- •Автомобили ч. 2.
- •Эксплуатационные свойства
- •Учебное пособие
- •Санкт-Петербург
- •Оглавление:
- •Глава 1 Эксплуатационные свойства автомобиля 6
- •Глава 2 Скоростные свойства ( тяговая динамика) автомобиля 13
- •Глава 3 Тормозные свойства автомобиля 74
- •3.1. Общие положения 74
- •3.2. Показатели, измерители и нормативы тормозных свойств автомобиля 76
- •Глава 4 Топливная экономичность автомобиля 103
- •4.1. Общие положения 103
- •Глава 5 Особенности скоростных и топливно-экономических свойств автомобилей, снабженных гидропередачей 141
- •Глава 6 Тяговый расчет автомобиля 159
- •Глава 7 Управляемость и устойчивость автомобиля 169
- •Глава 8 Плавность хода автомобиля 225
- •Глава 9 Проходимость автомобиля 238
- •Введение
- •Глава 1 Содержание курса «Эксплуатационные свойства автомобиля»
- •1.1. Основные эксплуатационные свойства автомобиля, изучаемые в данном курсе
- •1.2.Условия эксплуатации автомобилей
- •1.3. Развитие теории эксплуатационных свойств автомобиля
- •Глава 2 скоростные свойства (тяговая динамика) автомобиля
- •2.1. Общие положения
- •2.2.Оценочные параметры скоростных свойств
- •2.3. Силы, действующие на автомобиль
- •Характеристики автомобильного двигателя
- •Мощность, подводимая к колесам
- •2.4. Кинематика и динамика автомобильного колеса
- •Скорость и ускорение автомобиля
- •Динамика автомобильного колеса
- •Сила сопротивления качению колеса
- •Влияние эксплуатационных и конструктивных факторов на коэффициент сопротивления качению
- •Коэффициент сцепления колеса с дорогой
- •2.5. Силы и мощности сопротивления движению автомобиля. Силы и мощности сопротивления воздуха.
- •Сила сопротивления подъему. Мощность сопротивления подъему
- •2.6. Уравнение движения автомобиля
- •2.7. Графические способы решения уравнения силового баланса автомобиля
- •График силового баланса автомобиля (тяговая диаграмма)
- •Динамическая характеристика автомобиля
- •Максимальная скорость движения на дороге с заданным ψ
- •Порядок построения динамического паспорта
- •Порядок построения графика контроля буксования
- •2.8. Приемистость автомобиля
- •Порядок построения графика ускорений
- •Задача.
- •2.9. Определение нормальных реакций, действующих на колеса передней и задней осей
- •2.10. Мощностной баланс. График мощностного баланса
- •Порядок построения мощностного баланса автомобиля
- •Г лава 3 тормозные свойства автомобиля
- •3.1. Общие положения
- •3.2. Показатели, измерители и нормативы тормозных свойств автомобиля
- •Нормативы эффективности торможения атс рабочей тормозной системой при проверках в дорожных условиях
- •Нормативы эффективности торможения атс запасной тормозной системой при проверках в дорожных условиях
- •Нормативы эффективности торможения атс рабочей тормозной системой при проверках на стендах
- •1.3.Уравнение движения автомобиля при торможении
- •Аварийное торможение (торможение при полном использовании сил сцепления)
- •Служебное торможение
- •Распределение тормозных сил между осями автомобиля
- •Регулирование тормозных моментов на колесах атс. Регуляторы.
