Расчет автомобиля Урал 4320 (стр. 4 из 5)
где d1 и d2- углы увода колес соответственно передней и задней осей, град;
Q - максимальный средний угол поворота управляемых колес автомобиля, рад. Обычно Q=(0,62-0,7).
Значения углов увода d1 и d2 зависят от конструкции шин и давления воздуха в них, боковых сил и других факторов. Экспериментально установлено, что .
d1=Pd1/åKув1, (32)
d2 = Pd2/åKув2, (33)
где Pd1 и Pd2 – боковые силы, действующие на колеса переднего и заднего мостов (тележки), Н;
åKув1 и åKув2 – суммарные коэффициенты сопротивления уводу колес переднего и заднего мостов, Н/град.
Боковые силы, действующие на колеса переднего и заднего мостов, при которых колеса катятся еще без бокового скольжения, определяют по формулам:
Pd1=0,4**jхmk1* g , (34)
Pd2=0,4*jх * mk2* g, (35)
Значения коэффициента сопротивления уводу Kув одного колеса находятся в пределах 300-600 Н/град для легковых автомобилей и 700-1200 Н/град – для грузовых и автобусов. Суммарные значения åKув для колес переднего и заднего мостов (тележки) находят по формуле:
åKув=nk*Kув, (36)
где nk =6 – общее количество колес на переднем и заднем мосту автомобиля.
при Kув=1000 Н/град
åKув1=2*1000=2000 Н/град,
åKув2=4*1000=4000 Н/град,
При jх=0,8:
Pd1=0,4*0,8* 4835* 9,8=1515,5 Н,
Pd2=0,4*0,8* 10485 * 9,8=41101,2Н,
d1=1515,5/2000=70,
d2 = 41101,2/4000=100,
Минимальный радиус поворота автомобиля с эластичными шинами определяется выражением:
Rэ=La/tg(Q-d1)+tgd2, (37)
При Q=:42
Rэ=4,9/(tg(420-70)+tg100)=10.8,
Радиус поворота автомобиля с абсолютно жестким в боковом направлении колесами по формуле :
R=La/tgQ, (38)
R=5,18/tg420=5,18/0,6745=12.3,
Сравним полученные значения R и Rэ:
Данный автомобиль обладаетдостаточнойповорачиваемостью, т. к. R >Rэ .
6. Топливная экономичность.
Топливная экономичность подвижного состава оценивается двумя группами измерителей. К первой группе относятся измерители топливной экономичности самого подвижного состава, ко второй группе — измерители топливной экономичности двигателя подвижного состава.
Измерителями первой группы являются расход топлива в литрах на единицу пробега подвижного состава (путевой расход топлива g, л/100 км, и расход топлива в граммах на единицу транспортной работы gр, г/т -км (пасс.-км).
Измерителями второй группы являются расход топлива в килограммах за час работы двигателя (часовой расход топлива) Gт, кг/ч, и удельный эффективный расход топлива в граммах на киловатт в час gег/(кВт-ч).
Рассмотрим указанные измерители топливной экономичности. Путевой расход топлива
(39)где Q— общий расход топлива, л;S — пробег подвижного состава, км.
В этом выражении единицей пробега являются 100 км пути (принято для подвижного состава в России и многих европейских странах).
Путевой расход топлива не учитывает полезной работы подвижного состава, хотя и легко может быть определен. Так, например, подвижной состав, который перевозит груз, расходует больше топлива, чем подвижной состав без груза. Поэтому, согласно формуле, он оказывается менее экономичным по сравнению с подвижным составом, совершающим порожний рейс.
Расход топлива на единицу транспортной работы
(40)где ρm — плотность топлива, кг/л; Gгр— количество перевезенного груза (пассажиров), кг (чел.); Sгр — пробег подвижного состав с грузом, км.
г/кВтч;Расход топлива на единицу транспортной работы более правильно оценивает топливную экономичность подвижного состава. Однако практическое использование этого измерителя представляет определенную трудность вследствие того, что объем выполненной транспортной работы подвижным составом не всегда возможно точно определить.
Часовой расход топлива
(41)где Т- время работы двигателя, ч
г/кВтч;Удельный эффективный расход топлива
(42)где Nе— эффективная мощность двигателя, кВт.
С учетом значения удельного эффективного расхода топлива определим путевой расход топлива
(43)В указанном выражении gдан в г/(кВт ч); Nе — в кВт; ύ — в м/с.]
г/кВтчУравнение расхода топлива
Подставим найденное значение эффективной мощности двигателя в выражение путевого расхода топлива и получим уравнение расхода топлива подвижного состава:
(44) 
В этих выражениях мощность дана в кВт; сила — в Н; скорость —в м/с.
Из уравнения расхода топлива следует, что путевой расход топлива зависит от топливной экономичности двигателя (g); технического состояния шасси (ηт); дороги (Рд); скорости движения и обтекаемости кузова (Рв), нагрузки и режима движения (Ри).
При использовании уравнения расхода топлива для определения путевого расхода топлива в различных дорожных условиях необходимо иметь зависимость удельного эффективного расхода топлива от степени использования мощности двигателя при различной угловой скорости коленчатого вала двигателя.
При увеличении степени использования мощности двигателя и уменьшении угловой скорости коленчатого вала удельный эффективный расход топлива уменьшается.
Возрастание удельного эффективного расхода топлива при малой степени использования мощности двигателя происходит вследствие уменьшения механического коэффициента полезного действия двигателя и ухудшения условий сгорания смеси в его цилиндрах.
Удельный эффективный расход топлива также несколько повышается при большой (близкой к полной) степени использования мощности из-за обогащения горючей смеси.
7. Измерители проходимости
Проходимость подвижного состава оценивается габаритными, тяговыми и опорно-сцепными параметрами и комплексным фактором проходимости.
7.1 Габаритные параметры проходимости.
Они характеризуют проходимость подвижного состава по неровностям дороги и его способность вписываться в дорожные габариты.
Основными габаритными параметрами проходимости (рис. 4, 5) подвижного состава являются дорожный просвет h = 370 мм , углы переднего
= 40 и заднего 2 = 29 свеса, продольный 
, и поперечный 2 радиусы проходимости, наружный RH= 13,5 м и внутренний RB= 13 мрадиусы поворота, поворотная ширина bк, углы гибкости 
в в вертикальной и г горизонтальной плоскости.Дорожным просветом называется расстояние между низшей точкой подвижного состава и дорогой. Он характеризует возможность движения без задевания сосредоточенных препятствий (камни, пни, кочки и др.). Обычно дорожный просвет находится под картером главной передачи ведущего моста. Величина его зависит от типа подвижного состава и условий его эксплуатации .
Рис.4 Габаритные параметры проходимости подвижного состава.
 |
Углами переднего и заднего свеса называются углы, образованные плоскостью дороги и плоскостями, касательными к передним и задним колесам и к выступающим низшим точкам передней и задней частей подвижного состава. Они характеризуют проходимость по неровным дорогам
Рис. 5 Углы гибкости автопоезда в вертикальной (а) и горизонтальной (б) плоскостях
во время въезда или съезда с препятствия (наезд на бугор, переезд через канаву, яму, кювет и т.д.). Чем больше величина углов свеса, тем большую крутизну дорожных неровностей может преодолевать подвижной состав.
Продольным и поперечным радиусами проходимости называются радиусы окружностей, касательных к колесам и низшим точкам подвижного состава в продольной и поперечной плоскостях. Эти радиусы определяют контуры препятствий, преодолеваемых подвижным составом без их задевания. Чем меньше указанные радиусы, тем выше проходимость подвижного состава.