Главная страница Случайная страница
КАТЕГОРИИ:
АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника
Тяговый баланс автомобиля (силовой баланс)
|
|
FТ1/FТ2=i1/i2 и т.д.
Для аналитического описания тяговой характеристики автомобиля можно воспользоваться аналитическим описанием внешней характеристики двигателя
Учитывая, что 
, а ω е = Va ·i0 ·iкп/rк, получим
Δ F = Fт – Fψ – Fв – избыток силы автомобиля на текущей скорости (запас тяги).
Максимально возможное ускорение на текущей скорости:
.
Максимально возможный подъем на данной передаче:
Максимально возможный вес прицепа (равномерное движение по горизонту):
Допустим, что Fв приц= 0, 25 · Fв авт, тогда
F f приц= Gприц · f max
Δ F = 0, 25 · Fв авт + Gприц · f max; откуда
.
График тягового баланса позволяет решать и другие задачи.
Согласно второму условию:
При равномерном движении исчезает инерционная составляющая тягового баланса:
;
– при больших φ x можно пренебречь fк.
Пример:
ЛА: Те=100 Н·м (скорректирован); Jд=0, 132 кг·м2; iкп=4, 1; i0=4, 22; η тр=0, 9; Jк=0, 7 кгм2; n=2;
Rz2=7550 Н; rc=0, 28 м; а=2 м/с2.
Проверить 2 условие (движение без пробуксовки)
ε к = а / rк; ε к = 2 / 0, 28 = 7, 14 с-2.
ε е = ε к · iкп · i0. ε е = 7, 14 · 4, 1· 4, 22 = 123 с-2.
Ускоренное движение:
FТ =[(100 – 0, 132 · 123) · 4, 1 · 4, 22 · 0, 9 – 2 · 0, 7 · 7, 14 –7550 · 0, 016 · 0, 28] / 0, 28 = 4501, 91 Н.
Равномерное движение:
FТ =[100 · 4, 1 · 4, 22 · 0, 9] / 0, 28 – 7550 · 0, 016 = 5561 – 120, 8 = 5440, 2 Н.
Максимально возможная тяга по сцеплению (принимаем φ x.= 0, 7:
Fт max = Rz2 φ x. Fт max = 7550 · 0, 7 = 5290 Н.
Таким образом, при ускоренном движении ведущие колеса автомобиля начинают буксовать, в то время, как при равномерном движении они обладают запасом тяги по сцеплению.
Динамический паспорт автомобиля
Тяговая характеристика не удобна для сравнения свойств автомобилей с разными массой и аэродинамическим сопротивлением: на одной и той же дороге автомобили будут иметь разные максимальные скорости, разное время разгона (ускорение), разные предельные углы подъема.
Сила тяги определяется:
Fт = Fк + Fп + Fв + Fи,
где Fк, Fп, Fв, Fи – сила сопротивления соответственно качению колес, подъема, воздуха, инерции.
Изменим структуру, объединив с одной стороны силы, зависящие от веса автомобиля, а с другой – независящие:
Fт – Fв = Fк + Fп + Fи
Преобразуем правую часть Fт – Fв = ψ · Ga + ma · δ · а
Поделим обе части на Ga 
Назовем отношение разницы силы тяги и силы сопротивления воздуха к весу автомобиля динамическим фактором Da
Таким образом, динамический фактор затрачивается на преодоление удельного сопротивления движению и удельного сопротивления инерции:
– динамический баланс
Графическую зависимость D(V) называют динамической характеристикой полностью груженного автомобиля, а с учетом загрузки автомобиля получим динамический паспорт автомобиля.
Dmax – максимальный динамический фактор на высшей передаче определяет диапазон дорожных сопротивлений, преодолеваемых автомобилем без переключения на низшие передачи;
Vкр – критическая скорость движения определяет диапазон устойчивого движения на высшей передаче при работе двигателя с полной подачей топлива. При V> Vкр увеличение дорожного сопротивления вызывает падение скорости, но при этом возрастает D, скорость стабилизируется на более низком уровне, двигатель работает устойчиво. При V< Vкр увеличение дорожного сопротивления вызывает падение скорости, но при этом падает и D, скорость падает, возможна остановка двигателя;
DmaxI = ψ max – максимальный динамический фактор на низшей передаче определяет макисмальное дорожное сопротивление, преодолеваемое автомобилем (либо подъем, либо тяжелая грязь).
При Vmax дальнейшее ускорение невозможно, т.е. а = 0. Тогда Dа = ψ = fk max.
Найдем зависимость для аналитического определения динамического фактора:
Ранее получена зависимость: 
Учитывая 
, а Fв = 0, 5 · сх · А · ρ в · V2, получим√
Найдем максимальный угол подъема:
Если а = 0, то Dа = ψ; ψ = fk cos α + sin α.
При малых углах подъема допустима замена sin α. величиной i/100
Пренебрегаем уменьшением вертикальной реакции (соs α = 1), тогда
Для справки:
Dа = fk + sin α.
α = arcsin (Dа – fk).
Для малых углов может быть справедливо: i = Dа – fk.
При больших углах уклона дороги такая замена недопустима. В этом случае при равномерном движении(что очевидно при движении автомобиля на больших подъемах) динамический баланс будет иметь вид:
Dа = fk cos α + sin α.
Заменяя cos α величиной √ 1 - соs α 2 и решая полученное уравнение, получим
α = arcsin (Dа - √ (1 - Dа 2 + fk 2)) / (1+ fk 2)
Существуют другие показатели динамических качеств автомобиля:
ü Удельная мощность двигателя Руд = Рmax / ma, где ma – масса автомобиля в тоннах;
ü Удельная сила тяги Fуд = Fт / Ga – тот же динамический фактор, но без учета аэродинамического сопротивления автомобиля.
Массу легкового автомобиля принимают при наличии водителя, пассажира и 20 кг багажа.
Для грузовых автомобилей, автопоездов и автобусов принимают полную массу.
Автомобили с малой удельной мощностью двигателя мешают движению. В некоторых странах маломощные автомобили запрещены:
Требования к динамике автомобиля
| Страна | Мощность | Скорость, км/ч | ||
| кВт/т | л.с./т | Средняя техническая | Установившаяся на подъеме 3 % длиной 3 км | |
| Англия, Финляндия | 4, 41 | – | – | |
| Германия, Австрия, Норвегия, Италия | 5, 88 | – | – | |
| Швейцария | 7, 35 | – | – | |
| Россия*: До 3, 5 т Более 3, 5 т | – | – | ||
| Япония | – | – | – |
ГОСТ 22576–77
Показатели быстроходности: (по ГОСТ 22576–77 )
ü Максимальная скорость на пути 1 км (нагрузка 160 кг – 1570 Н).
ü Условная максимальная скорость: разгон 1600м, средняя скорость на пути 400 м.
ü Интенсивность разгона (время разгона):
o Легковой авто до 100 км/ч;
o Микроавтобус и междугородний автобус до 80 км/ч;
o Городской автобус и грузовики до 60 км/ч.
ü Интенсивность разгона на дистанции 400 и 1000 м.
Другие показатели быстроходности:
Эластичность: время разгона на высших передачах в определенном диапазоне скоростей: 40 –80, 50 – 120.