Расчеты движения автомобиля при торможении его двигателем

Рассчитывая движение автомобиля при торможении его двигателем, используют тормозную характеристику двигателя; зависимость момента сопротивления двигателя (тормозного момента) М_дв от частоты вращения коленчатого вала ω_е. Тормозные характеристики, снимаемые предприятием-изготовителем при стендовых испытаниях двигателя характеризуют сопротивление двигателя при полностью открытой дроссельной заслонке и выключенном зажигании. ω_е=100…400с^-1, частота вращения коленчатого вала n=1000…4500 мин ^–1.

Для определения тормозной характеристики применяем эмпирическую формулу

 

(1.1)

 

где а и в – эмпирические коэффициенты;

v_л – рабочий объем двигателя, л;

Для карбюраторных двигателей а= 0,035…0,045 и в= 2…4;

Для дизельных двигателей а= 0,06…0,08 и в= 2,5…4,5.

 

 

Используя предельное число трансмиссии,

(1.2)

 

где u_к – передаточное число коробки передач;

u_гп – передаточное число главной передачи.

 

мы можем найти угловую скорость вращения колеса

 

(1.3)

 

Скорость автомобиля равна линейной скорости точки колеса автомобиля радиусом r_к

(1.4)

 

где r – радиус ведущих колес, м;

u_тр– передаточное число трансмиссии

 

Отсюда на заданной скорости автомобиля можно найти частоту вращения коленчатого вала двигателя (или конечную) скорость, определить конечную (или начальную) скорость.

 

Тормозная сила двигателя, приведенная к окружности ведущих колес автомобиля

 

(1.5)

 

где М_тр и Р_тр – момент и сила трения трансмиссии, приведенная к ведущим колесам соответственно.

Значения М_тр и Р_тр – определяют экспериментально или по формуле

где η_н- коэффициент влияния нагрузки. η_н =0,97^k · 0,98^l · 0,99^m=0,94,

где k,l,m - соответственно число пар конических шестерен, карданных шарниров, передающих нагрузку при торможении двигателем.

η_н=0,94 - среднее значение коэффициента влияния нагрузки на трансмиссию.

Рхх - сила сопротивления трансмиссии при движении накатом (при холостом ходе) определяют по эмпирической формуле

 

_. (1.6)

 

Определим силу сопротивления дороги:

 

(1.7)

 

α- угол продольного уклона дороги;

G - фактический вес автомобиля, Н;

f - коэффициент сопротивления качению.

 

Определим cилу сопротивления воздуха

 

, (1.8)

 

где W_B - фактор обтекаемости автомобиля, Hc² /м²

К – коэффициент сопротивления воздуха;

А – лобовая площадь автомобиля, м²;

 

Зная отдельные силы, можно определить мгновенное замедление автомобиля j_тд при данном значении скорости

(1.9)

где g – ускорение силы тяжести, g = 9,81 м/с².

 

(1.10)

 

где u_к – передаточное число коробки передач;

G_а – полный вес автомобиля, Н.

 

Таблица 1

Тип покрытия	f
Асфальтобетонное	0,012…0,018
Гравийное	0,04….0,07
Грунтовое	0,03..0,05
Песок	0,1…0,3

 

Таблица 2

Автомобили	А, м2	К, Н*с2/ м2
Легковые	1,6…2,8	0,25…0,40
Грузовые	3,0…5,0	0,6…0,7
Автобусы	4,5…6,5	0,4…0,5

Пояснения к таблице 1.

А=0,75В₁·Н_а – для легкового автомобиля;

А=В₁·Н_а– для грузового автомобиля;
В₁ – наибольшая ширина автомобиля;

В – колея автомобиля;

Н_а – наибольшая высота автомобиля.

 

Задаваясь несколькими значениями скорости, вычисляют мгновенные значения замедлений и после определения среднего замедления - в каждом интервале скорости

 

(1.11)

 

Скорость время и путь автомобиля рассчитывают также, как и для случая движения автомобиля накатом, т.е. определив вначале мгновенные, а затем средние значения замедлений и по формулам

 

,

 

,

 

 

После этого строятся кривые и по которым определяют искомые параметры.

Основные параметры движения автомобиля при торможении двигателем, можно определить без соответствующего математического расчета, а по таблице и номограммам.

Таблица 3

№	Марка а/м	А – лобовая площадь автомобиля, м2	К – коэффициент сопроти- вления воздуха	Масса, кг	Литраж двигателя Vл, л	rк, радиус колеса, мм	Масса, кг	Передаточное число
Пол-ного GA	Порож-него G	коробки передач	главной передачи
мах (полная)	полезная (груза)	1-я	2-я	3-я
	ВАЗ-2101	1,86	0,32			1,2				3,75	2,30	1,49	4,3
	ВАЗ-2103	1,86	0,32			1,45				3,75	2,30	1,49	4,1
	ВАЗ-2105	1,86	0,32			1,3				3,67	2,10	1,36	4,3
	ВАЗ-2106	1,86	0,32			1,6				3,24	1,99	1,29	4,1
	ВАЗ-2108	1,78	0,3			1,3				3,64	1,95	1,36	3,9
	ВАЗ-21091	1,78	0,3			1,1				3,64	1,95	1,36	4,13
	ВАЗ-2121	1,93	0,032			1,57				3,24	1,99	1,29	4,3
	М-412	1,85	0,037			1,478				3,49	2,04	1,33	4,22
	ГАЗ-24	2,14	0,039			2,445				3,50	2,26	1,45	3,9
	ГАЗ-3102	2,17	0,038			2,445				3,5	2,26	1,45	3,9
	ГАЗ-66	4,68	0,065			4,25				6,55	3,09	1,7	6,83
	ЗИЛ-130	4,8	0,079			6,0				7,442	4,10	2,29	7,34
	КамАЗ-5320	5,92	0,07			10,85				7,82	4,03	2,50	5,43
	ПАЗ-672	6,45	0,045			4,25				6,48	3,09	1,71	6,55

Таблица 4 Расчётные данные

ωе с-1

Мдв

VA m/c

ωк

РХХ

Ртд

Рв

jтд

jср

∆Sn

S

∆tn

t

Vсрn

 

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: