3. Динамический расчет автомобиля

Передаточные числа главной передачи определяют из условия обеспечение максимальной скорости движения автомобиля на прямой передаче:

, (3.1)

где

– частота вращения двигателя при , мин^-1;

– радиус колеса, м.

Передаточное число коробки передач на первой передаче определится из выражения:

(3.2)

где

– максимальный крутящий момент двигателя, Н·м;

– радиус колеса, м;

– полная масса автомобиля, кг;

– коэффициент использования массы автомобиля для сцепления с дорожным покрытием, ;

– коэффициент сцепления движетелей с дорогой, .

По максимальному коэффициенту дорожных сопротивлений находят передаточное число первой передачи.

Формула для определения передаточного числа по максимальному сопротивлению дороги имеет вид:

(3.3)

Обычно у отечественных автомобилей общего назначения максимальное сопротивление дороги ψ_max, преодолеваемое на первой передаче, лежит в пределах 0,32…0,5.

Определение передаточных чисел коробки передач производится по геометрической прогрессии.

(3.4)

Для пятиступенчатой коробки передач:

(3.5)

Динамический фактор определяется по формуле:

(3.6)

где

коэффициент учета силы инерции вращающихся масс;

ускорение автомобиля, м/с²

Отсюда

(3.7)

Коэффициент определяется по формуле:

(3.8)

где

– передаточное число трансмиссии.

Для расчета касательной силы тяги используется формула:

, Н, (3.9)

Н

Сила сопротивления воздуха определяется по выражению:

, Н, (3.10)

Н

Ускорение автомобиля вычисляется по формуле:

, м/с², (3.11)

м/с²

– суммарная сила сопротивлению движения автомобиля (дороги, воздуха) на горизонтальном участке пути.

Сила определяется по формуле:

, Н, (3.12)

где

– коэффициент сопротивления перекатыванию автомобиля.

Н

H

Данные расчётов заносятся в таблицу 2. По данным таблицы 2 строятся динамическая характеристика и графики ускорений в функции скорости автомобиля.

Таблица 2

Результаты расчёта основных показателей автомобиля

номер передачи	ном.точки	V,км/ч	n,об/мин	Рк,Н	Pw,Н	Д	Pс,Н	j,м/с*с	1/j
	1	12,38	1033	7066,3	13,09	0,20	905,79	1,41	0,71
	2	24,75	2065	7467,7	52,29	0,21	944,99	1,50	0,67
	3	37,13	3098	7179,8	117,70	0,20	1010,40	1,42	0,71
1	4	49,50	4130	6202,9	209,17	0,17	1101,87	1,17	0,85
	5	61,87	5163	4537	326,90	0,12	1219,60	0,76	1,31
	1	14,71	1033	5946,9	18,48	0,17	911,18	1,21	0,82
	2	29,41	2065	6284,7	73,83	0,18	966,53	1,28	0,78
2	3	44,12	3098	6042,4	166,18	0,17	1058,88	1,20	0,83
	4	58,81	4130	5220,3	295,33	0,14	1188,03	0,97	1,03
	5	73,52	5163	3818,2	461,54	0,10	1354,24	0,59	1,68
	1	17,61	1033	4967,4	26,48	0,14	919,18	1,01	0,99
	2	35,20	2065	5249,6	105,82	0,15	998,52	1,06	0,94
3	3	52,81	3098	5047,2	238,17	0,14	1130,87	0,98	1,02
	4	70,41	4130	4360,5	423,28	0,11	1315,98	0,76	1,31
	5	88,02	5163	3189,3	661,51	0,07	1554,21	0,41	2,44
	1	21,01	1033	4162,8	37,71	0,12	930,41	0,83	1,20
	2	42,01	2065	4399,3	150,68	0,12	1043,38	0,86	1,16
4	3	63,02	3098	4229,7	339,14	0,11	1231,84	0,77	1,30
	4	84,02	4130	3654,2	602,72	0,09	1495,42	0,56	1,80
	5	105,03	5163	2672,8	941,93	0,05	1834,63	0,22	4,64
	1	25,01	1033	3498,2	53,40	0,10	946,10	0,67	1,49
	2	49,99	2065	3696,9	213,38	0,10	1106,08	0,68	1,47
5	3	75,00	3098	3554,4	480,25	0,09	1372,95	0,57	1,75
	4	99,98	4130	3070,7	853,51	0,06	1746,21	0,35	2,88
	5	124,99	5163	2246	1333,9	0,03	2226,56	0,01	196,12

Время разгона автомобиля определяется по графику ускорений разгона автомобиля .

Время разгона определяется по формуле:

(3.13)

где

сумма элементарных площадок, мм²;

масштаб скорости,(км/ч)/мм;

масштаб величин, обратных ускорениям, (с²/м)/мм.

Результаты расчётов заносятся в таблицу 3.

Таблица 3

Результаты расчётов времени и пути разгона автомобиля

Разгон	Δt,мм*мм	Время разгона,с	Разгон	ΔS,мм*мм	Путь разгона
от 12 до 62	3598	11,09	от 12 до 62	967	2,95
от 62 до 74	1435	4,42	от 62 до 74	1709	5,22
от 74 до 88	2547	7,85	от 74 до 88	1178	3,60
от 88 до 105	4328	13,34	от 88 до 105	744	2,27
от 105 до 125	2879	8,88	от 105 до 125	3170	9,69

По данным таблицы 3 строят график зависимости t=f(v) для определения пути разгона.

Путь разгона определяется по формуле:

(3.14)

где

сумма элементарных площадок, мм²;

масштаб времени, с/мм.

Результаты расчётов заносятся в таблицу 3. По данным таблицы 3 строится график пути разгона автомобиля s=f(v).