Тяговый расчет автомобиля 4 (стр. 3 из 4)

Таблица 4 – Сила сопротивления воздуха.

По данным таблицы строим график тяговой характеристики двигателя, рисунок 4.

6 Определение основных показателей динамики автомобиля с механической трансмиссией.

6.1 Динамический фактор.

Универсальным измерителем динамических качеств автомобиля служит динамический фактор, представляющий отношение свободной тяговой силы к силе тяжести автомобиля, который находится по формуле:

(28)

Динамический фактор на первой передачи при частоте вращения коленчатого вала n_Т= 400 мин^-1:

аналогично рассчитываем D для каждой передачи и для всех частот вращения коленчатого вала (n_Т), изменяя значение P_св.

Результаты приведены в таблице 5.

.Передача	Параметр	Частота вращения коленчатого вала, мин^-1
.Передача	Параметр	400	900	1400	1900	2400	2900	3400	3900
1	V_a_,м/с	0,307	0,6944	1,074	1,44	1,84	2,22	2,61	2,99
1	D	0,31	0,34	0,349	0,348	0,333	0,304	0,262	0,205
2	V_a_,м/с	0,55	1,23	1,92	2,6	3,29	3,97	4,66	5,34
2	D	0,17	0,188	0,1956	0,1947	0,186	0,17	0,146	0,115
3	V_a_,м/с	0,98	2,201	3,42	4,65	5,87	7,09	8,32	9,54
3	D	0,097	0,105	0,109	0,109	0,104	0,094	0,081	0,06
4	V_a_,м/с	1,74	3,93	6,113	8,29	10,48	12,66	14,84	17,029
4	D	0,05	0,059	0,061	0,06	0,057	0,051	0,043	0,033
5	V_a_,м/с	3,004	6,76	10,5	14,27	18,02	21,78	25,53	29,29
5	D	0,0316	0,034	0,0344	0,033	0,03	0,025	0,019	0,011

Таблица 5 – Динамический фактор

На основании значений динамического фактора строится диаграмма (рисунок 5)

6.2 Ускорение автомобиля.

Ускорение на горизонтальной дороге определяется из выражения:

(29)

где:

Ψ– коэффициент сопротивления дороги, принимаем Ψ = 0,015,

d- коэффициент учета вращающихся масс.

Коэффициент учета вращающихся масс:

+ 1 +

, (30)

где:

= 0,05,

= 0,07

d₁=0,05 + 1 + 0,07 · 9,79²=7,76

d₂=0,05 + 1 + 0,07 · 5,48²=3,15

d₃=0,05 + 1 + 0,07 · 3,07²=1,71

d₄=0,05 + 1 + 0,07 · 1,72²=1,257

d₅=0,05 + 1 + 0,07 · 1²=1,12

Ускорение на первой передаче при скорости автомобиля V_а=0,307 м/с:

м/с²

аналогично рассчитываем J_aпо формуле (29) для всех передач и всех n_Т, подставляя соответствующие значения

и D, данные расчёты сводим в таблицу 6:

Передача	Параметр	Частота вращения коленчатого вала, мин^-1
Передача	Параметр	400	900	1400	1900	2400	2900	3400	3900
1	V_a,м/с	0,307	0,6944	1,074	1,44	1,84	2,22	2,61	2,99
	J_a, м/с²	0,373	0,407	0,423	0,421	0,402	0,366	0,312	0,241
	1/J_a, с²/м	2,6781	2,455	2,36	2,37	2,487	2,733	3,205	4,149
2	V_a,м/с	0,55	1,23	1,92	2,6	3,29	3,97	4,66	5,34
	J_a, м/с²	0,494	0,54	0,562	0,559	0,533	0,483	0,408	0,31
	1/J_a, с²/м	2,024	1,849	1,78	1,787	1,876	2,069	2,44	3,22
3	V_a,м/с	0,98	2,201	3,42	4,65	5,87	7,09	8,32	9,54
	J_a, м/с²	0,47	0,52	0,542	0,538	0,511	0,458	0,38	0,278
	1/J_a, с²/м	2,117	1,922	1,845	1,856	1,958	2,18	2,628	3,59
4	V_a,м/с	1,74	3,93	6,113	8,29	10,48	12,66	14,84	17,029
	J_a, м/с²	0,308	0,344	0,358	0,353	0,329	0,285	0,22	0,138
	1/J_a, с²/м	3,245	2,908	2,788	2,826	3,036	3,501	4,51	7,22
5	V_a,м/с	3,004	6,76	10,5	14,27	18,02	21,78	25,53	29,29
	J_a, м/с²	0,145	0,165	0,17	0,159	0,133	0,09	0,036
	1/J_a, с²/м	6,88	6,039	5,885	6,287	7,516	10,85	28,01

Таблица 6 – Ускорение автомобиля.

