mсц=mR2*ma2=1,3*2450=3185 кг;
Минимальное передаточное число трансмиссии определяется по формуле:
; ,откуда
,где
– угловая скорость вращения вала двигателя при максимальной скорости движения; – радиус качения колес; – максимальная скорость автомобиля. ,где
– угловая скорость вращения вала двигателя при максимальной мощности; .Определение диапазона передаточных чисел трансмиссии
Диапазон передаточных чисел трансмиссии равен отношению максимального передаточного числа трансмиссии к минимальному передаточному числу трансмиссии
.1.4 Тягово-динамические характеристики автомобиля
1.4.1 Тяговый баланс, динамический фактор, мощностной баланс и ускорение при разгоне автомобиля
Проведем необходимые расчеты для построения графиков тягового баланса, динамической характеристики, ускорений при разгоне и мощностного баланса автомобиля.
Расчётные формулы:
Пересчёт угловой скорости вращения коленчатого вала двигателя в скорость автомобиля:
,где
– передаточное число i-й ступени КПП; – передаточное число главной передачи.Сила сопротивления качению:
,где fo – коэффициент сопротивления качения при малых скоростях.
Сила сопротивления воздуха:
Сила сопротивления движению:
,где Кс=0,95 – коэффициент подкапотных потерь.
Сила тяги на колёсах:
Динамический фактор:
Ускорение при разгоне:
,где f – коэффициент сопротивления качению; f=f0(1+0,0003*Va) при Va>15 м/с; f=f0 при Va<15 м/с; g=9.81 м/с – ускорение свободного падения;
– коэффициент учёта вращающихся масс ,где Iе – момент инерции вращающихся частей двигателя;
Iк – момент инерции i-ro колеса.
Мощность на колёсах:
Мощность сопротивления воздуха:
Мощность сопротивления качению:
Полученные данные заносим в табл. 1.4. – 1.8.
Таблица 1.4. Тяговая сила на колесах
n, мин | V1, м/с | Fk1, Н | V2, м/с | Fk2, Н | V3, м/с | Fk3,Н | V4,м/с | Fk4,Н | Va5,м/с | Fk5,Н |
1000 | 1,595 | 7994 | 2,76 | 4619 | 4,65 | 2743,72 | 5,96 | 2139,71 | 7,51 | 1697,55 |
1200 | 1,914 | 8148 | 3,31 | 4708 | 5,58 | 2796,42 | 7,15 | 2180,80 | 9,01 | 1730,16 |
1400 | 2,233 | 8281 | 3,86 | 4785 | 6,51 | 2842,09 | 8,34 | 2216,42 | 10,51 | 1758,41 |
1600 | 2,552 | 8393 | 4,42 | 4850 | 7,43 | 2880,73 | 9,53 | 2246,55 | 12,02 | 1782,32 |
1800 | 2,871 | 8486 | 4,97 | 4903 | 8,36 | 2912,35 | 10,73 | 2271,21 | 13,52 | 1801,88 |
2000 | 3,190 | 8557 | 5,52 | 4944 | 9,29 | 2936,94 | 11,92 | 2290,39 | 15,02 | 1817,10 |
2200 | 3,509 | 8608 | 6,07 | 4974 | 10,22 | 2954,50 | 13,11 | 2304,09 | 16,52 | 1827,97 |
2400 | 3,827 | 8639 | 6,62 | 4992 | 11,15 | 2965,04 | 14,30 | 2312,31 | 18,02 | 1834,49 |
