 |
Таблица 8–Исходные данные для расчета показателей и характеристик тягово-скоростных свойств автомобиля
|
|
|
|
Таблица 8–Исходные данные для расчета показателей и характеристик тягово-скоростных свойств автомобиля
| № | Наименование | Размер-ность | Обоз-наче-ние | Числен-ное зна-чение |
| Минимально устойчивая частота вращения коленчатого вала двигателя | об/мин | nmin | ||
| Максимальная частота вращения коленчатого вала двигателя | об/мин | nmax | ||
| Коэффициент полезного действия трансмиссии (КПД) | --- | hтр | ||
| Динамический радиус колеса | м | rд | ||
| Момент инерции вращающихся масс двигателя | кг/м2 | s1 | ||
| Момент инерции колеса | кг/м2 | s2 | ||
| Время переключения передач | с | tпер | ||
| Начальное значение коэффициента сопротивления качению | --- | f0 | ||
| Число передач трансмиссии | --- | K | ||
| Передаточное число: первой передачи второй передачи ............................ к-ой передачи | --- --- ... --- | i1 i2 ... iк | ||
| Передаточное число главной передачи | --- | i0 | ||
| Максимальная мощность двигателя | кВт | Nmax | ||
| Частота вращения коленчатого вала при максимальной мощности | об/мин | nN | ||
| Вес автомобиля | Н | G | ||
| Лобовая площадь автомобиля | м2 | Fw | ||
| Коэффициент обтекаемости | --- | Cx | ||
| Число цилиндрических пар в трансмиссии, через которые мощность от двигателя передается к ведущим колесам на i передаче (i изменяется от 1 до К) | --- | К1i | ||
| Число конических пар в трансмиссии | --- | К2i | ||
| Число карданов в трансмиссии | --- | К3i | ||
| Передаточное число раздаточной коробки передач | --- | iр |
Таблица 9–Внешняя скоростная характеристика двигателя УЗАМ-331. 10 (четырехтакт-ный, бензиновый, карбюраторный, рабочий объем двигателя 1, 48 л)
|
|
|
| Частота вращения коленчатого вала двигателя, об/мин | |||||||||
| Мощность двигателя, кВт | 3, 7 | 13, 6 | 22, 4 | 33, 1 | 42, 3 | 53, 6 | 54, 1 |
1. Тяговый расчет. При расчете основных характеристик тяговой динамики зададимся шагом варьирования числа оборотов коленчатого вала двигателя Dne = 200 об/мин.
Расчет для первой ступени трансмиссии:
ne = 750 об/мин;
Ne = 3, 7 кВт; 
= 1, 71 м/с;
= 46, 8 Н*м;
= 3, 44 кВт;
= 0, 33 кВт; 
=0, 002 кВт;
= 0, 165;
= 15, 08 %;
ne = ne + Dne = (750 +200) об/мин = 950 об/мин; Ne = 6, 62 кВт;
= 2, 16 м/с; = 66, 56 Н*м;
= 6, 18 кВт;
= 0, 42 кВт; =0, 004 кВт;
= 0, 244;
= 23, 37 %;
ne = ne + Dne = (950 +200) об/мин = 1150 об/мин и т. д.
Далее процесс расчета повторяется с новым значением частоты вращения коленчатого вала двигателя. Варьирование частоты вращения коленчатого вала двигателя проводится до максимального значения
nmax = 5800 об/мин.
Результаты расчета для первой ступени трансмиссии приведены в табл. 10.
Таблица 10–Тяговый расчет автомобиля при его движении на первой передаче
| ne об/мин | 
кВт
| V м/с | 
Н*м
| 
кВт
| 
кВт
| 
кВт
| D --- | A % |
| ......... | 3, 7 6, 66 9, 76 12, 91 15, 21 17, 25 19, 57 21, 97 ......... 49, 95 51, 02 51, 94 52, 87 53, 79 54, 18 53, 46 53, 28 | 1, 71 2, 16 2, 62 3, 08 3, 53 3, 99 4, 44 4, 90 ......... 10, 37 10, 83 11, 28 11, 74 12, 19 12, 65 13, 10 13, 22 | 46, 8 66, 5 80, 5 90, 7 93, 2 93, 6 95, 3 97, 0 ......... 104, 2 101, 9 99, 6 97, 4 95, 5 92, 7 88, 2 87, 2 | 3, 44 6, 22 9, 10 12, 04 14, 19 16, 10 18, 25 20, 69 ......... 46, 55 47, 53 48, 37 49, 22 50, 07 50, 41 49, 72 49, 54 | 0, 33 0, 42 0, 51 0, 60 0, 69 0, 78 0, 87 0, 95 ......... 2, 01 2, 10 2, 19 2, 28 2, 37 2, 46 2, 55 2, 57 | 0, 002 0, 004 0, 007 0, 012 0, 018 0, 026 0, 037 0, 044 ......... 0, 52 0, 46 0, 58 0, 66 0, 74 0, 83 0, 92 0, 95 | 0, 165 0, 244 0, 295 0, 332 0, 341 0, 342 0, 348 0, 354 ......... 0, 378 0, 369 0, 360 0, 351 0, 344 0, 333 0, 316 0, 312 | 15, 08 23, 37 29, 06 23, 37 34, 42 34, 56 35, 27 36, 02 ......... 38, 87 37, 79 36, 69 35, 67 34, 74 33, 47 31, 52 31, 06 |
|
|
|
Подобные расчеты проводятся для 2, 3, 4 и 5 ступеней трансмиссии автомобиля. В таблице 11 представлены результаты расчета для четвертной передачи.
