Расчет показателей приемистости

Определение показателей приемистости автомобиля

Расчет графиков силового и мощностного баланса

Исходные данные

Пример построения графика силового и мощностного баланса

За объект расчета принимается автомобиль КамАЗ-5320

Полная масса автомобиля m_а =15305 кг;

Зависимость M_к =f(n) и N_е=f(n) принимаем согласно расчетам из раздела 1.3;

Коэффициент коррекции k_р =0,95;

Коэффициент обтекаемости k_в=0,51;

Лобовая площадь F=7,32 м²;

Коэффициент сопротивления качению f=0,02+7∙10^-6V².

Передаточные числа коробки передач:

на 1-й передаче 7,82;

на 2-й передаче 4,03;

на 3-й передаче 2,50;

на 4-й передаче 1,53;

на 5-й передаче 1,00;

Передаточное число главной передачи u_г =5,94;

К.П.Д. трансмиссии h_т=0,90;

Динамический и кинематический радиусы колес r_д=488 мм, r_к =507,52 мм.

Коэффициент учета вращающихся масс δ_врi рассчитываем по приближенной формуле.

Таблица 1.2

Расчет тяговой, динамической характеристик и N_т

n, 1/мин
V, м/с на 1 передаче 2	1,14 2,22 3,58 5,85 8,95	1,6 3,1 5,01 8,19 12,5	1,83 3,55 5,73 9,36 14,3	2,06 6,44 10,5 16,1	2,28 4,44 7,16 11,7 17,9	2,97 5,77 9,31 15,2 23,3
Рт, кН на 1 передаче 2	49,814 25,67 15,92 9,47 6,36	51,73 26,62 16,55 10,11 6,6	51,87 26,73 16,58 10,14 6,63	51,645 26,62 16,52 10,1 6,6	50,97 26,26 16,3 9,96 6,5	46,15 22,82 14,07 9,02 5,9
Nт, кВт	57,71	83,7	96,1	107,64	117,99	138,96

Используя приведенные выше формулы (1.8 и 1.9) рассчитываем Р_Т=f(V) и N_т =f(V). Результаты расчета приведены в табл. 2.1. С помощью полученных данных строим график силового баланса (левая часть уравнения силового баланса), показанный на рис. 1.3, график мощностного баланса - рис. 1.5.

На графиках Р_Т=f(V) и N_т =f(V), задаваясь значениями скорости от 0 до максимальной скорости, находим зависимости P_в = f(V), P_к =f(V) по формулам (1.11),(1.12), N_к= f(V), N_в= f(V) по расшифровке к формуле (1.7).

Суммируя графики P_в = f(V), P_к =f(V) на графике силового баланса, получим суммарную силу сопротивления движению автомобиля при равномерном его движении на горизонтальной дороге (правая часть уравнения силового баланса). Пересечение на графике силового баланса кривых полной тяговой силы Р_Т=f(V) и суммарной силы сопротивления движению является решением уравнения силового баланса. По нему определяется максимальная скорость. Вычитая графически силу сопротивления воздуха при определённой скорости, из полной тяговой силы получим свободную тяговую силу.

Динамическая характеристика получается из графика свободной тяговой силы делением значений на полный вес автомобиля G_а. Для этого достаточно поделить масштаб по оси ординат на G_а.

Величину максимального преодолеваемого подъема легче всего определить с помощью графика силового баланса и динамической характеристики. Если значение i определяется с помощью зависимости D=f(v), то i=D_max -f_a=0,345-0,0023=0,342 (34,2 %).

Под приемистостью автомобиля понимают его способность быстро увеличивать скорость движения. Оценочные показатели - текущее ускорение, максимальное ускорение, среднее ускорение на каждой передаче, а также время и путь разгона.

Ускорение на каждой передаче рассчитывают по формуле:

j_i =(D- f_a)g/ δ_врi (1.20)

Имея динамическую характеристику автомобиля, можно построить зависимость j_i =f(V). Однако сравнивать различные автомобили по этой зависимости затруднительно, т.к. у них могут отличаться не только значения j_max на каждой передаче, но и число ступеней трансмиссии.

Более информативными показателями приемистости являются время и путь разгона автомобиля в заданном интервале скоростей.

Для того чтобы определить время и путь разгона в интервале скоростей от V_min до V_max, разбивают этот интервал на мелкие участки, для каждого из которых считают

j=j_cр =0.5(j₁+j₂),

где j₁ и j₂ - ускорение в начале и в конце участка (см. рис. 1.6). Для каждого участка можно записать

V₂ =V₁ +j_ср Δt,

где V₁ и V₂ - скорости в начале и конце участка;

Δt - время изменения скорости от V₁ до V₂.

Рис.1.6. График ускорений.

Тогда Δt=(V₂ -V₁)/ j_ср. (1.21)

Полное значение времени разгона в заданном интервале скоростей есть сумма времени разгона на отдельных участках.

Путь за время движения Δt

ΔS=V_ср∙Δt, (1.22)

где V_ср - средняя скорость на участке V_ср=(V₁ +V₂)/ 2. Полный путь разгона есть сумма пути разгона на отдельных участках.

Рекомендуется рассчитать время и путь разгона с первой передачи до 100 км/ч. Если автомобиль имеет максимальную скорость менее 100 км/ч, то разгонную характеристику необходимо построить до V=0,9V_max. Время переключения передач принять равным τ_п =1 c для легковых автомобилей, τ_п =1,5 с для грузовых автомобилей и считать, что за время переключения передач скорость не изменяется. Переключение передач производить на каждой передаче при числе оборотов двигателя n_N, соответствующих максимальной мощности двигателя.

Для того чтобы определить скорость, при которой необходимо перейти на повышенную передачу, нужно в формулу V=0,105 n r_кв / u_тi подставить n_N.

Дата добавления: 2014-12-08