Эксплуатационные свойства автомобиля ВАЗ 2112

;

;

;

;

;

;

;

;

 

Вычисляем скорость движения автомобиля для второй передачи

;

;

;

;

;

;

;

;

 

Вычисляем скорость движения автомобиля для третьей  передачи

;

;

;

;

;

;

;

;

 

 

 

Вычисляем скорость движения автомобиля для четвёртой  передачи

;

;

;

;

;

;

;

;

 

Вычисляем скорость движения автомобиля для пятой передачи

;

;

;

;

;

;

;

;

 

Определяем силу сопротивления качению

 

,        где

 – коэффициент сопротивления  качению;

- сила тяжести  (вес автомобиля), кН

,      ,     .

.

Коэффициент сопротивления  качению  с ростом скорости движения увеличивается, при этом увеличение происходит после достижения скорости 60 – 80км/ч. Для учета этой зависимости используем формулу:

,           где

 – коэффициент сопротивления  качению;

 – коэффициент  сопротивления качению при малых  скоростях, 

. Примем ;

 – коэффициент, учитывающий  влияние скорости движения,

. Примем ;

- скорость движения  автомобиля.

 

Рассчитаем коэффициент  сопротивления качению  для пятой передачи

;

;

;

;

;

;

;

;

С увеличением скорости коэффициент  сопротивления качению и сила сопротивления увеличиваются.

Силу сопротивления качению  определяем по формуле.

;

;

;

;

;

;

;

;

Рассчитываем  полную аэродинамическую силу на пятой  передаче

,             где

- коэффициент обтекаемости  автомобиля  ;

- плотность воздуха,  ;

 – площадь  наибольшего поперечного сечения  автомобиля,

, где

- коэффициент  полноты сечения,  (для легковых автомобилей);

- ширина автомобиля, м. ;

- высота автомобиля, м. .

Рассчитаем площадь  наибольшего поперечного сечения

.

 

 

 

 

;

;

;

;

;

;

;

;

Все значения результатов  заносятся в таблицу 3.

Таблица 3. Результаты расчёта  тяговой характеристики автомобиля ВАЗ-2112

	80	130	180	230	280	380	480	580
, кН	4,09	4,38	4,86	5,36	5,65	5,75	5,7	5,18
, кН	2,19	2,35	2,6	2,87	3,03	3,08	3,05	2,78
, кН	1,53	1,63	1,81	2	2,11	2,15	2,13	1,93
, кН	1,06	1,13	1,26	1,39	1,46	1,49	1,47	1,34
, кН	0,88	0,94	1,05	1,16	1,28	1,24	1,23	1,12
,м/с	1,54	2,5	3,46	4,42	5,38	7,3	9,22	11,14
,м/с	2,87	4,66	6,45	8,24	10,03	13,61	17,19	20,78
,м/с	4,12	6,69	9,27	11,84	14,41	19,56	24,71	29,85
,м/с	5,94	9,65	13,36	17,07	20,78	28,21	35,63	43,05
,м/с	7,13	11,58	16,04	20,49	24,95	33,86	42,77	51,67
	0,009	0,009	0,01	0,01	0,011	0,013	0,016	0,019
, кН	0,13	0,13	0,15	0,15	0,16	0,19	0,24	0,28
, кН	0,02	0,05	0,1	0,17	0,25	0,46	0,73	1,07
, кН	0,15	0,18	0,25	0,32	0,41	0,65	0,97	1,35

 

Конечным итогом является построение тяговой характеристики автомобиля (Рисунок 2) , она строится в зависимости от тяговой силы на каждой передачи и скорости движения автомобиля. Также на этом графике  наносятся суммарные силы сопротивления  движению на пятой передачи.

 

                          , Н

  6000

 

 5800

 

 5600

  

5400

 

5200

  

5000

 

4800

                     

 4600

 

4400

 

4200

 

4000

 

3800

 

3600

 

3400

 

3200

 

3000

 

2800

 

2600

 

2400

 

2200

 

2000

 

1800

 

1600

 

1400

 

1200

 

1000

 

  800

 

  600

 

  400

 

  200

 

      0

            0    2     4     6     8    10   12   14   16   18   20  22   24   26   28   30   32   34   36   38   40   42  44   46   48   50   52    ,  м/с

            0                         21         36                               72             90            108                             144                     173        187  , км/ч Рисунок 2.  Тяговая характеристика автомобиля ВАЗ-2112

  

1.4 Баланс мощности автомобиля

Балансом мощности называется уравнение, показывающее распределение подводимой к ведущим колесам мощности по видам сопротивления.

