|
Расчет тяговой и динамической характеристик
При ускоренном движении часть энергии затрачивается на разгон вращающихся деталей автомобиля. Эта часть энергии учитывается коэффициентом d учета вращающихся масс ТС
(6.1)
где – момент инерции маховика и связанных с ним деталей двигателя и сцепления, кг·м2;
– момент инерции колеса, кг·м2;
– передаточное число трансмиссии;
– кпд трансмиссии;
– масса груженого автомобиля, кг.
Для первой передачи получим:

Проведем расчет коэффициент учета вращающихся масс (таблица 6.1) и построим зависимости от передачи (рисунок 6.1)
Таблица 6.1 – Результаты расчета коэффициент вращающихся масс
Передача
| Передаточное число
| Коэффициент вращающихся масс
|
| 7,73
| 1,0325
|
| 5,52
| 1,0246
|
| 3,94
| 1,0205
|
| 2,8
| 1,0185
|
| 1,96
| 1,0174
|
| 1,39
| 1,0169
|
|
| 1,0166
|
| 0,71
| 1,0165
|

Рисунок 6.1 – Зависимость коэффициента учета вращающихся масс от скорости
Тяговая и динамическая характеристики рассчитываются с учетом данных внешней скоростной характеристики двигателя, эксплуатационных параметров ТС и дороги.
Тяговая характеристика
(6.2)
где:
(6.3)
где – скорость, м/с.
Проводим расчеты (таблица 6.2) и строим зависимость для каждой передачи (рис. 6.2).
При движении на первой передаче получаем при 1600 об/мин получаем:
Таблица 6.2 – Результаты расчета тяговой характеристики
Передача
| , м/с
| , кВт
| , Н∙м
| Рт, кН
| I
| 1,01
| 73,54
| 878,22
| 61,56
| 1,27
| 98,04
| 936,72
| 65,66
| 1,53
| 123,20
| 980,90
| 68,76
| 1,78
| 148,11
| 1010,78
| 70,85
| 2,04
| 171,88
| 1026,34
| 71,94
| 2,29
| 193,60
| 1027,58
| 72,03
| 2,55
| 212,38
| 1014,52
| 71,11
| 2,80
| 227,31
| 987,14
| 69,19
| 3,06
| 237,50
| 945,45
| 66,27
| II
| 1,43
| 73,54
| 878,22
| 43,96
| 1,78
| 98,04
| 936,72
| 46,89
| 2,14
| 123,20
| 980,90
| 49,10
| 2,50
| 148,11
| 1010,78
| 50,59
| 2,85
| 171,88
| 1026,34
| 51,37
| 3,21
| 193,60
| 1027,58
| 51,43
| 3,57
| 212,38
| 1014,52
| 50,78
| 3,92
| 227,31
| 987,14
| 49,41
| 4,28
| 237,50
| 945,45
| 47,32
| III
| 2,00
| 73,54
| 878,22
| 31,38
| 2,50
| 98,04
| 936,72
| 33,47
| 3,00
| 123,20
| 980,90
| 35,04
| 3,50
| 148,11
| 1010,78
| 36,11
| 4,00
| 171,88
| 1026,34
| 36,67
| 4,50
| 193,60
| 1027,58
| 36,71
| 5,00
| 212,38
| 1014,52
| 36,25
| 5,50
| 227,31
| 987,14
| 35,27
| 6,00
| 237,50
| 945,45
| 33,78
| IV
| 2,81
| 73,54
| 878,22
| 22,30
| 3,52
| 98,04
| 936,72
| 23,78
| 4,22
| 123,20
| 980,90
| 24,90
| 4,92
| 148,11
| 1010,78
| 25,66
| 5,62
| 171,88
