Характеристика разгона представляет собой зависимости времени , [c] и пути S=f(Va), [м], разгона полностью загруженного автомобиля, на отрезке ровного, горизонтального шоссе с асфальтобетонным покрытием. Для определения времени разгона воспользуемся графиком зависимости .
Время разгона:
Время движения автомобиля, при котором его скорость возрастает на величину , определяется по закону равноускоренного движения:
, (19)
где:
– значение ускорения в начале интервала, [м/с2];
– значение ускорения в конце интервала, [м/с2].
Суммарное время разгона автомобиля на заданной передаче от минимальной скорости Vamin до максимальной скорости Vamax находят суммированием времени разгона на интервалах:
(20)
где q – общее число интервалов. Также прибавляется время на переключение передачи (tп = 3 с).
Определение значений времени разгона автомобиля:
[м/с2]
[км/ч]
[с]
Значения времени разгона автомобиля сводятся в таблицу 7.
Путь разгона.
Путь , м проходимый автомобилем за время ,
, (21)
– значение скорости в начале интервала, [км/ч];
– значение скорости в конце интервала, [км/ч];
– время движения автомобиля, при котором его скорость возрастает на величину .
Путь, проходимый автомобилем при его разгоне, от минимальной скорости – Vamin =0, до максимальной – Vamax, находят суммированием расстояний на интервалах:
, (22)
где q – общее число интервалов.
Путь, пройденный автомобилем за время ( = 3с) переключения передачи с индексом на передачу с индексом составляет:
Определение значений пути разгона:
[с]
[км/ч]
[км/ч]
[м]
Значения пути разгона автомобиля сводятся в таблицу 8.
Таблица 7 – Значения времени разгона автомобиля УРАЛ-44202
Исходные данные для расчета: Время переключения передач tп = 3[c]
Величина интервала скорости автомобиля ΔVi, [км/ч]
ΔVi - приращение скорости на интервале, [км/ч]
ji-1 - значение ускорения в начале интервала, [м/с2]
ji - значение ускорения в конце интервала, [м/с2]
Δt - приращение времени разгона, [с]
t - суммарное время разгона, [с]
0-1,2
1,2
1,01
0,660
0,660
1,2-3
1,8
1,01
1,4
0,415
1,075
3—6
1,4
1,48
0,579
1,654
6—6,5
0,5
1,48
0,66
0,130
1,783
Vconst =6,5
0,66
0,66
3,000
4,783
6,5--9
2,5
0,66
1,44
0,661
5,445
9—10,8
1,8
1,44
0,67
0,474
5,919
Vconst =10,8
0,67
0,67
3,000
8,919
10,8—12
1,2
0,67
1,05
0,388
9,306
12—15
1,05
1,09
0,779
10,085
15—18
1,09
1,06
0,775
10,860
18—21
1,06
0,4
1,142
12,002
Vconst =21
0,4
0,4
3,000
15,002
21—24
0,4
0,62
1,634
16,636
24—27
0,62
0,63
1,333
17,969
27—30
0,63
0,61
1,344
19,313
30—33
0,61
0,58
1,401
20,714
33—36
0,58
0,55
1,475
22,189
36—36,9
0,9
0,55
0,18
0,685
22,874
Vconst =36,9
0,18
0,18
3,000
25,874
36,9—39
2,1
0,18
0,24
2,778
28,652
Окончание таблицы 7
39—42
0,24
0,235
3,509
32,160
42—45
0,235
0,23
3,584
35,745
45—48
0,23
0,22
3,704
39,448
48—51
0,22
0,205
3,922
43,370
51—54
0,205
0,19
4,219
47,589
54—57
0,19
0,17
4,630
52,219
57—58
0,17
0,16
1,684
53,902
Vconst =58
0,16
0,16
3,000
56,902
58—61
0,16
0,05
7,937
64,839
61—64
0,05
0,03
20,833
85,672
64—67