2600 | 4,146 | 8649 | 7,18 | 4997 | 12,08 | 2968,56 | 15,49 | 2315,05 | 19,53 | 1836,66 |
2800 | 4,465 | 8639 | 7,73 | 4992 | 13,01 | 2965,04 | 16,68 | 2312,31 | 21,03 | 1834,49 |
3000 | 4,784 | 8608 | 8,28 | 4974 | 13,94 | 2954,50 | 17,88 | 2304,09 | 22,53 | 1827,97 |
3200 | 5,103 | 8557 | 8,83 | 4944 | 14,87 | 2936,94 | 19,07 | 2290,39 | 24,03 | 1817,10 |
3400 | 5,422 | 8486 | 9,38 | 4903 | 15,80 | 2912,35 | 20,26 | 2271,21 | 25,53 | 1801,88 |
3600 | 5,741 | 8393 | 9,94 | 4850 | 16,73 | 2880,73 | 21,45 | 2246,55 | 27,04 | 1782,32 |
3800 | 6,060 | 8281 | 10,49 | 4785 | 17,66 | 2842,09 | 22,64 | 2216,42 | 28,54 | 1758,41 |
4000 | 6,379 | 8148 | 11,04 | 4708 | 18,59 | 2796,42 | 23,83 | 2180,80 | 30,04 | 1730,16 |
4200 | 6,698 | 7994 | 11,59 | 4619 | 19,52 | 2743,72 | 25,03 | 2139,71 | 31,54 | 1697,55 |
4400 | 7,017 | 7820 | 12,14 | 4518 | 20,45 | 2684,00 | 26,22 | 2093,13 | 33,05 | 1660,60 |
4600 | 7,336 | 7626 | 12,70 | 4406 | 21,37 | 2617,25 | 27,41 | 2041,08 | 34,55 | 1619,30 |
4800 | 7,655 | 7411 | 13,25 | 4282 | 22,30 | 2543,47 | 28,60 | 1983,54 | 36,05 | 1573,66 |
5000 | 7,974 | 7175 | 13,80 | 4146 | 23,23 | 2462,67 | 29,79 | 1920,53 | 37,55 | 1523,67 |
5200 | 8,293 | 6920 | 14,35 | 3998 | 24,16 | 2374,85 | 30,98 | 1852,04 | 39,05 | 1469,33 |
5400 | 8,612 | 6643 | 14,91 | 3838 | 25,09 | 2279,99 | 32,18 | 1778,07 | 40,56 | 1410,64 |
5600 | 8,931 | 6346 | 15,46 | 3667 | 26,02 | 2178,11 | 33,37 | 1698,61 | 42,06 | 1347,61 |
5800 | 9,250 | 6029 | 16,01 | 3483 | 26,95 | 2069,21 | 34,56 | 1613,68 | 43,56 | 1280,23 |
6000 | 9,569 | 5691 | 16,56 | 3288 | 27,88 | 1953,28 | 35,75 | 1523,27 | 45,06 | 1208,50 |
Таблица 1.5. Силы сопротивления
n,мин | Ff1,Н | Ff2,Н | Ff3,Н | Ff4,Н | Ff5,Н | Fw1,H | Fw2,H | Fw3,H | Fw4,H | Fw5,H |
1000 | 515,27 | 515,45 | 514,31 | 514,10 | 513,86 | 3,052 | 9,14 | 25,91 | 42,60 | 67,69 |
1200 | 515,32 | 515,54 | 514,16 | 513,92 | 513,63 | 4,395 | 13,17 | 37,31 | 61,35 | 97,47 |
1400 | 515,37 | 515,62 | 514,02 | 513,74 | 513,40 | 5,982 | 17,92 | 50,78 | 83,50 | 132,66 |
1600 | 515,42 | 515,71 | 513,88 | 513,55 | 513,17 | 7,813 | 23,40 | 66,33 | 109,06 | 173,27 |
1800 | 515,47 | 515,79 | 513,73 | 513,37 | 512,94 | 9,888 | 29,62 | 83,95 | 138,03 | 219,30 |
2000 | 515,52 | 515,88 | 513,59 | 513,18 | 512,70 | 12,208 | 36,57 | 103,64 | 170,41 | 270,74 |
2200 | 515,57 | 515,96 | 513,45 | 513,00 | 512,47 | 14,772 | 44,25 | 125,40 | 206,19 | 327,60 |
2400 | 515,62 | 516,05 | 513,30 | 512,82 | 512,24 | 17,579 | 52,66 | 149,24 | 245,39 | 389,87 |
