Автомобили эксплуатационные свойства (стр. 2 из 10)

Вычисляем погрешность определения крутящего момента:

По данным таблицы строим внешнюю скоростную характеристику двигателя (рисунок 1).

Рисунок 1 – Внешняя скоростная характеристика двигателя

автомобиля КрАЗ-65053

1.3 Тяговая характеристика автомобиля. Тяговый баланс

Тяговой характеристикой называют зависимость тягового усилия на ведущих колесах от скорости автомобиля, построенную для всех его передач. Тяговая характеристика определяется расчетным или экспериментальным путем. Исходной точкой служит внешняя скоростная характеристика двигателя. Так как она определяется при полном открытии дроссельной заслонки или полной подаче топлива (дизели) на установившихся режимах, то и тяговая характеристика будет соответствовать установившимся режимам и максимальным тяговым возможностям автомобиля.

По величинам эффективных крутящих моментов по формуле

(10)

находят тяговые усилия на ведущих колесах, а по частоте вращения коленчатого вала рассчитывают соответствующие скорости автомобиля

(11)

где i_k - передаточное число коробки передач; i₀ - передаточное число главной передачи;

- механический КПД трансмиссии; r_k - радиус качения колеса (кинематический). В нормальных условиях эксплуатации на дорогах с твердым покрытием пробуксовка и скольжение колес сравнительно невелики, и радиусы колеса статический, динамический и кинематический практически мало отличаются друг от друга. Поэтому для расчетов, не требующих большой точности, берут некоторые средние величины радиуса колеса, который называют рабочим или просто радиусом колеса. Этот радиус, обозначенный через r_k, вычисляют по формуле

(12)

где

— коэффициент деформации шины;

г₀ — свободный радиус

(13)

где d₀ — посадочный диаметр шины на диск;

Н_ш — высота профиля шины.

Дифференциальное уравнение движения автомобиля является его тяговым балансом, связывающим силы движущие с силами сопротивлений.

(14)

где

— сила сопротивления качению автомобиля;

— сила сопротивления подъему;

— сила сопротивления воздушной среды;

— сила инерции.

Сила сопротивления качению автомобиля по горизонтальной дороге

, (15)

а при подъеме.

(16)

где G_a — сила тяжести автомобиля (полная);

f — коэффициент сопротивления качению автомобиля; его

принимают одинаковым для всех колес автомобиля;

— продольный угол подъема.

Уклон дороги дополнительно вызывает силу сопротивления подъему

(17)

Сумма сил

и определяет сопротивление дороги

(18)

Величину

называют коэффициентом сопротивления дороги, т.е.

(19)

При движении автомобиль воспринимает давление воздушного потока в виде силы

. С целью упрощения расчетов силу сопротивления воздуха определяют с помощью эмпирической зависимости

(20)

где К_а — коэффициент обтекаемости автомобиля, зависящий от формы и качества отделки поверхности, Н с²/м⁴

F — лобовая площадь автомобиля, м

Лобовая площадь автомобиля определяется с помощью следующих приближенных зависимостей: для грузовых автомобилей и автобусов

F = ВН_а (21)

где В — колея автомобиля

Н_а — наибольшая (габаритная) высота автомобиля

При расчетах Va (м/с) и Рк (Н) на различных передачах вместо i_K в формулах (4) и (5) ставят передаточные числа коробки передач, соответствующие рассчитываемым передачам, т.е.

Определяем скорости движения автомобиля и тяговые усилия на ведущих колесах, соответствующие частотам вращения коленчатого вала двигателя и передаточным числам трансмиссии:

I-я передача

:

;

.

Аналогично производим расчет для остальных частот вращения коленчатого вала двигателя и передаточных чисел трансмиссии. Полученные результаты заносим в таблицу.

Таблица 2 — Результаты расчета тяговой характеристики

автомобиля КрАЗ-65032-040

ne, мин-1	Ме, Нм	I-я i1 = 7,3		II-я i2 = 4,86		III-я i3 = 3,5		IV-я i4 = 2,48
		VIa, м/с	PIk, H	VIIa, м/с	PIIk, H	VIIIa, м/с	PIIIk, H	VIVa, м/с	PIVk, H
600	1000	0,8	65383	1,2	43531	1,7	31349	2,4	22213
1000	1130	1,3	73886	2,04	49190	2,8	35425	4	25101
1300	1170	1,7	76501	2,6	50931	3,6	36678	5,2	25969
1700	1200	2,3	78463	3,4	52237	4,8	37619	6,8	26656
2100	1100	2,8	71924	4,2	47884	5,9	34484	8,4	24434
ne, мин-1	Ме, Нм	V-я i5 = 2,09		VI-я i6 = 1,39		VII-я i7 = 1		VIII-я i8 = 0,71
		VVa, м/с	PVk, H	VVIa, м/с	PVIk, H	VVIIa, м/с	PVIIk, H	VVIIIa, м/с	PVIIIk, H
600	1000	2,8	18720	4,3	12450	5,9	8957	8,3	6959
1000	1130	4,7	21153	7,1	14068	10	10121	14	7186
1300	1170	6,1	21902	9,2	14566	13	10479	18	7440
1700	1200	8	22464	12,1	14940	17	10748	24	7631
2100	1100	10	20592	15	13695	21	9852	29,4	6995

Рассчитываем сопротивление дороги, задавшись условиями: