3 Поверочный тяговый расчет автомобиля
Кинематическая скорость автомобиля в функции угловой скорости коленчатого вала двигателя определяется выражением
(3.1)
Для первой передачи при частоте вращения коленчатого вала ωe=54,45 рад/с находим кинематическую скорость движения автомобиля.
Для остальных значений угловой скорости вращения коленчатого вала двигателя рассчитываем аналогично и результаты сводим в приложение А.
Тяговая характеристика автомобиля.
Для движения автомобиля на первой передаче при скорости вращения коленчатого вала двигателя ωe=54,45 рад/с определяем значение касательной силы тяги на ведущих колесах
Касательная сила тяги PT, кН, на ведущих колесах автомобиля определяется по формуле:
(3.2)
Сила сопротивления воздуха PB, кН, рассчитывается по формуле:
(3.3)
Свободную силу тяги Рс, кН, вычисляют по формуле:
(3.4)
Для остальных значений угловой скорости вращения коленчатого вала двигателя рассчитываем аналогично и результаты сводим в приложение А.
Динамическая характеристика автомобиля.
Для движения автомобиля на первой передаче при скорости вращения коленчатого вала двигателя ωe=54,45 рад/с определяем значение касательной силы тяги на ведущих колесах
Динамический фактор автомобиля вычисляется по формуле:
(3.5)
Для остальных значений угловой скорости вращения коленчатого вала двигателя рассчитываем аналогично и результаты сводим в приложение А.
Характеристики динамики разгона автомобиля.
Для движения автомобиля на первой передаче при скорости вращения коленчатого вала двигателя ωe=54,45 рад/с определяем значение касательной силы тяги на ведущих колесах
Ускорение автомобиля вычисляется по формуле:
(3.6)
где D – динамический фактор;
– коэффициент
дорожного сопротивления при предельных
условиях движения;
– коэффициент
учета вращения масс для i
– й передачи.
(3.7)
где ui – передаточное число коробки передач на рассчитываемой передаче.
Для
одиночных автомобилей при нормальной
нагрузке можно считать
.
Ускорение автомобиля:
Для остальных значений угловой скорости вращения коленчатого вала двигателя рассчитываем аналогично и результаты сводим в приложение А.
Вычисление времени разгона осуществляем с использованием графика обратных ускорений, для построения которого по данным ускорений ji в приложении А вычислим обратные ускорения 1/ji до скорости 0,9·υmax . Данные вычисления обратных ускорений сводим в приложение А и строим график обратных ускорений.
Площадь на графике обратных ускорений, ограниченная сверху кривыми 1/ji, осью скоростей снизу и прямыми υ =υ0 и υ =0,9·υmax, представляет собой время разгона автомобиля от скорости υ0 до скорости 0,9·υmax. Для его определения весь диапазон скорости разбиваем на пять интервалов.
Считая, что в каждом интервале скорости разгон автомобиля происходит с обратным ускорением, определенным выражением:
(3.8)
Время разгона автомобиля от скорости υ0 до скорости 0,9·υmax рассчитываем по выражению:
(3.9)
Для соответствующих значений ускорений ji-1 и ji получаем среднее обратное ускорение равно
Время разгона автомобиля:
Для остальных значений угловой скорости вращения коленчатого вала двигателя рассчитываем аналогично и результаты сводим в таблицу 3.1.
Полное время разгона автомобиля от скорости υ0 до скорости 0,9·υmax определяется выражением:
(3.10)
Считая, что в каждом интервале времени разгона, соответствующим интервалам скорости, движение автомобиля происходит со средней скоростью, определенной по формуле:
(3.11)
Путь его разгона в интервале равен:
(3.12)
Для первого интервала средняя скорость движения автомобиля равна:
а путь разгона автомобиля равен :
Для остальных интервалов разгона автомобиля среднюю скорость движения в интервале и путь разгона автомобиля в интервале вычисляем аналогично, и результаты вычислений сводим в таблицу 3.1.
Таблица 3.1 – Результат расчёта времени и пути разгона автомобиля
Номер интервала разгона |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
Скорость в начале интервала vi-1, м/c |
1,00 |
3,00 |
5,00 |
7,35 |
10,79 |
15,86 |
Скорость в конце интервала vi, м/c |
3,00 |
5,00 |
7,35 |
10,79 |
15,86 |
20,97 |
Обратное ускорение в начале интервала 1/Ji-1, с2/м |
1,72 |
1,21 |
1,33 |
1,82 |
3,14 |
10,41 |
Обратное ускорение в конце интервала 1/Ji, с2/м |
1,20 |
1,31 |
1,49 |
2,10 |
4,14 |
22,73 |
Среднее обратное ускорение 1/Jiср, с2/м |
1,46 |
1,26 |
1,41 |
1,96 |
3,64 |
16,57 |
Время разгона в интервале ti, с |
2,92 |
2,52 |
3,14 |
6,74 |
18,46 |
84,67 |
Полное время разгона Т, с |
2,92 |
5,44 |
8,58 |
15,32 |
33,78 |
118,45 |
Средняя скорость в интервале vсрi, м/с |
2,00 |
4,00 |
6,18 |
9,07 |
13,33 |
18,42 |
Путь разгона в интервале Si, м |
5,84 |
10,08 |
19,41 |
60,95 |
246,07 |
1559,62 |
Полный путь разгона S, м |
5,84 |
15,92 |
35,33 |
96,28 |
342,35 |
1901,97 |