Синтез и анализ эксплуатационных параметров автомобиля (стр. 4 из 6)

- используя таблицу 5, построить на левом поле кривую d = f

; «сеточные» значения «второй» слева вертикальной шкалы, одинаковые со значениями 0,2; 0,4; 0,8; на левой шкале, соединить диагоналями с такими же значениями на верхней левой шкале, соединить диагоналями с такими же значениями на верхней левой шкале , а лучами, - с полюсом в нижнем левом углу, имеющим координаты j_хт = 10 м/с² и d, D_o, j_u, y, l = 0;

- используя данные технической характеристики, определить значения коэффициента нормальной нагрузки ведущих колес неполноприводного автомобиля l_о в снаряженном и l_q в полностью груженом состоянии, полученное значение l_о в масштабе левой вертикальной шкалы отложить на второй справа вертикальной шкале (при Г = 1), а l_q - на вертикальной шкале, проходящей через значение

Г_q = 1 +

;

полученные точки соединить прямой линией;

- принимая удобные для отчета и построения графика значения для отчета и построения графика значения Г_i > Г_q, рассчитать значения

(2.4)

и построить гиперболическую часть графика l = f(Г).

Графики j_хт = f (j_u, t), u_ат = f (j_хт, t) и s_тс = f (u_ат, t), характеризующие тормозную часть динамического паспорта автомобиля, строим после графоаналитического определения показателей эффективности автомобиля в тяговом режиме.

Графическое определение рабочей скорости и расчет показателей эффективности

Поскольку необходимое условие ускоренного и равномерного движения груженого автомобиля имеет вид

, (2.5)

а графики D_o = f (u_т) рассчитаны и построены при Г=1, то при любых значениях Г > 1 значения динамического фактора груженого автомобиля по двигателю

, (2.15)

сравниваемые со значением коэффициента y, можно определить по графикам D_o = f (u_т), изменяя масштаб их ординат в Г раз. Множество таких масштабов при фиксированных значениях y на правой шкале образует лучи – линии одинаковых значений D_г = y при разных значениях Г. Поэтому известные значения Г и y, отмечаемые соответственно на верхней (или нижней) и правой шкалах входными стрелками и последующими пунктирными линиями по вертикале и лучу до точки пересечения друг с другом, определяют ординату D_г, переносимую по горизонтальной пунктирной лини до пересечения с правой кривой D_o = f (u_т), и далее до правой шкалы левого поля. Эта точка на правой шкале (шкале времени в тормозной части паспорта) является первым «входом» D_г в график количественного учета буксования d = f (D_г/j_ul) в рабочей скорости u_а. Еще два «входа» в этот график (l и j_uс, j_uм или j_uмз) определяются проектированием по горизонталям точки пересечения вертикали Г с кривой l на правом поле точки пересечения графика j_uс, j_uм или j_uмз = f (u_т)с пунктирной вертикалью, проходящей через точку пересечения пунктирной горизонтали D_г с правой кривой D_o = f (u_т).

Таким образом, на правой шкале левого поля получается три входа в график количественного учета сомножителя (1 - d) в формуле (2.1). Этот сомножитель можно определить двойным графическим делением на левом поле: ординату D_г (делимое) спроектировать по горизонтали, а ординату j_u (делитель) – по лучу, точку их пересечения спроектировать по вертикали на верхнюю шкалу, полученный на ней промежуточный результат D_г/j_u перенести по диагональной сетке на правую шкалу, полученную ординату спроектировать по горизонтали до пересечения с лучом из ординаты l, а точку их пересечения спроектировать по вертикали до пересечения с кривой d. Эта точка делит проходящую через нее единичную вертикаль на нижнюю d и верхнюю (1 - d) части. Графическое умножение (1 - d) на значение u_т, определенное аргументом точки пересечения правой (или любой) кривой D_o с горизонталью ключа пользования, обеспечивает лучевая номограмма в верхней части центрального поля скоростей. Луч, уходящий в полюс из найденного значения u_т, аргументом точки пересечения с горизонталью, проходящей через значение d на кривой, определяет рабочую скорость u_а, а проходящая через нее вертикаль – значения N_e и h_е на нижней части центрального поля. Следовательно, при известной массе m_г все показатели формулы (2.4) оказываются известными и позволяют рассчитать значение КПД автомобиля h_а и себестоимость его полезной работы С_а по формуле (2.8). Однако до графического определения рабочих скоростей и последующего расчета показателей эффективности необходимо конкретизировать условия автоперевозок и задать соответствующие им состояния дорожного покрытия (j_uс, j_uм или j_uмз) и значения коэффициентов y и Г. Результаты такого графоаналитического прогноза эффективности автомобиля можно оформить таблицей 7.

