Ускорения автомобиля при разгоне

Динамический расчет автомобиля

 

Масса автомобиля

 

Полная масса автомобиля определяется по формуле:

где  - собственная масса (масса заправленного автомобиля без груза и пассажиров), кг, Н;

 - грузоподъемность автомобиля, кг, Н;

 - число пассажиров, включая водителя.

 

 

Шины автомобиля

 

Определяем радиус качения ведущих колес (шина 175/80R16):

 

 

Передаточные числа и скорости движения

 

Передаточное число трансмиссии определяем по формуле: U_тр = U_кп×U₀

где U_кп - передаточное число коробки перемены передач.

U₀ - передаточное число главной передачи;

 

;

;

;

;

;

 

Мощность двигателя.

Скоростная характеристика карбюраторного двигателя строится расчетным способом по формуле:

 

 

где N_n - номинальная мощность двигателя в кВт или л. с.;

N_e - искомая эффективная мощность при частоте вращения n_e в кВт или л. с.;

А, С - коэффициенты, зависящие от формы камеры сгорания (А и С = 1).

n_n - номинальная частота вращения коленчатого вала.

При n_e = 1500 мин^-1

 кВт

при n_e = 3000 мин^-1

 кВт

 

Крутящий момент рассчитывается по формуле:

 

 

где N_e - мощность при частоте вращения n_e в кВт;

М_Д - момент снимаемый на маховике.

При n_e = 1500 мин^-1

 

 H×м

 

при n_e = 3000 мин^-1

 

 Н×м

 

Динамическая характеристика автомобиля

 

Динамические качества автомобиля оцениваются динамическим фактором D.

Величина динамического фактора при прочих равных условиях зависит от передаточного числа трансмиссии. Кроме того, динамический фактор зависит от массы автомобиля G_а. Графическое выражение динамического фактора в функции от скорости автомобиля называют динамической характеристикой автомобиля. Динамическая характеристика в курсовой работе строится для всех передач автомобиля по формулам:

 

 

где D - динамический фактор,

Р_к - касательная сила тяги, кН

Р_W - Сила сопротивления воздушной среды, кН

G_a - полная масса автомобиля.

 

 

где U_кп - передаточное число коробки переменных передач,

U₀ - передаточное число главной передачи,

r_k - радиус качения ведущих колес, м.

h_тр - КПД трансмиссии

 

 

где К_W - коэффициент обтекаемости автомобиля, Н×с²/м^4,F - лобовая площадь автомобиля, м^2,V - скорость автомобиля.

 

 

где B - ширина колеи, H - высота автомобиля

 

м²

 

Первая передача

Передаточное отношение трансмиссии равно 20.756

При n_e = 1500 мин^-1

 

м/с

кН

кН

 

При n_e = 3000 мин^-1

 

м/с

кН

кН

 

Вторая передача.

Передаточное отношение трансмиссии 11.993

При n_e = 1500 мин^-1

 

м/с

кН

кН

 

При n_e = 3000 мин^-1

 

м/с

кН

кН

 

Третья передача.

Передаточное отношение трансмиссии 7.149. При n_e = 1500 мин^-1

 

м/с

кН

кН

 

При n_e = 3000 мин^-1

 

м/с

кН

кН

 

Четвертая передача

Передаточное отношение трансмиссии 5.125

При n_e = 1500 мин^-1

 

м/с

кН

кН

 

При n_e = 3000 мин^-1

 

м/с

кН

кН

 

Пятая передача.

Передаточное отношение трансмиссии 4.351

При n_e = 1500 мин^-1

 

м/с

кН

кН

 

При n_e = 3000 мин^-1

 

м/с, кН,

кН,

 

Как правило, динамическая характеристика строится для автомобилей с полным грузом. Для анализа динамических свойств автомобиля, работающего с неполным грузом или без груза в кузове, на графике динамической характеристики автомобиля проводят вторую шкалу D₀ с началом координат О₁.

 

 

где, G - вес полностью загруженного автомобиля

G₀ - вес полностью разгруженного автомобиля.

 

 

Ускорения автомобиля при разгоне

 

Ускорение автомобиля при разгоне определяется по динамическому фактору и коэффициенту сопротивления и для каждой передачи изображается графически в зависимости от скорости.

Ускорение можно определить по следующей формуле:

 

 

где D - динамический фактор.

g - ускорение свободного падения.

j - ускорение автомобиля при разгоне.

y - суммарный коэффициент сопротивления дороги

d - коэффициент учета вращающихся масс.

 

 

с учетом того, что a = 0, получаем

 

 

Коэффициент учета вращающихся масс автомобиля определяется по формуле:

 

 

Первая передача

Передаточное отношение коробки передач 4.050

При n = 1500 мин^-1

 

м/с²

 

При n = 3000 мин^-1

 

м/с²

 

Вторая передача. Передаточное отношение коробки передач 2.340

 

 

При n =1500 мин^-1

 

м/с²

 

При n = 3000 мин^-1

 

м/с²

 

Третья передача

Передаточное отношение коробки передач 1.395

 

 

При n = 1500 мин^-1

 

м/с²

 

При n = 3000 мин^-1

 

м/с²

 

Четвертая передача. Передаточное отношение коробки передач 1.000

 

 

При n = 1500 мин^-1

 

м/с²

 

При n = 3000 мин^-1

 

м/с²

 

Пятая передача. Передаточное отношение коробки передач 0.849

 

 

При n = 1500 мин^-1

 

м/с²

 

При n = 3000 мин^-1

 

м/с²

 

Время разгона автомобиля

 

 

где, 1/j - величина обратная ускорению.

Интеграл можно решить графически. Для его решения следует построить вспомогательный график величин, обратных ускорению в функции от скорости автомобиля. Величина ускорения берется из расчета заданных интервалов частоты вращения коленчатого вала двигателя.

Первая передача.

Передаточное отношение коробки передач 4.05

При n = 1500 мин^-1

 

м/с²

c²/м

 

При n = 3000 мин^-1

 

м/с²

c²/м

 

Вторая передача

Передаточное отношение коробки передач 2.340

При n = 1500 мин^-1

 

м/с²

c²/м

 

При n = 3000 мин^-1

 

м/с²

c²/м

 

Третья передача

Передаточное отношение коробки передач 1.395

При n = 1500 мин^-1

 

м/с²

c²/м

 

При n = 3000 мин^-1

 

м/с²

c²/м

 

Четвертая передача

Передаточное отношение коробки передач 1.000

При n = 1500 мин^-1

 

м/с²

c²/м

 

При n = 3000 мин^-1

 

м/с²

c²/м

 

Пятая передача

Передаточное отношение коробки передач 0.849

При n =1500 мин^-1

 

м/с²

c²/м

 

При n = 3000 мин^-1

 

м/с² c²/м

 

График выполняется до значения V_n = 0.9×V_max поскольку при значении V_max dV/dt = 0, а поэтому кривая будет асимптотически приближаться к бесконечности.

 

V_n = 0.9 × 23.717 = 21.3453 м / с;

 

При помощи этого графика (рис.4) время разгона определяется графически по площадям:

 

F₁ = 450.5 мм²; F₂ = 677 мм²; F₃ = 2052 мм²;

m_t = m_v × m_1/j

m_v = 5 мм×с/м m_1/j = 20 мм×м/с²

m_t = 20 × 5 = 100 мм²/с

до скорости 7.8 м/с

до скорости 13.5 м/с

до скорости 21.34 м/с

 

по расчетным данным времени разгона автомобиля стоим график t = f (v) (Рис.5).

Путь разгона автомобиля

 

Путь разгона автомобиля можно выразить через интеграл:

 

 

который решается графически при помощи графика t = f (v).

 

мм²/м

m_t =5мм/с

m_v 5мм с/м

m_S = 5 × 5 = 25 мм²/м

F₁ = 485.5 мм²; F₂ = 1778.5 мм²; F₃ = 9202 мм²;

до скорости 7.8 м/с

до скорости 13.5 м/с

до скорости 21.34 м/с

 

по расчетным данным стоим график пути разгона автомобиля S= f (v) (Рис.6).

Тормозной путь автомобиля

 

Динамическую характеристику автомобиля дополняет тормозная динамика, которая измеряется главным образом тормозным путем (на высшей передаче).

Действительный тормозной путь определяется по формуле:

 

 

где, t₁ - время реакции водителя, с

t₂ - время срабатывания тормозов, с

К_э - коэффициент, учитывающий условия торможения

V - скорость движения в начале торможения, м/с

j - коэффициент сцепления.

Четвертая передача. Передаточное отношение коробки передач 1.000

При n = 1500 мин^-1:

 

 

При n = 3000 мин^-1:

 

 

Теоретический тормозной путь автомобиля определяется:

 

 

Четвертая передача.

Передаточное отношение коробки передач 1.000

При n = 1500 мин^-1:

 

 

При n = 3000 мин^-1:

 

 

По полученным данным строим графики теоретического и действительного тормозного пути S = f (V) (Рис.7).

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: