- •Введение
- •1. ВЫБОР И РАСЧЕТ ПАРАМЕТРОВ АВТОМОБИЛЯ
- •3. РАСЧЕТ СИЛ СОПРОТИВЛЕНИЯ ДВИЖЕНИЮ
- •4. РАСЧЕТ ТЯГОВЫХ СИЛ
- •6. ПОСТРОЕНИЕ ДИНАМИЧЕСКОГО ПАСПОРТА
- •8. РАСЧЕТ ПРОЦЕССА РАЗГОНА АВТОМОБИЛЯ
- •9. РАСЧЕТ ТОРМОЗНЫХ СВОЙСТВ АВТОМОБИЛЯ
- •9.1. Расчет тормозных сил автомобиля с полной массой
- •9.3. Анализ распределения тормозных сил
- •10. РАЗРАБОТКА КОНСТРУКЦИИ ТОРМОЗНОГО МЕХАНИЗМА
Таблица 2
Форма таблицы сил сопротивления движению
V, м/с |
0 |
10 |
20 |
30 |
40 |
Pi, кН |
|
|
|
|
|
Pf, кН |
|
|
|
|
|
Pi + Pf, кН |
|
|
|
|
|
PW, кН |
|
|
|
|
|
Pc, кН |
|
|
|
|
|
4. РАСЧЕТ ТЯГОВЫХ СИЛ
Тяговую силу на ведущих колесах, Pк, кН, рассчитывают по
формуле /2/ |
И |
|
Pк = ηтр Ме iтр / rко / 1000, |
где ηтр – КПД трансмиссии; Ме – крутящий момент двигателя, Н м; iтр – передаточное число трансмиссииД; rко – радиус качения, м.
Значение ηтр принимают для легковых автомобилей в диапазоне
0,88 … 0,93, а для грузовых – 0,8 … 0,86. Передаточные числа трансмиссии берут из справочника /3/ или инструкции по эксплуатации автомобиля. Вычисляют передаточное число трансмиссии по формуле
чения крутящего момента двигателя из табл. 1. Результаты расчетов сводят в табл. 3. В верхнюю строку табл. 3 записывают значения скорости ω.
|
iтр = iкп iрк iо iкр, |
|
где iкп, iрк, iо, iкр – передаточные числа коробки передач, раздаточной |
||
|
|
А |
коробки, главной передачи, колесного редуктора. Если редуктор не |
||
применяется на автомоб ле, то принимают iкр = 1. |
||
|
б |
|
Расчеты выполняют для каждой передачи. Для этого берут зна- |
||
и |
|
|
С |
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 3 |
|
Форма таблицы тяговых сил на разных передачах |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
Передача |
iтр |
__ |
__ |
__ |
__ |
|
__ |
PкI |
|
|
|
|
|
|
|
PкII |
|
|
|
|
|
|
|
PкIII |
|
|
|
|
|
|
|
PкIV |
|
|
|
|
|
|
|
Из табл. 1 берут значения угловых скоростей коленчатого вала двигателя и вычисляют скорости автомобиля на разных передачах:
V = ω rко / iтр.
7
Результаты расчетов сводят в табл. 4.
Таблица 4
Форма таблицы скоростей автомобиля
Передача |
iтр |
__ |
__ |
__ |
__ |
__ |
VI |
|
|
|
|
|
|
VII |
|
|
|
|
|
|
VIII |
|
|
|
|
|
|
VIV |
|
|
|
|
|
|
По результатам расчета строят силовой баланс автомобиля (рис. 2), по которому находят его максимальную скорость.
|
|
|
|
И |
|
|
|
Д |
|
|
|
А |
|
|
|
б |
|
|
|
и |
2 |
|
|
|
С |
|
|
|
|
Р с. 2. В д граф ка силового баланса автомобиля
5. РА ЧЕТ У КОРЕНИЙ АВТОМОБИЛЯ
Ускорение автомобиля j, м/с , рассчитывают по формуле
j = (Pк – Pf – Pi – PW) / (MП δ),
где δ – коэффициент учета вращающихся масс. Коэффициент δ вычисляют для каждой передачи, повышающую передачу опускают:
δ ≈ 1,03 + α iкп2,
где α = 0,05 … 0,07 – легковые автомобили;
α = 0,04 … 0,06 – грузовые автомобили /2/.
Значения тяговых сил берут из табл. 3. Силы Pf, PW рассчитывают снова для скоростей автомобиля, имеющихся в табл. 4. Результаты расчета сводят в табл. 5.
8
|
|
|
|
|
Таблица 5 |
||
|
Форма таблиц с ускорениями автомобиля |
||||||
|
|
|
Ускорения на I передаче |
||||
|
V, м/с |
|
|
|
|
|
|
|
Pf, кH |
|
|
|
|
|
|
|
PW, кH |
|
|
|
|
|
|
|
j, м/с2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Ускорения на II передаче |
|
|||
|
V, м/с |
|
|
|
|
|
|
|
Pf, кH |
|
|
|
|
|
|
|
PW, кH |
|
|
|
|
|
|
|
j, м/с2 |
|
|
|
И |
|
|
|
|
|
Ускорения |
на III передаче |
|
||
|
V, м/с |
|
|
|
|
|
|
|
Pf, кH |
|
|
|
|
|
|
|
PW, кH |
|
|
Д |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
j, м/с2 |
|
А |
|
|
|
|
|
|
|
Ускорения на IV передаче |
||||
|
V, м/с |
|
|
|
|
|
|
|
Pf, H |
|
|
|
|
|
|
|
PW, H |
|
б |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
j, м/с2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
и |
|
|
|
|
|
Ускорения зображают на одном графике в виде их зависимо- |
|||||||
|
С |
|
|
|
|
|
|
стей от скорости дв жен я автомобиля (рис. 3).
