Динамический фактор на второй передаче будет равен:
D=[(1391,5∙21,11∙0,941/0,495)-0,55∙1,293∙6,66∙3,42]/187282,7=0,289
D=[(1361,5∙21,11∙0,941/0,495)-0,55∙1,293∙6,66∙3,82]/187282,7=0,283
D=[(1317,1∙21,11∙0,941/0,495)-0,55∙1,293∙6,66∙4,22]/187282,7=0,273
D=[(1258,5∙21,11∙0,941/0,495)-0,55∙1,293∙6,66∙4,62]/187282,7=0,261
D=[(1185,6∙21,11∙0,941/0,495)-0,55∙1,293∙6,66∙4,92]/187282,7=0,246
D=[(0∙21,11∙0,941/0,495)-0,55∙1,293∙6,66∙5,32]/187282,7=-0,001
Динамический фактор на третьей передаче будет равен:
D=[(1391,5∙12,47∙0,941/0,495)-0,55∙1,293∙6,66∙5,82]/187282,7=0,17
D=[(1361,5∙12,47∙0,941/0,495)-0,55∙1,293∙6,66∙6,42]/187282,7=0,166
D=[(1317,1∙12,47∙0,941/0,495)-0,55∙1,293∙6,66∙7,12]/187282,7=0,161
D=[(1258,5∙12,47∙0,941/0,495)-0,55∙1,293∙6,66∙7,72]/187282,7=0,153
D=[(1185,6∙12,47∙0,941/0,495)-0,55∙1,293∙6,66∙8,42]/187282,7=0,144
D=[(0∙12,47∙0,941/0,495)-0,55∙1,293∙6,66∙8,92]/187282,7=-0,002
Динамический фактор на четвертой передаче будет равен:
D=[(1391,5∙7,37∙0,941/0,495)-0,55∙1,293∙6,66∙9,82]/187282,7=0,099
D=[(1361,5∙7,37∙0,941/0,495)-0,55∙1,293∙6,66∙10,92]/187282,7=0,096
D=[(1317,1∙7,37∙0,941/0,495)-0,55∙1,293∙6,66∙122]/187282,7=0,092
D=[(1258,5∙7,37∙0,941/0,495)-0,55∙1,293∙6,66∙13,12]/187282,7=0,087
D=[(1185,6∙7,37∙0,941/0,495)-0,55∙1,293∙6,66∙14,22]/187282,7=0,081
D=[(0∙7,37∙0,941/0,495)-0,55∙1,293∙6,66∙15,12]/187282,7=-0,006
Динамический фактор на пятой передаче будет равен:
D=[(1391,5∙4,35∙0,941/0,495)-0,55∙1,293∙6,66∙16,52]/187282,7=0,053
D=[(1361,5∙4,35∙0,941/0,495)-0,55∙1,293∙6,66∙18,42]/187282,7=0,05
D=[(1317,1∙4,35∙0,941/0,495)-0,55∙1,293∙6,66∙20,32]/187282,7=0,046
D=[(1258,5∙4,35∙0,941/0,495)-0,55∙1,293∙6,66∙22,12]/187282,7=0,042
D=[(1185,6∙4,35∙0,941/0,495)-0,55∙1,293∙6,66∙242]/187282,7=0,036
D=[(0∙4,35∙0,941/0,495)-0,55∙1,293∙6,66∙25,62]/187282,7=-0,017
D=ψ±δвр∙j/g – при неустановившемся движении (j≠0);
D=ψ – при установившемся движении (j=0).
Динамический фактор зависит от скоростного режима – частоты вращения коленчатого вала двигателя n и включенной передачи. Графическое изображение зависимости D=f(V) на разных передачах называют динамической характеристикой автомобиля. Между скоростью V и частотой вращения n коленчатого вала двигателя существует зависимость:
V=2∙π∙rк∙n/iтр .
