техника транспорта обслуживание и ремонт

6.2. Уравнение движения автомобиля

Для составления уравнения поступательного движения автопоезда с любым числом звеньев при принятых допущениях, его можно условно заменить двухосным автомобилем с массой ma , равной сумме масс всех звеньев.

После преобразования получим уравнение силового баланса

Уравнение силового баланса тяги записывается в следующем виде:

Рт Рпт + Ркт Рвт Рит Рст .

То же самое для прицепа:

Рст = Рпп Ркп Рвп Рип Рсп ,

где:

Рп - сила сопротивления подъѐму; Рс - сила взаимодействия в сцепном устройстве;

Иногда вместо силового баланса, характеризуя возможности движения, пользуются мощностным балансом. Умножим почленно обе части равенства уравнения силового баланса на V /1000 . Каждый член полученного равенства представляет собой мощность в кВт.

Nк Рк v /1000 - мощность, затрачиваемая на преодоление сопротивления качению;

Nи Ри v /1000 - мощность, затрачиваемая на преодоление сопротивления

разгону;

Nд Nк Nп - мощность, затрачиваемая на преодоление сопротивления

дороги.

Nт (Nп Nк Nв Nи ) rд / rк - уравнение мощностного баланса.

101

Из этого уравнения следует, что при неизменных значениях мощностей, затрачиваемых на преодоление сил сопротивления движению мощность должна быть тем больше, чем меньше rк . Это связано с тем, что часть мощности двигателя затрачивается на скольжение ведущих колѐс (всей контактной площади или еѐ части).

6.3. Тормозные свойства автотранспортных средств

Торможение – процесс создания и изменения искусственного сопротивления движению автомобиля с целью уменьшения его скорости или удержания неподвижным относительно дороги.

Тормозные свойства – совокупность свойств, определяющих максимальное замедление автомобиля при его движении на различных дорогах в тормозном режиме, предельные значения внешних сил, при действии которых заторможенный автомобиль удерживается на месте или имеет необходимые минимальные установившиеся скорости при движении под уклон.

Тормозной режим – режим, при котором ко всем или нескольким колѐсам подводятся тормозные моменты.

Оценочными показателями эффективности рабочей и запасной тормозных

автомобиля при постоянном усилии воздействия на тормозную педаль в условиях

достижения j уст ). При стендовых испытаниях оценочными показателями по ГОСТ

установившаяся скорость на спуске с указанными в ГОСТ 22895-77 параметрами. Нормативные значения оценочных показателей для автотранспортных средств, принимаемых к производству, назначают из условий соответствия их параметрам лучших моделей с учѐтом перспектив развития в зависимости от

категории автотранспортных средств.

Уравнение движения автомобиля при торможении

102

считают установившимся, взяв за начало отсчѐта момент прекращения увеличения усилия на педаль.

Поэтому уст называют временем установившегося замедления. Время р от

начала отпускания тормозной педали до возникновения зазоров между фрикционными элементами называют временем растормаживания.

Обозначив пути, проходимые автомобилем за время а , н , уст соответственно

замечена опасность до V0 называют остановочным.

Остановочный путь равен сумме тормозного пути и пути, проходимого за время реакции водителя рв .

случае различно для каждого из колѐс. Последовательность, в которой достигается равенство на разных колѐсах, зависит от распределения тормозных сил, что определяется конструкцией тормозной системы. Эффективность процесса торможения существенно зависит от характера этой последовательности.

Методы оценки свойств тормозной системы

Оценку тормозных свойств автомобиля проводят экспериментальным и расчѐтно – аналитическими методами.

Испытания проводят на прямом горизонтальном участке дороги (уклон не более 5 %) с сухим, ровным покрытием, при температуре воздуха -5…+300 С и скорости ветра не более 3 м/с.

Испытания типа I состоят из двух этапов: предварительного и основного. Предварительный проводят последовательным торможением по режиму,

определѐнному для каждой категории автотранспортных средств значениями

торможений.

Основной этап должен начинаться не позднее, чем 45 дней после окончания предварительного этапа с отключением двигателя.

Предварительный этап типа II проводят непрерывным торможением, тормозные механизмы должны нагреваться так, чтобы количество поглощѐнной ими энергии оказалось равным энергии за такое же время тормозными механизмами автомобиля со скоростью 30 км/ч под уклон 7 % на расстоянии 6 км. Движение происходит на передаче, при которой частота вращения коленчатого вала не выше номинальной и обеспечивается максимальная эффективность торможения двигателем.

104

6.4. Топливная экономичность автотранспортных средств

Топливная экономичность – совокупность свойств, определяющих расходы топлива при выполнении автомобилем транспортной работы в различных условиях эксплуатации.

