2.5 Динамическая характеристика автомобиля

Графическая зависимость динамического фактора D от скорости движения автомобиля V_а называется динамической характеристикой. Динамический фактор – это отношение свободной силы тяги к весу автомобиля G_а:

где F_Т - таблица 17, Н (кН);

F_в – сила сопротивления воздуха, Н (кН):

где К_В = 0,2 Н·с²/м⁴ - коэффициент сопротивления воздуха;

S = 1,95 м² - площадь лобового сопротивления

V_а , км/ч - таблица 17

Результаты расчетов (37), а затем и по формуле (36) заносим в таблицу 12, после чего строим график динамической характеристики, по которому определяем:

1) D_max = 0,488 – максимальный динамический фактор на низшей передаче и соответствующую ему скорость V_D;

2) Динамический фактор по сцеплению шин с дорогой D_φ для случая движения по сухому и по мокрому асфальту;

3) Динамический фактор при максимальной скорости D_V.

Используя график динамической характеристики, определим максимальный преодолеваемый автомобилем подъем i_max:

Для одиночных автомобилей определим:

- максимально преодолимый подъем по двигателю i_ДВС :

если D_max < D _φ, то i_ДВС = D_max - f_V

- максимальный преодолеваемый подъем по сцеплению шин с дорогой:

Для переднего привода :

i_φ =tgα = , (40)

где а и b найдены в пункте 2.2 (a + b = L – база автомобиля, пункт 1.3.2);

r_к = м ;

φ = ;

h_g - высота центра тяжести автомобиля, м: h_g ≥ 1,4 · r_к для легковых автомобилей;

f₀ = 0,01 – коэффициент сопротивления качению колеса при малой скорости;

Рассчитав и i_φ определяем максимальный преодолеваемый подъем одиночных автомобилей:

i_max = , если < i_φ

Определенный i_max не должен быть меньше значений, приведенных в таблице 15 методических указаний, а именно не менее 35%.

2.6 Ускорения и максимальная скорость автомобиля

2.6.1 Расчет ускорений автомобиля

Уравнение тягового баланса можно представить в безразмерном виде:

(41)

где Ψ – коэффициент сопротивления дороги;

δ – коэффициент учета вращающихся масс автомобиля;

g = 9,81, м/с² – ускорение свободного падения.

Тогда ускорение а_х автомобиля определим по зависимости:

(42)

где δ_i = 1 + σ₁ + σ₂ ·U²_КПi (i – номер передачи), (43)

σ₁ = 0,03…0,05, σ₂ = 0,04…0,08 (большие значения для меньших автомобилей);

D см. пункт 2,5;

ψ = f_V + i, (44)

где f_V – коэффициент сопротивления качению колеса;

f_V = f₀ [ 1 + (0.006 V_а)²] , (45)

где f_о = 0.01 – коэффициент сопротивления качению колеса при малой скорости;

V_а, км/ч;

i – величина уклона, а так как разгон осуществляется на горизонтальной дороге без уклона, то i = 0, т.е. в данном случае ψ = f_V.

Тогда сила сопротивления дороги F_ψ движению автомобиля определим по формуле:

F_ψ = ψ·g·m_a = f_V·m_a·g , (46)

Результаты расчетов по формулам (43), (45), а затем и по формулам (46) и (42) заносим в таблицу 12 и строим график ускорения а_х автомобиля на всех передачах в зависимости от скорости движения его - V_a.

Таблица 12 - Тяговый баланс автомобиля на передачах