Розрахунок і побудова динамічної характеристики автомобіля

Динамічною характеристикою автомобіля називають графічно виражену залежність динамічного фактора від швидкості руху автомобіля на різних передачах.

Динамічний фактор являє собою відношення надлишкової дотичної сили тяги до ваги автомобіля:

, (2.12)

де Р_к – дотична сила тяги автомобіля;

Р_в – сила опору повітря;

G_а – вага автомобіля з вантажем.

Величина динамічного фактора залежить від характеру протікання кривої крутного моменту двигуна, передавального числа трансмісії, швидкості руху автомобіля і його маси.

З метою одержання даних для побудови динамічної характеристики автомобіля проводять ряд розрахунків у наступній послідовності:

1. Задаються рядом значень частот обертання колінчастого вала – 20, 40, 60, 80 і 100, 120% від n _{Ne max}

2. Для обраних частот обертання колінчастого вала двигуна підраховують розміри швидкостей автомобіля на кожній передачі за формулою (км/год):

. (2.13)

Чисельне значення:

, км/год.

3. Визначають величину дотичної сили тяги по передачах за формулою:

. (2.14)

Для першої передачі чисельне значення становить:

Н.

Далі проводяться розрахунки для всіх і .

Значення М_кр при кожному значенні частоти обертання колінчастого вала визначають за раніше побудованою зовнішньою швидкісною характеристикою двигуна.

4. Підраховують значення сили опору повітря для швидкостей руху автомобіля , що відповідають вихідним значенням частоти обертання колінчастого вала двигуна, за формулою:

. (2.15)

Чисельне значення для руху автомобіля на першій передачі:

Н.

Далі проводяться розрахунки для всіх .

Динамічний фактор визначаємо за формулою (2.12) залежно від швидкості руху автомобіля при всіх значеннях передавальних чисел КПП. Чисельне значення динамічного фактора при русі автомобіля на першій передачі, наприклад, становить:

(2.16)

5. Отримані значення динамічного фактора, а також інші параметри, що характеризують тягові властивості автомобіля, заносимо в таблицю 2.2:

Таблиця 2.2 – Розрахункові дані тягової характеристики автомобіля

7. За розрахунковими даними будуємо криві динамічного фактора для кожної передачі (рисунок 2. 2)

8. За динамічною характеристикою автомобіля визначаємо: максимальна швидкість руху автомобіля дорівнює 92 км/год, максимальний динамічний фактор на вищій передачі D = 0.04 і нижчих: 1-передача D = 0.34, 2- передача D = 0.21, 3- передача D = 0.13, 4- передача D = 0.08.

Рисунок 2.2 – Динамічна характеристика автомобіля

2.5 Розрахунок і побудова паливно-економічної характеристики автомобіля

Паливну економічність автомобіля прийнято оцінювати витратою палива в літрах на 100 км пройденого шляху.

Розрахунок економічної характеристики ведемо в такій послідовності:

1. З урахуванням даних зовнішньої швидкісної характеристики визначаємо швидкість руху автомобіля на прямій передачі за формулою

(2.17)

При розрахунках отримуємо:

V₁=16, 6км/год, V₂=33, 4км/год, V₃=50, 1км/год,

V₄=66, 8 км/год, V₅=83, 5км/год,

2. За формулою

(2.18)

знаходимо, наприклад, для першої передачі:

Далі визначають потужність двигуна, необхідну для руху автомобіля на різних швидкостях до повного завантаження двигуна.

3. Знаючи частоту обертання колінчастого вала двигуна для різних швидкостей руху автомобіля, визначають відношення (). відповідно до яких за графіком (рисунок 2.3) знаходять значення коефіцієнтів .

Рисунок 2.3 - Залежність коефіцієнта від відношення

4. За графіком зовнішньої швидкісної характеристики двигуна для прийнятих частот обертання колінчастого вала знаходять значення, ефективної потужності N_е(зовн) і відповідно до відношення N_е/N_е(зовн) – за графіком установлюють відповідно до типу двигуна значення коефіцієнта К_N.

5. Визначають питому витрату палива за формулою:

. (2.19)

Чисельне значення:

г/(кВт∙ тод).

Питому витрату палива підраховують для різних швидкостей руху автомобіля.

6. Відповідно до отриманих значень gе і Nе для різних швидкостей руху на прямій передачі автомобіля визначають витрату палива на 100 км шляху за формулою:

. (2.20)

Наприклад, для першої передачі чисельне значення:

л/100 км.

7. Аналогічно робимо розрахунок витрати палива на 100 км пробігу автомобіля для інших опорів доріг з урахуванням коефіцієнтів опорів (2..3 шт).

8. На підставі одержаних розрахункових даних складаємо таблицю паливно-економічної характеристики автомобіля (таблиця 2.3).

Таблиця 2.3 – Паливно економічна характеристика автомобіля

9. Будуємо паливно- економічну характеристику автомобіля для заданих дорожніх умов (рисунок 2.4)

Рисунок 2.4 – Паливно-економічна характеристика автомобіля

10. За графіком паливно-економічної характеристики автомобіля проведемо аналіз його роботи: найбільш економічна швидкість руху, при ділянка підвищених витрат становить – 61..72 л/100км в зоні малих швидкостей 16..35 км/год; і70..98 л/100км – в зоні великих швидкостей 70..92 км/год; максимально можлива швидкість руху автомобіля дорівнює 92 км/год.