11. Тяговый баланс автомобиля. Мощностной баланс автомобиля.

Тяговый баланс автомобиля - это зависимость силы тяги на колесах автомобиля для всех передаточных чисел в трансмисси (тяговая характеристика автомобиля) и сил сопротивления качению Р_f и воздуха, от скорости движения автомобиля. Кривые Р_тi строятся для всех ступеней в основной коробке передач (при наличии делителя - также для всех возможных передаточных чисел). Для автомобилей с раздаточной коробкой строится дополнительная кривая для случая первой передачи в коробке передач и низшей передачи в раздаточной коробке.

С корость автомобиля V связана с частотой вращения коленчатого вала двигателя п_е формулой:

условие возможности движения

Тяговая сила автомобиля Р_т [Н] определяется по следующей формуле:

.

Далее необходимо построить кривые сил сопротивления движению автомобиля.

С ила сопротивления воздуха Рв [Н] определяется по следующей формуле:

,где V — текущая скорость автомобиля.

Сила сопротивления дороги определяется в данном случае (при отсутствии подъема-спуска) как сила сопротивления качению Р{ [Н] по следующей формуле: Р_f = f * G_a.

Кривые сил сопротивления движению строятся:

для одиночных грузовых автомобилей (в том числе фургонов) и автопоездов только с полной нагрузкой (для двух типов дорог - с асфальтобетонным покрытием и грунтовой дороги). При наличии делителя - только для одной дороги (с асфальтобетонным покрытием);

- для легковых автомобилей (в том числе и фургонов) для двух случаев:

а) при движении с полным количеством человек в салоне (по дороге с асфальтобетонным покрытием),

б) только с одним водителем (по дороге с асфальтобетонным покрытием);

- для автобусов с полным и половинным количеством пассажиров (по дороге с асфальтобетонным покрытием ).

При этих расчетах коэффициент сопротивления качению при малой скорости (до 20 км/ч) можно принять:

F_o1 = 0,015 (асфальтобетонное шоссе в хорошем состоянии),

F_o2 = 0,03 (грунтовая укатанная дорога).

Текущее значение коэффициента сопротивления качению можно определять по следующей формуле:

f = f_o + 7*10^-6*V², где V - текущее значение скорости [м/с].

На графике тягового баланса должны быть отмечены линии, соответствующие максимальным по сцеплению ведущих колес с дорогой тяговым силам Р_φ груженого автомобиля (сплошные линии) и автомобиля без груза (пунктирные линии) при следующих состояниях дорожного покрытия:

φ = 0,8 (шероховатый, сухой, чистый асфальтобетон);

φ = 0,6 (сухая грунтовая дорога или щебеночное покрытие);

φ = 0,4 (мокрый и грязный асфальтобетон);

φ = 0,2 (обледенелая или укатанная зимняя дорога).

В общем случае движения автомобиля: Р_φ=φ*R_{z вед} где R_{z вед} - нормальная реакцbя на ведущих колесах автомобиля [Н].

Для рассматриваемою случая (при отсутствии подъема-спуска): Р_φ=φ*G_вед, где О _вед - вес, приходящийся на ведущую ось автомобиля.

Мощностной баланс автомобиля представляет собой зависимость мощности на ведущих колесах N_т [кВт] для всех передаточных чисел трансмиссии, мощностей сопротивления качению N_f [кВт] и воздуха N_в [кВт], а также их сумму от скорости установившегося движения V [м/с]. Мощностной баланс строится для тех же условий, что и тяговый баланс автомобиля. Ограничение кривых мощностного баланса по величине сцепления ведущих колес с дорогой не производится.

П ри построении мощностного баланса автомобиля необходимо использовать данные тягового баланса:

12. Решение уравнений тягового и мощностного балансов автомобиля.

Существует два способа решения тягового и мощностного баллансов:

1. графический

Сила сопротивления дороги определяется в данном случае (при отсутствии подъема-спуска) как сила сопротивления качению Р{ [Н] по следующей формуле: Р_f = f * G_a.

