Автомобили малого класса местного сообщения с разработкой сцепления (стр. 6 из 8)

где V_amax – максимальная скорость движения, км/ч;

n_e – частота вращения коленчатого вала двигателя, об/мин.

Рис. 3.4. Диаграмма силового баланса

Расчет максимальной скорости движения автомобиля:

Значения скорости движения автомобиля для остальных точек расчета приведены в таблице 3.1.

3.2.3. Определение динамичной характеристики

Зависимость динамического фактора от скорости представляет собой динамическую характеристику D = f(V_a).

Динамический фактор есть удельная величина, показывающая сколько свободной тяговой силы приходится на единицу силы тяжести.

Рис. 3.5. Пример динамической характеристики

Динамическая характеристика рассчитывается по следующим формулам:

1. Динамический фактор:

, (3.4)

где D – динамический фактор;

P_a – свободная тяговая сила, Н;

m_a – полная масса автомобиля, кг;

g – ускорение свободного падения, м/с².

2. Свободная тяговая сила:

; (3.5)

, (3.6)

где P_т – тяговая сила, Н;

P_в – сила сопротивления воздуха, Н;

3. Тяговая сила:

; (3.7)

4. Скорость:

(3.8)

5. Сила сопротивления качению:

; (3.9)

, при V_a > 50 км/ч

f_к = f_°, при V_a ≤ 50 км/ч

6. Сила сопротивления подъему:

(3.10)

7. Сила сопротивления воздуха:

(3.11)

8. Сила инерции:

(3.12)

где δ_вр – коэффициент учета вращающихся масс.

9. После подстановки формул (3.7), (3.9), (3.10), (3.12) в формулу (3.6) получаем:

; (3.13)

(3.14)

где j_а – ускорение автомобиля, м/с².

10. При α = 0:

;(3.15)

;(3.16)

(3.17)

Условием движения автомобиля по динамическому фактору является:

Условием движения без буксования по динамическому фактору является:

Если на динамической характеристике указать значение φ (коэффициент сцепления с дорогой), то можно определить на каких передачах и с какой скоростью автомобиль может двигаться без буксования.

Рис. 3.6. Динамическая характеристика

1. Расчет значения динамического фактора на Iпередаче при P_т = 26074,3Н:

2. Расчет скорости движения автомобиля на Iпередаче при n_e = 600 об/мин:

Значения динамического фактора автомобиля для остальных точек расчета приведены в таблице 3.1.

3.2.4. Определение диаграммы ускорений

Диаграмма ускорений – это зависимость ускорения автомобиля от скорости

Рис. 3.7. Пример диаграммы ускорения

Диаграмма ускорений рассчитывается по следующим формулам:

1. Ускорение:

(3.18)

2. Динамический фактор:

(3.19)

3. Коэффициент учета вращающихся масс:

(3.20)

4. Скорость:

(3.21)

Рис. 3.8. Диаграмма ускорения

1. Расчет ускорения автомобиля на Iпередаче при D= 0,385:

2. Расчет скорости движения автомобиля на Iпередаче при n_e = 600 об/мин:

Значения ускорения автомобиля для остальных точек расчета приведены в таблице 3.1.

3.2.5. Определение пути и времени разгона

Для определения пути и времени разгона автомобиля до заданной скорости используют графоаналитический метод. Для этого диаграмму ускорений разбивают (каждую кривую) на 5 – 10 равных интервалов.

При определении пути и времени разгона до заданной скорости применяется ряд допущений:

1. В каждом интервале автомобиль движется с постоянным средним ускорением, j_ср.

2. В каждом интервале автомобиль движется с постоянной средней скоростью, V_ср.

Рис. 3.9. Пример скоростной характеристики «разгон-выбег»

Скоростная характеристика «разгон-выбег» рассчитывается по следующим формулам:

1. Среднее ускорение дляпервого:

;(3.23)

(3.24)

2. Средняя скорость:

;(3.25)

(3.26)

3. Время разгона для интервала:

(3.27)

4. Время разгона автомобиля до максимальной скорости:

(3.28)

5. Путь, проходимый автомобилем для интервала:

(3.29)

6. Расстояние, проходимое автомобилем:

(3.30)

7. Время переключения передач:

Для дизельных двигателей t_п = 1…4 с

8. Падение скорости за время переключения передач:

(3.31)

9. Путь, проходимый автомобилем за время переключения передач:

(3.32)

Рис. 3.9. Скоростная характеристика «разгон-выбег»

Расчет скоростной характеристики «разгон-выбег» на Iпередаче для Iинтервала:

;

Значения для определения пути и времени разгона автомобиля до заданной скорости для остальных точек расчета приведены в таблице 3.2.

