1.6. Определение максимально преодолеваемого подъема по силе тяги и по величине сцепления колеса с дорогой

Наибольший угол подъема , который может преодолеть автомобиль по тяговым возможностям при равномерной скорости движения и заданном ко­эффициенте сопротивления качению , определяется выражением

, (1.58)

;

Следовательно, 34,33.

Предельный угол подъема , преодолеваемый по сцеплению ведущих колес, определяется по формуле:

, (1.59)

где а – расстояние от оси передних колес до центра масс, м;

– высота положения центра масс, м;

,

Следовательно, 30,2.

1.7. Топливная экономичность автомобиля

Топливной экономичностью называется совокупность свойств, определяю­щих расход топлива автомобилем при выполнении определенной транспортной работы в различных условиях эксплуатации.

Комплексным измерителем экономичности автомобиля по расходу топлива является топливо-экономическая характеристика, определенная при движении автомобиля по дороге с различным коэффициентом сопротивления ψ. Такая характеристика может быть построена различными способами: по результатам, либо испытаний автомобиля на стенде, либо расчетным путем.

Для расчетного построения ТЭХ автомобиля необходимо знать удельный расход топлива g_e, гр/кВт∙ч и мощность N_t, необходимую для движения автомо­биля

Зная эти величины можно определить путевой расход топлива для каждой скорости движения по формуле:

, (1.60)

где ρ_Т - плотность топлива

Для определения величины g_e методику можно использовать, предложен­ную И.О.Шлиппе. По этой методике величина g_e определяется по формуле

, (1.61)

где: g_N - удельный расход топлива при N_emax, К_И , К_Ч - коэффициенты, учи­тывающие изменение удельного расхода топлива от степени использования мощ­ности двигателя и частоты вращения коленчатого вала двигателя.

Значение коэффициентов могут быть посчитаны по формуле:

Для дизельных двигателей:

, (1.62)

, (1.63)

где: И – степень использования мощности, и определяется:

. (1.64)

Найдя зависимость удельного расхода топлива от степени использования мощности двигателя и частоты вращения коленчатого вала, строят характери­стику Q_s=f(V). При этом нужно предварительно задать значение ψ, определить номер передачи и диапазон скоростей, при которых возможно движение автомо­биля.

Итак, определим коэффициенты суммарного дорожного сопротивления:

Ψ₁=0,018;

Ψ₃=0,5∙D_1MAX = 0,5∙0,589=0,295;

Ψ₂=0.5(Ψ₁+ Ψ₃) =0.5(0,018+0,295)= 0,157;

Определим номера передач на которых возможно движение автомобиля в заданных дорожных условиях:

При _Ψ1 возможно движение на 5-ти передачах на всех возможных скоростях.

При Ψ₂ возможно движение на 1-й передаче с включенной повышенной и пониженной передачей в раздаточной коробке на всех возможных соростях.

При Ψ₃ возможно движение на 1-й пониженной, 1-й и 2-й повышенных передачах на всех возможных скоростях.

Определяем диапазон скоростей, на которых возможно движение автомобиля в заданных дорожных условиях на максимально возможной передаче:

При Ψ₁ = 0,018, для 5-й передачи имеем:

V_min = 7,13 м/с; V_max = 21,4 м/с.

При Ψ₂ = 0,295, для 1-й повышенной передачи имеем:

V_min = 0,9 м/с; V_max = 2,7 м/с.

При Ψ₃ = 0,157, для 2-й передачи имеем:

V_min = 1,64 м/с; V_max = 4,91 м/с.

Весь диапазон возможных скоростей разбиваем на 10 интервалов и для каждого значения скорости определяем:

Обороты двигателя:

об/мин, (1.65)

Мощность, развиваемую двигателем:

, (1.66)

, кВт.

Определяем мощность, затрачиваемую на сопротивление дороги:

кВт. (1.63)

Определяем мощность, затрачиваемую на лобовое сопротивление:

,кВт (1.64)

Определим степень использования мощности:

. (1.65)

Определим коэффициенты К_И и К_Ч по формулам 1.62-1.63:

;

;

Определим удельный расход топлива

. (1.67)

где g_N – удельный расход топлива в режиме максимальной мощности.

g_N = (1,1…1,15)g_emin.

По технической характеристике имеем g_emin =326 гр/кВт∙ч.

Тогда получим g_N = 1,1∙g_emin=1,1·326=358 гр/кВт∙ч.