Скорость на первой передаче будет равна:
V=2∙3,14∙0,495∙1448/35,74=2 м/мин
V=2∙3,14∙0,495∙1611/35,74=2,2 м/мин
V=2∙3,14∙0,495∙1774/35,74=2,5 м/мин
V=2∙3,14∙0,495∙1937/35,74=2,7 м/мин
V=2∙3,14∙0,495∙2100/35,74=2,9 м/мин
V=2∙3,14∙0,495∙2241/35,74=3,1 м/мин
Скорость на второй передаче будет равна:
V=2∙3,14∙0,495∙1448/21,11=3,4 м/мин
V=2∙3,14∙0,495∙1611/21,11=3,8 м/мин
V=2∙3,14∙0,495∙1774/21,11=4,2 м/мин
V=2∙3,14∙0,495∙1937/21,11=4,6 м/мин
V=2∙3,14∙0,495∙2100/21,11=4,9 м/мин
V=2∙3,14∙0,495∙2241/21,11=5,3 м/мин
Скорость на третьей передаче будет равна:
V=2∙3,14∙0,495∙1448/12,47=5,8 м/мин
V=2∙3,14∙0,495∙1611/12,47=6,4 м/мин
V=2∙3,14∙0,495∙1774/12,47=7,1 м/мин
V=2∙3,14∙0,495∙1937/12,47=7,7 м/мин
V=2∙3,14∙0,495∙2100/12,47=8,4 м/мин
V=2∙3,14∙0,495∙2241/12,47=8,9 м/мин
Скорость на четвертой передаче будет равна:
V=2∙3,14∙0,495∙1448/7,37=9,8 м/мин
V=2∙3,14∙0,495∙1611/7,37=10,9 м/мин
V=2∙3,14∙0,495∙1774/7,37=12 м/мин
V=2∙3,14∙0,495∙1937/7,37=13,1 м/мин
V=2∙3,14∙0,495∙2100/7,37=14,2 м/мин
V=2∙3,14∙0,495∙2241/7,37=15,1 м/мин
Скорость на пятой передаче будет равна:
V=2∙3,14∙0,495∙1448/4,35=16,5 м/мин
V=2∙3,14∙0,495∙1611/4,35=18,4 м/мин
V=2∙3,14∙0,495∙1774/4,35=20,3 м/мин
V=2∙3,14∙0,495∙1937/4,35=22,1 м/мин
V=2∙3,14∙0,495∙2100/4,35=24 м/мин
V=2∙3,14∙0,495∙2241/4,35=25,6 м/мин
Таблица 2.
| Передача | V,м/с | n,мин-1 | Мк, Н∙м | Рк, Н | Рw, Н | D, при | |
| Г=1 | Г=2 | ||||||
| 1 | 2 | 1448 | 1391,5 | 91767,3 | 18,95 | 0,49 | 0,245 |
| 2,2 | 1611 | 1361,5 | 89788,8 | 22,92 | 0,479 | 0,24 | |
| 2,5 | 1774 | 1317,1 | 86860,7 | 29,60 | 0,464 | 0,232 | |
| 2,7 | 1937 | 1258,5 | 82996,1 | 34,53 | 0,443 | 0,221 | |
| 2,9 | 2100 | 1185,6 | 78188,5 | 39,83 | 0,417 | 0,209 | |
| 3,1 | 2241 | 0 | 0 | 45,52 | 0 | -0 | |
| 2 | 3,4 | 1448 | 1391,5 | 54203,1 | 54,75 | 0,289 | 0,145 |
| 3,8 | 1611 | 1361,5 | 53034,5 | 68,39 | 0,283 | 0,141 | |
| 4,2 | 1774 | 1317,1 | 51305 | 83,55 | 0,273 | 0,137 | |
| 4,6 | 1937 | 1258,5 | 49022,3 | 100,22 | 0,261 | 0,131 | |
| 4,9 | 2100 | 1185,6 | 46182,7 | 113,72 | 0,246 | 0,123 | |
| 5,3 | 2241 | 0 | 0 | 133,04 | -0,001 | 0 | |
| 3 | 5,8 | 1448 | 1391,5 | 32015,5 | 159,33 | 0,17 | 0,085 |
| 6,4 | 1611 | 1361,5 | 31325,2 | 194 | 0,166 | 0,083 | |
| 7,1 | 1774 | 1317,1 | 30303,7 | 238,75 | 0,161 | 0,08 | |
| 7,7 | 1937 | 1258,5 | 28955,4 | 280,81 | 0,153 | 0,077 | |
| 8,4 | 2100 | 1185,6 | 27278,2 | 334,19 | 0,144 | 0,072 | |
| 8,9 | 2241 | 0 | 0 | 375,16 | -0,002 | -0,001 | |
| 4 | 9,8 | 1448 | 1391,5 | 18910,2 | 454,87 | 0,099 | 0,049 |
| 10,9 | 1611 | 1361,5 | 18502,5 | 562,71 | 0,096 | 0,048 | |
| 12 | 1774 | 1317,1 | 17899,1 | 682,02 | 0,092 | 0,046 | |
| 13,1 | 1937 | 1258,5 | 17102,8 | 812,79 | 0,087 | 0,043 | |
| 14,2 | 2100 | 1185,6 | 16112,1 | 955,02 | 0,081 | 0,04 | |
| 15,1 | 2241 | 0 | 0 | 1079,91 | -0,006 | -0,003 | |
| 5 | 16,5 | 1448 | 1391,5 | 11169,5 | 1289,45 | 0,053 | 0,026 |
| 18,4 | 1611 | 1361,5 | 10928,7 | 1603,51 | 0,05 | 0,025 | |
| 20,3 | 1774 | 1317,1 | 10572,3 | 1951,76 | 0,046 | 0,023 | |
| 22,1 | 1937 | 1258,5 | 10101,9 | 2313,24 | 0,042 | 0,021 | |
| 24 | 2100 | 1185,6 | 9516,7 | 2728,09 | 0,036 | 0,018 | |
| 25,6 | 2241 | 0 | 0 | 3103,95 | -0,017 | -0,08 | |
1.5.4 Краткий анализ полученных данных
С помощью динамической характеристики можно решать различные задачи, возникающие при эксплуатации автомобиля.
Поэтому после построения характеристики, обязательно должен быть выполнен ее анализ с использованием конкретных полученных данных и рассмотрены возможные случаи применения в реальных условиях эксплуатации автомобиля.
1. Автомобиль будет работать в заданных дорожных условиях, характеризуемых приведенным коэффициентом дорожных сопротивлений ψ1=0,03, ψ2=0,04, ψ3=0,05, максимальные скорости он сможет развивать 24 м/с со значениями коэффициента Г=1 и Г=2.
2. Определить значение динамического фактора Dφ, ограничиваемое сцеплением φсц ведущих колес с дорогой.
Для автомобиля с задними ведущими колесами:
Dφ= φсц∙λк-Рw/G
где: λк – коэффициент нагрузки ведущих колес.
Dφ=0,7∙0,7-2728,1/187282,7=0,475
3. Определим из динамической характеристики:
- максимальную скорость при установившемся движении в наиболее типичных для данного вида автомобиля дорожных условиях. Скорость будет равна: V=24 м/с. Значения f при этом для различных дорожных условий принимаются из соотношения:
ψ=(1,2…1,3)∙f
ψ=0,03
ψ=0,04
ψ=0,05
- динамический фактор на прямой передаче при наиболее употребительной для данного автомобиля скорости движения равен: D=0,036.
- максимальное значение динамического фактора на прямой передаче D=0,053 и соответствующая скорость движения V=16,5 м/с.
- максимальное значение динамического фактора на низшей передаче D=0,49.
- максимальные значения динамического фактора на промежуточных передачах: D=0,289 – для второй передачи, D=0,17 - для третей передачи, D=0,099 - для четвертой передачи.
Одна из важнейших народнохозяйственных задач на современном этапе развития – снижение расхода топлива при работе автотранспортных средств.
Эта задача приобретает особую актуальность, если учесть, что по объёму перевозок грузов и пассажиров автомобильный транспорт занимает первое место среди всех других видов транспорта. Автомобильный транспорт потребляет примерно 15% энергоресурсов или почти 20 млн. т. условного топлива, при этом затраты на него при эксплуатации достигают 25…35% стоимости перевозок. На расход горючего при работе автотранспорта в той или иной степени влияет множество конструктивных, технических, эксплуатационных и других факторов и показателей.
Одним из основных измерителей топливной экономичности как эксплуатационного свойства принято считать количество топлива Qs, расходуемое на 100 км пути при равномерном движении с определённой скоростью в заданных дорожных условиях.
Расход топлива, л/100 км:
Qs=Qмгн∙ti,
где: Qмгн – мгновенный расход топлива двигателем автомобиля, л;
Qsi=(gei∙Nei/103∙ρт)∙(100/3.6∙Vi),
где: gei – удельный расход топлива, соответствующий данному режиму работы двигателя, г/кВт∙ч.
Nei – мощность, развиваемая двигателем при работе автомобиля в рассматриваемых условиях, кВт; ρт – плотность топлива, кг/л, равная 0,85; Vi – скорость движения автомобиля, м/с.
ti=100/(3.6∙Vi)
ti=100/(3.6∙16,5)=1,7 ч
ti=100/(3.6∙18,4)= 1,5 ч
ti=100/(3.6∙20,3)=1,4 ч
ti=100/(3.6∙22,1)=1,3 ч
ti=100/(3.6∙24)=1,2 ч
ti=100/(3.6∙25,6)=1,1 ч
Мощность двигателя Nei, затрачиваемая на преодоление сопротивления дороги Рψ и воздуха Pw (в Н):
Nei=[( Рψ+ Pw)∙ Vi]/103∙ηтр,
Nei=[(5618,5+2728,1)∙16,5]/1000∙0,876=157,1
Nei=[(5618,5+2728,1)∙18,4]/1000∙0,876=175,2
Nei=[(5618,5+2728,1)∙20,3]/1000∙0,876=193,3
Nei=[(5618,5+2728,1)∙22,1]/1000∙0,876=210,5
Nei=[(5618,5+2728,1)∙24]/1000∙0,876=228,6
Nei=[(5618,5+2728,1)∙25,6]/1000∙0,876=243,8
Nei=[(7491,3+2728,1)∙16,5]/1000∙0,876=192,4
Nei=[(7491,3+2728,1)∙18,4]/1000∙0,876=214,5
Nei=[(7491,3+2728,1)∙20,3]/1000∙0,876=236,7
Nei=[(7491,3+2728,1)∙22,1]/1000∙0,876=257,7
Nei=[(7491,3+2728,1)∙24]/1000∙0,876=279,8
Nei=[(7491,3+2728,1)∙25,6]/1000∙0,876=298,5