Динамический фактор автомобиля представляет собой совокупность динамических характеристик, номограммы нагрузок автомобиля и графика контроля буксования его колес. Динамический фактор автомобиля дает представление о динамических свойствах автомобиля при заданных дорожных условиях и нагрузке автомобиля.
Динамическая характеристика - это зависимость динамического фактора автомобиля с полной нагрузкой от скорости его движения . Динамическим фактором автомобиля называется отношение разности силы тяги и силы сопротивления воздуха к весу автомобиля:
(14)
Расчет динамического фактора и силы сопротивления воздуха , [Н] на 1-ой передаче:
[Н]
Значения динамического фактора и силы сопротивления воздуха на 1-ой пониженной передаче сводятся в таблицу 4.
Расчет динамического фактора и силы сопротивления воздуха , [Н] на 1-ой высшей передаче:
[Н]
Значения динамического фактора и силы сопротивления воздуха на 1-ой высшей передаче сводятся в таблицу 4.
Расчет динамического фактора и силы сопротивления воздуха , [Н] на 2-ой передаче:
[Н]
Значения динамического фактора и силы сопротивления воздуха на 2-ой передаче сводятся в таблицу 4.
Расчет динамического фактора и силы сопротивления воздуха , [Н] на 3-ей передаче:
[Н]
Значения динамического фактора и силы сопротивления воздуха на 3-ей повышенной передаче сводятся в таблицу 4. Расчет динамического фактора и силы сопротивления воздуха , [Н] на 4-ой передаче:
[Н]
Значения динамического фактора и силы сопротивления воздуха на 4-ой повышенной передаче сводятся в таблицу 4. Расчет динамического фактора и силы сопротивления воздуха , [Н] на 5-ой передаче:
[Н]
Значения динамического фактора и силы сопротивления воздуха на 5-ой повышенной передаче сводятся в таблицу 4.
Расчет суммарного коэффициента сопротивления дороги
С учетом того, что автомобиль движется по ровной, горизонтальной поверхности дороги (угол α=0), то .
(15)
Значения коэффициентов сопротивления качению колес по асфальтобетону и по грунтовой дороге найденных ранее берутся из таблицы 3.
Значения коэффициента суммарного сопротивления движения автомобиля по асфальтобетону и по грунтовой дороге сводятся в таблицу 5.
Масштаб для номограммы нагрузок:
, (16)
где aa – масштаб шкалы динамического фактора для автомобиля с полной нагрузкой;
m0 – масса автомобиля в снаряжённом состоянии (без груза)
ma – полная масса автомобиля, [кг].
[мм]
Таблица 4 – Значения параметров динамического фактора автомобиля УРАЛ-44202
Исходные данные для расчета: Масса автомобиля ma=14560 кг;
Значения частот вращения ne, [об/мин]
Параметры тягового баланса автомобиля на 1-ой пониженной передаче
Параметры тягового баланса автомобиля на 1-ой высшей передаче
Vа- скорость автомобиля, [км/ч]
Fw - сила сопротив.воздуха, [Н]
D1 – динамич. фактор
Vа- скорость автомобиля, [км/ч]
Fw - сила сопротив.воздуха, [Н]
D2 – динамич.
фактор
0,84
0,18
0,5547
1,39
0,50
0,3354
1,14
0,34
0,6079
1,88
0,91
0,3676
1,43
0,53
0,6538
2,37
1,45
0,3953
1,73
0,77
0,6924
2,86
2,11
0,4186
2,03
1,06
0,7236
3,35
2,90
0,4375
2,33
1,40
0,7475
3,85
3,82
0,4520
2,62
1,77
0,7641
4,34
4,86
0,4620
2,92
2,20
0,7733
4,83
6,02
0,4676
3,22
2,68
0,7753
5,32
7,30
0,4687
3,51
3,18
0,7699
5,81
8,71
0,4655
3,81
3,75
0,7572
6,30
10,24
0,4578
4,11
4,36
0,7371
6,80
11,93
0,4456
4,19
4,53
0,7308
6,92
12,36
0,4418
4,41
5,02
7,29
13,71
Таблица 4 – Значения параметров динамического фактора автомобиля УРАЛ-44202
Исходные данные для расчета: Масса автомобиля ma=14560 кг;
Значения частот вращения ne, [об/мин]
Параметры тягового баланса автомобиля на 2-ой передаче
Параметры тягового баланса автомобиля на 3-ей передаче
Vа- скорость автомобиля, [км/ч]
Fw - сила сопротив.воздуха, [Н]
D3 – динамич. фактор
Vа- скорость автомобиля, [км/ч]
Fw - сила сопротив.воздуха, [Н]
D4 – динамич.
