Проектный тяговый расчёт

 

Задаем значения от V_min до V_max и рассчитываем величины:

Рассчитанные величины сводим в таблицу:

 

Таблица 4 – Силы сопротивления  дороги и воздуха:

VА	8,06	20	30	40	50	60	70	80	90	100	110	120	130
PД	228,59	232,41	238,1	246,08	256,33	268,86	283,67	300,76	320,13	341,78	365,70	391,90	420,38
РВ	3,64	22,40	50,40	89,60	140,00	201,60	274,40	358,40	453,60	560,00	677,60	806,40	946,40
РВ+РД	232,23	254,81	288,50	335,68	396,33	470,46	558,07	659,16	773,73	901,78	1043,3	1198,3	1366,8

 

Пользуясь данными таблиц 3 и 4, строим график силового баланса.

(Рисунок 2)

 

 

 

5.2 Динамическая  характеристика автомобиля

Зависимость динамического  фактора при полной нагрузке от скорости движения автомобиля на разных передачах  называется динамической характеристикой  автомобиля.

Динамический фактор D является оценочным параметром тяговых качеств всех автомобилей.

Сравнение различных по конструкции  автомобилей, с точки зрения их динамичности, производится по значению D_max на низшей передаче.

Динамический фактор определяют при полной нагрузке автомобиля по формуле:

 

 

Пользуясь рассчитанными  значениями Рt и P_B , считаем динамический фактор и результаты заносим в таблицу:

Таблица 5 – Динамический фактор

V1	8,06	16,12	24,19	32,25	40,31
D1	0,34	0,36	0,36	0,33	0,28
V2	11,71	23,42	35,13	46,84	58,55
D2	0,23	0,25	0,24	0,22	0,19
V3	14,09	28,18	42,27	56,37	70,46
D3	0,19	0,20	0,20	0,18	0,15
V4	24,59	49,18	73,77	98,36	122,95
D4	0,11	0,11	0,10	0,07	0,04

 

Пользуясь данными таблицы 5, строим динамическую характеристику и дополнив ее номограммой нагрузок и графиком контроля буксования получим динамический паспорт автомобиля. (Рисунок 3)

 

5.3 Мощностной  баланс автомобиля

По аналогии с уравнением силового баланса уравнение мощностного  баланса можно записать в следующем  виде:

Решить это уравнение  можно графически, для чего строят график мощностного баланса. На этот график наносят зависимости на всех передачах, мощности двигателя (N_e) на высшей передаче, мощности заданного дорожного сопротивления (N_Д) и суммарной мощности воздушного и дорожного сопротивления (N_Д+N_В) от скорости движения автомобиля.

Тяговая мощность определяется по уравнению:

и строится на каждой передаче в зависимости от скорости движения, соответствующей частоте вращения, для которой определялась мощность по скоростной характеристике.

N_Т = 13,57∙0,85=11,53 кВт

По значениям таблицы  строим график мощностного баланса

(Рисунок 4)                      

Таблица 6 – Расчет тяговой  мощности

ne	1040	2080	3120	4160	5200
NT	11,53	24,49	36,73	45,82	49,37
V1	8,06	16,12	24,19	32,25	40,31
V2	11,71	23,42	35,13	46,84	58,55
V3	14,09	28,18	42,27	56,37	70,46
V4	24,59	49,18	73,77	98,36	122,95

 

Мощности дорожного сопротивления  и сопротивления воздуха рассчитывают в зависимости от скорости автомобиля по уравнениям:

 

Таблица 7 – Расчет сопротивления  дороги и сопротивления воздуха

Va	8,06	20	30	40	50	60	70	80	90	100	110
Nв ,кВт	0,51	1,27	1,90	2,54	3,17	3,81	4,44	5,08	5,71	6,35	6,98
Nд ,кВт	0,0081	0,1244	0,4200	0,9956	1,9444	3,3600	5,3356	7,9644	11,3400	15,5556	20,7044
Nв+ Nд	0,52	1,39	2,32	3,54	5,12	7,17	9,78	13,04	17,05	21,90	27,69

