- •Белорусский национальный технический университет
- •1 Определение основных параметров автомобиля
- •Расчёт полной массы автомобиля
- •1.2 Распределение нагрузки от полной массы автомобиля по мостам
- •1.3 Подбор шин и определение радиуса колеса
- •1.4 Выбор лобовой площади автомобиля и расчет максимального значения силы сопротивления воздуха
- •1.5 Определение максимальной мощности, крутящего момента и оборотов коленчатого вала двигателя при максимальном крутящем моменте
- •1.6 Расчёт передаточного числа главной передачи
- •1.7 Определение передаточных чисел коробки передач
- •1.7.1 Расчёт передаточного числа первой передачи
- •1.7.2 Расчёт передаточныч чисел промежуточных передач
- •2 Построение внешней скоростной характеристики
- •Строим внешнюю скоростную характеристику ( рисунок 2.1).
- •3 Оценка тягово-скоростных свойств автомобиля
- •3.1 Тяговая характеристика автомобиля
- •3.1.1 Построение тяговой характеристики автомобиля
- •3.1.2 Практическое использование тяговой характеристики автомобиля
- •3.2 Построение характеристики мощностного баланса автомобиля
- •3.3 Динамическая характеристика автомобиля
- •3.3.1 Построение графика динамической характеристики автомобиля
- •3.3.2 Практическое использование динамической характеристики
- •3.4 Ускорение автомобиля при разгоне
- •3.5 Характеристика времени и пути разгона автомобиля
- •3.5.1 Определение времени разгона
- •3.5.2 Определение пути разгона
- •3.5.3 Практическое использование характеристики времени и пути разгона
- •4 Топливная экономичность автомобиля
- •4.1 Построение топливной характеристики автомобиля
- •Путевой расход топлива (в л/100 км) определяется по формуле:
- •4.2 Определение эксплуатационного расхода топлива
- •Заключение
3.4 Ускорение автомобиля при разгоне
Ускорение автомобиля при разгоне характеризует его способность быстро трогаться с места и увеличивать скорость движения.
где fV– коэффициент сопротивления качению:
где f0– коэффициент сопротивления качению колеса, катящегося с постоянной скоростью, не превышающей 50 км/ч, с постоянным радиусом (f0= 0,007 ).
Минимальная устойчивая скорость соответствует минимальным устойчивым оборотам коленчатого вала двигателя. В интервале от 0 до Vminавтомобиль трогается с места при пробуксовке сцепления.
Результаты расчетов динамической характеристики автомобиля и ускорений на передачах представлены в таблице 3.1.
Строим график ускорения автомобиля при разгоне (рисунок 5).
Важнейшими точками характеристики ускорения автомобиля являются:
Максимальное ускорение .
Скорость автомобиля при максимальном ускорении30.
Максимальное ускорение на высшей передаче
Скорость автомобиля на высшей передаче при максимальном ускорении.
Максимальная скорость движения автомобиля
Значение важнейших точек характеристики ускорений автомобиля приведены в таблице 5.3.
3.5 Характеристика времени и пути разгона автомобиля
Путь и время разгона рассчитывают в предположении, что автомобиль разгоняется на ровной горизонтальной дороге при полной подаче топлива на участке длиной 2000 м (соответствует ГОСТ 22576 – 90.АТС.Скоростные свойства. Методы испытаний).
3.5.1 Определение времени разгона
Трогание автомобиля с места начинают на передаче, обеспечивающей максимальное ускорение. Для определения наиболее интенсивного разгона в расчет вводят ускорение, соответствующее максимальной скорости движения автомобиля на данной передаче.
Для определения времени разгона разбиваем кривую ускорения на каждой передаче на 6 интервалов. Определим изменение скорости на этих промежутках:
где Vi+1– скорость в конце рассматриваемого интервала;
Vi- скорость в начале рассматриваемого интервала.
Считаем, что в полученных промежутках автомобиль движется равноускоренно, тогда определим среднее ускорение:
где ai– ускорение автомобиля в начале интервала;
ai+1- ускорение автомобиля в конце интервала.
Время движения автомобиля, за которое его скорость возрастает на величину приращения скорости, определяется по закону равноускоренного движения:
Время разгона автомобиля от минимальной скорости до максимальной на данной передаче определяется по формуле:
где n– число интервалов скоростей наi-й передаче.
При расчетах для автомобилей время переключения принимают равным 0.8…1.5 с. Принимаем tпер=1 с.
