Глава 4. Методика построения тяговой и динамической характеристик автомобиля

С ПРИМЕНЕНИЕМ ПЭВМ

Методику построения динамической характеристики автомобиля с применением ПЭВМ рассмотрим применительно к автомобилям Зил-131, КамАЗ-4310 и Урал-4320.

4.1. Построение динамической характеристики

автомобиля Зил-131

Задача №1

Построить динамическую характеристику автомобиля Зил-131.

Исходные данные:

1.Пользуясь скоростной характеристикой двигателя автомобиля Зил-131, сведём в таблицу 4 значения мощностей двигателя и соответствующие им обороты двигателя.

Таблица 4 - Значения мощностей двигателя и соответствующие им обороты

Частота вращения коленчатого вала двигателя, мин -1	1000	1500	2000	2500	3000	3200
Мощность, л.с./кВт

2. Коэффициент обтекаемости К_w = 0,06 кгс∙см²/м⁴

3. К.П.Д. трансмиссии η_тр = 0,85.

4. Габариты автомобиля: ширина - 2,975 м;

высота - 2,5 м.

Следовательно, площадь лобового сопротивления автомобиля - Зил-131 будет

F = B x Н = 2,975 х 2,5 = 7,44м².

5. Вес автомобиля G= 10200 кгс.

6. Размер шин 12.00-20.

Здесь В - 12 дюймов, d = 20 дюймов. Свободный радиус колеса автомобиля ЗИЛ-131 будет

Радиус качения колеса автомобиля ЗИЛ-131 будет

r_к ≈ 0,95 r_o = 0,53 м.

7. Передаточные числа:

а) коробки передач - i_I =7,44; i_II = 4,10; i_III =2,29; i_IV = 1,47; i_V = 1,0;

б) раздаточной коробки: i_pk1 = 1,0; i_pk2 2,08;

в) главной передачи: i_o = 7,339.

Решение

1. Скорость движения автомобиля на всех передачах определим по формуле

км/час

При подсчёте скоростей движения автомобиля на одной из передач по данной формуле целесообразно вначале подставить постоянные значения r_k, i_ki и i₀, после чего, подставляя из табл. 4 текущие значения оборотов n_д, определить скорости движения на данной передаче при различных оборотах двигателя.

Поступая таким же образом и для остальных передач, получим полный спектр скоростей движения автомобиля на всех передачах.

Результаты определения скорости автомобиля сводим в табл.5

2. Силу тяги по двигателю определяем по формуле

кгс.

Подставляя в данную формулу значения N_дi (из табл.4) и полученные в предыдущем пункте расчёта значения скоростей движения автомобиля на передачах (из табл.3), получим значения сил тяги на передачах.

Результаты расчётов также сводим в табл.5.

3. Сопротивление воздуха определяем по формуле

кгс

Подставляя вначале в данную формулу постоянные значения величин K_w и F, а затем полученные в первом пункте расчёта значения скоростей движения на передачах, получим значения сопротивления воздуха на передачах. Результаты расчётов сводим в табл.5, по которой строим динамическую характеристику - рис. 14.

Таблица 5 - Результаты расчёта тяговой и динамической характеристик автомобиля ЗИЛ-131

n мин -1		1000	1500	2000	2500	3000	3200
Параметры
Мощность двигателя Nд,л/с		55	86	115	135	147	150
Первая передача КП + 1 PK	V, км/ч	3,72	5,58	7,45	9,3	11,1	11,9
	Рд, кгс	3390	3530	3480	3320	3030	2880
	D	0,332	0,346	0,342	0,326	0,297	0,284
Вторая передача КП +1РК	V, км/ч	6,76	10,3	13,5	16,0	20,3	21,6
	Рд, кгс	1865	1930	1925	1825	1660	1590
	D	0,182	0,185	0,182	0,178	0,163	0,156
Третья передача КП + IPК	V, км/ч	12,1	18,2	24,2	30	36,3	38,8
	Рд, кгс	1040	1082	1070	1018	930	884
	D	0,102	0,106	0,104	0,096	0,086	0,081
Четвертая передача КП + 1 PK	V, км/ч	18,8	28,4	36,8	47,2	56,7	60,4
	Рд, кгс	671	694	686	654	594	569
	D	0,065	0,0652	0 Продолжение табл. 5 ,0625	0,0568	0,0474	0,036
Пятая передача КП + 1 PK	V, км/ч	27 Д	41,7	55,6	69,5	83,2	88,8
	Рд, кгс	458	472	465	444	404	387
	D	0,0418	0.0465	0,036	0.0274	0,0172	0,011
Первая передача КП +2 РК	V, км/ч	1,68	2,72	3,62	4,52	5,43	5,79
	Рд, кгс	6070	7250	7160	6830	6210	5940
	D	0,684	0,710	0,702	0,689	0,608	0,582

Рис. 14. Динамическая характеристика автомобиля ЗИЛ-131.