2600 | 515,67 | 516,13 | 513,16 | 512,63 | 512,01 | 20,631 | 61,80 | 175,15 | 287,99 | 457,55 |
2800 | 515,71 | 516,22 | 513,01 | 512,45 | 511,78 | 23,927 | 71,68 | 203,13 | 334,00 | 530,65 |
3000 | 515,76 | 516,30 | 512,87 | 512,26 | 511,54 | 27,468 | 82,28 | 233,19 | 383,42 | 609,17 |
3200 | 515,81 | 516,39 | 512,73 | 512,08 | 511,31 | 31,252 | 93,62 | 265,31 | 436,25 | 693,10 |
3400 | 515,86 | 516,47 | 512,58 | 511,89 | 511,08 | 35,281 | 105,69 | 299,52 | 492,48 | 782,44 |
3600 | 515,91 | 516,56 | 512,44 | 511,71 | 510,85 | 39,554 | 118,49 | 335,79 | 552,13 | 877,20 |
3800 | 515,96 | 516,65 | 512,30 | 511,53 | 510,62 | 44,071 | 132,02 | 374,14 | 615,18 | 977,38 |
4000 | 516,01 | 516,73 | 512,15 | 511,34 | 510,38 | 48,832 | 146,28 | 414,55 | 681,64 | 1082,96 |
4200 | 516,06 | 516,82 | 512,01 | 511,16 | 510,15 | 53,837 | 161,27 | 457,05 | 751,50 | 1193,97 |
4400 | 516,11 | 516,90 | 511,87 | 510,97 | 509,92 | 59,086 | 177,00 | 501,61 | 824,78 | 1310,39 |
4600 | 516,16 | 516,99 | 511,72 | 510,79 | 509,69 | 64,580 | 193,45 | 548,25 | 901,46 | 1432,22 |
4800 | 516,21 | 517,07 | 511,58 | 510,61 | 509,46 | 70,318 | 210,64 | 596,96 | 981,56 | 1559,47 |
5000 | 516,26 | 517,16 | 511,44 | 510,42 | 509,22 | 76,299 | 228,56 | 647,74 | 1065,06 | 1692,13 |
5200 | 516,31 | 517,24 | 511,29 | 510,24 | 508,99 | 82,525 | 247,21 | 700,60 | 1151,96 | 1830,21 |
5400 | 516,36 | 517,33 | 511,15 | 510,05 | 508,76 | 88,996 | 266,59 | 755,53 | 1242,28 | 1973,70 |
5600 | 516,40 | 517,41 | 511,00 | 509,87 | 508,53 | 95,710 | 286,71 | 812,53 | 1336,01 | 2122,61 |
5800 | 516,45 | 517,50 | 510,86 | 509,69 | 508,29 | 102,668 | 307,55 | 871,60 | 1433,14 | 2276,93 |
6000 | 516,50 | 517,58 | 510,72 | 509,50 | 508,06 | 109,871 | 329,13 | 932,75 | 1533,68 | 2436,67 |
Таблица 1.6. Мощности сил сопротивления
n,мин | Pf1,кВт | Pf2,кВт | Pf3,кВт | Pf4,кВт | Pf5,кВт | Pw1,кВт | Pw2, кВт | Pw3,кВт | Pw4,кВт | Pw5,кВт |
1000 | 0,825396 | 1,433239 | 2,428275 | 3,124433 | 3,95498 | 0,004869 | 0,025229 | 0,120654 | 0,25405 | 0,508278 |
1200 | 0,991418 | 1,721661 | 2,921948 | 3,761417 | 4,765805 | 0,008414 | 0,043518 | 0,208489 | 0,438631 | 0,877719 |
1400 | 1,157755 | 2,011017 | 3,418293 | 4,402777 | 5,583582 | 0,013361 | 0,069015 | 0,331073 | 0,696112 | 1,393123 |
1600 | 1,324406 | 2,306596 | 3,911931 | 5,048513 | 6,413834 | 0,019945 | 0,103621 | 0,492207 | 1,038628 | 2,083985 |
1800 | 1,491372 | 2,597839 | 4,413594 | 5,704107 | 7,245563 | 0,028398 | 0,147316 | 0,701132 | 1,482451 | 2,965591 |