3.5.2 Определение пути разгона
При равноускоренном движении в интервале скоростей Viпуть, проходимый автомобилем определяется:
При равномерном движении в интервале скоростей автомобиль движется со средней скоростью
Путь разгона автомобиля до заданной скорости определяется суммирование элементарных путей на каждом интервале скоростей:
n-количество интервалов скоростей при движении автомобиля на i-й передаче.
Изучив график ускорений ,для максимального ускорения и быстрого разгона целесообразнее будет переключать передачи как 1-2-3-5,так как ускорение 5 передачи гораздо быстрее ,чем на 4.
Результаты расчета сведены в таблицу 3.4.
Таблица 3.4- Данные для построения графика времени и пути разгона автомобиля
№ строки |
параметр |
размерность |
номер точки | ||||||
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 | |||
передача 1 | |||||||||
1 |
Vi,1 |
км/ч |
6,38 |
13,83 |
21,28 |
30,34 |
36,18 |
43,62 |
51,07 |
2 |
Vi,1 |
м/с |
1,77 |
3,84 |
5,91 |
8,43 |
10,05 |
12,12 |
14,19 |
3 |
∆Vi,1 |
м/с |
|
2,07 |
2,07 |
2,52 |
1,62 |
2,07 |
2,07 |
4 |
ai,1 |
м/с2 |
2,20 |
2,69 |
3,00 |
3,12 |
3,05 |
2,79 |
2,35 |
5 |
ai,cp1 |
м/с2 |
|
2,45 |
2,85 |
3,06 |
3,09 |
2,92 |
2,57 |
6 |
∆ti,1 |
с |
|
0,85 |
0,73 |
0,82 |
0,53 |
0,71 |
0,81 |
7 |
ti |
с |
0,00 |
0,85 |
1,57 |
2,40 |
2,92 |
3,63 |
4,44 |
8 |
tпер |
с |
1,00 | ||||||
9 |
Vпер1 |
км/ч |
0,26 | ||||||
10 |
Vпер1 |
м/с |
0,07 | ||||||
11 |
Vicp1 |
м/с |
|
2,81 |
4,88 |
7,17 |
9,24 |
11,08 |
13,15 |
12 |
∆Si,1 |
м |
|
2,38 |
3,55 |
5,90 |
4,86 |
7,84 |
10,59 |
13 |
S1 |
м |
0,00 |
2,38 |
5,92 |
11,82 |
16,68 |
24,52 |
35,11 |
14 |
Sпер1 |
м |
14,15 | ||||||
передача 2 | |||||||||
1 |
Vi,2 |
км/ч |
50,81 |
55,00 |
59,00 |
63,00 |
67,00 |
70,00 |
74,00 |
2 |
Vi,2 |
м/с |
14,11 |
15,28 |
16,39 |
17,50 |
18,61 |
19,44 |
20,56 |
3 |
∆Vi,2 |
м/с |
|
1,16 |
1,11 |
1,11 |
1,11 |
0,83 |
1,11 |
4 |
ai,2 |
м/с2 |
2,40 |
2,33 |
2,24 |
2,13 |
2,00 |
1,88 |
1,71 |
5 |
ai,cp2 |
м/с2 |
|
2,37 |
2,29 |
2,19 |
2,07 |
1,94 |
1,80 |
6 |
∆ti,2 |
с |
|
0,49 |
0,49 |
0,51 |
0,54 |
0,43 |
0,62 |
7 |
ti |
с |
5,44 |
5,93 |
6,41 |
6,92 |
7,46 |
7,89 |
8,51 |
8 |
tпер |
с |
1,00 | ||||||
9 |
Vпер2 |
км/ч |
0,28 | ||||||
10 |
Vпер2 |
м/с |
0,08 | ||||||
11 |
Vicp2 |
м/с |
|
14,70 |
15,83 |
16,94 |
18,06 |
19,03 |
20,00 |
12 |
∆Si,2 |
м |
|
7,23 |
7,70 |
8,62 |
9,72 |
8,17 |
12,38 |
13 |
S2 |
м |
49,26 |
56,49 |
64,19 |
72,81 |
82,52 |
90,70 |
103,08 |
14 |
Sпер2 |
м |
20,52 | ||||||
передача 3 | |||||||||
1 |
Vi,3 |
км/ч |
73,72 |
80,00 |
85,00 |
90,00 |
95,00 |
