СТОА на 21 постов c направлением деятельности: «Диагностика и ремонт ходовой части»

 

 

По данным таблиц №3.2 и №3.3 строится график мощностного баланса легкового автомобиля на всех передачах и во всем диапазоне скоростей от V = 0 до V = V_max (рис 3.2).

Рисунок 3.2 Мощностной баланс

3.3. Тяговая характеристика автомобиля

Тяговая характеристика автомобиля – представляет собой зависимость свободной силы тяги от скорости, то есть функцию вида Р_СВ = f(v), которая практически однозначно определяется конструктивными параметрами автомобиля, так как Р_Т = f(v) определяется внешней характеристикой двигателя, передаточными числами трансмиссии, ее к.п.д. и динамическим радиусом колеса, а Р_W = f(v) определяется фактором обтекаемости (k_ВF).

 

3.1. Полная сила тяги  на i-ой передаче x-вой частоте , [Н].

Суммарная сила дорожного сопротивления Pψ_v = Ga Ψv, [Н].

Сила сопротивления воздуха  Рw_i,x = K_B F V_i,x², [H].

Свободная сила тяги на i-ой передаче х-вой частоте Pсв_i,x = Pт_i,x – Pw_i,x, [Н].

Результаты расчетов, выполненные  по формулам заносятся в таблицу  3.4 и по их значениям строится график тягового баланса Pсв = f(v), представленный на рисунке 3.3.

Рисунок 3.3 График тягового баланса автомобиля с 5-тиступенчатой МКПП

3.2. Пример расчета для  3-й передачи при n_max

 Pψ_v = 18148,5*0,0163335 = 296,428 Н.

Рw_3,max = 0,3*2,04768*26,393343² = 427,929 Н. Pсв_3,max = 3575,87 – 427,929 =3147,941 Н.

3.4. Динамическая характеристика (динамический паспорт) автомобиля

Тяговая характеристика недостаточно удобна для сравнительной оценки тяговых свойств автомобилей, обладающих различной массой, потому что при  одинаковых значениях свободной  силы тяги Р_СВ они будут иметь на одной и той же дороге различные максимальные скорости, различные ускорения на промежуточных и высшей передачах, преодолевать неодинаковые предельные подъемы на низшей передаче и др. Поэтому удобно пользоваться удельной, то есть отнесенной к весу автомобиля величиной свободной силы тяги, получившей название – динамический фактор.

Зависимость динамического  фактора от скорости при полной подаче топлива, то есть функция вида D = f(v) называется динамической характеристикой автомобиля или динамическим паспортом. Максимальный динамический фактор D_max на низшей передаче определяет максимальное дорожное сопротивление преодолеваемое автомобилем.

3.1. Динамический фактор .

Результаты расчета значений динамического фактора на различных  расчетных частотах для всех передач  представлены в таблице 3.4.

По данным таблицы 3.4 строится график динамической характеристики (динамический паспорт) автомобиля, представленный на рис. 3.4.

Рисунок 3.4 График динамической характеристики (динамический паспорт) автомобиля.

3.2. Пример расчета для 3-ей передачи при n_mах .

3.3. Кривые динамического фактора по сцеплению Dсц = f(v) при φ_х = 0.8 – сухой асфальт, φ_х = 0.6 – сухая грунтовая дорога или мокрый асфальт, φ_х = 0.4 – мокрая грунтовая дорога, φ_х = 0.2 – уплотненный снег для автомобилей классической компоновки и переднеприводных .

После дополнительных расчетов для 5…7 произвольных значений скоростей величин Р_W,i,x  рассчитываем для этих же скоростей величины ; ; и заносим в таблицу 3.5 и строим кривые Dсц,_i,x = f(v) на динамическом паспорте.

Таблица 3.5.

