Оценка тягово-скоростных свойств автомобиля КАМАЗ 43105 (стр. 2 из 5)

– сила сопротивления дороги, Н;

– сила лобового сопротивления воздуха при отсутствии ветра, Н;

– сила сопротивления разгону, Н;

– динамический радиус колеса, М;

Разность

называется свободной силой тяги.

Удельное значение свободной силы тяги, равное отношению

, называется динамическим фактором по тяге:

. (11)

При умножении всех членов уравнения (10) на выражение

получается уравнение мощностного баланса автомобиля:

, (12)

где

– мощности сопротивления подъему, качению, воздуху, разгону, дороге, кВт;

– тяговая мощность, подводимая к ведущим колесам, кВт.

С помощью уравнений силового и мощностного балансов можно находить все оценочные параметры тягово-скоростных свойств. Уравнения (10) и (12) являются дифференциальными уравнениями первого порядка с коэффициентами, нелинейно зависящими от скорости v и ее первой производной j. Так как отсутствуют точные выражения N_e = f(n), то и решение этих уравнений в общем виде затруднительно.

Для выхода из этого положения были разработаны аналитические и графические методы решения уравнений силового и мощностного балансов.

2.4 Подготовка исходных данных для определения скоростных и тягово-динамических характеристик

Для шины 1220х400–533 из источника [1] находят, что наружный диаметр колеса D=1200±10 мм, свободный радиус

мм, статический радиус мм.

На дороге с твердым покрытием можно считать

м.

Кинематический радиус качения колеса находят по формуле (13):

м. (13)

Далее принимают следующие значения коэффициентов и параметров:

– коэффициент коррекции

;

– коэффициент, учитывающий влияние скорости движения, k_f=6∙10^-6;

– коэффициент обтекаемости k_в=0,6 Н∙с² /м⁴;

– лобовая площадь автомобиля

м²,

где В – колея автомобиля, м;

Н_г – габаритная высота, м;

– фактор обтекаемости

Н∙с² /м²;

– коэффициент сопротивления качению радиальной шины 1220х400–533 при небольшой скорости движения

;

– продольный уклон дороги

;

– коэффициент суммарного сопротивления дороги

; (14)

– сила сопротивления дороги

. (15)

Свободная сила тяги

определяется выражением:

, (16)

а динамический фактор D по формуле (17)

, (17)

где

– вес автомобиля, Н;

Н.

2.5 Построение тяговой и динамической характеристик автомобиля

Тяговой характеристикой автомобиля называется зависимость свободной силы тяги от скорости движения на различных передачах в заданных дорожных условиях.

После включения в коробке передач первой передачи задаются значениями частоты вращения коленчатого вала двигателя

, которые выбирают из интервала . Для заданного автомобиля он будет равен . Пусть об/мин и при этой частоте вращения автомобиль будет двигаться со скоростью

,

где

– общее передаточное число трансмиссии при работе коробки передач на первой передаче.

м/с.

Затем определяют тяговую силу, используя значение момента

из таблицы П. 1

Н.

Находят силу сопротивления воздуха

Н.

Свободная сила тяги

Н.

Динамический фактор

.

Затем для значения

об/мин определяют величины , , , и . Таким образом, перебирая все значения вплоть до об/мин, получают данные для построения зависимостей и при движении автомобиля на первой передаче. Такие же вычисления выполняют при работе коробки передач на второй, третьей, четвертой и пятой передачах, а также первой пониженной передаче.

Полученный массив данных позволяет построить зависимости

и на всех передачах. Результаты расчетов по формулам (11) – (14) приводятся в таблице П. 2. Далее приводятся тяговая (Рис. 3) и динамическая (Рис. 4) характеристики автомобиля.

Рис. 3. Тяговая характеристика автомобиля: 1н, 1 – 5 −

соответственно на первой пониженной, первой-пятой передачах;

Рис. 4. Динамическая характеристика автомобиля КАМАЗ 43105:

1н, 1–5 – зависимость D=f(v) соответственно на первой пониженной, первой-пятой передачах; 6 – зависимость ψ =f(v); 7-зависимость ψ=0,025; 8 – зависимость ψ=f(v) при уклоне 3%

3. Параметры приемистости

Под приемистостью автомобиля понимают его способность быстро увеличивать скорость движения. Оценочными показателями являются максимально возможное ускорение

, время разгона и путь разгона .

3.1 Построение зависимости ускорения от скорости движения

Если разделить обе части равенства (10) на силу тяжести

, то получим уравнение силового баланса в безразмерной форме:

. (18)

Величину ускоренияj можно найти из решения уравнения (18):

, (19)

где:

– коэффициент учета вращающихся масс автомобиля:

(20)

где: δ_ВР1– коэффициент учета вращающихся масс трансмиссии автомобиля приведенные к маховику двигателя;