Тяговая мощность автомобиля в зависимости от частоты вращения:

, где

- мощность на  колесах автомобиля, кВт;

- мощность двигателя  при определенных оборотах коленчатого  вала, кВт;

- коэффициент  полезного действия трансмиссии.

;

;

;

;

;

;

;

;

Найдем мощность, затраченную на сопротивление качения

,     где

- сила сопротивления  качению на высшей передаче, кН;

  - скорость автомобиля, м/с.

;

;

;

;

;

;

;

;

 

 

 

 

 

 

Рассчитаем затраты  мощности на преодоление сопротивления  воздуха

,       где

- сила сопротивления  воздуха, кВт;

- скорость автомобиля, м/с.

 

;

;

;

;

;

;

;

;

Все значения результатов  заносятся в таблицу 4.

 

Таблица 4.  Результаты расчета  мощностного баланса автомобиля ВАЗ-2112.

,	80	130	180	230	280	380	480	580
, кВт	6,8	11,9	18,2	25,7	33	45,6	57,1	63,4
, кВт	6,2	10,9	16,7	23,6	30,4	41,9	52,5	58,3
, кВт	0,93	1,5	2,4	3,07	3,99	6,43	10,26	14,47
, кВт	0,14	0,58	1,6	3,48	6,24	15,57	31,22	55,29
, кВт	1,07	2,08	4	6,55	10,23	22	41,48	69,76

 

По результатам расчета  строится графическая зависимость  тяговой мощности от скорости движения автомобиля (Рисунок 3). Также строится зависимость потерь мощности на преодоление  сил сопротивления движения, от скорости движения на высшей передаче.

 

                            , кВт

      70

 

     68

 

     66

  

    64

 

    62

  

    60

 

    58

                     

     56

 

    54

 

    52

 

    50

 

    48

 

    46

 

    44

 

    42

 

    40

 

    38

 

    36

 

    34

 

    32

 

    30

 

    28

 

    26

 

    24

 

    22

 

    20

 

    18

 

    16

 

    14

 

    12

 

    10

     

      8

 

      6

 

      4

 

      2

 

      0           

            0     2    4     6     8    10   12   14   16   18   20  22   24   26   28   30   32   34   36   38   40   42  44  46   48   50   52    ,  м/с

            0                         21          36                               72             90            108                             144                    173        187  ,км/ч Рисунок 3. Зависимость тяговой мощности от скорости движения автомобиля ВАЗ-2112

 

 

 

 

1.5. Динамическая характеристика  автомобиля ВАЗ – 2112

1.5.1. Расчет динамического  фактора

 

Динамической  характеристикой автомобиля называется зависимость динамического фактора по тяге от скорости на различных передачах.

Динамический  фактор D – это безразмерная величина, представляющая собой разность между тяговой силой на ведущих колесах и силой сопротивления воздуха , к полной силе тяжести (весу) автомобиля .

   ,        где

- тяговая сила  на колесах, кН;

- сила сопротивления  воздуха, кН;

- вес автомобиля, кН.

Рассчитываем силу сопротивления  воздуха  при движении на всех передачах, кроме пятой.

    ,      где

- коэффициент обтекаемости  автомобиля, ;

- плотность воздуха,  ;

 – площадь  наибольшего поперечного сечения  автомобиля,

   ,       где

- коэффициент  полноты сечения,  (для легковых автомобилей);

- ширина автомобиля, м.  ;

- высота автомобиля, м.  .

Рассчитаем площадь  наибольшего поперечного сечения

.

Первая передача

На первой передаче в виду малого значения скорости сила сопротивления  воздуха практически равна нулю.

Вторая передача

;

;

;

;

;

;

;

;

Третья передача

;

;

;

;

;

;

;

;

Четвертая передача

;

;

;

;

;

;

;

;

Пятая передача

;

;

;

;

;

;

;

;

Рассчитываем  динамический фактор при движении на разных скоростях

 

;

;

;

;

;

;

;

;

 

;