| 1026,34
| 26,06
| 6,33
| 193,60
| 1027,58
| 26,09
| 7,03
| 212,38
| 1014,52
| 25,76
| 7,73
| 227,31
| 987,14
| 25,06
| 8,44
| 237,50
| 945,45
| 24,00
| V
| 4,02
| 73,54
| 878,22
| 15,61
| 5,02
| 98,04
| 936,72
| 16,65
| 6,03
| 123,20
| 980,90
| 17,43
| 7,03
| 148,11
| 1010,78
| 17,96
| 8,03
| 171,88
| 1026,34
| 18,24
| 9,04
| 193,60
| 1027,58
| 18,26
| 10,04
| 212,38
| 1014,52
| 18,03
| 11,05
| 227,31
| 987,14
| 17,54
| 12,05
| 237,50
| 945,45
| 16,80
| VI
| 5,66
| 73,54
| 878,22
| 11,07
| 7,08
| 98,04
| 936,72
| 11,81
| Окончание таблицы 6.2
| 8,50
| 123,20
| 980,90
| 12,36
| 9,91
| 148,11
| 1010,78
| 12,74
| 11,33
| 171,88
| 1026,34
| 12,94
| 12,75
| 193,60
| 1027,58
| 12,95
| 14,16
| 212,38
| 1014,52
| 12,79
| 15,58
| 227,31
| 987,14
| 12,44
| 16,99
| 237,50
| 945,45
| 11,92
| VII
| 7,87
| 73,54
| 878,22
| 7,96
| 9,84
| 98,04
| 936,72
| 8,49
| 11,81
| 123,20
| 980,90
| 8,89
| 13,78
| 148,11
| 1010,78
| 9,17
| 15,75
| 171,88
| 1026,34
| 9,31
| 17,72
| 193,60
| 1027,58
| 9,32
| 19,69
| 212,38
| 1014,52
| 9,20
| 21,65
| 227,31
| 987,14
| 8,95
| 23,62
| 237,50
| 945,45
| 8,57
| VIII
| 11,09
| 73,54
| 878,22
| 5,65
| 13,86
| 98,04
| 936,72
| 6,03
| 16,64
| 123,20
| 980,90
| 6,32
| 19,41
| 148,11
| 1010,78
| 6,51
| 22,18
| 171,88
| 1026,34
| 6,61
| 24,95
| 193,60
| 1027,58
| 6,62
| 27,73
| 212,38
| 1014,52
| 6,53
| 30,50
| 227,31
| 987,14
| 6,36
| 33,27
| 237,50
| 945,45
| 6,09
|

Рисунок 6.2 – Зависимость тяговой характеристики от скорости
Динамическая характеристика
(6.4)
где – вес автомобиля, Н.
Для определения максимальной скорости ТС на прямой передаче, на графике Д = ¦(V) строится кривая РСУ = ¦(V), где
(6.5)
где – сила суммарного дорожного сопротивления движению;
¦ - коэффициент сопротивления качению.
(6.6)
где = 0,014 – 0,018, V – скорость, м/с.
Рассчитываем коэффициент сопротивления качению (табл. 6.3) и строим зависимость ¦ = ¦(V) (рис. 6.3)
При скорости 10 м/с получаем:
Таблица 6.3 – Результаты расчета коэффициент сопротивления качению
Скорость, м/с
| Коэффициент сопротивления качению
| Скорость, м/с
| Коэффициент сопротивления качению
|
| 0,0140
|
| 0,0153
|
| 0,0140
|
| 0,0156
|
| 0,0141
|
| 0,0158
|
| 0,0141
|
| 0,0161
|
| 0,0142
|
| 0,0164
|
| 0,0143
|
| 0,0167
|
| 0,0145
|
| 0,0170
|
| 0,0146
|
| 0,0174
|
| 0,0148
|
| 0,0177
|
| 0,0149
|
| 0,0181
|
| 0,0151
|
| 0,0185
|

Рисунок 6.3 – Зависимость коэффициента сопротивлению качения от скорости
При скорости 10 м/с сила дорожного сопротивления будет равна:
