2.3 Расчет и построение динамической характеристики
Динамическая характеристика представляет собой зависимость динамического фактора автомобиля от скорости движения на разных передачах.
В каждой расчетной точке на каждой передаче динамический фактор рассчитывается по формуле:
Рассчитанные значения D заносятся в столбец 8 таблицы 2.
Динамическая характеристика позволяет очень просто и наглядно анализировать возможность движения автомобиля в заданных дорожных условиях (при различных значениях ψ). При этом следует помнить, что движение автомобиля без замедления возможно только в случае, когда динамический фактор по своей величине не меньше суммарного коэффициента сопротивления дороги, то есть при
.Рассчитанные значения
заносятся в столбец 8 таблицы 2. По этим значениям строятся графики для каждой передачи.2.4 Расчет ускорения автомобиля
Ускорение автомобиля j, м/с2, в каждой точке определяется по формуле:
где δвр – коэффициент, учитывающий влияние вращающихся масс;
g – ускорение свободного падения (g = 9,81 м/с2)
При расчете ускорения на всех передачах значение ψ принимается равным fv.
Коэффициент, учитывающий влияние вращающихся масс автомобиля, может быть рассчитан по приближенной формуле:
,где Uкп – передаточное число рассматриваемой ступени коробки передач;
a – постоянная для данного автомобиля величина.
Значение постоянной a для проектируемого автомобиля равно 0,05 [3].
Рассчитанные значения j заносятся в столбец 13 таблицы 2.
2.5 Расчет времени и пути разгона
Для теоретического определения времени разгона tр и пути разгона Sр предложено несколько графоаналитических методов. Наиболее известны методы Е.А. Чудакова и Н.А. Яковлева.
Последний состоит в том, что расчётный интервал скоростей разбивают на мелкие участки, для каждого из которых считают
где jср – среднее ускорение на участке ∆V, м/с2.
jН, jК – соответственно ускорение в начале и конце участка, м/с2.
Время разгона на участке, используя график зависимости ускорения автомобиля от скорости по передачам, находится с помощью выражения
Время разгона до конечной скорости получается сложением времени на отдельных участках
Путь ∆S за время ∆t при равноускоренном движении на каждом участке
Результаты расчётов сводятся в таблицу 3.
Результаты расчёта времени и пути разгона
Таблица 3
, м/с | , м/с | , м/с | , м/с2 | , с | ( ),с | , м/с | , м | ( ),м |
4,70 | 1,34 | 3,36 | 1,18 | 2,86 | 2,86 | 3,02 | 8,64 | 8,64 |
8,00 | 4,70 | 3,30 | 1,25 | 2,64 | 5,50 | 6,35 | 16,76 | 25,40 |
12,00 | 8,00 | 4,00 | 0,83 | 4,82 | 10,32 | 10,00 | 48,19 | 73,59 |
20,00 | 12,00 | 8,00 | 0,50 | 16,16 | 26,48 | 16,00 | 258,59 | 332,18 |
31,94 | 20,00 | 11,94 | 0,14 | 88,44 | 114,92 | 25,97 | 2296,90 | 2629,08 |
2.6 Расчет топливной экономичности
Характеристика топливной экономичности представляет собой зависимость путевого расхода топлива
в литрах на 100 км пробега автомобиля от скорости движения в заданных дорожных условиях. В контрольной работе эта характеристика строится только для высшей передачи переднего хода, но для трех вариантов дорожных условий, характеризуемых значениями суммарного коэффициента сопротивления дороги , рекомендуется принять ; ; , где – максимальное значение динамического фактора на высшей передаче.Путевой расход топлива, л/100 км, рассчитывается по формуле:
,где gе min – минимальный удельный эффективный расход топлива двигателем на режиме, г/(кВт·ч);
kω – коэффициент, учитывающий изменение удельного эффективного расхода топлива от скоростного режима двигателя;
ku – коэффициент, учитывающий изменение удельного эффективного расхода топлива от нагрузочного режима двигателя;
ρT – плотность топлива, кг/дм3 (кг/л);
Va – скорость автомобиля, м/с;
Nд – мощность, затрачиваемая на преодоление сопротивления
дороги, кВт;
NB – мощность, затрачиваемая на преодоление сопротивления воздушной
среды, кВт;
ηТР – КПД трансмиссии.
Значение gе min принимается равным 190 г/(кВт·ч). Плотность топлива ориентировочно может быть принята ρT = 0,83 кг/дм3.
Поправочный коэффициент kω является функцией относительной скорости вращения коленчатого вала
.Поправочный коэффициент ku является функцией относительной нагрузки двигателя u, которая определяется по формуле:
,где Ne – мощность двигателя по внешней характеристике при скорости
вращения вала двигателя, соответствующей рассматриваемому
значению скорости автомобиля, кВт.
Значения поправочных коэффициентов kω и ku могут быть определены по аналитическим зависимостям, составленным ранее на основе обработки и обобщения данных испытаний многих автомобильных двигателей.
Для дизелей один из вариантов таких зависимостей приведен ниже:
, .Кроме значений QS рассчитывается также величина предельного для данной скорости значения расхода топлива
в предположении, что двигатель работает по внешней характеристике: