Тяговая диаграмма движения автомобиля
Лекция 5
2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТЯГОВО-СКОРОСТНЫХ КАЧЕСТВ АВТОМОБИЛЯ
По тягово-скоростным качествам автомобиля судят о его динамичности. В настоящее время общеприняты характеристики предельных тягово-скоростных качеств автомобиля, определяемые по внешней скоростной характеристике двигателя. Такими характеристиками является тяговая и мощностная диаграммы, динамическая характеристика автомобиля. По этим характеристикам определяются предельные показатели тягово-скоростных свойств автомобиля:
- абсолютная и удельная величина силы тяги;
- скорость движения при заданном сопротивлении дороги;
- ускорения;
-максимальное суммарное сопротивление, преодолеваемое автомобилем;
- максимальная скорость движения;
- подъемы, преодолеваемые автомобилем на различных передачах.
Скорость движения автомобиля при включенной i передаче в коробке передач определяется по формуле:
, м/с , где – число оборотов (частота вращения) коленчатого вала двигателя (выбранные 5-6 значений), об/мин; rx – кинематический радиус колеса, м; = – передаточное число трансмиссии автомобиля при включенной i-ой передаче в коробке передач; - передаточные числа коробки передач при включенной i-ой передаче, дополнительной коробки и главной передачи соответственно. |
Тяговая диаграмма движения автомобиля является графическим решением уравнения движения автомобиля методом силового (тягового) баланса.
Уравнение движения автомобиля методом силового баланса:
Н. |
Для установившегося движения (Pj= 0, сила инерции отсутствует) тяговая сила на ведущих колесах на каждой передаче находится в соответствии с формулой:
, Н где = · - передаточное число трансмиссии автомобиля. |
Величина крутящего момента Me находится по внешней скоростной характеристике двигателя (см. диаграмму внешней скоростной характеристики) для тех оборотов коленчатого вала ne, которые соответствуют рассматриваемым скоростям движения автомобиля.
Сила сопротивления дороги
, Н где y = f +i; f – коэффициент сопротивления качению по горизонтальной дороге; i – величина уклона дороги. |
Сила сопротивления воздуха
Н Применяем k = 0,4…0,9 Н·с2/м4; F= 3,0…6,0 м2 |
Тяговая мощность на ведущих колесах
Данные расчетов заносятся в таблицу, строится тяговая характеристика (кривая на диаграмме) движения автомобиля.
Таблица 2.1 Тяговый баланс автомобиля.
Параметр | Частота вращения коленчатого вала, ne ωе, с-1 (ωе=0.105∙nе) | |||||||
№ передачи Передача первая | Me,Нм | |||||||
V1,м/с | ||||||||
Pm, Н | ||||||||
Py, Н | ||||||||
Pw, Н |
№ передачи Передача вторая | Me,Нм | |||||||
V2,м/с | ||||||||
Pm, Н | ||||||||
Py, Н | ||||||||
Pw, Н |
№ передачи Передача третья | Me,Нм | |||||||
V3,м/с | ||||||||
Pm, Н | ||||||||
Py, Н | ||||||||
Pw, Н |
№ передачи Передача четвертая | Me,Нм | |||||||
V4,м/с | ||||||||
Pm, Н | ||||||||
Py, Н | ||||||||
Pw, Н |
№ передачи Передача пятая | Me,Нм | |||||||
V5,м/с | ||||||||
Pm, Н | ||||||||
Py, Н | ||||||||
Pw, Н |
По данным таблицы 2.1 построить график, в координатах Pm = Pm(V), тягового баланса автомобиля. Используя полученный график (диаграмму), определяют показатели динамичности автомобиля при равномерном движении. При построении графика определить масштабные коэффициенты каждой оси диаграммы.
Анализ влияния конструктивных и эксплуатационных факторов на тягово-скоростные свойства автомобиля удобнее проводить по обобщенным показателям этих свойств – средней скорости … движения автомобиля на маршруте и выполнении при этом удельной транспортной работе W в пасс·км/ч или т·км/ч:
, м/с, | ||
где | kv – коэффициент, зависящий от конкретных условий движения и типа автомобиля. При расчетах можно принять = 0,6…0,8 (меньшие значения относятся к грузовым автопоездам, большие к одиночным легковым автомобилям). | |
▪ для легковых автомобилей и автобусов
пасс.·км/ч; |
▪ для грузовых автомобилей
т·км/ч . |