Таблица 2.1 Результаты расчетов внешней скоростной характеристики
№ п/п | n, об/мин | , кВт | , кВт | , | , |
1 | 600 | 4,40 | 4,63 | 70,06 | 73,75 |
2 | 800 | 6,21 | 6,54 | 74,16 | 78,06 |
3 | 1000 | 8,17 | 8,60 | 78,06 | 82,17 |
4 | 1200 | 10,24 | 10,78 | 81,53 | 85,82 |
5 | 1400 | 12,43 | 13,08 | 84,83 | 89,29 |
6 | 1600 | 14,69 | 15,46 | 87,72 | 92,34 |
7 | 1800 | 17,03 | 17,93 | 90,39 | 95,15 |
8 | 2000 | 19,41 | 20,43 | 92,72 | 97,60 |
9 | 2200 | 21,83 | 22,98 | 94,80 | 99,79 |
10 | 2400 | 24,26 | 25,54 | 96,58 | 101,66 |
11 | 2600 | 26,69 | 28,09 | 98,08 | 103,24 |
12 | 2800 | 29,09 | 30,62 | 99,26 | 104,48 |
13 | 3000 | 31,45 | 33,11 | 100,16 | 105,43 |
14 | 3200 | 33,75 | 35,53 | 100,77 | 106,07 |
15 | 3400 | 35,97 | 37,86 | 101,08 | 106,40 |
16 | 3600 | 38,09 | 40,09 | 101,07 | 106,39 |
17 | 3800 | 40,10 | 42,21 | 100,82 | 106,13 |
18 | 4000 | 41,98 | 44,19 | 100,27 | 105,55 |
19 | 4200 | 43,70 | 46,00 | 99,41 | 104,64 |
20 | 4400 | 45,25 | 47,63 | 98,26 | 103,43 |
21 | 4600 | 46,62 | 49,07 | 96,83 | 101,93 |
22 | 4800 | 47,78 | 50,29 | 95,10 | 100,11 |
23 | 5000 | 48,71 | 51,27 | 93,08 | 97,98 |
24 | 5200 | 49,40 | 52,00 | 90,76 | 95,54 |
25 | 5400 | 49,82 | 52,44 | 88,15 | 92,79 |
26 | 5600 | 49,97 | 52,60 | 85,25 | 89,74 |
27 | 5800 | 49,82 | 52,44 | 82,07 | 86,39 |
28 | 6000 | 49,35 | 51,95 | 78,58 | 82,72 |
По рассчитанным значениям строим внешнюю скоростную характеристику (рисунок 2.1).
Рисунок 2.1 Внешняя скоростная характеристика двигателя
3 Оценка тягово-скоростных свойств автомобиля
3.1 Тяговая характеристика автомобиля
С целью решения уравнения движения автомобиля методом силового баланса, представим его в виде:
; | (3.1) |
где – сила тяги, приложенная к ведущим колесам;
– сила сопротивления качению; – сила сопротивления подъема; – сила сопротивления воздуха; – сила сопротивления разгону.Полученное уравнение называют уравнением силового (или тягового) баланса. Уравнение силового баланса показывает, что сумма всех сил сопротивления движению в любой момент времени равна окружной силе на ведущих колесах автомобиля.
Уравнение позволяет определить величину окружной силы, развиваемой на ведущих колесах автомобиля, и установить, как она распределяется по различным видам сопротивлений.
Графическое изображение уравнения силового (тягового) баланса в координатах “окружная сила - скорость”, называется тяговой характеристикой автомобиля.
3.1.1 Построение графика тяговой характеристики
Определим значения окружной силы , в зависимости от скорости, при движении автомобиля на различных передачах:
. | (3.2) |
В данном уравнении эффективный крутящий момент
является функцией от оборотов коленчатого вала ne. Значение эффективного крутящего момента в зависимости от оборотов коленчатого вала ne определяется по внешней скоростной характеристике двигателя.В предположении отсутствия буксования сцепления и ведущих колес автомобиля связь между частотой вращения коленчатого вала двигателя ne и скоростью V находится из соотношения:
; | (3.3) |
где i – номер передачи.
Производим расчеты значений окружной силы и скорости Vi для различных оборотов коленчатого вала в диапазоне от nemin до nemax на различных передачах коробки передач.
Н; |
км/ч. |
Для следующих значений
на i-той передаче расчеты ведем аналогично. Результаты расчетов заносим в таблицу 3.1. Полученные значения наносим на тяговую характеристику.Определим силу сопротивления качению
в зависимости от скорости движения автомобиля: ; | (3.4) |
где fo – коэффициент сопротивления качению при движении автомобиля с малой скоростью (при расчетах используем значение fo = 0,012).
Cилу сопротивления подъема
принимаем равной нулю, так как рассматриваем движение автомобиля на дороге без уклона.Определим силу сопротивления воздуха
в зависимости от скорости движения автомобиля:. | (3.5) |
Производим расчеты:
Н; | |
Н. |
Последующие расчеты ведем аналогично. Результаты расчетов заносим в таблицу 3.2. Полученные значения наносим на тяговую характеристику.
Таблица 3.1 Результаты расчетов окружной силы
№ п/п | n, об/мин | 1-я передача | 2-я передача | 3-я передача | 4-я передача | 5-я передача | |||||
V1, км/ч | Pk1, Н | V2, км/ч | Pk2, Н | V3, км/ч | Pk3, Н | V4, км/ч | Pk4, Н | V5, км/ч | Pk5, Н | ||
1 | 600 | 4,531 | 3236,7 | 8,449 | 1735,9 | 12,142 | 1208 | 17,509 | 837,7 | 21,016 | 697,9 |
2 | 800 | 6,042 | 3426,1 | 11,266 | 1837,5 | 16,189 | 1278,7 | 23,346 | 886,7 | 28,021 | 738,8 |
3 | 1000 | 7,552 | 3606,3 | 14,082 | 1934,1 | 20,236 | 1345,9 | 29,182 | 933,3 | 35,026 | 777,6 |
4 | 1200 | 9,063 | 3766,6 | 16,899 | 2020,1 | 24,283 | 1405,8 | 35,019 | 974,8 | 42,031 | 812,2 |
5 | 1400 | 10,573 | 3919,1 | 19,715 | 2101,8 | 28,331 | 1462,7 | 40,855 | 1014,3 | 49,037 | 845 |
6 | 1600 | 12,084 | 4052,6 | 22,532 | 2173,4 | 32,378 | 1512,5 | 46,692 | 1048,8 | 56,042 | 873,8 |
7 | 1800 | 13,594 | 4176 | 25,348 | 2239,6 | 36,425 | 1558,5 | 52,528 | 1080,7 | 63,047 | 900,4 |
8 | 2000 | 15,105 | 4283,6 | 28,165 | 2297,3 | 40,472 | 1598,7 | 58,365 | 1108,6 | 70,052 | 923,6 |
9 | 2200 | 16,615 | 4379,7 | 30,981 | 2348,8 | 44,52 | 1634,6 | 64,201 | 1133,5 | 77,058 | 944,4 |
10 | 2400 | 18,126 | 4461,9 | 33,798 | 2393 | 48,567 | 1665,2 | 70,038 | 1154,8 | 84,063 | 962,1 |
11 | 2600 | 19,636 | 4531,2 | 36,614 | 2430,1 | 52,614 | 1691,1 | 75,874 | 1172,7 | 91,068 | 977 |
12 | 2800 | 21,147 | 4585,8 | 39,431 | 2459,4 | 56,661 | 1711,5 | 81,711 | 1186,8 | 98,073 | 988,8 |
13 | 3000 | 22,657 | 4627,3 | 42,247 | 2481,7 | 60,709 | 1727 | 87,547 | 1197,6 | 105,079 | 997,8 |
14 | 3200 | 24,168 | 4655,5 | 45,064 | 2496,8 | 64,756 | 1737,5 | 93,383 | 1204,9 | 112,084 | 1003,8 |
15 | 3400 | 25,678 | 4669,8 | 47,88 | 2504,4 | 68,803 | 1742,8 | 99,22 | 1208,6 | 119,089 | 1006,9 |
16 | 3600 | 27,189 | 4669,4 | 50,696 | 2504,2 | 72,85 | 1742,7 | 105,056 | 1208,4 | 126,094 | 1006,8 |
17 | 3800 | 28,699 | 4657,8 | 53,513 | 2498 | 76,898 | 1738,4 | 110,893 | 1205,4 | 133,1 | 1004,3 |
18 | 4000 | 30,21 | 4632,4 | 56,329 | 2484,4 | 80,945 | 1728,9 | 116,729 | 1198,9 | 140,105 | 998,8 |
19 | 4200 | 31,72 | 4592,7 | 59,146 | 2463,1 | 84,992 | 1714 | 122,566 | 1188,6 | 147,11 | 990,3 |
20 | 4400 | 33,231 | 4539,6 | 61,962 | 2434,6 | 89,039 | 1694,2 | 128,402 | 1174,8 | 154,115 | 978,8 |
21 | 4600 | 34,741 | 4473,5 | 64,779 | 2399,1 | 93,087 | 1669,6 | 134,239 | 1157,7 | 161,121 | 964,6 |
22 | 4800 | 36,252 | 4393,6 | 67,595 | 2356,3 | 97,134 | 1639,7 | 140,075 | 1137,1 | 168,126 | 947,3 |
23 | 5000 | 37,762 | 4300,2 | 70,412 | 2306,2 | 101,181 | 1604,9 | 145,912 | 1112,9 | 175,131 | 927,2 |
24 | 5200 | 39,273 | 4193,1 | 73,228 | 2248,8 | 105,228 | 1564,9 | 151,748 | 1085,2 | 182,136 | 904,1 |
25 | 5400 | 40,783 | 4072,5 | 76,045 | 2184,1 | 109,276 | 1519,9 | 157,585 | 1054 | 189,142 | 878,1 |
26 | 5600 | 42,294 | 3938,5 | 78,861 | 2112,2 | 113,323 | 1469,9 | 163,421 | 1019,3 | 196,147 | 849,2 |
27 | 5800 | 43,804 | 3791,6 | 81,678 | 2033,4 | 117,37 | 1415,1 | 169,258 | 981,3 | 203,152 | 817,5 |
28 | 6000 | 45,314 | 3630,3 | 84,494 | 1947 | 121,417 | 1354,9 | 175,094 | 939,5 | 210,157 | 782,8 |
Таблица 3.2 Результаты расчетов сил сопротивления дороги (качения) и воздуха