Расчет динамического фактора тормозных и топливно-экономических характеристик автомобиля

Подбор и определение некоторых конструктивных параметров, необходимых для тягового расчёта проектируемого автомобиля.

1. Двигатель.

Двигатель подбирают исходя из условия движения с заданной максимальной скоростью по хорошей дороге.

Из уравнения и графика баланса мощности автомобиля (рис.1) известно, что

(1)

Здесь

- полный вес автомобиля, кг; G=600+6000=6600кг.

- собственный вес автомобиля, кг;

- грузоподъёмность автомобиля.

кг

кг

- коэффициент использования веса автомобиля; можно принять для грузовых автомобилей с грузоподъёмностью:

- коэффициент сопротивления дороги, для наших условий можно принять =0,02;

- коэффициент полезного действия трансмиссии автомобиля.

Он находится в пределах:

у грузовых автомобилей малой и средней грузоподъёмности: ,

у грузовых автомобилей большой грузоподъёмности:

- коэффициент обтекаемости;

- лобовая площадь автомобиля.

Для грузовых автомобилей можно принять

;

- максимальная мощность в км/час – задана.

Максимальная мощность двигателя

л. с. (квт) = (2)

л. с.

Обороты при максимальной мощности для современных карбюраторных двигателей грузовых автомобилей составляют об/мин.

Максимальные обороты двигателя определяются из соотношения

(3)

об/мин.

Определив таким образом максимальную мощность двигателя и мощность при максимальных оборотах или при максимальной скорости движения автомобиля , а также обороты при и можно, пользуясь существующими формулами, получить точки для построения кривой внешней характеристики двигателя проектируемого автомобиля. Воспользуемся формулой профессора Хлыстова

, (4)

Где n – текущие значения оборотов двигателя, а можно принять равным .

n=400, то =8,38

n=900, то =19,76

n=3000, то =51

n=3100, то =50,67

n=3200, то =50,76

n=3300, то =15,89

Крутящий момент двигателя М определить при тех же значениях оборотов n из соотношения

=8,38, то

=19,76, то

=51, то

=50,67, то

=50,76, то

=15,89, то

Таблица 1.

Минимальное число оборотов следует брать . Число точек может быть любым, но не менее .

По данным таблицы строят графики внешней характеристики двигателя и .

2. Передаточное число главной передачи автомобиля

Скорость движения автомобиля V может быть выражена через число оборотов в минуту двигателя n следующей формулой:

(6)

Где V – скорость автомобиля, км/час;

- диаметр качения колеса, м;

n – обороты двигателя в минуту;

- передаточное число главной передачи;

- передаточное число коробки передач.

Значение определяют из условия движения автомобиля с заданной максимальной скоростью на прямой передаче коробки передач, т.е. при =1; тогда

Чтобы вычислить необходимо, знать размер шин проектируемого автомобиля.

Подбор шин производят, исходя из нагрузки, приходящейся на колесо автомобиля. При определении нагрузки на колесо можно руководствоваться таким распределением веса груженого автомобиля по осям:

для автомобилей с колёсной формулой

нагрузка на переднюю ось .

у автомобилей с формулой с формулой нагрузка на переднюю ось составляет .

Исходя из нагрузки, приходящейся на наиболее нагруженное колесо, выбирают по ГОСТ тип и размер шины, из которого становится известным номинальный диаметр шины .

Диаметр качения колеса определяется из формулы

, м, = (8)

здесь - - коэффициент смятия шины,

- коэффициент увеличения диаметра шины при накачивании.

Можно принимать радиус качения шины, приведенный в ГОСТ.

Передаточное число I передачи коробки передач

Передаточное число на I передаче определяют из условия движения по наиболее тяжёлой дороге при коэффициенте сопротивления Из уравнения тягового баланса известно, что при этих условиях движения

, т.е. , откуда

Здесь - максимальный крутящий момент двигателя, кГм.

Но для того, чтобы передаточное число на I передаче обеспечивало возможность движения без буксования по сухой дороге с достаточно высоким коэффициентом сцепления , необходимо произвести проверку этого передаточного числа по сцеплению

, откуда

(10)

Здесь - сцепной вес автомобиля, кг.

Для автомобилей с обычной компоновкой .

Передаточное число, полученное расчётом по наибольшему сопротивлению, должно быть не больше передаточного числа по сцеплению, т.е.

.

Передаточные числа промежуточных передач

Передаточные числа в коробке передач должны возможно точнее соответствовать ряду геометрической прогрессии, так как только в этом случае разгон автомобиля будет наиболее быстрым и непрерывным.

При небольших значениях динамического фактора на прямой передаче (меньше 0,08) рекомендуется брать 4 или более передач.

Как видно из графика (рис.3) разгон ведётся обычно в диапазоне оборотов двигателя от до . Если пренебречь, замедлением автомобиля во время переключения передач, то будут справедливы равенства

,

а это означает, что

, (11)

или

(12)

Точно так же

и .

Следовательно: (13)

Таким образом, смежные передаточные числа составляют ряд геометрической прогрессии со знаменателем .

Передаточные числа первой и прямой передач известны, поэтому остаётся лишь определить промежуточные передаточные числа. Так для 3-ступенчатой коробки.

, при =1,0; (14)

Для 4-ступенчатой коробки

, т. к. =1,0, то (15)

С другой стороны.

или ,

Откуда или . (16)

а . (17)

Следует иметь в виду, что при конструктивном расчёте коробки передач, передаточные числа могут быть несколько изменены.

Имея все перечисленные конструктивные и эксплуатационные параметры, можно произвести тяговый расчёт проектируемого автомобиля.

• Тяговый расчёт автомобиля
• Топливно-экономический расчет автомобиля