3.3. Расчет оценочных параметров тягово-скоростных свойств

Таблица 3.1

№	Определяемый параметр	n_e
№	Определяемый параметр	600,0	760,0	920,0	1080,0	1240,0	1400,0	1560,0	1720,0	1880,0	2040,0	2200,0
M_eэ ,Н∙м	330,2	354,6	374,5	390,2	401,4	408,4	410,9	409,9	403,0	392,5	377,7
u_кп1 = 6,456	P_т , Н	26074,3	28001,1	29572,5	30812,2	31696,7	32249,4	32446,8	32367,9	31823,0	30993,9	29825,2
	V_a, км/ч	2,7	3,4	4,1	4,8	5,5	6,2	6,9	7,7	8,4	9,1	9,8
	P_к , Н	1333,0	1333,3	1333,6	1334,0	1334,5	1335,1	1335,7	1336,4	1337,2	1338,0	1338,9
	P_п , Н	0,0	0,0	0,0	0,0	0,0	0,0	0,0	0,0	0,0	0,0	0,0
	P_в , Н	0,8	1,3	1,9	2,6	3,4	4,4	5,4	6,6	7,9	9,3	10,8
	P_к+P_п+P_в	1333,8	1334,6	1335,5	1336,7	1338,0	1339,5	1341,2	1343,0	1345,1	1347,3	1349,7
	D	0,385	0,414	0,437	0,455	0,469	0,477	0,480	0,478	0,470	0,458	0,441
	ψ	0,020	0,020	0,020	0,020	0,020	0,020	0,020	0,020	0,020	0,020	0,020
	j_a, м/с²	2,614	2,817	2,983	3,114	3,207	3,266	3,286	3,278	3,220	3,132	3,008
u_кп2 = 4,241	P_т , Н	17128,4	18394,1	19426,4	20240,8	20821,8	21184,9	21314,6	21262,7	20904,8	20360,1	19592,4
	V_a, км/ч	4,1	5,1	6,2	7,3	8,4	9,5	10,6	11,7	12,7	13,8	14,9
	P_к , Н	1333,6	1334,3	1335,1	1336,1	1337,2	1338,5	1339,9	1341,6	1343,3	1345,2	1347,3
	P_п , Н	0,0	0,0	0,0	0,0	0,0	0,0	0,0	0,0	0,0	0,0	0,0
	P_в , Н	1,9	3,0	4,4	6,1	8,0	10,2	12,6	15,3	18,3	21,6	25,1
	P_к+P_п+P_в	1335,5	1337,3	1339,5	1342,1	1345,2	1348,7	1352,6	1356,9	1361,6	1366,8	1372,4
	D	0,253	0,272	0,287	0,299	0,308	0,313	0,315	0,314	0,309	0,301	0,289
	ψ	0,020	0,020	0,020	0,020	0,020	0,020	0,020	0,020	0,020	0,020	0,020
	j_a, м/с²	1,815	1,960	2,079	2,172	2,238	2,280	2,294	2,288	2,246	2,183	2,094
u_кп3 = 2,786	P_т , Н	11252,0	12083,5	12761,6	13296,6	13678,3	13916,8	14002,0	13967,9	13732,8	13375,0	12870,7
	V_a, км/ч	6,2	7,8	9,5	11,1	12,8	14,4	16,1	17,7	19,4	21,0	22,7
	P_к , Н	1335,1	1336,6	1338,5	1340,8	1343,4	1346,4	1349,7	1353,5	1357,5	1362,0	1366,8
	P_п , Н	0,0	0,0	0,0	0,0	0,0	0,0	0,0	0,0	0,0	0,0	0,0
	P_в , Н	4,3	6,9	10,2	14,0	18,5	23,6	29,3	35,6	42,5	50,0	58,2
	P_к+P_п+P_в	1339,4	1343,5	1348,7	1354,8	1361,9	1370,0	1379,0	1389,0	1400,0	1412,0	1425,0
	D	0,166	0,179	0,189	0,196	0,202	0,205	0,207	0,206	0,202	0,197	0,189
