kursovaya_bezopasn_tr_sr

2

Ne max

ωi

ωi

M ei =

aм + bм

− см

, Нм,

ωN

ωN

ωN

где ωN – угловая скорость коленчатого вала при максимальной

мощности, с-1;

У

ωi – текущее значение угловой скорости коленчатого вала, с-

1;

Т

ам, bм, см – эмпирические коэффициенты, зависящие от ти-

па двигателя;

для бензиновых двигателей ам = 1; bм

= 1; см = 1;

Б

для дизельных двигателей ам = 0,53; bм = 1,56; см = -1,09;

Ne max – максимальная мощность двигателя, кВт.

Для нахождения мощности двигателя приНопределенной

й

угловой скорости коленчатого вала используем формулу:

Nеi

диаграмма

= Мei ωi

, кВт.

р

автомобиля

4.1.2. Тяговая

переднего

Тяговая диаграмма автомобиля представляет собой график

т

изменения тяговых сил на ведущих колесах автомобиля на

и

хода в

зависимости от скорости

всех передачах

движения.

Расчет тяговых сил производится по формуле

о

п

зPТi =

Mеi Uк U рк U0 ηТР

, Н,

rк

где

Р

Uк – передаточное число коробки передач;

11

Uрк – передаточное число раздаточной коробки;

Расчет крутящего момента и мощности двигателя, а также

расчет тяговых сил автомобиля производится на ЭВМ по про-

грамме, разработанной на кафедре «Организация автомобиль-

ных перевозок и дорожного движения»

У

Для расчета на ЭВМ и выполнения других разделов работы

необходимо подготовить исходные данные, перечень которых

приведен в табл. 1.

Т

Таблица 1

Исходные данные

Б

(марка исследуемого автомобиля)

Н

№

Параметры

Услов.

Един.

Значение

й

пп

обозн.

измер.

параметра

1

2

3

4

5

ик

1

Максимальная мощность двигателя

Ne max

кВт

2

Частота вращения коленчатого вала

n

мин-1

при максимальной мощности

пер

3

Число передач переднего хода

4

о

U

1-я

Передаточные числа коробки едач

трансмиссии

передача

2-я

передача

и т.д.

5

Передаточное

Uтр

з

(кроме КП)

6

о

rк

м

Радиус качения ведущего колеса

число

7

Снаряженная масса автомобиля,

Мс

кг

п

в том числе:

масса, приходящаяся на переднюю ось

е

масса, приходящаяся на заднюю ось

8

Полная масса автомобиля,

Мп

кг

Р

12

в том числе:

масса, приходящаяся на переднюю ось

масса, приходящаяся на заднюю ось

9

Габаритная длина автомобиля

Lа

м

10

Габаритная ширина автомобиля

Ва

м

11

База

L

м

Окончание табл. 1

1

2

3

4

5

12

Колея

В

м

13

Передний свес

С

м

14

КПД трансмиссии

ηтр

У

15

Лобовая площадь

Fв

м2

16

Коэффициент сопротивления качению

f

Т

17

Коэффициент обтекаемости

Кв

Нс2/м4

hц

Н

18

Высота центра тяжести:

м

с нагрузкой

без нагрузки

19

Параметры экрана для регулировки фар:

Б

расстояние между центрами фар

l

м

высота центра фар

h

м

смещение светового пучка фар

й

м

e

20

Жесткость подвески:

и

Сп1

передней

Н/м

задней

Сп2

Н/м

Значения параметров № 1-13 берутся из «Краткого автомо-

б) для грузовых

автомобилей

и автобусов ηТР = 085-0,90;

бильного справочника НИИАТ».

Значение параметра №14 «КПД трансмиссии» выбирается в

зависимости от

автомобиляр:

и

ηТР = 0,90-0,92;

а) для легковых

в) для полноприводныхтипа

автомобилей ηТР = 0,80-0,85.

Значение параметра №15 «Лобовая площадь» определяется

следующим образом:

п

FВ = 0,78 Ва На;

а) длязлегковых автомобилей

е

б) для грузовых автомобилей и автобусов FВ = В На.

Значенияопараметров №16-20 даются руководителем при

Р

выдаче задания на курсовое проектирование.

13

По данным расчета на ЭВМ строятся внешняя скоростная

характеристика двигателя и тяговая диаграмма автомобиля.

Распечатка результатов расчета на

ЭВМ

должна

быть

вставлена в расчетно-пояснительную записку.

На тяговой диаграмме необходимо построить кривую сум-

марного сопротивления движению автомобиля при движении

по горизонтальной дороге. Для этого следует рассчитать силы

сопротивления качению и воздуха в диапазоне скоростей от 0

У

до 90 км/ч для легковых автомобилей и от 0 до 70 км/ч для

грузовых автомобилей через каждые 10 км/ч.

Т

Расчет силы сопротивления качению производим по сле-

дующей формуле:

Рк = f G, Н,

Б

где f – коэффициент сопротивления качению;

Н

G – вес автомобиля, Н.

Vследующей

При скорости более 15 м/с (55 км/ч) коэффициент сопро-

тивления качению определяется по

зависимости:

и

р

f

= f

+

2

0

1500

о

т

где φ0 – коэффициент сопротивления качению при скорости

и

движения до 15 м/с (55 км/ч).