Таблица 6.4 – Результаты расчета силы дорожного сопротивления
, м/с
| Рв, кН
|
|
|
| 0,0
| 0,0140
| 0,0060
|
| 2,8
| 0,0140
| 0,0060
|
| 11,2
| 0,0140
| 0,0061
|
| 25,2
| 0,0141
| 0,0063
|
| 44,8
| 0,0141
| 0,0066
|
| 70,0
| 0,0142
| 0,0070
|
| 100,8
| 0,0143
| 0,0075
|
| 137,2
| 0,0145
| 0,0080
|
| 179,2
| 0,0146
| 0,0086
|
| 226,8
| 0,0148
| 0,0093
|
| 280,0
| 0,0149
| 0,0101
|
| 338,8
| 0,0151
| 0,0110
|
| 403,2
| 0,0153
| 0,0119
|
| 473,2
| 0,0156
| 0,0130
|
| 548,8
| 0,0158
| 0,0141
|
| 630,0
| 0,0161
| 0,0153
|
| 716,8
| 0,0164
| 0,0166
|
| 809,2
| 0,0167
| 0,0179
|
| 907,2
| 0,0170
| 0,0194
|
| 1010,8
| 0,0174
| 0,0209
|
| 1120,0
| 0,0177
| 0,0225
|
| 1234,8
| 0,0181
| 0,0242
|
| 1355,2
| 0,0185
| 0,0260
| При движении на первой передаче и 1800 об/мин коленчатого вала получаем:
Таблица 6.5 – Результаты расчета динамической характеристики
Передача
| , м/с
| Рт, кН
| Рв, кН
|
| I
| 1,01
| 61,56
| 3,54
| 0,82
| 1,27
| 65,66
| 5,67
| 0,88
| 1,53
| 68,76
| 8,17
| 0,92
| 1,78
| 70,85
| 11,12
| 0,94
| 2,04
| 71,94
| 14,53
| 0,96
| 2,29
| 72,03
| 18,39
| 0,96
| 2,55
| 71,11
| 22,70
| 0,95
| 2,80
| 69,19
| 27,46
| 0,92
| 3,06
| 66,27
| 32,68
| 0,88
| II
| 1,43
| 43,96
| 7,12
| 0,59
| 1,78
| 46,89
| 11,13
| 0,63
| 2,14
| 49,10
| 16,02
| 0,65
| 2,50
| 50,59
| 21,81
| 0,67
| 2,85
| 51,37
| 28,49
| 0,68
| 3,21
| 51,43
| 36,05
| 0,69
| 3,57
| 50,78
| 44,51
| 0,68
| 3,92
| 49,41
| 53,86
| 0,66
| 4,28
| 47,32
| 64,10
| 0,63
| III
| 2,00
| 31,38
| 13,98
| 0,42
| 2,50
| 33,47
| 21,84
| 0,45
| 3,00
| 35,04
| 31,45
| 0,47
| 3,50
| 36,11
| 42,81
| 0,48
| 4,00
| 36,67
| 55,92
| 0,49
| 4,50
| 36,71
| 70,77
| 0,49
| 5,00
| 36,25
| 87,37
| 0,48
| 5,50
| 35,27
| 105,71
| 0,47
| 6,00
| 33,78
| 125,81
| 0,45
| IV
| 2,81
| 22,30
| 27,68
| 0,30
| 3,52
| 23,78
| 43,25
| 0,32
| 4,22
| 24,90
| 62,28
| 0,33
| 4,92
| 25,66
| 84,77
| 0,34
| 5,62
| 26,06
| 110,71
| 0,35
| 6,33
| 26,09
| 140,12
| 0,35
| 7,03
| 25,76
| 172,99
| 0,34
| 7,73
| 25,06
| 209,32
| 0,33
| 8,44
| 24,00
| 249,11
| 0,32
| V
| 4,02
| 15,61
| 56,49
| 0,21
| 5,02
| 16,65
| 88,26
| 0,22
| 6,03
| 17,43
| 127,10
| 0,23
| 7,03
| 17,96
| 172,99
| 0,24
| 8,03
| 18,24
| 225,95
| 0,24
| Окончание таблицы 6.5
| 9,04
| 18,26
| 285,97
| 0,24
| 10,04
| 18,03
| 353,05
| 0,24
| 11,05
| 17,54
| 427,18
| 0,23
| 12,05
| 16,80
| 508,39
| 0,22
| VI
| 5,66
| 11,07
| 112,31
| 0,15
| 7,08
| 11,81
| 175,49
| 0,16
| 8,50
| 12,36
| 252,71
| 0,16
| 9,91