По значениям таблицы 6 строим график ускорений и график обратных ускорений автомобиля (рисунок 6 и 7).

6.3 Время разгона.

Графически интегрируем график значений обратных ускорений. По графику величин обратных ускорений строим огибающую. Отрезок на промежутке от 0 до 36 м/с делим на равные части и из центра этих отрезков проводим линии до пересечения с огибающей, проецируя их на ось обратных ускорений. Далее значения отрезков на оси 1/j_a и разницу между концом и началом отрезков оси ординат подставим в формулу:

, (31)

Результаты измерений и расчетов по формуле (31) заносим в таблицу 7:

1/J_a, мм	∆V, мм	∆t, мм²
0	0	0
2,025	1	2,025
1,8	1	1,8
1,77	1	1,77
1,84	1	1,84
1,85	1	1,85
1,91	1	1,91
2,05	1	2,05
2,3	1	2,3
2,75	1	2,75
2,92	1	2,92
3,04	1	3,04
3,2	1	3,2
3,45	1	3,45
3,75	1	3,75
4,25	1	4,25
5,2	1	5,2
6,5	1	6,5
7,23	1	7,23
7,8	1	7,8
8,4	1	8,4
9,15	1	9,15
10,3	1	10,3
13,3	1	13,3
17,7	1	17,7
22,9	1	22,9

Таблица 7 – Интегрирование графика обратных ускорений.

Из таблицы 7 имеем значение:

Σ∆t=147,4 мм²

Определим время разгона до 25 м/с по формуле:

t = Σ∆ t ·a · b(32)

где:

а – масштаб скорости М_Va, м·с^-1/мм, принимаем М_Va=1 м/с^-1/мм.

b– масштаб обратного ускорения М_1/_ja, с²·м^-1/мм, принимаем М_1/_ja= 1 с²·м^-1/мм

t = 147,4 с.

Время разгона от скорости V₀ до скорости V₁ определяется по формуле:

t₁= ∆t₁ · a · b, (33)

t₁ = 0 · 1 · 1 = 0 c.

Время разгона от скорости V₁ до скорости V₂ определяется по формуле:

t₂= (∆t₁ +∆t₂) · a · b, (34)

t₂= (0 + 2,025) · 1 · 1 = 2,025 с.

аналогично находим t₃, t₄ и т.д. до скорости 25 м/с.

По полученным значениям t и графику обратных ускорений определяем значения V_a и результаты приводим в таблицу 8:

t, с	Vа, м/с
0	0
2,025	1
3,825	2
5,595	3
7,435	4
9,285	5
11,195	6
13,245	7
15,545	8
18,295	9
21,215	10
24,255	11
27,455	12
30,905	13
34,655	14
38,905	15
44,105	16
50,605	17
57,835	18
65,635	19
74,035	20
83,185	21
93,485	22
106,785	23
124,485	24
147,4	25

Таблица 8 – Время разгона.

По данным расчёта строим график времени разгона (рисунок 8)

6.4 Путь разгона

Путь разгона определяется по формуле:

S = t_i· V_a_i, (35)

меняя значения t и Va, результаты измерений заносим в таблицу 9:

t, с	V_aм/с	S, м
0	0	0
2,025	1	2,025
3,825	2	7,65
5,595	3	16,785
7,435	4	29,74
9,285	5	46,425
11,195	6	67,17
13,245	7	92,715
15,545	8	124,36
18,295	9	164,655
21,215	10	212,15
24,255	11	266,805
27,455	12	329,46
30,905	13	401,765
34,655	14	485,17
38,905	15	583,575
44,105	16	705,68
50,605	17	860,285
57,835	18	1041,03
65,635	19	1247,065
74,035	20	1480,7
83,185	21	1746,885
93,485	22	2056,67
106,785	23	2456,055
124,485	24	2987,64
147,385	25	3684,625

Таблица 9 – Интегрирование графика пути разгона.