Методика расчета тягово-скоростных свойств автомобиля

Выбор и анализ необходимых исходных данных

 

Полная масса автомобиля, G_а, кг;

Масса прицепа с грузом, G_пр, кг;

Габаритные размеры: ширина, В, м;

высота, Н, м;

Максимальная мощность, Ne, кВт;

Максимальный крутящий момент, М_м, н·м;

Шины, размер.

Передаточные числа коробки передач:

первая передача, i_к1; вторая передача, i_к2; третья передача, i_к3

четвертая передача, i_к4.

Передаточные числа раздаточной коробки:

первая передача, i_р1; вторая передача, i_р2

Передаточное число главной передачи, i_о;

Передаточное число бортовой передачи (колесного редуктора), i_бп

Внешняя скоростная характеристика двигателя

Принимаем для расчета внешней характеристики (М = ƒ (п)) четыре точки при частотах вращения, мин^-1 (рисунок 1):

минимальная устойчивая частота вращения коленчатого вала, n₁;

частота вращения при Мм(M_max), n_м;

частота вращения, n₂;

частота вращения при М_N(N_е), n_N;

автомобиль скорость сопротивление динамический

 

n₁n_м   n₂ n_N              n_,                             1/мин

Рисунок 1. Внешняя характеристика двигателя

 

При отсутствии в литературе исходных данных расчет внешней скоростной характеристики двигателя может производится по эмпирической зависимости

 

N_еi = N_max[a + b - c ], (кВт)

 

где N_еi - мощность двигателя в определяемых точках;_max - номинальная мощность двигателя;_i - частотах вращения коленчатого вала двигателя в определяемых точках;_N - частота вращения коленчатого вала двигателя при номинальной мощности двигателя;, b, c - эмпирические коэффициенты, зависящие от типа двигателя, a=b=c=1 для бензинового двигателя, a=0,75, b=1,5, c=1,25 для дизеля.

Соответствующее значение крутящего момента коленчатого вала двигателя определяют по формуле

 

 

М= 9550*Ne/n, (н·м)

 

где Nе -значение мощности двигателя, кВт;- частота вращения коленчатого вала двигателя, мин^-1.

Определить значения крутящего момента: М_1, М_м, М₂, М_N при частотах вращения коленчатого вала двигателя: n₁, n_м, n₂, n_N

Определить радиус качения колеса r_к. С точностью достаточной для выполнения расчета динамической характеристики автомобиля фактический радиус качения колеса r_к определяется по эмпирической зависимости

_к = d_к /2 + b_к (1- h_к), (м)

 

где dк - диаметр обода колеса; bк - высота профиля шины; hк -

коэффициент радиальной деформации шины; для торроидных и широкопрофильных шин hк = 0,1-0,16, для арочных шин hк = 0,2-0,3.

Можно принять r_к = 0,95 · r_о

где r_о - свободный радиус.

Пример: Шина 14 х 00.20. r_о= (b_к+ d_к /2) = (14 + 20/2)·25,4 = 609,6 мм_к = 0,95 · r_о = 0,95 · 609,6 = 579,12 мм = 0,58 м

Данные по частотам вращения коленчатого вала и величинам момента внести в таблицу 2.

Уравнение движения автомобиля, динамический фактор

 

Уравнение движения автомобиля

 

Рφ³Р_к³Р_y+Р_w+Р_j , (1)

 

где Рφ - сила тяги по сцеплению;

Р_к - сила тяги на колесах;

Р_y - сила сопротивления движению;

Р_w - сила сопротивления воздуха;

Р_j - сила инерции автомобиля.

Динамический фактор:

Для одиночного автомобиля - (2)

 

 

для автопоезда -  (3)

 

 

где , - масса тягача, прицепа