фактор
2,52
1,64
0,1848
4,79
5,92
0,0973
3,41
3,00
0,2025
6,48
10,84
0,1066
4,30
4,77
0,2178
8,17
17,22
0,1146
5,20
6,98
0,2306
9,87
25,14
0,1213
6,09
9,57
0,2410
11,56
34,48
0,1267
6,98
12,57
0,2490
13,26
45,37
0,1308
7,87
15,98
0,2545
14,95
57,67
0,1336
8,76
19,80
0,2575
16,65
71,54
0,1352
9,66
24,08
0,2582
18,34
86,79
0,1354
10,55
28,72
0,2563
20,04
103,63
0,1343
11,44
33,77
0,2521
21,73
121,85
0,1320
12,34
39,29
0,2453
23,43
141,66
0,1283
12,56
40,71
0,2432
23,87
147,03
0,1272
13,23
45,17
25,12
162,83
Таблица 4 – Значения параметров динамического фактора автомобиля УРАЛ-44202
Исходные данные для расчета: Масса автомобиля ma=14560 кг;
Значения частот вращения ne, [об/мин]
Параметры тягового баланса автомобиля на 4-ой передаче
Параметры тягового баланса автомобиля на 5-ой передаче
Vа- скорость автомобиля, [км/ч]
Fw - сила сопротив.воздуха, [Н]
D3 – динамич. фактор
Vа- скорость автомобиля, [км/ч]
Fw - сила сопротив.воздуха, [Н]
D4 – динамич.
фактор
8,57
18,95
0,0553
10,98
31,11
0,0422
11,60
34,72
0,0605
14,87
57,06
0,0461
14,63
55,23
0,0650
18,76
90,82
0,0493
17,67
80,57
0,0686
22,65
132,38
0,0520
20,70
110,57
0,0716
26,54
181,76
0,0540
23,73
145,31
0,0737
30,43
238,94
0,0555
26,77
184,92
0,0751
34,32
303,94
0,0563
29,80
229,15
0,0757
38,21
376,75
0,0565
32,83
278,12
0,0756
42,09
457,14
0,0561
35,87
332,01
0,0746
45,98
545,55
0,0550
38,90
390,47
0,0730
49,87
641,76
0,0534
41,94
453,89
0,0705
53,77
746,06
0,0511
42,72
470,93
0,0698
54,77
774,07
0,0504
44,97
521,84
57,65
857,61
Таблица 5 – Значения коэффициентов суммарного сопротивления движению автомобиля УРАЛ-44202
Значения скорости автомобиля - Vа, [км/ч]
Параметры сопротивления движению автомобиля
Ѱ1 - коэф. суммарного сопротивления движения автомобиля по асфальтобетону
Ѱ2 - коэф. суммарного сопротивления движения автомобиля по грунтовой дороге
0,018
0,003
0,0181
0,003
0,0184
0,0031
0,0188
0,0031
0,0194
0,0032
0,0203
0,0034
0,0212
0,0035
0,0224
0,0037
0,0238
0,004
0,0253
0,0042
4 ХАРАКТЕРИСТИКА УСКОРЕНИЙ АВТОМОБИЛЯ
Характеристика ускорений - это зависимость ускорений автомобиля от скорости , [м/с2], при его разгоне на каждой передаче.
Величину ускорений , [м/с2] при разгоне автомобилей рассчитывают из выражения:
, (17)
где - коэффициент суммарного дорожного сопротивления по асфальтобетонному покрытию ( = );
- коэффициент, учитывающий инерцию вращающихся масс при разгоне автомобиля;
, (18)
где [кг/м2]- момент инерции маховика со сцеплением и разгоняющихся деталей двигателя;
- момент инерции колес автомобиля, [кг/м2];
- общее число колес автомобиля.
Таким образом, величина коэффициента показывает, во сколько раз увеличиваются силовые и мощностные затраты, связанные с разгоном автомобиля, по причине разгона вращающихся масс автомобиля (двигателя, шестерен и валов трансмиссии, колес и связанных с ними деталей).