Таблица 7 Прогноз эффективности автомобиля

Условия	f	i	ψ	Г	λ	Va	φv	ηe	Ne	Na	ηa	Ca
1	0,02	0	0,02	2	0,68	86	0,38	0,28	108	28,12	0,073	127,85
2	0,019	0,01	0,02	2,4	0,75	78	0,24	0,275	106	26,81	0,066	122,35
3	0,008	0,012	0,02	3	0,67	66	0,12	0,27	98	22,90	0,059	121,81

В строке 1 условия перевозок можно принять наиболее благоприятными (y = f £ 0,02, Г = Г_q и j = j_uс), в строке 2 вместо i = 0 i_max, а в строке 3 экстремальными, но обеспечивающими условие. При этом ключ пользования на листе 2 можно изобразить стрелками и пунктирными линиями только для одного, наиболее важного варианта, обоснованного текстовой частью.

Значения экономических и эксплуатационных показателей (Ц_тм, а, Б_а, З_от, П_а, g, L, b) можно принять ориентировочными, в том числе а » 0,4, П_а = 0, g = b = 1 и j = 0.

3. Оценка динамичности автомобиля

Расчет, построение и анализ характеристик разгона

При заданных значениях коэффициентов Г и y текущие значения максимально возможных ускорений j = f(u_т) на всех передачах проще определять расчетом по формуле

(3.1)

после расчета значений коэффициента d_вр.

Для расчета текущих значений D_г, входящих в уравнение движения (3.1), достаточно переписать значения D_о из таблицы 4 в таблицу 8 и разделить их согласно (2.15) на заданное значение коэффициента нормальной загрузки автомобиля или автопоезда Г.

Текущие значения теоретической скорости u_т, соответствующие текущим значениям D_о, D_г и j, тоже надо переписать из таблицы 2.1 в таблицу 3.1 и использовать их при построении графика ускорений j = f(u_т) на листе миллиметровой бумаги формата А 4. После этого время t_p и путь s_p разгона можно определить графоаналитическим методом Е.А. Чудакова и Н.А. Яковлева.

Если часть шкалы скорости u_т для каждой передачи разделить на n = 5 – 7 удобных для отсчета одинаковых интервалов

u_n = u_n - u_n-1 (3.2)

со средними значениями скорости

u_{n ср} = 0,5 (u_n-1 + u_n), (3.3)

то в каждом интервале и на всех передачах можно графически определить

средние ускорения

j_n,ср = 0,5 (j_n-1 + j_n), (3.4)

а также время разгона

(3.5)

и путь разгона

S_n = u_n-1× + 0,5 j_n,ср ² = u_{n ср}× . (3.6)

Таблица. Результаты графоаналитического определения характеристик разгона автомобиля ЗИЛ-431410 при Г =2,4, y = 0,02.

Передача	Uk	δвр	Do	Dг	i	Vт	in	iср	∆tn	Vn ср	∆Sn
1	7,44	3,25	0,62	0,26	0,72	12,21	0,72	0,72	0,53	12,21	6,43
	7,44	3,25	0,67	0,28	0,78	11,46	0,78	0,75	1,01	11,84	11,91
	7,44	3,25	0,72	0,30	0,84	10,71	0,84	0,81	0,93	11,08	10,32
	7,44	3,25	0,75	0,31	0,88	9,95	0,88	0,86	0,88	10,33	9,06
	7,44	3,25	0,78	0,32	0,92	9,20	0,92	0,90	0,84	9,58	8,02
	7,44	3,25	0,80	0,33	0,94	8,44	0,94	0,93	0,81	8,82	7,16
	7,44	3,25	0,81	0,34	0,95	7,69	0,95	0,95	0,40	8,07	3,21
2	4,1	1,71	0,34	0,14	0,69	22,21	0,69	0,69	0,99	22,21	22,02
	4,1	1,71	0,37	0,15	0,76	20,84	0,76	0,73	1,89	21,52	40,63
	4,1	1,71	0,39	0,16	0,82	19,47	0,82	0,79	1,73	20,15	34,96
	4,1	1,71	0,41	0,17	0,87	18,10	0,87	0,84	1,63	18,78	30,53
	4,1	1,71	0,43	0,18	0,90	16,73	0,90	0,89	1,55	17,41	26,96
	4,1	1,71	0,44	0,18	0,93	15,35	0,93	0,92	1,50	16,04	24,00
	4,1	1,71	0,44	0,18	0,94	13,98	0,94	0,94	0,73	14,67	10,74
3	2,29	1,25	0,18	0,08	0,44	39,62	0,44	0,44	2,80	39,62	110,93
	2,29	1,25	0,20	0,08	0,49	37,17	0,49	0,46	5,26	38,39	201,96
	2,29	1,25	0,21	0,09	0,54	34,72	0,54	0,52	4,73	35,95	170,02
	2,29	1,25	0,23	0,09	0,58	32,28	0,58	0,56	4,36	33,50	146,15
	2,29	1,25	0,23	0,10	0,61	29,83	0,61	0,60	4,11	31,06	127,55
	2,29	1,25	0,24	0,10	0,63	27,39	0,63	0,62	3,93	28,61	112,57
	2,29	1,25	0,25	0,10	0,65	24,94	0,65	0,64	1,91	26,17	50,09
4	1,47	1,13	0,10	0,04	0,19	61,72	0,19	0,19	10,17	61,72	627,45
	1,47	1,13	0,11	0,05	0,23	57,91	0,23	0,21	18,04	59,81	1079,27
	1,47	1,13	0,12	0,05	0,28	54,10	0,28	0,26	14,92	56,00	835,47
	1,47	1,13	0,13	0,06	0,31	50,29	0,31	0,29	13,00	52,19	678,63
	1,47	1,13	0,14	0,06	0,34	46,48	0,34	0,32	11,76	48,38	568,92
	1,47	1,13	0,15	0,06	0,36	42,67	0,36	0,35	10,94	44,57	487,57
	1,47	1,13	0,15	0,06	0,37	38,86	0,37	0,37	5,21	40,76	212,27
5	1	1,08	0,03	0,01	-0,06	90,90	-0,06	-0,06	0,00	90,90	0,00
	1	1,08	0,05	0,02	-0,01	85,29	-0,01	-0,03	0,00	88,10	0,00
	1	1,08	0,06	0,02	0,04	79,68	0,04	0,02	355,85	82,48	29351,69
	1	1,08	0,07	0,03	0,08	74,07	0,08	0,06	99,42	76,87	7642,82
	1	1,08	0,08	0,03	0,11	68,46	0,11	0,09	61,38	71,26	4374,12
	1	1,08	0,08	0,03	0,13	62,85	0,13	0,12	46,50	65,65	3052,95
	1	1,08	0,09	0,04	0,15	57,23	0,15	0,14	19,47	60,04	1168,72

Тогда расчетное время разгона