=358∙1,1∙1,02=402 гр/кВт∙ч.

Определим путевой расход топлива по формуле 1.60:

л/100км.

Аналогично проводим последующие вычисления для всех передач, резуль­таты заносим в таблицу 1.5 и строим топливно-экономическую характеристику рис.1.12.

Таблица 1.4

Результаты расчета ТЭХ автомобиля Урал-375

	N пер	ηТ	UT	V, м/с	n, мин-1	Ne, кВт	NД, кВт	NB, кВт	И	kИ	E	kЧ	ge, г/(кВт*ч)	QS, л/100км
0,018	5	0,851	9,02	7,13	999	46,397	16,619	1,769	0,466	1,10	0,333	1,020	402,027	44,530
				8,7	1219	58,102	20,278	3,213	0,475	1,08	0,406	0,993	385,680	44,728
				10,27	1439	69,790	23,938	5,286	0,492	1,06	0,480	0,974	368,605	45,049
				11,84	1659	81,206	27,597	8,100	0,517	1,02	0,553	0,962	351,753	45,548
				13,41	1879	92,094	31,257	11,768	0,549	0,98	0,626	0,955	336,164	46,323
				14,98	2099	102,200	34,916	16,404	0,590	0,95	0,700	0,955	323,108	47,542
				16,55	2319	111,271	38,576	22,121	0,641	0,91	0,773	0,959	314,220	49,495
				18,12	2539	119,050	42,235	29,033	0,703	0,90	0,846	0,969	311,600	52,637
				19,68	2758	125,249	45,871	37,196	0,779	0,90	0,919	0,982	317,647	57,584
				21,4	2999	130,017	49,880	47,826	0,883	0,94	1,000	1,000	336,853	66,054
0,157	2	0,851	39,34	1,64	1002	46,565	33,342	0,022	0,842	0,92	0,334	1,020	337,036	294,478
				2	1222	58,273	40,660	0,039	0,821	0,92	0,407	0,993	325,482	284,473
				2,36	1442	69,960	47,979	0,064	0,807	0,91	0,481	0,974	317,646	277,728
				2,72	1662	81,370	55,298	0,098	0,800	0,91	0,554	0,961	312,904	273,702
				3,08	1883	92,249	62,617	0,143	0,799	0,91	0,628	0,955	310,854	272,046
				3,44	2103	102,343	69,936	0,199	0,805	0,91	0,701	0,955	311,284	272,575
				3,8	2323	111,397	77,255	0,268	0,818	0,91	0,774	0,960	314,158	275,263
				4,16	2543	119,155	84,574	0,351	0,838	0,92	0,848	0,969	319,623	280,243
				4,52	2763	125,364	91,893	0,451	0,866	0,93	0,921	0,982	328,026	287,826
				4,91	3001	130,047	99,821	0,578	0,907	0,95	1,000	1,000	341,062	299,527
0,295	1	0,851	71,39	0,9	998	46,346	34,380	0,004	0,872	0,94	0,333	1,020	341,819	560,867
				1,1	1220	58,148	42,020	0,006	0,849	0,93	0,407	0,993	329,373	540,474
				1,3	1442	69,931	49,660	0,011	0,835	0,92	0,481	0,974	320,940	526,668
				1,5	1664	81,433	57,300	0,016	0,827	0,92	0,555	0,961	315,876	518,395
				1,7	1886	92,395	64,940	0,024	0,826	0,92	0,629	0,955	313,759	514,962
				1,89	2096	102,069	72,198	0,033	0,832	0,92	0,699	0,955	314,265	515,838
				2,09	2318	111,225	79,838	0,045	0,844	0,92	0,773	0,959	317,398	521,033
				2,29	2540	119,070	87,478	0,059	0,864	0,93	0,847	0,969	323,321	530,816
				2,49	2762	125,343	95,118	0,075	0,892	0,95	0,921	0,982	332,341	545,691
				2,7	2995	129,953	103,140	0,096	0,934	0,97	0,998	1,000	345,631	567,592

Рис. 1.12. Топливно-экономическая характеристика автомобиля Урал-375:

I, II, V – зависимости в различных дорожных условиях при Ψ₂ , Ψ₃ , Ψ₁ соответственно на соответсвующих передачах;

V_эк1, V_эк2, V_эк5 – диапазоны скоростей движения автомобиля с минимальным путевым расходом в различных дорожных условиях.