Расчет величины ускорения при разгоне автомобиля на 1-ой пониженной передаче:
[м/с2]
Значения величины ускорения при разгоне автомобиля на 1-ой пониженной передаче сводятся в таблицу 6.
Расчет величины ускорения при разгоне автомобиля на 1-ой высшей передаче:
[м/с2]
Значения величины ускорения при разгоне автомобиля на 1-ой высшей передаче сводятся в таблицу 6.
Расчет величины ускорения при разгоне автомобиля на 2-ой передаче:
[м/с2]
Значения величины ускорения при разгоне автомобиля на 2-ей передаче сводятся в таблицу 6.
Расчет величины ускорения при разгоне автомобиля на 3-ей передаче:
[м/с2]
Значения величины ускорения при разгоне автомобиля на 3-ей передаче сводятся в таблицу 6.
Расчет величины ускорения при разгоне автомобиля на 4-ой передаче:
[м/с2]
Значения величины ускорения при разгоне автомобиля на 4-ой передаче сводятся в таблицу 6.
Расчет величины ускорения при разгоне автомобиля на 5-ой передаче:
[м/с2]
Значения величины ускорения при разгоне автомобиля на 5-ой передаче сводятся в таблицу 6.
Таблица 6 – Значения ускорений, действующих при разгоне автомобиля УРАЛ-44202 на 1-ой пониженной передаче
Исходные данные для расчета: Масса автомобиля ma=14560 кг;
Коэффициент δвр = 3,360
Значения частот вращения ne, [об/мин]
Параметры тягового баланса автомобиля
Vа- скорость автомобиля, [км/ч]
D1 - динамический фактор
Ѱ1 - коэф. суммарного сопротивления движения автомобиля по асфальтобетону
(D1-Ѱ1) - разность параметров
ja1 - ускорение автомобиля, [м/с2]
0,84
0,5547
0,01800
0,5367
1,37
1,14
0,6079
0,01800
0,5899
1,50
1,43
0,6538
0,01800
0,6358
1,62
1,73
0,6924
0,01800
0,6744
1,72
2,03
0,7236
0,01800
0,7056
1,80
2,33
0,7475
0,01800
0,7295
1,86
2,62
0,7641
0,01801
0,74609
1,90
2,92
0,7733
0,01801
0,75529
1,92
3,22
0,7753
0,01801
0,75729
1,93
3,51
0,7699
0,01801
0,75189
1,91
3,81
0,7572
0,01801
0,73919
1,88
4,11
0,7371
0,01802
0,71908
1,83
4,19
0,7308
0,01802
0,71278
1,81
4,41
Таблица 6 – Значения ускорений, действующих при разгоне автомобиля УРАЛ-44202 на 1-ой высшей передаче
Исходные данные для расчета: Масса автомобиля ma=14560 кг;
Коэффициент δвр = 1,890
Значения частот вращения ne, [об/мин]
Параметры тягового баланса автомобиля
Vа- скорость автомобиля, [км/ч]
D1 - динамический фактор
Ѱ1 - коэф. суммарного сопротивления движения автомобиля по асфальтобетону
(D1-Ѱ1) - разность параметров
ja1 - ускорение автомобиля, [м/с2]
1,39
0,3354
0,01800
0,3174
1,5046
1,88
0,3676
0,01800
0,3496
1,6571
2,37
0,3953
0,01801
0,37729
1,7886
2,86
0,4186
0,01801
0,40059
1,8991
3,35
0,4375
0,01801
0,41949
1,9886
3,85
0,4520
0,01801
0,43399
2,0570
4,34
0,4620
0,01802
0,44398
2,1045
4,83
0,4676
0,01802
0,44958
2,1310
5,32
0,4687
0,01803
0,45067
2,1365
5,81
0,4655
0,01803
0,44747
2,1210
6,30
0,4578
0,01804
0,43976
2,0845
6,80
0,4456
0,01804
0,42756
2,0269
6,92
0,4418
0,01804
0,42376
2,0087
7,29
Таблица 6 – Значения ускорений, действующих при разгоне автомобиля УРАЛ-44202 на 2-ой передаче
Исходные данные для расчета: Масса автомобиля ma=14560 кг;
