- •Содержание
- •Введение
- •1 Техническая характеристика автомобиля
- •2 Тягово-скоростные свойства автомобиля
- •2.1 Расчет внешней скоростной характеристики двигателя
- •2.2 Расчет тяговой диаграммы автомобиля
- •3 Расчет динамики разгона автомобиля
- •4 Расчет параметров торможения автомобиля
- •4.1 Определение остановочного времени автомобиля с полной нагрузкой и без нагрузки
- •4.2 Определение остановочного пути автомобиля с полной нагрузкой и без нагрузки
- •4.3 Определение замедления автомобиля с полной нагрузкой на уклоне и на подъеме
- •4.4 Построение графика показателей тормозной динамики
- •5 Определение показателей устойчивости и управляемости автомобиля
- •5.1 Определение критической скорости автомобиля по опрокидыванию
- •5.2Определение критической скорости автомобиля по опрокидыванию
- •5.3Определение времени, в течение которого центробежная сила увеличится до опасного предела
- •5.4 Определение критического угла косогора по опрокидыванию автомобиля
- •6.2Определение динамического коридора одиночного автомобиля на повороте
- •6.3Определение динамического коридора автомобиля с прицепом на повороте
- •7 Определение расстояния до препятствия, на протяжении которого водитель сможет совершить маневр отворота
- •8 Определение пути и времени обгона с ускорением
- •9 Определение параметров регулирования фар ближнего света
- •9.1 Определение дальности видимости в свете фар ближнего света
- •9.2 Определение максимальной скорости движения по условиям видимости пешехода
- •9.3 Определение возможности ослепления светом фар водителя встречного автомобиля
- •Заключение
- •Литература
2.2 Расчет тяговой диаграммы автомобиля
Тяговой диаграммой называется зависимость окружной силы на ведущих колесах Fкот скорости движения автомобиля va.
Основной движущей силой автомобиля является окружная сила, приложенная к его ведущим колесам. Эта сила возникает в результате работы двигателя и вызвана взаимодействием ведущих колес и дороги.
Каждой частоте вращения коленчатого вала соответствует строго определенное значение момента(по внешней скоростной характеристике). По найденным значениям момента определяют Fк, а по соответствующей частоте вращения вала-va.
Для установившегося режима окружная сила на ведущих колесах:
(2.12)
где -фактическое значение момента, кН;
передаточное число тарансмиссии;
радиус качения колеса,м;
КПД трансмиссии.
Установившимся называется режим, при котором будут отсутствовать потери мощности, обусловленные ухудшением наполнения цилиндра свежим зарядом и тепловой инерцией двигателя.
Значение передаточного числа трансмиссии и окружной силы рассчитывается для каждой передачи:
, (2.13)
где передаточное число коробки передач;
передаточное число раздаточной коробки;
передаточное число главной передачи.
При работе трансмиссии с полной нагрузкой, т.е. при работе двигателя по внешней скоростной характеристике, КПД трансмиссии равен 0,85.
Окружная сила определяется как отношение момента на валах приводе ведущих колес к радиусу ведущих колес при равномерном движении автомобиля. Следовательно, для определения движущей силы автомобиля необходимо знать величину радиуса качения ведущих колес. Так как на колесах автомобиля установлены эластичные пневматические шины, то величина радиуса качения колес во время движения изменяется.
Радиус качения характеризует путь, пройденный колесом за один оборот. Он соответствует радиусу такого фиктивного жесткого колеса, которое при отсутствии пробуксовывания и проскальзывания имеет одинаковую с действительным колесом угловую и поступательную скорости качения.
Расчетный радиус качения превышает статическийrстна 2-3%. Приближенно rстмм, можно определить по цифрам обозначения шин:
rс=0,5+Δc, (2.14)
где посадочный диаметр обода, мм;
Δ = H/B (HиB– высота и ширина профиля шины, мм);
cмкоэффициент, учитывающий смятие шины под нагрузкой, примемcмравным 0,85.
Шины согласно стандартам ГОСТ 4754-97 и ГОСТ 5513-97 могут иметь обозначение, выраженное в дюймах (1 дюйм=25,4 мм), или смешанное, выраженное в мм и дюймах .
Скорость движения автомобиля:
(2.15)
где vaскорость автомобиля, м/с;
- частота вращения коленчатого вала, рад/с.
Значение величины, ограничивающей окружную силу на ведущих колесах по условиям сцепления колеса с дорогой:
Fкφ=φRz=φGсц=φmсцg, (2.16)
где φкоэффициент сцепления колеса с дорогой , φ=0,88;
Rzвертикальная составляющая под ведущими колесами, кН;
Gсцвес авто приходящийся на ведущие колеса, кН;
mсцмасса автомобиля приходящаяся на ведущие колеса,mсц=6200кг;
gускорение свободного падения, м/с2.
Для автомобиля ГАЗ-3309:
Передаточное число трансмиссии при включении первой передачи
Для следующих
Радиус колеса по маркировке шины
Радиус качения колеса
Значение окружной силы
Скорость движения автомобиля
Таблица 2.2- Расчет параметров тяговой диаграммы
ωe, рад/с |
80,00 |
105,7 |
131,4 |
188,4 |
219,80 |
251,20 | |||||||
Mе(ф), кН∙м |
0,3406 |
0,3648 |
0,38 |
0,384 |
0,377 |
0,355 | |||||||
iт1=29,865 |
va, м/с |
1,18 |
1,561 |
1,94 |
2,782 |
3,246 |
3,71 | ||||||
va, км/ч |
4,253 |
5,62 |
7 |
10,015 |
11,684 |
13,354 | |||||||
Fк, кН |
19,145 |
20,504 |
21,36 |
21,584 |
21,19 |
19,954 | |||||||
iт2 = 17,919 |
va, м/с |
1,97 |
2,601 |
3,234 |
4,637 |
5,41 |
6,182 | ||||||
va, км/ч |
7,088 |
9,365 |
11,642 |
16,692 |
19,474 |
22,256 | |||||||
Fк, кН |
11,487 |
12,303 |
12,816 |
12,95 |
12,714 |
11,97 | |||||||
iт3 = 10,825 |
va, м/с |
3,26 |
4,306 |
5,35 |
7,675 |
8,954 |
10,234 | ||||||
va, км/ч |
11,733 |
15,5 |
19,27 |
27,63 |
32,236 |
36,84 | |||||||
Fк, кН |
6,94 |
7,432 |
7,742 |
7,823 |
7,68 |
7,233 | |||||||
iт4 = 6,570 |
va, м/с |
5,37 |
7,1 |
8,82 |
12,646 |
14,754 |
16,861 | ||||||
va, км/ч |
19,33 |
25,542 |
31,752 |
45,526 |
53,11 |
60,70 | |||||||
Fк, кН |
4,222 |
4,51 |
4,7 |
4,748 |
4,66 |
4,39 | |||||||
iт5 = 4,556 |
va, м/с |
7,74 |
10,23 |
12,72 |
18,236 |
21,276 |
24,315 | ||||||
va, км/ч |
27,88 |
36,833 |
45,788 |
65,65 |
76,59 |
87,534 | |||||||
Fк, кН |
2,921 |
3,128 |
3,258 |
3,293 |
3,233 |
3,044 |
По полученным значениям строится зависимость окружной силы на ведущих колесах () от скорости движения автомобиля :=f(va)(тяговая диаграмма см. Приложени Б), на которую наносится ограничивающая линия по условиям сцепления колеса с дорогой.
Определим значение величины, ограничивающей окружную силу на ведущие колеса по условиями сцепления колеса с дорогой, по формуле (2.16):
Fкφ=0,88·6·9,81=51,8кН.