Определение моментов инерции движителей, силового агрегата и построение разгонной характеристики колесной машины

Основными свойствами разгонной характеристики автомобиля являются:

· j - ускорение;

· t - время разгона от V₀ до V;

· S - путь разгона;

При теоретическом анализе процессы разгона автомобиля не учитывают, не учитывается время, когда уравновешиваются угловые скорости коленчатого вала и первичного вала. Предполагается, что водитель автомобиля мгновенно выжимает до отказа педаль подачи топлива.

j = g(D - ѱ)/ δ _вр;

· ѱ = f;

_· f = 0.015 - асфальтированное шоссе;

Из этого выражения видно, что ускорение зависит от двух факторов:

· От разности D - ѱ, т.е от превышения динамического фактора над приведенным коэффициентом дорожных сопротивлений;

· От коэффициента δ _вр, учитывающего сопротивление разгону, оказываемое вращающимися массами автомобиля.

При заданных дорожных условиях ускорение растет с увеличением коэффициента δ _вр учета вращающихся масс.

Чем ниже номер передачи, на которой начинается разгон, тем больше разность D - ѱ.

Ускорение будет возрастать при увеличении динамического момента.

Для определения максимального ускорения разность D - ѱ следует найти по динамической характеристике.

· δ _вр - коэффициент учета вращающихся масс;

· δ _вр = 1 + g(J_дв * i²_тр * n_тр + Σ J_к)/(G * r_к²);

· J_дв - момент инерции двигателя;

· J_дв = 1, 1...1, 2J_м;

· J_м - момент инерции маховика. Диаметр маховика 0.224 м. [4] Масса маховика 12, 5 кг. [12]

· J_к - момент инерции колес. Масса колеса 14.7 кг.

· G - вес машины;

· r_к - радиус колеса;

· J_дв = 1, 1...1, 2J_м ;

· J_м = m*r²/4 = 12.5 * 0, 112² /4 = 0, 0392 кг/м²;

· J_дв = 1, 15 * 0, 0392 = 0, 045 кг/м²;

· Σ J_к = 4*0.5*mr² = 4*0, 5*14, 7*0, 364 ² = 3, 895 кг/м²;

Получили следующие моменты инерции:

J_дв = 0, 045 кг/м²;

J_к = 3, 895 кг/м²;

a. Для первой передачи i=13, 254:

δ _вр1 = 1 + 9, 8(0, 045*13, 254²*0, 90 + 3, 895)/ (17983*0, 364 ²) = 1.045;

b. Для второй передачи i=7, 5388:

δ _вр2 = 1 + 9, 8(0, 045* 7, 5388 ²*0, 90 + 3, 895)/ (17983*0, 364 ²) = 1.025;

c. Для третей передачи i=4, 7:

δ _вр3 = 1 + 9, 8(0, 045* 4, 7 ²*0, 90 + 3, 895)/ (17983*0, 364 ²) = 1.02;

Таким образом,

a. На первой передаче:

j₁ = g(D₁ - ѱ)/ δ _вр1;

j₁₁=9, 8*(0, 203-0, 015)/1, 266=1, 763062 м/с²;

j₁₂=9, 8*(0, 23-0, 015)/1, 266=2, 016268 м/с²;

j₁₃=9, 8*(0, 223-0, 015)/1, 266=1, 950622 м/с²;

j₁₄=9, 8*(0, 18-0, 015)/1, 266=1, 547368 м/с²;

b. На второй передаче:

j₂ = g(D₂ - ѱ)/ δ _вр2;

j₂₁=9, 8*(0, 115-0, 015)/ 1, 101=0, 956098 м/с²;

j₂₂=9, 8*(0, 127-0, 015)/ 1, 101=1, 070829 м/с²;

j₂₃=9, 8*(0, 12-0, 015)/ 1, 101=1, 003902 м/с²;

j₂₄=9, 8*(0, 087-0, 015)/ 1, 101=0, 68839 м/с²;

c. На третей передаче:

j₃ = g(D₃ - ѱ)/ δ _вр3;

j₃₁=9, 8*(0, 071-0, 015)/ 1, 052=0, 538039 м/с²;

j₃₂=9, 8*(0, 070-0, 015)/ 1, 052=0, 528431 м/с²;

j₃₃=9, 8*(0, 059-0, 015)/ 1, 052=0, 422745 м/с²;

j₃₄=9, 8*(0, 018-0, 015)/ 1, 052=0, 028824 м/с²;

Продолжительность разгона может быть представлена в виде dt элементарных отрезков, в течение каждого из которых скорость автомобиля получает бесконечно малые приращения скорости dV.

Для определения пути примем, что в пределах каждого интервала скоростей автомобиль движется со средней скоростью.

Чтобы полученные результаты характеризовали динамичность автомобиля при разгоне с максимальной интенсивностью в расчет вводят те участки кривых характеристики, на которых при данной скорости движения ускорение имеет наибольшее значение.

Таблица 5.1 – Значения ускорения

Рисунок 5.1 Разгонная характеристика автомобиля Газ М-20

Выберем вторую передачу.

Рис. 5.2. Разгонная характеристика автомобиля Газ М-20 на 2 передаче

Таблица 5.2 – Разгонные характеристики

Среднее значение ускорения: 0, 952 м/с²;

Среднее значение скорости: 10, 354 м/с;

Суммарное время (сумма всех значений ∆ t) 18, 44711164 с;

Суммарный путь: 186, 623 м.