Коэффициент δвр =1,268
Значения частот вращения ne, [об/мин]
Параметры тягового баланса автомобиля
Vа- скорость автомобиля, [км/ч]
D2 - динамический фактор
Ѱ1 - коэф. суммарного сопротивления движения автомобиля по асфальтобетону
(D2-Ѱ1) - разность параметров
ja2 - ускорение автомобиля, [м/с2]
2,52
0,1848
0,01801
0,16679
1,2460
3,41
0,2025
0,01801
0,18449
1,3783
4,30
0,2178
0,01802
0,19978
1,4924
5,20
0,2306
0,01802
0,21258
1,5882
6,09
0,2410
0,01803
0,22297
1,6657
6,98
0,2490
0,01804
0,23096
1,7250
7,87
0,2545
0,01806
0,23644
1,7660
8,76
0,2575
0,01807
0,23943
1,7888
9,66
0,2582
0,01808
0,24012
1,7933
10,55
0,2563
0,01810
0,2382
1,7795
11,44
0,2521
0,01812
0,23398
1,7475
12,34
0,2453
0,01814
0,22716
1,6971
12,56
0,2432
0,01814
0,22506
1,6812
13,23
Таблица 6 – Значения ускорений, действующих при разгоне автомобиля УРАЛ-44202 на 3-ей передаче
Исходные данные для расчета: Масса автомобиля ma=14560 кг;
Коэффициент δвр = 1,116
Значения частот вращения ne, [об/мин]
Параметры тягового баланса автомобиля
Vа- скорость автомобиля, [км/ч]
D3 - динамический фактор
Ѱ1 - коэф. суммарного сопротивления движения автомобиля по асфальтобетону
(D3-Ѱ1) - разность параметров
ja3 - ускорение автомобиля, [м/с2]
4,79
0,0973
0,01802
0,07928
0,6891
6,48
0,1066
0,01804
0,08856
0,7698
8,17
0,1146
0,01806
0,09654
0,8392
9,87
0,1213
0,01809
0,10321
0,8973
11,56
0,1267
0,01812
0,10858
0,9441
13,26
0,1308
0,01816
0,11264
0,9796
14,95
0,1336
0,01820
0,1154
1,0038
16,65
0,1352
0,01825
0,11695
1,0166
18,34
0,1354
0,01830
0,1171
1,0182
20,04
0,1343
0,01836
0,11594
1,0084
21,73
0,1320
0,01842
0,11358
0,9874
23,43
0,1283
0,01849
0,10981
0,9550
23,87
0,1272
0,01851
0,10869
0,9448
25,12
Таблица 6 – Значения ускорений, действующих при разгоне автомобиля УРАЛ-44202 на 4-ой передаче
Исходные данные для расчета: Масса автомобиля ma=14560 кг;
Коэффициент δвр = 1,071
Значения частот вращения ne, [об/мин]
Параметры тягового баланса автомобиля
Vа- скорость автомобиля, [км/ч]
D4 - динамический фактор
Ѱ1 - коэф. суммарного сопротивления движения автомобиля по асфальтобетону
(D4-Ѱ1) - разность параметров
ja4 - ускорение автомобиля, [м/с2]
8,57
0,0553
0,01807
0,03723
0,3406
11,60
0,0605
0,01812
0,04238
0,3877
14,63
0,0650
0,01819
0,04681
0,4277
17,67
0,0686
0,01828
0,05032
0,4605
20,70
0,0716
0,01839
0,05321
0,4862
23,73
0,0737
0,01851
0,05519
0,5047
26,77
0,0751
0,01864
0,05646
0,5161
29,80
0,0757
0,01880
0,0569
0,5203
32,83
0,0756
0,01897
0,05663
0,5174
35,87
0,0746
0,01916
0,05544
0,5073
38,90
0,0730
0,01936
0,05364
0,4901
41,94
0,0705
0,01958
0,05092
0,4656
42,72
0,0698
0,01964
0,05016
0,4582
44,97
Таблица 6 – Значения ускорений, действующих при разгоне автомобиля УРАЛ-44202 на 5-ой передаче
Исходные данные для расчета: Масса автомобиля ma=14560 кг;
Коэффициент δвр = 1,058
Значения частот вращения ne, [об/мин]
Параметры тягового баланса автомобиля
Vа- скорость автомобиля, [км/ч]
D5 - динамический фактор
Ѱ1 - коэф. суммарного сопротивления движения автомобиля по асфальтобетону