- •Антиблокировочные системы
- •Г лава 4 топливная экономичность автомобиля
- •4.1. Общие положения
- •4.2. Основные понятия и определения
- •4.3. Измерители и показатели топливной экономичности. Нормы расхода топлива
- •4.4. Влияние конструктивных и эксплуатационных факторов на топливную экономичность автомобиля
- •Влияние условий эксплуатации автомобиля на расход топлива
- •4. 5. Топливно-экономическая характеристика автомобиля
- •4.6. Уравнение расхода топлива
- •Порядок построения топливно-экономической характеристики автомобиля по методу и. С. Шлиппе
- •Глава 5 особенности тяговых и топливно-экономических свойств автомобилей, снабженных гидропередачей
- •5.1. Исходные характеристики гидропередач
- •5.2. Совместная работа двигателя с гидропередачами
- •5.3. Методика построения тяговой диаграммы автомобиля с гидропередачей. Автомобиль c непрозрачным гидротрансформатором
- •Автомобиль с прозрачным гидротрансформатором
- •5.4. Особенности тяговой диаграммы автомобилей с гидропередачей по сравнению с автомобилями, снабженными ступенчатой механической коробкой передач
- •5.5. Динамическая характеристика и параметры
- •5.6. Топливно-экономическая характеристика автомобиля с гидропередачей
- •5.7. Способы улучшения тяговых свойств и топливной экономичности автомобилей с гидропередачами Применение блокируемых гидротрансформаторов
- •Применение комплексных гидротрансформаторов
- •Применение гидромеханической коробки передач
- •Глава 6 тяговый расчет автомобиля
- •6.1. Задачи тягового расчета
- •6. 2. Подбор внешней характеристики двигателя
- •6.3. Выбор передаточных чисел трансмиссии
- •Глава 7 управляемость и устойчивость автомобиля
- •7. 1 Основные понятия и определения
- •Относительная длина криволинейных участков на дорогах различных категорий, %
- •7.2. Оценочные показатели управляемости и устойчивости
- •Кинематика поворота
- •Качение колеса при действии на него боковых сил. Понятие об уводе эластичного колеса
- •Радиус поборота и угловая скорость поворота
- •7.4. Силы, действующие на автомобиль при его повороте в общем случае движения
- •7.5. Распределение поперечной составляющей силы инерции между осями автомобиля
- •7.6. Поперечная устойчивость автомобиля на горизонтальной дороге
- •Критические скорости автомобиля по боковому скольжению
- •Критическая скорость автомобиля по опрокидыванию
- •7.7. Поперечная устойчивость автомобиля на виражах
- •7. 8. Критические углы по устойчивости автомобиля на дороге с поперечным уклоном (критический угол косогора)
- •7.9. Коэффициент поперечной устойчивости автомобиля
- •7.10. Колебания управляемых колес относительно шкворней
- •Колебания, вызываемые неуравновешенностью управляемых колес
- •Колебания, вызываемые особенностями передней подвески и рулевого управления
- •Автоколебания управляемых колес (шимми)
- •Стабилизация управляемых колес
- •7. 11. Устойчивость при торможении автомобиля.
- •Глава 8 плавность хода автомобиля
- •8.1. Измерители и показатели плавности хода автомобиля
- •8.2. Автомобиль – колебательная система
- •8.3. Свободные колебания без затухания
- •Свободные колебания с учетом неподрессоренных масс
- •8.4. Свободные колебания с учетом затухания
- •Глава 9 проходимость автомобиля
- •9.1. Основные положения
- •Классификация препятствий. Параметры сравнительной оценки проходимости
- •9.2. Профильная проходимость
- •9.3. Опорно-сцепная проходимость
- •9.4. Влияние конструктивных параметров автомобиля и эксплуатационных факторов на проходимость
- •1. Сила внутреннего сцепления частиц грунта
- •Преодоление порогов и препятствий
- •2. Преодоление рва автомобильным колесом
- •Оценка профильной проходимости
- •3.Преодоление ледяных переправ
- •Топливно-экономические показатели проходимости:
- •Список литературы:
1.2.Условия эксплуатации автомобилей
Поскольку автомобиль является частью системы «автомобиль-водитель – дорога – среда», то его свойства проявляются только во взаимодействии с элементами этой системы. Поэтому значимость определенного эксплуатационного свойства в оценке качества или эффективности применения автомобиля зависит от условий, в которых это свойство проявляется, т. е. от условий эксплуатации. Условия эксплуатации автомобилей в целом определяются дорожными, транспортными и природно-климатическими.
Дорожные условия характеризуются элементами профиля и плана дорог, рельефом местности, видом и ровностью дорожного покрытия, интенсивностью движения, помехами движению, стабильностью дорожного состояния, режимами движения.
Транспортные условия характеризуются видом груза и его свойствами, объемом перевозок, партионностью отправок, расстоянием перевозок, способами погрузки и выгрузки, режимами работы, видами маршрутов и организации перевозок, условиями хранения, технического обслуживания и ремонта автомобилей.
Природно-климатические условия характеризуются температурой окружающего воздуха, атмосферным давлением, скоростью и направлением ветра, количеством атмосферных осадков, влажностью и запыленностью воздуха, продолжительностью холодного периода и т. п. и делятся в зависимости от зон на зоны умеренного, холодного, жаркого и высокогорного климата.
На эксплуатационные свойства автомобилей в наибольшей степени оказывают влияние дорожные условия. В силу значительного разнообразия они могут быть классифицированы по различным признакам.
