2.5 Динамическая характеристика автомобиля

Графическая зависимость динамического фактора D от скорости движения автомобиля V_а называется динамической характеристикой. Динамический фактор – это отношение свободной силы тяги к весу автомобиля G_а:

, (40)

где F_в – сила сопротивления воздуха, Н:

, (41)

где – коэффициент сопротивления воздуха;

– площадь лобового сопротивления;

;

– скорость автомобиля приведена в таблице 14;

Результаты расчётов по формуле (41), а затем и по формуле (40) заносим в таблицу 14 и строим график динамической характеристики, по которому определяем:

1) D_max – максимальный динамический фактор на низшей передаче и соответствующую ему скорость V_D;

2) V_кр – критическая скорость движения на высшей передаче – скорость, при превышении которой движение автомобиля на данной передаче будет устойчивым;

3) Динамический фактор при максимальной скорости D_V.

На графике динамической характеристики проводим линии, соответствующие динамическому фактору при движении по мокрому и сухому асфальту.

(42)

где – сцепной вес автомобиля;

=9608,89 Н;

– мокрый асфальт;

– сухой чистый асфальт;

=9,81·1725=16922,25 Н;

Используя график динамической характеристики, определим максимальный преодолеваемый автомобилем подъём :

если , то (43)

,

-максимальный преодолеваемый подъем по сцеплению шин с дорогой:

i_φ =tgα = , (44)

где φ=0,8;

r_к ─ радиус качения колеса, r_к =0,305 м;

L ─ база автомобиля, L=2,8 м;

h_g ─ высота центра тяжести автомобиля, из условия h_g ≥ 1,4·r_к,принимаем h_g= 0,47 м;

f_o - коэффициент сопротивления качению колеса, = 0,01;

b – расстояние от центра тяжести до задней оси

i_φ =tgα =

i_φ =arctg 1,775 = 60,60%

Рассчитав i_двс и i_φ определяем максимальный преодолеваемый подъем:

т.к i_двс< i_φ ,то i_мax=i_двс=0,450=45%

Определённый не должен быть меньше значения:

- для легковых автомобилей:

= 35%

Используя тяговую и динамические характеристики, определим для одиночных автомобилей массу возможного буксируемого прицепа m_n:

mn= (45)

где FT_max - максимальное значение тяговой силы на низшей передаче, Н

g – ускорение свободного падения, g = 9,81, м/с²

f_v - коэффициент сопротивления качению колеса

m_a – полная масса автомобиля

mn= =2141 кг

2.6 Ускорения и максимальная скорость автомобиля

2.6.1 Расчет ускорений автомобиля

Уравнение тягового баланса можно представить в безразмерном виде:

(46)

где Ψ – коэффициент сопротивления дороги;

δ – коэффициент учета вращающихся масс автомобиля;

g = 9,81, м/с² – ускорение свободного падения.

Тогда ускорение а_х автомобиля определим по зависимости:

(47)

где

δ_i = 1 + σ₁ + σ₂ ·U²_КПi (48)

где ;

;

U – передаточное число;

– номер передачи;

– динамический фактор, значения приведены в таблице 14;

, (49)

где – коэффициент сопротивления качению колеса;

(50)

где – коэффициент сопротивления качению колеса на малой скорости;

;

– скорость автомобиляз приведена в таблице 14;

– величина уклона, а так как разгон осуществляется на горизонтальной дороге без уклона, то , т.е. в данном случае .

Тогда силу сопротивления дороги движению автомобиля определим по формуле:

. (51)

Результаты расчётов по формулам (50), (46), а затем и по формулам (51) и (47) заносим в таблицу 14 и строим график ускорений автомобиля на всех передачах в зависимости от скорости движения автомобиля.

По графику ускорений автомобиля а_х = f (V_a) определим момент переключения передач, т.е. скорости, при которых происходит переход на следующую передачу в КП, из условий получения наиболее интенсивного разгона - получения наибольших ускорений: переключение происходит при скорости, соответствующей точке пересечения кривых а_х = f (V_a) на двух смежных передачах или, если кривые а_х не пересеклись, по достижению максимальной скорости на более низкой передаче. Найденные моменты переключения передач - скорости - сводятся в таблицу 13.

Таблица 13 – Моменты переключения передач при интенсивном разгоне проектируемого автомобиля.

Переключение	Скорость, км/ч
с 1-ой на 2-ую
со 2-ой на 3-ую
с 3-ей на 4-ую
с 4-ой на 5-ую
с 5-ой на 6 -ую