Оценочные показатели Топливная экономичность определяется такими показателями двигателя как

часовой расход топлива и удельный расход топлива.

Основным измерителем топливной экономичности автомобиля является расход топлива в литрах на 100км (Qs ) .

Для оценки эффективности использования топлива при выполнении транспортной работы используют расход топлива на единицу транспортной

выполненной транспортной работе. Оценочными показателями служат:

-контрольный расход топлива (КРТ);

-расход топлива в магистральном ездовом цикле на дороге (РТМЦ);

-расход топлива в городском ездовом цикле на дороге (РТГЦд);

-расход топлива в городском цикле на стенде (РТГЦ);

-топливная характеристика установившегося движения (ТХ);

-топливно-скоростная характеристика на магистральной холмистой дороге

(ТСХ).

Эти показатели используют при сравнительной оценке уровня топливноцйэкономичности с зарубежными аналогами и косвенной оценки технического состояния автомобилей.

КРТ определяют для всех категорий автотранспортных средств при заданных значениях скорости движения, разных для различных категорий при движении по прямой горизонтальной дороге на высшей передаче. Используется для косвенной оценки технического состояния автотранспортных средств.

РТМЦ измеряют для автотранспортных средств всех категорий кроме городских автобусов, побегом по измерительному участку с соблюдением режимов движения, заданных определѐнной картой и схемой цикла.

РТГЦд оценивают для автотранспортных средств всех категорий, кроме магистральных автопоездов, междугородных и туристических автобусов, также как РТМЦ, отличием являются только характеристика операций по операционной карте и схема цикла и только для автомобилей, у которых ma <3,5 т.

движения на высшей передаче по горизонтальной дороге, его строят для всех автотранспортных средств.

ТХС – график зависимости расхода топлива Qs и скорости Vср от Vдоп при движении по магистрально-холмистой дороге с заданным продольным профилем.

105

Оценочные показатели КРТ и ТХ определяют топливную экономичность на установившихся режимах движения по горизонтальным дорогам с твѐрдым покрытием.

Уравнение расхода топлива

Исходным графиком для определения расходов топлива ge и Gт является

установившегося режима двигателя при той же его комплектации, которая была принята для скоростной характеристики. Эти зависимости строят для установившегося режима работы двигателя при той же его комплектации, которая

характеристикам.

Топливо – экономическая характеристика может быть построена по результатам дорожных или стендовых испытаний, а также по результатам расчѐта, который проводят в следующем порядке:

- задаются коэффициентом ; - задаются несколькими значениями скорости и для каждого из них находят

Nд , Nв , n ;

- для каждого значения частоты вращения по внешней характеристике находят значение мощностей;

- определяют коэффициент использования мощности И 100(Nд Nв ) ;

Ne т

106

Влияние конструктивных факторов на топливную экономичность

Одним из основных путей снижения расходов топлива автомобильным транспортом является дизелизация его. Для повышения топливной экономичности широкое распространение получает применение двигателя с наддувом и охлаждением надувочного воздуха. На частичных нагрузках это позволяет экономить 10 % топлива. Кроме того, при этом увеличивается запас крутящего момента, что сказывается на топливной экономичности.

Увеличение числа ступеней трансмиссии позволяет подбирать передаточные числа, обеспечивающие значения коэффициента И более близкие к оптимальным в различных условиях движения. В результате не только уменьшается расход Qз, но и его минимальное значение соответствует большим значениям мощности Nуд и, следовательно, большей скорости Vср. В связи с этим наблюдается тенденция к увеличению числа передач.

На легковых автомобилях всѐ чаще применяют пятиступенчатые, а на грузовых многоступенчатые (8…20 ступеней) коробки передач.

На топливную экономичность влияет также выбор передаточных чисел трансмиссии и их распределение между механизмами.

Изменение полной массы ma автомобиля влияет на расход топлива в основном в результате изменения силы Рк . Значение ma определяет также силы Рп и Ри однако, при квалифицированном вождении энергия, затрачиваемая на преодолении этих сил в значительной своей части возвращается.

Установлена линейная зависимость расхода Qs от массы ma

Qs=a+bma

a и b – коэффициенты регрессии, определѐнные для разных типов автомобилей и дорог

Qw = b+a/ma ,

Qw – удельный расход топлива в л/100 тыс. км.

При повышении полной массы, а следовательно, полезной нагрузки, в целом уменьшается удельный расход топлива. Влияние повышения полной массы автомобиля на топливную экономичность особенно эффективно при малых и средних значениях ma.

107