Практическое использование динамической характеристики

    По динамической характеристике можно судить о тягово-скоростных свой-ствах ТМ. С этой целью по графику (рисунок 4.3) определяются:

 

    1) Максимальная скорость движения автомобиля V_{тм max}.

    Принимая во внимание, что при V_{тм max}а_х = 0, из уравнения дина-мического фактора получим, что D = y. Следовательно, V_{тм max} определяется в заданном масштабе абсциссой точки пересечения кривых D = f (V_тм) на высшей передаче и y = f (V_тм).  Если вышеуказанные кривые не пересекаются, то значению максимальной скорости движения ТМ соответствует абсцисса точки на динамической характеристике ТМ, полученная при максимальных оборотах коленчатого вала двигателя n _{e max} на высшей передаче в коробке передач. 

        В общем случае кривая   y = f (V_тм)  является  квадратичной  параболой, так как y = f_v + i,  а f_v = f (V _тм). Динамическая характеристика ТМ строится в предположении, что ТМ движется по горизонтальной дороге, т.е. i = 0, следовательно, при этом y = f_v. Динамический фактор при V _{тм max} обозначим через D_v (рисунок 4.3).

 

    2) Максимальное дорожное сопротивление, преодолеваемое автомобилем на высшей ( k -ой) передаче F _{y max, k}.

    Ординаты точек перегиба кривых D_{max, j} определяют y _{max, j} на j -ой передаче.

    Максимальный динамический фактор на высшей передаче D_{max , k}, где k – номер высшей передачи, определяет коэффициент суммарного дорожного сопротивления, пропорциональный силе сопротивления, которую может преодолеть  ТМ без перехода на низшие передачи.

Следовательно, для определения максимального дорожного сопротив-ления, преодолеваемого ТМ на высшей передаче F _{y max, k}, необходимо по графи-ку динамической характеристики найти D _{max, k} и определить F _{y max, k}  по формуле:    

F _{y max, k} = y _{max, k}. G_тм  или, так как D = y, F _{y max , k} = D_{max , k}. G _тм .   

 

  3) Максимальный уклон i _{max, j}, преодолеваемый ТМ на j -ой передаче.

Уклон дороги i и коэффициент сопротивлению качению f   в совокупности определяют коэффициент сопротивления дороги y, т.е. y = i + f. А так как          D = y, то если известна величина коэффициента сопротивления качению ТМ  в   функции   скорости  её  движения    f_v  =   f (V _тм), то по  разности (D _{max, j} – f_v) можно определить величину максимального уклона, который сможет преодолеть автомобиль на данной передаче, т.е.                          

                                                  i_max,j = D_max,j – f_v.

 

    4) Критическая скорость движения ТМ V_{кр, j} по условию величины динамического фактора и область устойчивого движения ТМ при полной нагрузке двигателя.   

Абсциссы точек перегиба кривых динамического фактора D _{j max} характери-зуют критическую скорость движения ТМ V_{кр, j} по условиям величины динамического фактора. При движении ТМ на j -ой передаче со скоростью        V_тм > V_{кр, j}, случайное повышение сопротивления движению вызывает уменьшение скорости, но при этом одновременно увеличивается значение динамического фактора D _j. При движении же со скоростью V_тм £ V_{кр, j}, увеличение сопротивления движению снижает скорость машины, что приводит к интенсивному уменьшению D _j. Таким образом, скорость V_{кр, j} является границей, определяющей область устойчивого движения ТМ при полной загрузке двигателя, т.е. при V_тм > V_{кр, j} – движение устойчиво, при V_тм £ V_{кр, j}– движение неустойчиво.

 

       5) Зона движения ТМ без буксования ведущих колес.    

      Максимальное значение окружной силы на ведущих колесах F_{к max} ограничено сцеплением шин с поверхностью дорожного покрытия, т. е. ограничено силой F _j = j. G _j.  Поскольку  максимальная окружная сила имеет место при  движении автомобиля с малой скоростью, то при подсчете динамического фактора, ограниченного сцеплением D _j, пренебрегают силой сопротивления воздуха, т.е. считают, что 

                                  D _j = F _j / G _тм    или D _j = j. (G _j / G _тм).                       

    Отношение G _j / G_тм называют коэффициентом сцепного веса. Этот коэффициент показывает, какая доля веса ТМ приходится на ведущие колеса. С увеличением коэффициента сцепного веса ТМ повышается её проходимость.

Таким образом, зона движения транспортной машины без буксования ведущих колёс определяется условием:

D _j / D _max

 

    6) Условие безостановочного движения.

Условие безостановочного движения ТМ, выраженное в динамических факторах имеет вид:

                                              D _j / D _maxy _max.     

      

 

Разгон транспортной машины

 

    Показателями динамических свойств ТМ при разгоне служат величина ускорения, а также время и путь разгона ТМ.

4.6.1 Ускорение транспортной машины при разгоне

 Ускорение ТМ при разгоне (приемистость) характеризует её способность быстро трогаться с места и увеличивать скорость движения.

   Ускорение ТМ определяют экспериментально или рассчитывают применительно к горизонтальной дороге с твердым покрытием хорошего качества при условии максимального использования мощности двигателя и отсутствии буксования колес.

    Минимальное значение скорости при разгоне V_{тм min} соответствует мини-мальным устойчивым оборотам коленчатого вала двигателя n _{e min}. В интервале скоростей   0 – V_{тм min} машина трогается с места при пробуксовке сцепления и постепенном увеличении подачи топлива.

 

    Величину ускорения ТМ в м/с ² находят из уравнения, связывающего зна-чение динамического фактора с условиями её движения. Учитывая, что для горизонтальной дороги y = f _v, запишем:

               D – f_v= или = ,     

где g – ускорение свободного падения (g = 9,81 м/c ²).

        Определив на каждой передаче коэффициент учета вращающихся масс d, рассчитывают ускорения а_х на каждой из передач.

 

 

Vтм min

Vтм max

Vтм

Vax max

a х max,5

160

Vaх max,5

км/ч

Vmin

Vmin

Рисунок 4.4 – Ускорения транспортной машины на передачах

 

    У грузовых автомобилей и автобусов максимальное ускорение а_{х max,1} на 1-ой передаче может быть ниже, чем на 2-ой или примерно одинаковым. Это объясняется большой величиной передаточного числа трансмиссии на этих передачах, вследствие чего резко увеличивается коэффициент учета вращающихся масс автомобиля d.