Vi,x, м/с	1,9976862	2,7168532	3,6913766	4,9942154	6,792133	14,433283	22,074432	33,111648	44,148864	48,563751
Рwi,x, H	2,4515337	4,5343567	8,3706668	15,322086	28,33973	127,97159	299,33839	673,51139	1197,3536	1448,7978
jх = 0,8
Dсцi,x	0,3998649	0,3997502	0,3995388	0,3991557	0,3984385	0,3929486	0,3835062	0,3628889	0,3340247	0,3201698
jх = 0,6
Dсцi,x	0,2998649	0,2997502	0,2995388	0,2991557	0,2984385	0,2929486	0,2835062	0,2628889	0,2340247	0,2201698
jх = 0,4
Dсцi,x	0,1998649	0,1997502	0,1995388	0,1991557	0,1984385	0,1929486	0,1835062	0,1628889	0,1340247	0,1201698
jх = 0,2
Dсцi,x	0,0998649	0,0997502	0,0995388	0,0991557	0,0984385	0,0929486	0,0835062	0,0628889	0,0340247	0,0201698

3.5. Величина максимального подъема преодолеваемого автомобилем .

.

3.6. По динамическому паспорту с “квадрантами” недогрузки и перегрузки можно также определить изменение скорости движения и передачу при разгрузке (расход бензина, удаление какого-либо балласта) или перегрузке (дополнительный груз) автомобиля. Например (см. рис. 4), при номинальной нагрузке автомобиль двигался со скоростью V = 30 м/с за счет динамического фактора, характеризуемого точкой m на 5-ой передаче; при разгрузке на 25% динамический фактор увеличился, причем это увеличение (в квадранте “недогрузки” за счет соответствующего “сжатия” шкалы D^’) обозначилось положением точки n’, проводя горизонталь от которой до пересечения с кривой D_5,X = f(v) в точке m^’ и опускаясь по вертикали до пересечения с осью абсцисс определяем скорость V^' = 37 м/с > V. При перегрузке на 25% естественно динамический фактор уменьшится, причем это уменьшение (в квадранте “перегрузки” за счет соответствующего “растяжения” шкалы D^’’) обозначилось положением точки n^'', проводя горизонталь от которой до пересечения с кривой D_5,X = f(v) не наблюдается, а происходит пересечение с кривой динамического фактора на 4-ой передаче, что свидетельствует о необходимости переключения на пониженную передачу в случае упомянутой степени перегрузки, чтобы избежать остановки двигателя. При этом произойдет значительное увеличение частоты вращения коленчатого вала, а скорость составит 30,5 м/с.

Таблица 3.4.

Расчетные характеристики	Расчетные частоты, об/мин
	nmax	nN	nx2	nM	nx1	nmin
	5720	5200	3900	2600	1700	800
Первая передача
V1,x, м/с	14,283	12,985	9,739	6,492	4,245	1,998
Рт1,х, Н	6607,587	7424,255	8816,303	9280,319	9057,920	8390,726
Рw1,x, H	125,329	103,577	58,262	25,894	11,070	2,452
Yv1,x	0,0132691	0,0130489	0,01259	0,0122622	0,0121121	0,0120248
Pyv1,x, H	240,815	236,818	228,490	222,541	219,817	218,233
Pсв1,х, Н	6482,258	7320,678	8758,040	9254,424	9046,850	8388,274
D1,x	0,357	0,403	0,483	0,510	0,498	0,462
j1,x, м/с2	2,450	2,781	3,349	3,546	3,466	3,208
Вторая передача
V2,x, м/с	19,426	17,660	13,245	8,830	5,773	2,717
Рт2,х, Н	4858,520	5459,011	6482,575	6823,764	6660,236	6169,651
Рw2,x, H	231,808	191,577	107,762	47,894	20,475	4,534
Yv2,x	0,0143474	0,01394	0,0130913	0,012485	0,0122073	0,0120459
Pyv2,x, H	260,384	252,990	237,587	226,584	221,545	218,615
Pсв2,х, Н	4626,712	5267,434	6374,814	6775,869	6639,760	6165,117
D2,x	0,255	0,290	0,351	0,373	0,366	0,340
j2,x, м/с2	1,939	2,226	2,725	2,908	2,850	2,640
Третья передача
V3,x, м/с	26,393343	23,993948	17,995461	11,996974	7,8441753	3,6913766
Рт3,х, Н	<p class