0,03
0,02
33,333
119,006
67—70
0,02
0,023
38,760
157,765
70—73
0,023
0,006
57,471
215,236
73—76
0,006
0,002
208,333
423,570
Таблица 8 – Значения пути разгона автомобиля УРАЛ-44202
Исходные данные для расчета: Время переключения передач
tп =3[c]
Величина интервала скорости автомобиля ΔVi, [км/ч]
Δt - приращение времени разгона, [с]
(Vi-1+Vi) - расчет суммы скоростей,[км/ч]
ΔSi - приращение пути разгона автомобиля на интервале, [м]
S - суммарный путь разгона, [м]
0-1,2
0,575
1,2
0,110
0,110
1,2-3
0,214
4,2
0,242
0,352
3—6
0,464
0,723
1,075
6—6,5
0,453
12,5
0,225
1,301
Vconst =6,5
0,480
6,5
2,708
4,009
6,5--9
0,571
15,5
1,424
5,433
9—10,8
0,180
19,8
1,303
6,736
Vconst =10,8
3,000
10,8
4,500
11,236
10,8—12
0,522
22,8
1,227
12,464
12—15
0,744
2,921
15,384
15—18
0,792
3,553
18,937
18—21
0,871
6,183
25,121
Vconst =21
1,005
8,750
33,871
21—24
0,454
10,212
44,083
24—27
3,000
9,444
53,527
27—30
0,767
10,641
64,168
30—33
1,439
12,255
76,423
33—36
1,495
14,135
90,558
36—36,9
1,580
72,9
6,935
97,493
Vconst =36,9
1,692
36,9
15,375
112,868
36,9—39
1,821
75,9
29,282
142,150
Окончание таблицы 8
39—42
3,509
39,474
181,624
42—45
3,584
43,309
224,933
45—48
3,704
47,840
272,773
48—51
3,922
53,922
326,694
51—54
4,219
61,533
388,227
54—57
4,630
71,373
459,601
57—58
1,684
26,889
486,490
Vconst =58
3,000
24,167
510,657
58—61
7,937
131,173
641,830
61—64
20,833
361,690
1003,519
64—67
33,333
606,481
1610,001
67—70
38,760
737,511
2347,512
70—73
57,471
1141,443
3488,955
73—76
208,333
4311,343
7800,297
6 МОЩНОСТНОЙ БАЛАНС АВТОМОБИЛЯ
Мощностной баланс автомобиля представляет собой совокупность зависимостей мощностей на ведущих колесах автомобиля , кВт, для всех передаточных чисел трансмиссии, мощностей сопротивления дороги , [кВт], и воздуха , [кВт] от скорости движения , [км/ч].
Расчет мощности, приведенной от двигателя к колесам автомобиля, на каждой передаче , [кВт]:
(23)
Расчет мощности, приведенной от двигателя к колесам автомобиля на
1-ой, 2-ой, 3-ей и 5-ой передачах при =42 0[об/мин]:
[кВт]
Значения мощности, приведенной от двигателя к колесам на 1-ой, 2-ой, 3-ей и 5-ой передачах сводятся в таблицу 9.
Расчет мощности, приведенной от двигателя к колесам автомобиля на 4-ой передаче:
[кВт]
Значения мощности, приведенной от двигателя к колесам на 4-ой передаче сводятся в таблицу 9.
Расчет мощности, затрачиваемой на преодоление сопротивления воздуха , [кВт]:
(24)
При скорости [км/ч]:
[кВт]
Расчет мощности суммарного сопротивления дороги , [кВт]:
, (25)
где - , причем - сила, затрачиваемая на преодоление автомобилем подъема. Так как автомобиль движется по ровной горизонтальной поверхности дороги, то .
и принимаем из таблицы 4.
Расчет мощности сопротивления качению колес автомобиля по асфальтобетону при скорости 0 [км/ч]:
[кВт]
Расчет мощности сопротивления качению колес автомобиля по грунтовой дороге при скорости 0 [км/ч]:
[кВт]
Значения мощности, затрачиваемой автомобилем на сопротивление движению, сводятся в таблицу 10.
