3.7 Визначення показників прохідності автомобіля

Частина показників профільної прохідності автомобіля – його геометричні параметри: дорожні просвіти, передній та задній звиси, кути звисів. Ці параметри біло визначено вище:

– дорожній просвіт під переднім мостом – 306 мм;

– під середнім мостом – 289 мм;

– під заднім мостом – 289 мм;

– передній звис l₁ = 1240 мм,

– задній звис l₂ = 2420 мм,

– кут переднього звису – 23º,

– кут заднього звису – 10º.

Найбільший кут підйому, який автомобіль може подолати, з умови ковзання:

а з умови перекидання:

Тут a та b - координати центра мас автомобіля по базі.

a=4,17 м

b=1,31м

Найбільший кут косогору, на якому автомобіль з жорсткою підвіскою може втриматися:

без бокового ковзання

без перекидання вбік

B=1.975 м

Опорну прохідність оцінюють за допомогою коефіцієнта сили зчеплення коліс з полотном дороги:

де G_зч - сила тяжіння, що припадає на ведучі колеса.

Для автомобіля, що проектується,

G_зч = G₂+G₃ = 178934 Н, отже,

Рух автомобіля з умов зчеплення можливий при

З цієї умови можна визначити, що при коефіцієнті опору коченню f = 0,02 та коефіцієнті зчеплення  = 0,6 рух автомобіля можливий на дорозі з ухилом до і = 0,436.

Тиск на опорну поверхню коліс кожної з осей визначають за виразом

де Z - нормальна опорна реакція полотна дороги під колесами осі, для якої визначають ;

G - сила тяжіння, що припадає на цю саму вісь;

n_к - кількість коліс, встановлених на осі:

F_к - контурна площа відбитка колеса.

Оскільки відомості про величину F_к відсутні, приймаю, що тиск на опорну поверхню коліс дорівнює тиску в шині

кгс/см².

Тиск на виступах рисунка протектора р_в частини шини, що контактує з опорною поверхнею:

де F_в - площа виступів рисунка протектора.

За відсутності відомостей про величину F_в беру p_в = 2р₀.

3.8 Визначення показників паливної економічності автомобіля

Паливна характеристика усталеного руху - залежність витрати палива в літрах на 100 км пройденого шляху (шляхової витрати) від швидкості усталеного руху V_а на вищій передачі по горизонтальній дорозі.

Для побудови паливної характеристики усталеного руху зручно використовувати рівняння витрати палива у вигляді:

де - питома витрата палива при максимальній потужності двигуна, г/(кВт год) (за швидкісною зовнішньою характеристикою);

- коефіцієнт, який враховує зміну питомої витрати палива залежно від кутової швидкості колінчастого вала двигуна;

- коефіцієнт, який враховує зміну залежно від ступеня використання потужності двигуна;

- густина палива, г/см³, у дизельного палива = 0,83;

= G_а - сила опору дороги руху автомобіля.

Коефіцієнти та можна визначити за формулами:

Значення коефіцієнта залежить від коефіцієнта використання потуж­ності В

де - потужність, яку повинен розвивати двигун для руху автомобіля зі швидкістю V_а по дорозі з коефіцієнтом опору на вищій передачі;

N - потужність двигуна за швидкісною зовнішньою характеристикою при кутовій швидкості колінчастого вала , яка відповідає швидкості .

Враховуючи наявність результатів розрахунку швидкісної зовнішньої характеристики двигуна та динамічної характеристики автомобіля (таблиці 3.1 та 3.3), виконую розрахунки, необхідні для побудови паливної характеристики усталеного руху, відштовхуючись від значень кутової швидкості колінчастого вала _і, вибраних при розрахунку швидкісної зовнішньої характеристики двигуна:

– обчислюю для кожного із вибраних значень _i згідно зі значеннями V_а і на вищій передачі, взятими із табл. 3.3, величину N_потр і (значеннями сили опору повітря теж беру із таблиці 3.3);

– скориставшися взятими із табл. 3.1 значеннями N_і, знаходжу для цих самих _i величини В_і та відповідні k_B;

– за значеннями _і/_N із табл. 3.1 для кожного _i знаходжу ;

– визначаю витрату палива Q_S для кожної із швидкостей автомобіля V_i, що відповідає вибраним величинам _i та вищій передачі.

г/кВт∙год

г/см³ ;

= G_а=0.02∙235440=4708,8H

Приклад розрахунків для першого значення кутової швидкості колінчастого вала:

Коефіцієнт використання потужності:

Визначаємо коефіцієнт :

Визначення коефіцієнта :

Визначення витрати палива:

Результати розрахунків зведені у таблицю 3.7, а паливна характеристика усталеного руху наведена на рисунку 3.8.

Контрольна витрата палива для автомобіля, що проектується, при швидкості 60 км/год: Q_Smin = 21,85 л/60 км.

Рисунок 3.8 – Паливна характеристика усталеного руху автомобіля

Таблиця 3.7 - Розрахунки паливної характеристики усталеного руху автомобіля

Показник		Числове значення
, рад/с		80	100	120	140	160	180	200	220	240
		0,33	0,42	0,50	0,58	0,67	0,75	0,83	0,92	1,00
, кВт		84,90	110,90	137,00	162,50	186,40	207,80	226,00	240,10	249,10
		1,021	0,989	0,970	0,959	0,954	0,958	0,966	0,982	1,000
	м/с	8,33	10,42	12,5	14,59	16,67	18,75	20,84	22,92	25
	км/ год	29,99	37,51	45,00	52,52	60,01	67,50	75,02	82,51	90,00
, Н		239,76	374,63	539,47	734,28	959,06	1213,81	1498,53	1813,22	2157,88
,кВт		49,66	63,82	79,04	95,68	113,84	133,79	155,86	180,10	206,83
		0,585	0,575	0,577	0,589	0,611	0,644	0,690	0,750	0,830
		0,958	0,963	0,962	0,956	0,947	0,934	0,919	0,908	0,911
,		21,32	21,31	21,55	21,97	22,54	23,30	24,27	25,60	27,53