В общем случае движения автомобиля: Р_φ=φ*R_{z вед} где R_{z вед} - нормальная реакцbя на ведущих колесах автомобиля [Н]. Для рассматриваемою случая (при отсутствии подъема-спуска): Р_φ=φ*G_вед, где О _вед - вес, приходящийся на ведущую ось автомобиля.

2. аналитический способ применяется при анализе большого массива данных и для оценки влияния каждого параметра отдельно

13. Аналитический метод решения уравнений тягового и мощностного балансов автомобиля.

аналитический способ применяется при анализе большого массива данных и для оценки влияния каждого параметра отдельно

степень использования мощности двигателя И:

,

14. Экспериментальное определение показателей тягово-скоростных свойств автомобилей.

На практике экспериментальным путем определяют первые десять из рассмотренных единичных показателей тягово-скоростных свойств.

Основные оценочные показатели:

1) максимальная скорость;

2) условная максимальная скорость – это максимальная скорость на последних 400 метрах на у-ке 2 км.

3) время разгона на пути 400 и 1000 м;

4) время разгона до заданной скорости; л/а – 100 км/ч; г/а – 80 км/ч.

5) скоростная характеристика разгон - выбег;

б) скоростная характеристика разгона на высшей передаче;

7) скоростная характеристика на дороге с переменным продольным профилем;

8) минимальная устойчивая скорость;

9) максимальный преодолеваемый подъем;

10) установившаяся скорость на затяжных подъемах;

Общие требования при испытаниях, методы испытаний, обработка и оформление резулЬтатрв испытаний регламентированы ГОСТ 22576—77 и ОСТ 37. 001.244—82.

Первые шесть показателей определяют на чистом и сухом измерительном участке дороги длиной не менее 2 км (для показателей 1, 3 и 4 достагочно участка длиной 1 км), прямолинейном, горизонтальном, с цементобетонным или асфальтобетонным гладким покрытием (допустимы неровности с i=0,5% длиной не более 50 м).

Измерительный участок дороги для определения скоростной характеристики на дороге с переменным продольным профилем должен иметь длину 13....15 км, цементобетонное или асфальтобетонное покрытие, плотность распределения уклонов i должна быть близкой к нормальному закону. Обязательно наличие одного подъема и одного спуска длиной по 500... 700 м с уклоном 4...5%. Радиусы кривых в плане должны быть не менее 1000 м. Начальная и конечная точки измерительного участка должны находиться примерно на одной высоте над уровнем моря.

Минимальную устойчивую скорость определяют на двух расположенных последовательно измерительных участках длиной по 100 м расстоянием между ними 200...30О м. Остальные характеристики участков такие же, как для определения первых шести показателей.

Испытания по преодолению подъемов проводят на специальных эталлонных подъемах с твердым, ровным покрытием.

При определении минимальной устойчивой скорости трогание автомобиля с места и установление минимальной скорости производится до выезда на мерный участок. Затем фиксируется время прохождения, первого участка длиной 100 м. На промежуточном участке длиной 200...300 м скорость должна быть увеличена резким нажатием на педаль подачи топлива до отказа. Перед началом второго мерного участка длиной 100 м вновь устанавливают минимальную скорость и участок проходят, измеряя время. Критерием достижения минимально-устойчивой скорости является движение автомобиля без рынков и стуков в траисмиссии и остановки двигателя во время движения и при резком нажатии на педаль подачи топлива после прохождения мерных участков длиной 100 м.

При определении i_mах автомобиль, движущийся с V_min подводят к началу подъема, после чего педаль подачи топлива нажимают до отказа и удерживают в этом положении до конца опыта.

Методика экспериментального определения ускорений при разгоне, силы тяги на крюке и длины динамически преодолеваемого подъема, не стандартизована.

Наряду с высокой объективностью и достоверностью экспериментального метода следует отметить и его недостатки: относительно частный и случайный характер полученных замеров, неповторимость условий эксперимента (в особенности дорожного), сравнительная узость пределов варьирования параметров автомобиля и окружающей среды, относительная опасность организации и проведения испытаний.