Таблица 9 – Значения мощности на колесах автомобиля УРАЛ-44202
1 передача КП и 1 передача РК:
КПД трансмиссии – ηтр =0,799
1 передача КП и 2 передача РК:
КПД трансмиссии – ηтр =0,799
Значения частот вращения ne, [об/мин]
Параметры тягового баланса автомобиля
Параметры тягового баланса автомобиля
Vа- скорость автомобиля, [км/ч]
Fк - сила тяги на калесах, [Н]
Nк - мощность на колесах, [кВт]
Vа- скорость автомобиля, [км/ч]
Fк - сила тяги на калесах, [Н]
Nк - мощность на колесах, [кВт]
0,84
79231,89
18,487
1,39
47907,65
18,498
1,14
86831,82
27,497
1,88
52502,96
27,418
1,43
93385,61
37,095
2,37
56465,72
37,173
1,73
98893,26
47,524
2,86
59795,92
47,505
2,03
103354,76
58,281
3,35
62493,57
58,154
2,33
106770,11
69,104
3,85
64558,67
69,042
2,62
109139,32
79,429
4,34
65991,22
79,556
2,92
110462,39
89,597
4,83
66791,21
89,612
3,22
110739,31
99,050
5,32
66958,65
98,950
3,51
109970,08
107,221
5,81
66493,54
107,313
3,81
108154,71
114,464
6,30
65395,87
114,443
4,11
105287,51
120,203
6,80
63662,22
120,251
4,19
104382,15
121,489
6,92
63114,79
121,321
4,41
7,29
Таблица 9 – Значения мощности на колесах автомобиля УРАЛ-44202
2 передача КП и 2 передача РК:
КПД трансмиссии – ηтр =0,799
3 передача КП и 2 передача РК:
КПД трансмиссии – ηтр =0,799
Значения частот вращения ne, [об/мин]
Параметры тягового баланса автомобиля
Параметры тягового баланса автомобиля
Vа- скорость автомобиля, [км/ч]
Fк - сила тяги на калесах, [Н]
Nк - мощность на колесах, [кВт]
Vа- скорость автомобиля, [км/ч]
Fк - сила тяги на калесах, [Н]
Nк - мощность на колесах, [кВт]
2,52
26399,68
18,480
4,79
13898,65
18,493
3,41
28931,94
27,405
6,48
15231,82
27,417
4,30
31115,63
37,166
8,17
16381,46
37,177
5,20
32950,75
47,596
9,87
17347,60
47,561
6,09
34437,30
58,256
11,56
18130,23
58,218
6,98
35575,28
68,977
13,26
18729,34
68,986
7,87
36364,69
79,497
14,95
19144,94
79,505
8,76
36805,53
89,560
16,65
19377,03
89,619
9,66
36897,80
99,009
18,34
19425,61
98,963
10,55
36641,50
107,380
20,04
19290,67
107,385
11,44
36036,62
114,516
21,73
18972,22
114,518
12,34
35081,29
120,251
23,43
18469,27
120,204
12,56
34779,62
121,342
23,87
18310,45
121,408
13,23
25,12
Таблица 9 – Значения мощности на колесах автомобиля УРАЛ-44202
4 передача КП и 2 передача РК:
КПД трансмиссии – ηтр =0,815
5 передача КП и 2 передача РК:
КПД трансмиссии – ηтр =0,799
Значения частот вращения ne, [об/мин]
Параметры тягового баланса автомобиля
Параметры тягового баланса автомобиля
Vа- скорость автомобиля, [км/ч]
Fк - сила тяги на калесах, [Н]
Nк - мощность на колесах, [кВт]
Vа- скорость автомобиля, [км/ч]
Fк - сила тяги на калесах, [Н]
Nк - мощность на колесах, [кВт]
8,57
7920,10
18,854
10,98
6056,40
18,472
11,60
8679,80
27,968
14,87
6637,33
27,416
14,63
9334,92
37,936
18,76
7138,29
37,198
17,67
9885,47
48,521
22,65
7559,29
47,561
20,70
10331,44
59,406
26,54
7900,32
58,243
23,73
10672,85
70,352
30,43
8161,39
68,986
26,77
10909,67
81,126
34,32
8342,49
79,532
29,80
11041,93
91,403
38,21
8443,62
89,620
32,83
11069,61
100,949
42,09
8464,79
98,967
35,87
10992,72
109,530
45,98
8405,99
107,363
38,90
10811,25
116,822
49,87
8267,23
114,524
41,94
10524,64
122,612
53,77
8048,06
120,207
42,72
10434,14
123,819
54,77
7978,85
121,389
44,97
57,65
Таблица 10 – Значения мощности, затрачиваемой автомобилем УРАЛ-44202 на сопротивление движению
Исходные данные для расчета: масса автомобиля – ma=14560 кг; мидель автомобиля – Sx=5,25 м2;Кв=0,637 кг/м3.