Рис. 3. Вид графика ускорений автомобиля
По результатам расчета находят динамический фактор автомобиля на максимальной скорости.
9
6. ПОСТРОЕНИЕ ДИНАМИЧЕСКОГО ПАСПОРТА
Динамический фактор автомобиля вычисляют по отношению свободной тяговой силы к весу автомобиля /2/:
D = (Pк – PW) / GП.
Для расчета фактора D берут значения силы Pк из табл. 3 и зн а- чения PW из табл. 5. Результаты расчета сводят в табл. 6.
Строят график зависимости фактора от скорости автомобиля на разных передачах (рис. 4). Для снаряженного автомобиля все значения фактора D будут в MП / MС раз больше, что отражают дополнительной шкалой на графике.
Динамический фактор автомобиля ограничен сцеплением шин с
дорогой /2/: |
|
|
|
|
И |
|
|
|
|
Dϕ = (ϕ GВ – PW) / GП, |
|||
где Dϕ |
– динамический фактор по сцеплению; GВ – нагрузка на |
|||||
|
|
|
|
|
Д |
|
ведущую ось (оси) автомобиля. Значение GВ обычно принимают по |
||||||
статическим нагрузкам на оси автомобиля-прототипа. |
||||||
|
|
|
|
А |
|
|
|
|
|
б |
|
|
|
|
|
и |
|
|
|
|
|
|
С |
|
|
|
|
|
|
Рис. 4. Вид динамического паспорта автомобиля |
||||
Рассчитывают значения фактора Dϕ, задавая следующие коэф-
фициенты сцепления: 0,2; 0,4 и 0,6. При расчете фактора Dϕ используют значения PW из табл. 2. Результаты расчета заносят в табл. 7 и представляют графиками (рис. 5).
10
Таблица 6
Форма таблицы значений динамического фактора
На I передаче
V, м/с
PК, H
PW, H
D
На II передаче
V, м/с
PК, H
PW, H
D |
|
|
|
|
|
И |
|
|
|
|
На III передаче |
||
V, м/с |
|
|
|
|
|
|
PК, H |
|
|
|
|
|
|
PW, H |
|
|
|
|
|
|
D |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
На IV передаче |
||
V, м/с |
|
б |
Д |
|||
PК, H |
и |
А |
|
|||
PW, H |
|
|||||
D |
С |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 7 |
||
|
|
|
|
|
|
|
Форма таблицы значений динамического фактора по сцеплению шин с дорогой
V, м/с
PW, Н
Dϕ, ϕ = 0,2
Dϕ, ϕ = 0,4
Dϕ, ϕ = 0,6
11
Рис. 5. Вид графиков динамического фактора по сцеплению
7. РАСЧЕТ ТОПЛИВНОЙ ЭКОНОМ ЧНОСТИ |
|
Расчет расхода топлива выполняется для движения автомобиля |
|
|
А |
полной массы на третьей и четвертой передачахИс постоянной скоро- |
|
стью /1/. |
б |
Для расчета выбирают из табл.Д4 найденные выше скорости автомобиля V на указанных передачах. Результаты расчета сводят в
табл. 8. Из табл. 2 берутипостоянное значение силы Pi сопротивления подъему.
СФорма таблицы дорожного расхода топлива
на третьей и четвертной передачах
V, м/с
Pi, Н
Pf, H
PW, H
NП, кВт
kω
kN
Kω
KN
QS, л/100 км
12
Для выбранных скоростей из табл. 5 берут силы сопротивления качению Pf и воздуха PW. Вычисляют мощность NП, кВт, требуемую для движения автомобиля с постоянной скоростью:
NП = (Pi + Pf + PW) V / ηтр,
где ηтр – коэффициент полезного действия трансмиссии, значение которого принято в разделе 4.
Вычисляют коэффициент kN загрузки двигателя по мощности:
kN = NП / (Nmax Kв).
Из табл. 1 выбирают значения kw, выражающие коэффициенты
загрузки двигателя по скорости. Находят по графикам Kω = f(kω) и KN = f(kN) значения коэффициентов (рис. 6, 7) и заполняют табл. 8.
Рис. 6. Зав с мость коэффициента Kω от режима работы дизельного бенз нового двигателей по скорости
|
|
|
|
И |
|
|
|
Д |
|
|
|
А |
|
|
|
б |
|
|
|
и |
|
|
|
|
С |
|
|
|
|
Значения коэффициентов Kω и KN также можно вычислить по следующим формулам:
бензиновый и дизельный двигатели
Kω = 0,725 (0,668 – kω)2 + 0,112 (0,668 – kω)3 + 0,944;
бензиновый двигатель
KN = 2,48 (0,734 – kN)2 + 2,8 (0,734 – kN)3 + 0,873;
дизельный двигатель
KN = 2,195 (0,688 – kN)2 + 1,03 (0,688 – kN)3 + 0,803.
Дорожный расход топлива вычисляют по формуле
QS = qN KN Kω NП / (36 ρ V),
где qN – удельный расход топлива, г/(кВт ч); ρ – плотность топлива, г/см3.
13
|
И |
Рис. 7. Зависимости коэффициентов KN от режима работы |
|
Д |
|
двигателя по мощности: 1 – бензинового; 2 – дизельного |
|
Для карбюраторных двигателей принимают qN = 300 … 330; ρ = |
|
А |
|
= 0,74, для дизельных двигателей qN = 240; ρ = 0,8. Находят значения |
|
расхода и заполняют табл. 8. Найденные значения для двух передач отражают на графике QS = f(V) (рис. 8). По результатам расчета находят скорости автомобиля, при которых достигается минимальный расход топлива.
|
б |
и |
|
С |
|
Рис. 8. Вид графиков расхода топлива
14
