5 Определение аэродинамических параметров транспортного средства
Аэродинамические параметры ТС характеризуются величиной равнодействующей элементарных сил, распределенных по всей поверхности автомобиля. Равнодействующая называется силой сопротивления воздуха. Точку приложения этой силы называют метацентром автомобиля.
Силу сопротивления воздуха рассчитывают по формуле:
РВ = КВFV2, (5.1)
где РВ – сила сопротивления воздуха, Н; КВ – коэффициент обтекаемости, для грузовых автомобилей КВ =0,6 – 0,7 Нс2/м4; F – лобовая площадь ТС, для грузовых автомобилей F = 3 – 5 м2; V – скорость автомобиля, м/с.
График зависимости силы сопротивления воздуха РВ от скорости автомобиля V приведен на рисунке 5.1
С учетом выражения (5.1) и его расчета построим зависимость РВ = f(V).
6 Расчет тяговой и динамической характеристик
При ускоренном движении часть энергии затрачивается на разгон вращающихся деталей автомобиля. Эта часть энергии учитывается коэффициентом учета вращающихся масс ТС
= 1 +
,
(6.1)
Где - коэффициент учета вращающихся масс;
JД – момент инерции маховика и связанных с ним деталей двигателя и сцепления, кг* м2; JД =2,11
JК – момент инерции колеса, кг* м2; JК=23,3
iТР – передаточное число трансмиссии; iТР= 6,53
ТР – кпд трансмиссии; ТР=0,9
mа – масса груженого автомобиля, кг. mа=15309
Тяговая и динамическая характеристики рассчитываются с учетом данных внешней скоростной характеристики двигателя, эксплуатационных параметров ТС и дороги
Тяговая характеристика
РТ
=
, (6.2)
где
Ме = (nе); (6.3)
V
=
, (6.4)
где V – скорость, м/с.
Рисунок 6.1 – График зависимости коэффициента учета вращающихся масс от передаточного числа
На основании выражений (6.2), (6.3) и (6.4) строится зависимость РТ = (V) для каждой передачи (рисунок 6.2).
Динамическая характеристика автомобиля
,
(6,5)
где РТ – тяговая сила,
РВ – сила сопротивления воздуха,
G0 – собственная масса автомобиля;
Рисунок 6.2 – тяговая характеристика камаз 5320
Для определения максимальной скорости ТС на прямой передаче, на графике Д = (V) (рисунок 6.3) строится кривая РСУ = (V) (рисунок 6.4),
где
РСУ
=
, (6.6)
где - коэффициент сопротивления качению,
=
, (6.7)
где О = 0,014 – 0,018, V – скорость, м/с.
На основании выражений (6.2), (6.3) и (6.4) строится зависимость РТ = (V) для каждой передачи (рисунок 6.2).
Рисунок 6.3 – Функциональная зависимость Д = (V)
Для определения максимальной скорости транспортного средства на прямой передаче, необходимо найти точку пересечения графиков Д = (V) и
РСУ = (V) (см. рисунок 6.4).
Рисунок 6.4 – Функциональная зависимость Д = (V) и РСУ = (V)
Строим график зависимости коэффициента сопротивления качению f от скорости автомобиля V.
f
V (м/с)
Рисунок 6.5 - Зависимости коэффициента сопротивления качению от скорости автомобиля