Vа, [км/ч]
Параметры сопротивления движению автомобиля
Ff1, [Н]
Nf1, [кВт]
Ff2, [Н]
Nf2, [кВт]
Nw, [кВт]
Nw+Nf1, [кВт]
Nw+Nf2, [кВт]
2568,384
428,064
2582,653
7,174
428,064
1,189
0,078
7,252
1,267
2625,459
442,3328
2,457
0,627
15,123
3,084
2682,534
22,354
442,3328
3,686
2,116
24,47
5,802
2768,147
30,757
456,6016
5,073
5,016
35,773
10,089
2896,566
40,23
485,1392
6,738
9,796
50,026
16,534
3024,986
50,416
499,408
8,323
16,928
67,344
25,251
3196,211
62,149
527,9456
10,266
26,881
89,029
37,146
3395,974
75,466
570,752
12,683
40,125
115,591
52,808
3610,006
90,25
599,2896
14,982
57,131
147,381
72,113
7 ТОПЛИВНО-ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА АВТОМОБИЛЯ
Топливно-экономическая характеристика автомобиля позволяет определять расход топлива в зависимости от скорости его движения. Она представляет собой график зависимости путевого расхода топлива от скорости автомобиля .
Значения путевого расхода топлива , [л/100км] определяют из выражения:
, (26)
где – часовой расход топлива, [кг/ч];
[г/см3]– плотность дизеля.
, (27)
где – функция зависимости удельного расхода топлива от частоты вращения коленчатого вала двигателя, [г/кВт×ч];
– суммарная мощность сопротивления движению автомобиля, [кВт];
– коэффициент, учитывающий изменение удельного расхода топлива в зависимости от коэффициента использования мощности двигателя
Для дизельного двигателя:
(28)
(29)
Определение путевого расхода топлива на 4-ой передаче по асфальтобетону:
[кг/ч]
[л/100 км]
Значения путевого расхода топлива на 4-ой передаче по асфальтобетону сводятся в таблицу 11.
Определение путевого расхода топлива на 4-ой передаче по грунту:
[кг/ч]
[л/100 км]
Значения путевого расхода топлива на 4-ой передаче по грунту сводятся в таблицу 11.
Определение путевого расхода топлива на 5-ой передаче по асфальтобетону:
[кг/ч]
[л/100 км]
Значения путевого расхода топлива на 5-ой передаче по асфальтобетону сводятся в таблицу 11.
Определение путевого расхода топлива на 5-ой передаче по грунту:
[кг/ч]
[л/100 км]
Значения путевого расхода топлива на 5-ой передаче по грунту сводятся в таблицу 11.