Все дороги общего пользования в России в зависимости от возможной пропускной способности, расчетной скорости движения, типа покрытия, числа и ширины полос движения, наибольшего продольного уклона, наименьших радиусов поворота и т. п. в соответствии со СНиП 2.05.02–85 делятся на пять категорий.
К дорогам 1–4 категорий относятся дороги с покрытиями, к дорогам 5 категории – грунтовые.
В зависимости от прочности покрытий на дорогах общего пользования допускают нагрузку на одну ось до 100 кН (дороги 1–4 категорий) и до 60 кН (дороги 5 категории), на сдвоенную тележку – до 180 кН (дороги 1–4 категорий) и до 110 кН (дороги 5 категории).
Дорожные условия подразделяются, кроме того на магистральные (магистрально-холмистые), горные (горно-холмистые) и городские (пригородные). В этом случае классификационными признаками являются статистические характеристики продольного профиля дороги и режимы движения автомобиля.
К факторам, влияющим на среднюю скорость движения, как один из основных параметров автомобиля, определяющих его производительность, следует отнести интенсивность движения, ограничения скорости движения, число пересечений с другими дорогами и число полос движения.
Однако каждый конкретный маршрут в значительной степени индивидуален и может состоять из участков, характеризующихся разными дорожными условиями, на которых режимы движения могут существенно различаться. Существенно отличаются и весьма специфичны условия эксплуатации автомобилей самосвалов, работающих с заездом в карьер, автомобилей, работающих в крупных городах с интенсивным движением и частыми остановками, автомобилей, перевозящих грузы, требующих пониженных скоростей движения и т. п.
Транспортные условия определяются, в основном, специализацией автомобиля, его конструктивными параметрами и эксплуатационными свойствами. Партионность груза определяет оптимальную грузоподъемность, а его объемная масса – объем грузовой платформы автомобиля. То есть транспортные условия эксплуатации определяют тип и модификацию применяемого подвижного состава, а также такие показатели эффективности использования автомобилей, как коэффициенты использования грузоподъемности и пробега, себестоимость перевозок и др.
Природно-климатические условия в нашей стране подразделяются на несколько климатических зон – умеренного климата, холодного климата, жаркого и высокогорного климата. Основной характеристикой климатической зоны, существенно влияющей на эксплуатационные свойства автомобилей, является температура окружающего воздуха. Изменение атмосферных условий оказывает влияние на работу двигателя, трансмиссии, шин, что приводит к изменению эксплуатационных свойств автомобиля. Нормативные значения оценочных параметров, приводимые в справочной литературе, даны для новых автомобилей и стандартных условий эксплуатации (температура окружающего воздуха +25 С, атмосферное давление 750 мм рт. ст., дорога – прямолинейная, горизонтальная с цементобетонным или асфальтобетонным ровным покрытием).
Существенное отклонение температуры окружающего воздуха от стандартного значения (+25 °С ) как в сторону понижения, так и в сторону повышения вызывает нарушение нормального теплового режима двигателя (95…100 °С ) и, как следствие, – ухудшение показателей тягово-скоростных свойств и увеличение расхода топлива.
Понижение температуры воздуха в сильной степени влияет на увеличение сопротивления шин и уменьшение КПД трансмиссии, что приводит к увеличению расхода топлива.
При работе автомобилей в высокогорных условиях происходит снижение мощности двигателя вследствие уменьшения коэффициента наполнения цилиндров. В результате средняя скорость движения грузовых автомобилей в горных условиях примерно на 40...50 % ниже, а расход топлива на 10...15 % выше, чем на равнинной местности.
В общем случае автомобили используются в разных климатических зонах, значительно отличающихся значениями климатических факторов. Например, средняя годовая температура воздуха в нашей стране имеет весьма широкий диапазон значений от +16,8 °С (жаркий сухой район) до – 16,6 °С (холодный район), средняя влажность воздуха изменяется от 20 % (жаркий сухой район) до 80 % и более (умеренно влажный район). Даже внутри одного и того же климатического района значения климатических факторов в течение года изменяются в широких пределах. Так, в умеренно климатическом районе (Москва) средняя суточная температура в течение года колеблется от +30 °С до –30 °С, а в очень холодном (Якутск) – от +30 °С до –60 °С.
Все перечисленное свидетельствует о важности и необходимости учета влияния условий эксплуатации на эксплуатационные свойства автомобилей с целью наиболее правильного выбора типа и марки автомобиля при перевозке грузов и пассажиров.