Расчет автомобиля

 

Вначале определяем динамический фактор по сцеплению D_{a сц}, для автомобиля с полной нагрузкой при коэффициенте сцепления φ= 0,1;0,2;…….;0,8

D_{a сц}=                                                           (16)

где

G_a2- вес, приходящийся на ведущие колёса полностью гружёного автомобиля

G_a- вес полностью гружёного автомобиля

D_{a сц}=

Затем определяем динамический фактор по сцеплению D_{0 сц} для автомобиля без нагрузки

D_{0 сц}=                                                           (17)

 

где

G₀₂- вес, приходящийся на ведущие колёса снаряженного автомобиля

G_a- вес снаряженного автомобиля

D_{0 сц}=

Полученные результаты заносим  в  таблицу 7

φ	0,1	0,2	0,3	0,4	0,5	0,6	0,7	0,8
Da сц	0,055	0,111	0,166	0,22	0,27	0,33	0,38	0,44
D0 сц	0,0329	0,0658	0,0987	0,1316	0,1645	0,197	0,23	0,263

По данным из таблиц 6 и 7 строим диаграмму динамического фактора  и график контроля буксования.

9.Характеристика ускорений автомобиля

Эта характеристика представляет собой зависимость ускорений  от скорости движения автомобиля при разгоне на каждой передаче при полной нагрузке.

Характеристику ускорений  автомобиля строят, используя динамическую характеристику.

J_a=                                                        (18)

Где δ_j- коэффициент учёта вращающихся масс

δj=1.03+0.05*U_k²= 1.03+0.05*2.942²=1.452                          (19)

J_a= м/с²                                                

Аналогично проводим расчёт для всех передач на различных  скоростях движения автомобиля. Результаты вычислений заносим в таблицу 8

Таблица 8

1 va 5,805 11,61 17,41 23,22 29,02 34,83 40,63 ja 1,199314548 1,323 1,366 1,326 1,206 1,0033 0,71932 2 va 7,603 15,21 22,81 30,41 38,02 45,62 53,22 ja 0,897992656 0,983 0,997 0,939 0,81 0,6093 0,33696 3 va 9,958 19,92 29,87 39,83 49,79 59,75 69,7 ja 0,6527723 0,699 0,68 0,62 0,43 0,2 0 4 va 13,05 26,09 39,14 52,18 65,23 78,28 91,32 ja 0,452540487 0,453 0,378 0,227 0,069 -0,01 -0,04 5 va 17,08 34,15 51,23 68,31 85,39 102,5 119,5 ja 0,286954477 0,228 0,16 0,09 0,03 -0,01 -0,04

По данным из таблицы 8 строим характеристику ускорений

 

10.Тормозные свойства автомобиля

Измерителями тормозных  свойств автомобиля являются замедление при торможении, время торможения и тормозной путь. Наиболее важное значение из указанных измерений  являются замедление при торможении и тормозной путь.

10.1 Тормозной путь автомобиля

Тормозным путём автомобиля называется путь, проходимый автомобилем за время полного торможения, в течение которого замедление имеет максимальное значение. Тормозной путь определяется по формуле:

S_T=V                                         (20)

где

j_уст=φ*g                                                         (21)

φ=0,4;0,8

t_н.з.- время нарастания замедления

V- начальная скорость торможения

t_ср.-время срабатывания тормозного привода

j_уст.=0.4*9.81=3.294 м/с² 

j_уст.=0.8*9.81=7.848 м/с² 

определим тормозной путь при коэффициенте сцепления φ=0,4

S_T=5,5

S_T=11

S_T=16

Определим тормозной путь при коэффициенте сцепления φ=0,8

S_T=5,5

S_T=11

S_T=16

Аналогично, считаем, значение тормозного пути при различных значениях скорости движения (10;20;30;40;50;60;70;80;90;100;110;120 км/ч) автомобиля и разном коэффициенте сцепления колёс с дорогой. Результаты вычислений заносим в таблицу 9

Таблица 9

	Va	10	20	30	40	50	60	70	80	90
φ=0,4	St	2,730262	9,3933	19,989	34,518	52,979	75,373	101,7	132	166
φ=0,8	St	1,747076	5,4605	11,14	18,787	28,399	39,978	53,5234	69	87

 

	Va	100	110	120
φ=0,4	St	204	246	292
φ=0,8	St	106	127	151

По данным таблицы 9 строим зависимость тормозного пути от скорости движения автомобиля при φ=0,4;0,8

10.2 Остановочный путь автомобиля

Остановочным называется путь, проходимый автомобилем от момента, когда водитель заметил препятствие, до полной остановки автомобиля. Остановочный путь больше, чем тормозной путь, так как он кроме тормозного пути дополнительно включает в себя путь, проходимый автомобилем за время реакции водителя, время срабатывания тормозного привода и увеличения замедления

 

Остановочный путь определяется по формуле

S_ост=V(t_р.в.+t_ср.+0,5t_н.з.)+                                             (22)

t_р.в- время реакции водителя

Определяем остановочный путь при  φ=0,4 и t_р.в=0,6

S_ост=5,5*(0,6+0,2+0,5*0,15)+=12,52

S_ост=11*(0,6+0,2+0,5*0,15)+=40.460

S_ост=16*(0,6+0,2+0,5*0,15)+=79.23

Определяем остановочный путь при  φ=0,8 и t_р.в=0,6

S_ост=5,5*(0,6+0,2+0,5*0,15)+=8.66

S_ост=11*(0,6+0,2+0,5*0,15)+=25.04

S_ост=16*(0,6+0,2+0,5*0,15)+=46.61

Определяем остановочный путь при  φ=0,4 и t_р.в=1.2

S_ост=5,5*(1.2+0,2+0,5*0,15)+=15.78

S_ост=11*(1.2+0,2+0,5*0,15)+=46.92

S_ост=16*(1.2+0,2+0,5*0,15)+=88.541

Определяем остановочный путь при  φ=0,8 и t_р.в=1.2

S_ост=5,5*(1.2+0,2+0,5*0,15)+=11.96

S_ост=11*(1.2+0,2+0,5*0,15)+=31.64

S_ост=16*(1.2+0,2+0,5*0,15)+=56.21

Аналогично, считаем, значение остановочного пути при различных  значениях скорости движения (10;20;30;40;50;60;70;80;90;100;110;120 км/ч) автомобиля и разном коэффициенте сцепления колёс с дорогой. Результаты вычислений заносим в таблицу  10