Таблица 11 – Значения путевого расхода топлива автомобиля УРАЛ-44202 на 4–ой передаче по асфальтобетону
Исходные данные для расчета: ηтр =0,815; rт=0,86 г/см3;f1 =0,018;
ne, [об/мин]
Vа,[км/ч]
Nf1,[кВт]
Nw, [кВт]
(NѰ+Nw)/ηтр, [кВт]
Ne,[кВт]
U
ge, [г/кВт час]
Кu
GT,[кг/час]
Qs -, [л/100км]
8.57
6.143
0.045
7.593
25.69
0.296
282.88
1.680
3,609
48.965
11.60
8.340
0.112
10.371
38.12
0.272
265.99
1.754
4.840
48.512
14.63
10.560
0.225
13.233
51.72
0.256
251.31
1.808
6.011
47.775
17.67
12.816
0.396
16.221
66.13
0.245
238.85
1.844
7.138
46.973
20.70
15.100
0.636
19.308
80.98
0.239
228.61
1.866
8.236
46.265
23.73
17.424
0.958
22.555
95.92
0.235
220.59
1.878
9.343
45.779
26.77
19.803
1.376
25.986
110.58
0.235
214.78
1.878
10.483
45.534
29.80
22.227
1.898
29.601
124.60
0.238
211.20
1.896
11.687
45.602
32.83
24.710
2.537
33.432
137.63
0.243
209.83
1.851
12.985
45.993
35.87
27.265
3.309
37.515
149.30
0.251
210.68
1.823
14.407
46.703
38.90
29.883
4.221
41.845
159.25
0.263
213.74
1.785
15.962
47.714
41.94
32.586
5.290
46.474
167.14
0.278
219.03
1.735
17.663
48.970
Таблица 11 – Значения путевого расхода топлива автомобиля УРАЛ-44202 на 4–ой передаче по грунту
Исходные данные для расчета:ηтр =0,815; rт =0,86 г/см3;f2 =0,03;
ne, [об/мин]
Vа,[км/ч]
Nf2,[кВт]
Nw, [кВт]
(NѰ+Nw)/ηтр, [кВт]
Ne,[кВт]
U
ge, [г/кВт час]
Кu
GT,[кг/час]
Qs, [л/100км]
8.57
10.238
0.045
12.618
25.69
0.491
282.88
1.191
4.252
57.698
11.60
13.900
0.112
17.193
38.12
0.451
265.99
1.273
5.821
58.352
14.63
17.600
0.225
21.871
51.72
0.423
251.31
1.336
7.343
58.358
17.67
21.361
0.396
26.695
66.13
0.404
238.85
1.382
8.809
57.968
20.70
25.167
0.636
31.660
80.98
0.391
228.61
1.412
10.223
57.425
23.73
29.041
0.958
36.808
95.92
0.384
220.59
1.431
11.622
56.948
26.77
33.006
1.376
42.185
110.58
0.381
214.78
1.437
13.021
56.588
29.80
37.045
1.898
47.783
124.60
0.383
211.20
4.432
14.451
56.388
32.83
41.183
2.537
53.644
137.63
0.390
209.83
1.416
15.939
56.453
35.87
45.442
3.309
59.818
149.30
0.401
210.68
1.389
17.504
56.742
38.90
49.805
4.221
66.290
159.25
0.416
213.74
1.351
19.147
57.234
41.94
54.311
5.290
73.130
167.14
0.438
219.03
1.302
20.863
57.842
Таблица 11 – Значения путевого расхода топлива автомобиля УРАЛ-44202 на 5–ой передаче по асфальтобетону
Исходные данные для расчета: ηтр =0,799; rт =0,86 г/см3; f1 =0,018;
ne, [об/мин]
Vа,[км/ч]
Nf1,[кВт]
Nw, [кВт]
(NѰ+Nw)/ηтр, [кВт]
Ne,[кВт]
U
ge, [г/кВт час]
Кu
GT,[кг/час]
Qs, [л/100км]
10.98
7.870
0.095
9.969
25.69
0.388
282.88
1.42
4.005
42.418
14.87
10.691
0.236
13.676
38.12
0.359
265.99
1.50
5.446
42.585
18.76
13.541
0.473
17.540
51.72
0.339
251.31
1.551
6.838
42.386
22.65
16.428
0.833
21.604
66.13
0.237
238.85
1.587
8.189
42.041
26.54
19.360
1.340
25.908
80.98
0.320
228.61
1.606
9.513
41.679
30.43
22.344
2.021
30.494
95.92
0.318
220.59
1.613
10.848
41.453
34.32
25.388
2.899
35.403
110.58
0.320
214.78
1.606
12.212
41.377
38.21
28.500
4.000
40.676
124.60
0.326
211.20
1.558
13.640
41.507
42.09
31.679
5.347
46.340
137.63
0.337
209.83
1.558
15.152
41.859
45.98
34.950
6.970
52.466
149.30
0.351
210.68
1.517
16.770
42.409
49.87
38.310
8.894
50.079
159.25
0.371
213.74
1.464
18.492
43.117
53.77
41.778
11.147
66.240
167.14
0.396
219.03
1.400
20.307
43.914
Таблица 11 – Значения путевого расхода топлива автомобиля УРАЛ-44202 на 5–ой передаче по грунту
Исходные данные для расчета: ηтр =0,799; rт =0,86 г/см3; f2 =0,03;