Динамічні характеристики автомобіля

Використовуючи передаточні відношення трансмісії заданого автомобіля, необхідно побудувати динамічну характеристику в координатах V_a - D, де D - динамічний фактор.

Величину динамічного фактора визначають із виразу:

де F_K - сила тяги на ведучих колесах, Н;

де M_е - крутний момент двигуна, Н∙ м;

U_tj =i_j× i_pk× i₀ - передаточне число трансмісії на j -тій передачі,

де

i_j – передаточне число коробки передач на j -тій передачі;

i_pk – передаточне число роздавальної коробки, якщо вона передбачена в конструкції, i_pk=0, 917…1, 8, якщо не передбачена слід приймати i_pk=1;

i₀ – передаточне число головної передачі.

F_W - сила опору повітря, Н

Швидкість руху автомобіля, км/год можливо розрахувати за формулою

Прискорення автомобіля розраховується за формулою

де = 1, 04 + 0, 04 × - коефіцієнт, що враховує вплив інерції обертових деталей автомобіля.

Динамічною характеристикою автомобіля називають графік залежності динамічного фактора D автомобіля з повним навантаженням від швидкості руху на різних передачах. Типовий вид динамічної характеристики автомобіля показано на рис. 5. Для розв'язання рівняння руху зіставляють величини динамічних факторів, розрахованих за умовами тяги й за умовами зчеплення, з коефіцієнтом опору дороги .

Коефіцієнт опору дороги в складається з коефіцієнта опору коченню f і поздовжнього ухилу дороги i:

де f - коефіцієнт опору коченню, що залежить від типу й стану дорожнього покриття;

i - поздовжній ухил дороги, дорівнює тангенсу кута нахилу дороги до горизонту.

Так, наприклад, для визначення максимальної швидкості V_max автомобіля на ділянці дороги, яка характеризується постійним коефіцієнтом , потрібно по осі ординат динамічної характеристики відкласти його величину в тому ж масштабі, що й масштаб динамічного фактора, і провести пряму, паралельну осі абсцис.

Якщо лінія (пряма 1-1 на рис. 5, а) перетинає криву динамічного фактора, то максимальна швидкість рівна V₁, тому що при цій швидкості дотримується умова D= . Якщо крива динамічного фактора проходить вище лінії (пряма 2-2), то рівномірний рух автомобіля при повністю відкритій дросельній заслінці неможливий, тому що динамічний фактор навіть на вищій передачі у всьому діапазоні швидкостей більший коефіцієнта , і відбувається розгін автомобіля. Щоб забезпечити рівномірний рух, водій у цьому випадку повинен прикрити дросельну заслінку.

Лінія 3-3 відповідає випадку, коли D< y. Рух з постійною швидкістю при такому коефіцієнті неможливий, і автомобіль може рухатися тільки уповільнено. Якщо пряма в перетинає криву у двох точках (лінія 4-4), то автомобіль при повністю відкритій дросельній заслінці може рухатися рівномірно як зі швидкістю V₂, так і зі швидкістю V₃. Для руху зі швидкістю, більшою швидкості V₂ і меншої швидкості V₃, потрібно зменшити потужність двигуна, прикривши дросельну заслінку.

За допомогою динамічної характеристики можливо визначити коефіцієнт опору дороги при русі автомобіля із заданою швидкістю. Для цього по динамічній характеристиці знаходять величину D при зазначеній швидкості, а, отже, і значення . Так, при швидкості V₁, (рис. 5, б) коефіцієнт опору дороги рівний , а при швидкості V₂ він рівний ₂.

Якщо відомий коефіцієнт опору коченню f, то, визначивши значення , можливо знайти максимальний кут підйому, що може долатися автомобілем. Наприклад, якщо коефіцієнт опору коченню прийнятий постійним і рівним f₁, то при русі зі швидкістю V₁ автомобіль долає підйом, ухил i якого становить i = ₁ – f₁.

Найбільше значення коефіцієнт має при максимальному динамічному факторові D. Тому для визначення _mах, потрібно провести пряму, паралельну осі абсцис і дотичну до кривої динамічного фактора на даній передачі. Відрізок, що відтинається цієї прямою на осі ординат, характеризує величину D _max, а також і _mах.

Рисунок 5 - Динамічна характеристика автомобіля: а - визначення швидкості; б - визначення коефіцієнта

При частковому завантаженні автомобіля його вага G_x менша ваги G_a при повному завантаженні, а динамічний фактор Dx відповідно більший D, тому що

а для незавантаженого автомобіля, вага якого G₀ динамічний фактор .