Зависимость показателей режимов работы элементов

от нагрузки на автомобиль и сопротивления дороги

Большое влияние на надежность автомобиля оказывают такие эксплуатационные факторы, как сопротивление дороги и нагрузка на автомобиль. Степень их влияния на надежность нахо­дится в пределах 65-81% [98]. Эти эксплуатационные факторы входят в уравнение тягового баланса для грузовых автомобилей

(3.77)

где Р_к - сила тяги; G_a - вес автомобиля; Y - коэффициент суммарного сопротивления дороги (Y = ¦ + i); k - коэффи­циент обтекаемости; F- лобовая площадь; d - коэффициент учета вращающихся масс; g - ускорение силы тяжести; V’ - ускорение автомобиля.

В этом уравнении нагрузка на автомобиль и сопротивление дороги входят в первый член. Третий член за длительный промежуток времени (рабочая смена) в среднем равен нулю, так как за это время наблюдается как ускорение, так и замедление. Второй член уравнения для грузовых автомобилей незначителен, о чем свидетельствует доля его в общей силе тяги в зависимости от массы автомобиля и скорости (рис.3.53). Видно, что значительная доля Р_b для легковых автомобилей находится в области высоких скоростей (V>50 км/ч).

Потребная в зависимости от сочетания эксплуатационных факторов сила тяги обеспечивается двигателем и коробкой передач по соотношению:

(3.78)

где M _д - крутящий момент (нагрузка) двигателя; i₀ - пере­даточное число главной передачи; r_k - радиус колеса.

Сравнение уравнений (3.77) и (3.78) показывает на наличие прямолинейной связи нагрузочного режима двигателя (М _д или ) и среднего передаточного числа коробки передач i_k с нагрузкой на автомобиль М и коэффициентом сопротивления движению Y при прочих постоянных условиях в общем виде

(3.79)

где х - нагрузка на автомобиль М или коэффициент y; y₀ - показатели режимов (,i_k) при негруженом автомобиле (М=0) или условно при y=0.

Рис.3.53. Зависимость доли сопротивления воздуха в общей силе тяги от массы автомобиля и скорости

На величину параметров зависимости (3.79) существенное влияние оказывает средняя скорость автомобиля (помехонасыщенность), о чем свидетельствуют экспериментальные данныепоавтомобилям КамАЗ, приведенные на рис.3.54, 3.55. Как видно из рис.3.54, на загородных и междугородних маршрутах, для которых характерны высокие значения средней скорости, обусловленные только мощностью автомобиля, с ростом нагрузки на автомобиль пропорционально возрастает передаточное число i_k, а следовательно, и скоростной режим агрегатов (A_n, A_p, f_n, n_k, n_т, n_c), изменение нагрузочного режима при этом обусловлено степенью изменения i_k и . Обычно в этих условиях скоростной режим двигателя близок к номинальному, то есть изменение несущественно, что вызывает рост нагрузочного режима с увеличением нагрузки на автомобиль.

На городских маршрутах с высокой помехонасыщенностыю, с малой средней скоростью автомобиля, ограничиваемой уже внешними условиями, то есть скорость всего транспортного потока, повышение нагрузки на автомобиль вызывают более частое использование понижающих передач, чем на междугородних и загородных маршрутах, а следовательно, и более существенное по­вышение i_k.

Рис.3.54. Зависимость показателей режимов работы элементов автомобилей КамАЗ от массы перевозимого груза: 1 - городские; 2 - загородные маршруты

Рис.3.55. Зависимость показателей режимов работы элементов автомобилей КамАЗ от коэффициента сопротивления дороги (1 - городские; 2 - загородные маршруты)

Это обусловливает более существенное повышение скоростного режима двигателя с ростом нагрузки и соответ­ственно снижение нагрузки на двигатель. Более частое использование понижающих передач в этих условиях повышает частоту изменения режимов работы агрегатов (f_n, f_p, n_k, n_т, n_c). Поскольку обеспечение скорости транспортного потока осуществляется более частым использованием коробки передач, то амплитуда изменения режимов работы двигателя (A_n, A_p) с ростом нагрузки на автомобиль снижается (рис.3.54).

Аналогичные соотношения наблюдаются и по влиянию на пока­затели режимов коэффициента сопротивления дороги. Судя по величине критерия Стьюдента, изменение не всех показателей можно считать значимым при доверительной вероятности 0,9. Это относится к таким показателям в зависимости от М, как , f_p на загородных маршрутах, A_p, n_т, n_c - на городских; в зависимости от y: , A_n, t на загородных маршрутах n_k, n_т, n_c - на городских. Высокие значения коэффициентов корреляции для значимо изменяющихся показателей свидетельствуют о высокой тесноте связи экспериментальных данных и линейных зависимостей (3.79).