2000 | 1,658653 | 2,890017 | 4,917929 | 6,358632 | 8,084245 | 0,038954 | 0,201836 | 0,962118 | 2,032404 | 4,066222 |
2200 | 1,826247 | 3,18313 | 5,424936 | 7,017533 | 8,92988 | 0,051848 | 0,268378 | 1,280955 | 2,703892 | 5,410176 |
2400 | 1,99363 | 3,477177 | 5,934616 | 7,68081 | 9,782468 | 0,06726 | 0,348141 | 1,663435 | 3,509048 | 7,021754 |
2600 | 2,161852 | 3,777532 | 6,446969 | 8,348463 | 10,64776 | 0,08552 | 0,444175 | 2,115349 | 4,460007 | 8,93898 |
2800 | 2,33039 | 4,073466 | 6,961995 | 9,020491 | 11,5143 | 0,106818 | 0,554268 | 2,642489 | 5,5689 | 11,1609 |
3000 | 2,499241 | 4,370335 | 7,479693 | 9,702599 | 12,38779 | 0,131388 | 0,681196 | 3,250645 | 6,859363 | 13,7235 |
3200 | 2,668407 | 4,668139 | 8,000064 | 10,38342 | 13,26824 | 0,159462 | 0,826158 | 3,94561 | 8,322108 | 16,65109 |
3400 | 2,837888 | 4,966877 | 8,523108 | 11,06861 | 14,15564 | 0,191276 | 0,990352 | 4,733174 | 9,979288 | 19,96796 |
3600 | 3,007683 | 5,272007 | 9,048824 | 11,75818 | 15,05598 | 0,227062 | 1,178529 | 5,61913 | 11,84304 | 23,72473 |
3800 | 3,177792 | 5,572632 | 9,577213 | 12,45212 | 15,95733 | 0,267054 | 1,385185 | 6,609268 | 13,92549 | 27,89608 |
4000 | 3,348216 | 5,874192 | 10,10827 | 13,15045 | 16,86563 | 0,311486 | 1,614687 | 7,709379 | 16,23878 | 32,52977 |
4200 | 3,518954 | 6,176687 | 10,64201 | 13,85907 | 17,78089 | 0,360592 | 1,868235 | 8,925256 | 18,81758 | 37,65012 |
4400 | 3,690007 | 6,480116 | 11,17842 | 14,56618 | 18,70927 | 0,414606 | 2,147026 | 10,26269 | 21,63114 | 43,32072 |
4600 | 3,861375 | 6,790023 | 11,71168 | 15,27766 | 19,63847 | 0,473761 | 2,45806 | 11,71102 | 24,71203 | 49,49091 |
4800 | 4,033056 | 7,095338 | 12,25341 | 15,99352 | 20,57463 | 0,538291 | 2,791444 | 13,30748 | 28,07239 | 56,2208 |
5000 | 4,205052 | 7,401589 | 12,7978 | 16,71376 | 21,51775 | 0,608429 | 3,153686 | 15,04281 | 31,72435 | 63,53471 |
5200 | 4,377363 | 7,708774 | 13,34487 | 17,43838 | 22,46781 | 0,68441 | 3,545985 | 16,92279 | 35,68005 | 71,45693 |
5400 | 4,549988 | 8,022505 | 13,89461 | 18,17351 | 23,43124 | 0,766467 | 3,977537 | 18,95323 | 39,98889 | 80,07097 |
5600 | 4,722928 | 8,331577 | 14,44703 | 18,90691 | 24,39526 | 0,854833 | 4,434143 | 21,13991 | 44,59127 | 89,28717 |
5800 | 4,896182 | 8,641584 | 15,00212 | 19,64469 | 25,36623 | 0,949744 | 4,924422 | 23,48862 | 49,53389 | 99,18474 |
6000 | 5,06975 | 8,952525 | 15,55988 | 20,38685 | 26,34415 | 1,051431 | 5,44957 | 26,00516 | 54,82888 | 109,788 |
Таблица 1.7. Динамический фактор