Полученные табличные зависимости подтверждают, что сила сопротивления воздуха при движении со скоростями до 15 м/с незначительная. При скоростях движения 23 - 25 м/с потери мощности на преодоление силы сопротивления воздуха становятся равными потерям мощности на преодоление сопротивления качению колес автомобиля. Дальнейшее увеличение скорости движения автомобиля приводит к резкому росту потерь на преодоление сопротивления воздуха.
Таблица 11–Тяговый расчет автомобиля при его движении на четвертой передаче
| ne об/мин |
кВт
| V м/с |
Н*м
|
кВт
|
кВт
|
кВт
| D --- | A % |
| ......... | 3, 7 6, 66 9, 76 12, 90 15, 21 17, 25 19, 56 21, 97 24, 79 27, 79 30, 29 32, 70 ......... 49, 95 51, 02 51, 94 52, 87 53, 79 54, 17 53, 46 53, 28 | 5, 96 7, 56 9, 14 10, 74 12, 33 13, 92 15, 51 17, 10 18, 69 20, 28 21, 87 23, 46 ......... 36, 19 37, 78 39, 37 40, 96 42, 55 44, 14 45, 73 46, 13 | 46, 79 66, 51 80, 54 90, 74 93, 20 93, 59 95, 26 97, 02 100, 16 103, 30 104, 57 105, 26 ......... 104, 18 101, 93 99, 57 97, 41 95, 45 92, 70 88, 29 87, 31 | 3, 48 6, 28 9, 22 12, 20 14, 37 16, 25 18, 43 20, 68 23, 33 26, 09 28, 46 30, 70 ......... 46, 42 47, 31 48, 06 48, 80 49, 53 49, 74 48, 11 47, 95 | 1, 16 1, 47 1, 78 2, 09 2, 39 2, 70 3, 12 3, 55 4, 01 4, 48 4, 99 5, 51 ......... 10, 45 11, 16 11, 90 12, 65 13, 43 14, 23 15, 05 15, 26 | 0, 09 0, 18 0, 31 0, 50 0, 76 1, 10 1, 52 2, 04 2, 67 3, 41 4, 28 5, 28 ......... 19, 37 22, 04 24, 95 28, 10 31, 49 35, 16 39, 10 40, 13 | 0, 046 0, 069 0, 083 0, 093 0, 094 0, 092 0, 093 0, 093 0, 094 0, 095 0, 094 0, 092 ......... 0, 063 0, 057 0, 050 0, 043 0, 036 0, 028 0, 017 0, 014 | 2, 97 5, 22 6, 64 7, 63 7, 75 7, 62 7, 57 7, 52 7, 59 7, 65 7, 48 7, 23 ......... 3, 90 3, 17 2, 42 1, 67 0, 92 0, 07 -1, 12 -1, 37 |
При расчете углов подъема для четвертной передачи их значения для ne ³ 5750 об/мин становятся отрицательными. Это означает, что автомобиль на четвертой передаче не может двигаться по горизонтальной дороге, так как не хватает мощности двигателя для преодоления сил сопротивления.
Для более наглядного представления результатов расчета строятся графики основных характеристик тяговой динамики в зависимости от скорости движения автомобиля. На рис. 9, 10 представлены графики динамического фактора и углов подъема автомобиля. На рис. 11 приведен график мощностного баланса.
|
|
|
2. Разгон автомобиля. Предполагается, что разгон автомобиля осуществляется при полной подаче топлива. При расчете характеристик разгона зададимся шагом варьирования скорости равным 0, 2778 м/с, что соответствует 1 км/ч.
Разгон автомобиля начинается на первой разгонной передаче при минимально устойчивой частоте вращения, т. е.:
= 1, 71 м/с,
где индекс " 1" означает первый интервал разгона.
|
|
|