100,00 |
108,00 |
2 |
Vi,3 |
м/с |
20,48 |
22,22 |
23,61 |
25,00 |
26,39 |
27,78 |
30,00 |
3 |
∆Vi,3 |
м/с |
|
1,75 |
1,39 |
1,39 |
1,39 |
1,39 |
2,22 |
4 |
ai,3 |
м/с2 |
1,71 |
1,63 |
1,56 |
1,47 |
1,36 |
1,24 |
1,03 |
5 |
ai,cp3 |
м/с2 |
|
1,67 |
1,60 |
1,52 |
1,42 |
1,30 |
1,14 |
6 |
∆ti,3 |
с |
|
1,05 |
0,87 |
0,92 |
0,98 |
1,07 |
1,96 |
7 |
ti |
с |
9,51 |
10,55 |
11,42 |
12,34 |
13,32 |
14,39 |
16,35 |
8 |
tпер |
с |
1,00 | ||||||
9 |
Vпер3 |
км/ч |
0,33 | ||||||
10 |
Vпер3 |
м/с |
0,09 | ||||||
11 |
Vicp3 |
м/с |
|
21,35 |
22,92 |
24,31 |
25,69 |
27,08 |
28,89 |
12 |
∆Si,3 |
м |
|
22,32 |
19,96 |
22,28 |
25,22 |
28,94 |
56,56 |
13 |
S3 |
м |
123,59 |
145,91 |
165,87 |
188,15 |
213,37 |
242,30 |
298,87 |
14 |
Sпер3 |
м |
29,95 | ||||||
передача 4 | |||||||||
1 |
Vi,4 |
км/ч |
107,67 |
112,00 |
116,00 |
120,00 |
124,00 |
130,00 |
136,00 |
2 |
Vi,4 |
м/с |
29,91 |
31,11 |
32,22 |
33,33 |
34,44 |
36,11 |
37,78 |
3 |
∆Vi,4 |
м/с |
|
1,20 |
1,11 |
1,11 |
1,11 |
1,67 |
1,67 |
4 |
ai,4 |
м/с2 |
1,05 |
1,01 |
0,97 |
0,92 |
0,87 |
0,79 |
0,69 |
5 |
ai,cp4 |
м/с2 |
|
1,03 |
0,99 |
0,95 |
0,90 |
0,83 |
0,74 |
6 |
∆ti,4 |
с |
|
1,17 |
1,12 |
1,18 |
1,24 |
2,01 |
2,25 |
7 |
ti |
с |
17,35 |
18,52 |
19,64 |
20,82 |
22,06 |
24,07 |
26,32 |
8 |
tпер |
с |
1,00 | ||||||
9 |
Vпер4 |
км/ч |
0,43 | ||||||
10 |
Vпер4 |
м/с |
0,12 | ||||||
11 |
Vicp4 |
м/с |
|
30,51 |
31,67 |
32,78 |
33,89 |
35,28 |
36,94 |
12 |
∆Si,4 |
м |
|
35,66 |
35,54 |
38,54 |
42,07 |
70,84 |
83,21 |
13 |
S4 |
м |
328,82 |
364,48 |
400,02 |
438,56 |
480,63 |
551,47 |
634,68 |
14 |
Sпер4 |
м |
37,72 | ||||||
передача 5 | |||||||||
1 |
Vi,5 |
км/ч |
135,57 |
142,00 |
149,00 |
156,00 |
160,00 |
165,00 |
170,00 |
2 |
Vi,5 |
м/с |
37,66 |
39,44 |
41,39 |
43,33 |
44,44 |
45,83 |
47,22 |
3 |
∆Vi,5 |
м/с |
|
1,79 |
1,94 |
1,94 |
1,11 |
1,39 |
1,39 |
4 |
ai,5 |
м/с2 |
0,69 |
0,61 |
0,52 |
0,41 |
0,35 |
0,26 |
0,17 |
5 |
ai,cp5 |
м/с2 |
|
0,65 |
0,57 |
0,47 |
0,38 |
0,31 |
0,22 |
6 |
∆ti,5 |
с |
|
2,75 |
3,44 |
4,18 |
2,92 |
4,55 |
6,46 |
7 |
ti |
с |
27,32 |
30,07 |
33,51 |
37,69 |
40,61 |
45,17 |
51,63 |
8 |
tпер |
с |
1,00 | ||||||
9 |
Vпер5 |
км/ч |
0,48 | ||||||
10 |
Vпер5 |
м/с |
0,13 | ||||||
11 |
Vicp5 |
м/с |
|
38,55 |
40,42 |
42,36 |
43,89 |
45,14 |
46,53 |
12 |
∆Si,5 |
м |
|
105,97 |
139,09 |
177,14 |
128,33 |
205,55 |
300,57 |
13 |
S5 |
м |
672,40 |
778,36 |
917,46 |
1094,59 |
1222,92 |
1428,48 |
1729,04 |
14 |
Sпер5 |
м |
47,16 |
Строим график скоростных характеристик времени и пути разгона автомобиля (рисунок 6).