 

Va	120	130
Nв ,кВт	7,62	8,25
Nд ,кВт	26,8800	34,1756
Nв+ Nд	34,50	42,43

 

 

5.4 Ускорение  автомобиля 

Расчет ускорения автомобиля производится для движения по горизонтальной дороге с гладким покрытием по уравнению:

 

где  j – ускорение автомобиля в м/с²;

ψ – коэффициент сопротивления  дороги, соответствующий расчетной  скорости движения автомобиля;

g – ускорение свободного падения в м/с²;

δ – коэффициент учета  вращающихся масс, определяемый по уравнению:

.

Для легковых автомобилей  В = 0,05-0,07.

Полученные величины ускорения  сводим в таблицу и по ней строим график ускорения автомобиля.

Полученные величины ускорения  для всех передач автомобиля сводим в таблицу. Строим график ускорения  автомобиля (Рисунок 5)

Таблица 8 – Расчет ускорения  автомобиля

V1	j1	V2	j2	V3	j3	V4	j4
8,06	2,12	11,71	1,16	14,09	1,42	24,59	0,85
16,12	2,25	23,42	1,23	28,18	1,49	49,18	0,84
24,19	2,24	35,13	1,21	42,27	1,46	73,77	0,72
32,25	2,08	46,84	1,10	56,37	1,30	98,36	0,48
40,31	1,76	58,55	0,90	70,46	1,03	122,95	0,12

 

 

 

 

 

 

5.5. Время  и путь разгона автомобиля

Время и путь разгона автомобиля можно определить: графоаналитическим (метод Яковлева, Чудакова и др.) и  графическим методами (метод Ломоносова, Липеца, Лебедева и др.). 

Графоаналитический метод, для которого требуется большее  число построений и вспомогательных  расчетов, дает более точные результаты и лучше отражает физическую сторону  вопроса. Преимуществом графического метода является простота и быстрота всех построений.

Рассмотрим определение  времени и пути разгона автомобиля по методу Н. А. Яковлева.

Время разгона определяют, зная ускорение и скорость автомобиля.

При ускоренном движении автомобиля ускорение равно:

Так как отсутствует аналитическая  связь между ускорением и скоростью , то решение проводим графоаналитическим методом, пользуясь графиком ускорения автомобиля. Кривую ускорений разбивают на ряд интервалов и предполагают, что в каждом интервале скоростей автомобиль разгоняется с постоянным средним ускорением . Величину определяют по формуле:

,

где - ускорения соответственно в начале и конце интервала скорости  .

Для точности расчетов интервал скорости берут равным 2 - 3 км/ч на первой передаче, 10 - 15 км/ч - на высшей передаче и 5 - 10 км/ч - на промежуточных передачах.

Если взять интервал скоростей  от V₁- V₂, например, то среднее ускорение на этом участке (j`_ср) равно:

 

Следовательно, время разгона  в том же интервале скорости определяется как:

 

 

Пользуясь полученным выражением, определяем время разгона на всех других интервалах скоростей.

Общее время разгона составит:

 

Результаты расчетов сводим в таблицу.

Таблица 9 – Расчет времени  разгона.

Va	8,06	16,12	24,19	32,25	40,31	46,84	56,37	58,55	70,46	73,77	98,36	100
ΔV	0,00	8,06	8,06	8,06	8,06	6,53	9,53	2,18	11,91	3,31	24,59	1,64
Jср	2,19	2,12	2,16	1,92	1,48	1,16	1,00	1,18	1,38	1,17	0,87	0,60
Δt	0,00	1,06	1,04	1,17	1,51	1,56	2,65	0,51	2,40	0,79	7,85	0,76
T, с	0,00	1,06	2,10	3,27	4,78	6,34	8,99	9,50	11,90	12,69	20,54	21,30