 

Таблица 10

		10	20	30	40	50	60	70	80	90	100	110	120
φ=0,4 tр.в=0,6	Sост	4,397	12,7	24,99	41,18	61,31	85,37	113,37	145	181	221	265	312
φ=0,8  tр.в=0,6	Sост	3,414	8,79	16,14	25,45	36,73	49,98	65,19	82	102	123	146	171
φ=0,4 tр.в=1,2	Sост	6,064	16,1	29,99	47,85	69,65	95,37	125,03	159	196	238	283	332
φ=0,8  tр.в=1,2	Sост	5,08	12,1	21,14	32,12	45,07	59,98	76,857	96	117	139	164	191

По данным таблицы 10 строим зависимость остановочного пути от скорости движения автомобиля

 

 

Распределение тормозных  сил по колёсам автомобиля

При торможении на горизонтальной дороге действие силы инерции приложенной  в центре тяжести приводит к перераспределению  нагрузки на колёса. При этом нагрузки на передние колёса увеличиваются, а  на задние уменьшаются.

Нормальная реакция на передние колёса.

R_z1=                                                         (23)

Суммарная тормозная сила передних колёс:

Р_Т1=φ_x*R_z1;                                                              (24)

Нормальная реакция задниц колёс

R_z2=                                                      (25)

Суммарная тормозная сила задних колёс

Р_Т2=φ_x*R_z2                                                          (26)

где

h_ц=(0,2….0,3)*L=0,02*2200=440мм- высота центра масс

L-2200 мм -база автомобиля

а- расстояние от центра тяжести автомобиля до передних колёс

а=1629мм                                      (27)

b-расстояние от центра тяжести автомобиля до оси задних колёс=571мм

m-масса автомобиля

1. Определяем нормальные реакции и суммарные силы действующие в передних и задних колёсах при полной нагрузки автомобиля.

 

 

R_z1=

R_z2=

R_z3=

 
 Р_Т1=0,1*16,123=1,6123

Р_Т2=0,2*16,547=3,309

Р_Т3=0,3*16,975=5,091

Задние колёса

R_z1=

R_z2=

R_z3=

Р_Т1=0,1*5,075=0,5075

Р_Т2=0,2*4,652=0,9304

Р_Т3=0,3*4,228=1,2684

Аналогично считаем, значения нормальных и суммарных сил при  φ_х=0,1.0,2.0,3…..1 и при нормальной нагрузке. Полученные значения заносим в таблицу 11

 

 

 

 

Таблица 11

φх	0,1	0,2	0,3	0,4	0,5	0,6	0,7	0,8	0,9	1
Rz1	16,123	16,547	16,971	17,395	17,819	18,242	18,666	19,0899	19,514	20
Rz2	5,0759	4,6521	4,2283	3,8045	3,3807	2,9569	2,5331	2,10933	1,6855	1,3
РТ1	1,6123	3,3094	5,0913	6,9579	8,9093	10,945	13,066	15,2719	17,562	20
РТ2	0,5076	0,9304	1,2685	1,5218	1,6904	1,7741	1,7732	1,68746	1,517	1,3

2. Определяем нормальные реакции и суммарные силы, действующие в передних и задних колёсах при снаряжённой массе автомобиля.

Передние колёса

R_z1=

R_z2=

R_z3=

Р_Т1=0,1*6,792=0,6792

Р_Т2=0,2*6,971=1,394

Р_Т3=0,3*7,149=2,144

 

 

 

 

 

 

 

Задние колёса

R_z1=

R_z2=

R_z3=

Р_Т1=0,1*2,138=0,2138

Р_Т2=0,2*1,959=0,391

Р_Т3=0,3*1,781=0,543

Аналогично, считаем, значения нормальной реакции и суммарных  сил при φ_х=0,1.0,2.0,3…..1и при снаряженной нагрузке. Полученные значения заносим в таблицу 12

Таблица 12

φх	0,1	0,2	0,3	0,4	0,5	0,6	0,7	0,8	0,9	1
Rz1	6,7927	6,9713	7,1498	7,3283	7,5069	7,6854	7,864	8,0425	8,221	8,3996
Rz2	2,1384	1,9599	1,7814	1,6028	1,4243	1,2457	1,0672	0,88865	0,7101	0,5316
РТ1	0,6793	1,3943	2,1449	2,9313	3,7534	4,6113	5,5048	6,434	7,3989	8,3996
РТ2	0,2138	0,392	0,5344	0,6411	0,7121	0,7474	0,747	0,71092	0,6391	0,5316

По данным из таблиц 11 и 12 строим графики зависимости нормальных реакций и суммарных сил от коэффициента сцепления колёс с  дорогой.

 

 

 

 

 

11.Устойчивость

Показателями поперечной устойчивости автомобиля являются критическая скорость по боковому скольжению, критическая скорость по опрокидыванию, угол поперечного уклона дороги. 

11.1 Критическая скорость по опрокидыванию