	ψ	0,020	0,020	0,020	0,020	0,020	0,020	0,020	0,020	0,020	0,020	0,020
	j_a, м/с²	1,209	1,310	1,392	1,456	1,502	1,530	1,539	1,534	1,504	1,459	1,396
u_кп4 = 1,830	P_т , Н	7391,0	7937,1	8382,5	8734,0	8984,6	9141,3	9197,3	9174,9	9020,5	8785,4	8454,2
	V_a, км/ч	9,4	11,9	14,4	17,0	19,5	22,0	24,5	27,0	29,5	32,0	34,5
	P_к , Н	1338,4	1342,0	1346,4	1351,7	1357,8	1364,7	1372,5	1381,1	1390,5	1400,8	1412,0
	P_п , Н	0,0	0,0	0,0	0,0	0,0	0,0	0,0	0,0	0,0	0,0	0,0
	P_в , Н	10,0	16,1	23,6	32,5	42,8	54,6	67,8	82,4	98,5	116,0	134,9
	P_к+P_п+P_в	1348,4	1358,1	1370,0	1384,2	1400,6	1419,3	1440,3	1463,5	1489,0	1516,8	1546,8
	D	0,109	0,117	0,124	0,129	0,132	0,134	0,135	0,134	0,132	0,128	0,123
	ψ	0,020	0,020	0,020	0,020	0,020	0,020	0,020	0,020	0,021	0,021	0,021
	j_a, м/с²	0,768	0,836	0,891	0,934	0,964	0,981	0,986	0,980	0,957	0,924	0,878
u_кп5 = 1,203	P_т , Н	4858,6	5217,7	5510,5	5741,5	5906,3	6009,3	6046,1	6031,4	5929,8	5775,3	5557,6
	V_a, км/ч	14,3	18,1	22,0	25,8	29,6	33,4	37,3	41,1	44,9	48,7	52,5
	P_к , Н	1346,2	1354,5	1364,7	1376,8	1390,9	1407,0	1425,0	1444,9	1466,8	1490,6	2001,3
	P_п , Н	0,0	0,0	0,0	0,0	0,0	0,0	0,0	0,0	0,0	0,0	0,0
	P_в , Н	23,2	37,2	54,6	75,2	99,1	126,4	156,9	190,8	227,9	268,3	312,1
	P_к+P_п+P_в	1369,4	1391,7	1419,2	1452,0	1490,1	1533,3	1581,9	1635,7	1694,7	1758,9	2313,4
	D	0,071	0,077	0,081	0,084	0,086	0,087	0,087	0,086	0,084	0,081	0,078
	ψ	0,020	0,020	0,020	0,020	0,021	0,021	0,021	0,021	0,022	0,022	0,030
	j_a, м/с²	0,456	0,500	0,534	0,560	0,577	0,585	0,583	0,574	0,553	0,525	0,424
u_кп6 = 0,790	P_т , Н	3190,6	3426,4	3618,7	3770,4	3878,6	3946,3	3970,4	3960,8	3894,1	3792,6	3649,6
	V_a, км/ч	21,8	27,6	33,5	39,3	45,1	50,9	56,7	62,5	68,4	74,2	80,0
	P_к , Н	1364,2	1383,4	1407,1	1435,3	1468,0	1986,5	2041,6	2102,6	2169,6	2242,5	2321,4
	P_п , Н	0,0	0,0	0,0	0,0	0,0	0,0	0,0	0,0	0,0	0,0	0,0
	P_в , Н	53,8	86,4	126,6	174,4	229,9	293,1	363,9	442,3	528,5	622,2	723,7
	P_к+P_п+P_в	1418,0	1469,8	1533,6	1609,7	1697,9	2279,6	2405,5	2544,9	2698,0	2864,7	3045,0
	D	0,046	0,049	0,052	0,053	0,054	0,054	0,053	0,052	0,050	0,047	0,043
	ψ	0,020	0,020	0,021	0,021	0,022	0,029	0,030	0,031	0,032	0,033	0,043
	j_a, м/с²	0,236	0,260	0,278	0,288	0,290	0,222	0,208	0,188	0,159	0,124	0,000

Таблица 3.2