Расчет динамической характеристики автомобиля

 

Динамическим фактором автомобиля D называют отношение разности силы тяги на ведущих колесах автомобиля и силы сопротивления воздуха  к полному весу автомобиля G.

 

,

 

Значения динамического фактора автомобиля изменяются в зависимости от номера включенной передачи в КПП и от скорости движения автомобиля. Динамический фактор автомобиля при включении различных передач КПП определяется по формуле-20

 

,  (20)

Рисунок 4 - График мощностного баланса проектируемого автомобиля.

 

Значения сил РTi для различных передач КПП и скоростей движения автомобиля приведены в таблице 4, значения сил PWi для различных скоростей движения автомобиля можно определить по формуле-21

 

, Н (21)

 

Величина динамического фактора ограничивается условиями сцепления ведущих колес автомобиля с дорогой. Динамический фактор по условиям сцепления колес с дорогой может быть определён по формуле-22 для заднеприводных автомобилей

 

 (22)

 

где  - коэффициент сцепления шин с дорогой; принимается = 0,2…0,4 (соответствует движению автомобиля по укатанному снегу).

 

Принимаем = 0,2.

,  - коэффициенты перераспределения нормальных реакций для передней-1 и задних-2 осей; для рассматриваемого случая принимаются

 

=0,8…0,9; =1,1…1,2.

 

Принимаем =1,2

, - часть полного веса автомобиля, приходящаяся на переднюю-1 или задние-2 оси, Н; см. п.1.2.3 ( = 49049Н)

 

Используя формулы 20 и 21, определяем значения динамического фактора автомобиля для 5…6 скоростей его движения при включении каждой передачи КПП, и строим динамическую характеристику автомобиля на свободном поле первого листа графической части проекта. Здесь же наносим предварительно подсчитанный по одной из формул 22 динамический фактор по условию сцепления колес с дорогой и сделать вывод о возможности движения автомобиля без буксования по укатанному снегу. Расчет динамического фактора автомобиля представляем в виде таблицы 8.

 

Таблица 8 - Расчет динамического фактора проектируемого автомобиля.

Передача КПП	Скорость движения автомобиля, V, км/ч (см. табл.5)	Сила тяги на ведущих колесах автомобиля, PT I, H	Сила сопротивления воздуха, PW I, H	Разность сил (PT I - PW I), Н	Динамический фактор автомобиля, Di, Н/Н
I	2,6	26879,2	1,07	26878,13	0,384
	5,2	28949,7	4,2	28945,5	0,413
	7,8	29631,6	9,6	29622,0	0,423
	10,3	28949,7	16,8	28932,9	0,413
	13	26966,0	26,8	26939,2	0,384
	15,5	23692,8	38,1	23654,7	0,338
II	4,9	14279,6	3,8	14275,8	0, 204
	9,7	15379,5	15	15364,5	0,220
	14,6	15741,0	33,8	15707,2	0,224
	19,5	15379,5	60,3	15319,2	0,219
	24,3	14325,7	93,6	14232,1	0, 203
	29,2	12586,8	135,11	12451,7	0,178
III	8,7	7978,2	12	7966,2	0,114
	17,4	8592,8	48	8544,8	0,122
	26,1	8795,2	107	8688,2	0,124
	34,8	8592,8	191	8401,8	0,120
	43,5	8004,0	300	7704,0	0,110
	52,2	7032,5	431	6601,5	0,100
IV	16,5	4162,6	43	4119,6	0,058
	33	4483,2	172,6	4310,6	0,061
	49,5	4588,8	388,3	4200,5	0,060
	66	4483,2	690,3	3792,9	0,054
	85	4176,0	1144,9	3031,1	0,043
	99	3669,12	1553,1	2116,02	0,030

 

Форма графика динамической характеристики автомобиля приведена на рисунке 5.

 

 

Рисунок 5 - Динамическая характеристика проектируемого автомобиля.

 

Расчет ускорений автомобиля

 

Динамический фактор автомобиля соответствует дорожному сопротивлению, характеризуемому коэффициентом сопротивления дороги Ψ, которое автомобиль способен преодолеть на данной передаче с заданной постоянной скоростью. В случае, если величина динамического фактора автомобиля отличается от коэффициента сопротивления дороги, по которой он движется, то это движение будет ускоренным (при D > Ψ), либо замедленным (при D < Ψ). Величина развиваемого автомобилем ускорения (замедления) определяется по формуле-23

 

, м/с2 (23)

 

где  - коэффициент учета вращающихся масс автомобиля;

 

 

где  - передаточное число передачи КПП, на которой движется автомобиль.

В курсовом проекте ускорение автомобиля определяем для условий движения автомобиля по горизонтальной дороге с асфальтобетонным покрытием и поэтому можно считать, что

 

 

Определение ускорений автомобиля, движущегося по горизонтальной дороге, для 5…6 скоростей каждой передачи КПП необходимо провести с учетом вышеизложенного в виде таблицы-9. Форма графика приведена на рисунке 6.

 

Таблица 9 - Расчет ускорений автомобиля.

Передаточное число (передача)	Скорость автомобиля, V, км/ч (см. табл.5)	Динамический фактор, D, Н/Н (см. табл.8)	Коэффициент сопротивления дороги Ψ= f	Разность D-Ψ	Коэффициент вращающихся масс, δвр	Ускорение, j, м/с2
ukI(I)	2,6	0,384	0,0150	0,369	3,098	1,17
	5,2	0,413	0,0150	0,398	3,098	1,26
	7,8	0,423	0,0150	0,408	3,098	1,29
	10,3	0,413	0,0151	0,3979	3,098	1,26
	13	0,384	0,0151	0,3689	3,098	1,17
	15,5	0,338	0,0152	0,3228	3,098	1,02
ukII(II)	4,9	0, 204	0,0150	0,189	1,628	1,14
	9,7	0,220	0,0151	0, 2049	1,628	1,23
	14,6	0,224	0,0152	0, 2088	1,628	1,26
	19,5	0,219	0,0153	0, 2037	1,628	1,22
	24,3	0, 203	0,0154	0,1876	1,628	1,13
	29,2	0,178	0,0156	0,1624	1,628	0,98
ukIII(III)	8,7	0,114	0,0151	0,0989	1,2305	0,79
	17,4	0,122	0,0152	0,1068	1,2305	0,85
	26,1	0,124	0,0155	0,1085	1,2305	0,86
	34,8	0,120	0,0159	0,1041	1,2305	0,83
	43,5	0,110	0,0164	0,0936	1,2305	0,75
	52,2	0,100	0,0170	0,083	1,2305	0,66
ukIV(IV)	16,5	0,058	0,0152	0,0428	1,1	0,38
	33	0,061	0,0158	0,0452	1,1	0,40
	49,5	0,060	0,0168	0,0432	1,1	0,38
	66	0,054	0,0182	0,0358	1,1	0,32
	85	0,043	0,0204	0,0226	1,1	0, 20
	99	0,030	0,0223	0,0077	1,1	0,07

 

Рисунок 6 - График ускорений проектируемого автомобиля.