
|
81,54 |
1640,58 |
-0,31 |
-2,98 |
За результатами розрахунків бдуємо графіки тягово-швидкісних властивостей автомобіля Москвич – 2140 з двигуном BMW S14 B23і коробкою передач Alpina B3
Таблиця 2.9 - Результати розрахунку сили опору руху автомобіля Москвич
-2140 на прямій передачі
Параметр |
Значення |
|||||||
Va4 |
7,28 |
11,20 |
15,11 |
19,03 |
22,95 |
26,87 |
30,79 |
34,70 |
Pоп |
212,69 |
260,11 |
327,65 |
415,31 |
523,09 |
650,98 |
798,99 |
967,12 |
Параметр |
Значення |
|||||||
Va4 |
38,62 |
42,54 |
46,46 |
50,38 |
54,30 |
58,21 |
62,13 |
66,05 |
Pоп |
1155,37 |
1363,74 |
1592,22 |
1840,83 |
2109,55 |
2398,39 |
2707,34 |
3036,42 |
На основі обчислених даних (табл. 2.7, 2.8, 2.9) будують динамічний паспорт автомобіля Москвич -2140 2140 з двигуном BMW S14 B23і коробкою передач Alpina B3
.
Рисунок 2.6 - Тяговий баланс автомобіля Москвич -2140 2140 з двигуном
BMW S14 B23і коробкою передач Alpina B3
Рисунок 2.7 – Динамічний фактор автомобіля Москвич -2140 з двигуном
BMW S14 B23і коробкою передач Alpina B3
Рисунок 2.8 – Прискорення автомобіля Москвич -2140 з двигуном BMW
S14 B23і коробкою передач Alpina B3