Расчет силы сопротивления воздуха производится по сле-

з

дующей формуле:

п

Р =К F V2, Н,

В

В

В

где

КВ –окоэффициент сопротивления воздуха или коэффици-

ент обтекаемости, Нс2/м4;

Р14

2

.

FВ – лобовая площадь автомобиля, м

Таблица 2

Расчет сил сопротивления движению

Скорость

км/ч

10

20

30

40

50

60

У

70

автомобиля

м/с

2,77

5,55

8,33

11,11

13,88

16,67

19,44

Рк, Н

Т

РВ, Н

Рк+РВ, Н

Н

4.2. Расчет параметров торможения автомобиля

Б

4.2.1. Определение остановочного времени автомобиля

с полной нагрузкой и без нагрузки

й

Остановочное время автомобиля определяется по следую-

щей формуле:

и

р

kэV0

t

= t

+ t

+

0,5 t

+

, с,

tc – время срабатыванияводителятормозной системы, с;

0

p

c

н

gϕx

нарастания

где tp – время реакции

, с;

з

замедления, с;

tн – время

kэ – коэффициент эффективности торможения;

торможения

V0 – скоростьиавтомобиля непосредственно перед началом

, м/с;

ϕx – коэффициент сцепления колес автомобиля с поверх-

е

ностью дороги;

Р

g – ускорение свободного падения;

15

пtp принимаем равным 0,8 с;

tн рассчитывается по формуле:

tн =

G(b +ϕx hц)

ϕx , с,

k1 L

У

где G – вес автомобиля с данной нагрузкой, Н;

b – расстояние от задней оси автомобиля до центра тяже-

сти, м;

hц – расстояние от центра тяжести автомобиля до поверх-

ности дороги, м;

Н

Т

k1 –скорость нарастания тормозных сил, кН/с;

L – база автомобиля, м.

Б

Расстояние от задней оси автомобиля до центра тяжести

рассчитывается по формуле:

й

b = М1

и

L , м,

М

где М1 – масса автомобиля, приходящаяся на переднюю ось, кг;

М – масса всего автомобиля с данной нагрузкой, кг;

для автомобилейзависимостис пневматическим приводом тормозов

k1 выбирается в

рот типа тормозной системы:

для

автомобилей

гидравлическим приводом

тормозов

k1

= 15 – 30 кН/с;

о

k1

из

= 25 – 100 кН/с.

состояния

kэ выбираетсяив зависимости от типа автомобиля и его ве-

п

следующей таблицы.

сового

е

Р16

Коэффициент эффективности

Тип автомобиля

торможения kэ

без нагруз-

с полной нагрузкой

ки

1,15 – 1,20

Легковые автомобили

1,10 – 1,15

Грузовые массой до 10 т и автобусы

1,10 – 1,30

1,50 – 1,60

длиной до 7,5 м

Н

У

Грузовые массой более 10 т и автобусы

1,40 – 1,60

1,60 – 1,80

длиннее 10 м

Т

При расчетах принимаем:

Б

й

а) автомобиль до торможения двигается с постоянной ско-

ростью, равной 40 км/ч (V0

= 11,11 м/с);

и

б) коэффициент сцепления колес автомобиля с поверхно-

стью дороги ϕx = 0,6.

р

Расчеты вести для автомобиля без нагрузки и с полной на-

грузкой.

о

т

4.2.2. Определение остановочного пути автомобиля

с полной нагрузкой и без нагрузки

и

Определение остановочного пути автомобиля производим

по следующей формуле:

о

п

з

kэV02

S0

= (t p + tc + 0,5

tн)

V0

+

, м,

2gϕx

е

Р

При расчетах использовать те же исходные данные, что и

при определении остановочного времени автомобиля.

17

При торможении автомобиля на уклоне или на подъеме сила

его инерции

уравновешивается алгебраической суммой тор-

У

мозной силы и силы сопротивления подъему. При движении на

подъем эти силы складываются, а на уклоне – вычитаются:

PТ ± РП =

М j3 , Н.

Т

М

Н

Отсюда замедление автомобиля на уклоне или подъеме

j =

РТ ±РП

, м/с2,

3

й

где PТ – тормозная сила, Н;

и

Б

PП – сила сопротивления подъему, Н;

М – масса автомобиля, кг.

рх

Т

Сила тяги и сила сопротивления подъему рассчитываются

по следующим формулам:

т

cos α, Н;

P

= G ϕ

Pо= G sin α, Н,

з

П

где α - угол подъема (уклона) дороги;

G – вес автомобиляи, Н;

п

ϕx – коэффициент сцепления колес автомобиля с поверх-

ностью

.

ϕx

cos α

2

уклоне

Конечнаядорогиформула для расчета замедления автомобиля на

Р18

и подъеме будет иметь следующий вид:

jэ =

±sin α g

, м/с .

kэ

4.2.4. Построение графика показателей

тормозной динамики

У

Для построения графика показателей тормозной динамики

необходимо определить значения тормозного пути, времени

Т

торможения и замедления для автомобиля с полной нагрузкой

и без нагрузки.

Н

Для этого используем следующие формулы:

jз =

gϕx

2

, м/с

;

kэ

й