| 12,74
| 343,96
| 0,17
| 11,33
| 12,94
| 449,25
| 0,17
| 12,75
| 12,95
| 568,59
| 0,17
| 14,16
| 12,79
| 701,96
| 0,16
| 15,58
| 12,44
| 849,37
| 0,15
| 16,99
| 11,92
| 1010,82
| 0,15
| VII
| 7,87
| 7,96
| 217,00
| 0,10
| 9,84
| 8,49
| 339,06
| 0,11
| 11,81
| 8,89
| 488,25
| 0,11
| 13,78
| 9,17
| 664,57
| 0,11
| 15,75
| 9,31
| 868,01
| 0,11
| 17,72
| 9,32
| 1098,57
| 0,11
| 19,69
| 9,20
| 1356,26
| 0,10
| 21,65
| 8,95
| 1641,07
| 0,10
| 23,62
| 8,57
| 1953,01
| 0,09
| VIII
| 11,09
| 5,65
| 430,47
| 0,07
| 13,86
| 6,03
| 672,61
| 0,07
| 16,64
| 6,32
| 968,56
| 0,07
| 19,41
| 6,51
| 1318,32
| 0,07
| 22,18
| 6,61
| 1721,89
| 0,07
| 24,95
| 6,62
| 2179,27
| 0,06
| 27,73
| 6,53
| 2690,46
| 0,05
| 30,50
| 6,36
| 3255,45
| 0,04
| 33,27
| 6,09
| 3874,26
| 0,03
|

Рисунок 6.4 – Динамическая характеристика и Pсу
На основании данного графика определяем максимальную скорость для рассматриваемых дорожных условий Vmax=28 м/с.
Расчет ускорений
Ускорение ТС рассчитывают для каждой передачи в зависимости от скорости по формуле
(7.1)
По результатам расчета (табл. 7.1) строим зависимостью (рис. 7.1).
При движении на первой передаче и 1800 об/мин коленчатого вала получаем:

Таблица 7.1 – Результаты расчета ускорений
Передача
| , м/с
|
|
| , м/с2
| I
| 1,01
| 0,82
| 0,01
| 7,66
| 1,27
| 0,88
| 0,01
| 8,18
| 1,53
| 0,92
| 0,01
| 8,57
| 1,78
| 0,94
| 0,01
| 8,83
| 2,04
| 0,96
| 0,01
| 8,97
| 2,29
| 0,96
| 0,01
| 8,98
| 2,55
| 0,95
| 0,01
| 8,86
| 2,80
| 0,92
| 0,01
| 8,62
| 3,06
| 0,88
| 0,01
| 8,25
| II
| 1,43
| 0,59
| 0,01
| 4,92
| 1,78
| 0,63
| 0,01
| 5,26
| 2,14
| 0,65
| 0,01
| 5,51
| 2,50
| 0,67
| 0,01
| 5,68
| 2,85
| 0,68
| 0,01
| 5,77
| 3,21
| 0,69
| 0,01
| 5,78
| 3,57
| 0,68
| 0,01
| 5,70
| 3,92
| 0,66
| 0,01
| 5,54
| 4,28
| 0,63
| 0,01
| 5,30
| III
| 2,00
| 0,42
| 0,01
| 3,10
| 2,50
| 0,45
| 0,01
| 3,32
| 3,00
| 0,47
| 0,01
| 3,48
| 3,50
| 0,48
| 0,01
| 3,59
| 4,00
| 0,49
| 0,01
| 3,64
| 4,50
| 0,49
| 0,01
| 3,64
| 5,00
| 0,48
| 0,01
| 3,59
| 5,50
| 0,47
| 0,01
| 3,49
| 6,00
| 0,45
| 0,01
| 3,34
| IV
| 2,81
| 0,30
| 0,01
| 2,18
| 3,52
| 0,32
| 0,01
| 2,33
| 4,22
| 0,33
| 0,01
| 2,44
| Окончание таблицы 7.1
| 4,92
| 0,34
| 0,01
| 2,52
|
| 5,62
| 0,35
| 0,01
| 2,55
| 6,33
| 0,35
| 0,01
| 2,55
| 7,03
| 0,34
| 0,01
| 2,51
| 7,73
| 0,33
| 0,01
| 2,44
| 8,44
| 0,32
| 0,01
| 2,33
| V
| 4,02
| 0,21
| 0,01
| 1,67
| 5,02
| 0,22
| 0,01
| 1,79
| 6,03
| 0,23
| 0,01
| 1,88
| 7,03
| 0,24
| 0,01
| 1,93
| 8,03
| 0,24
| 0,01
| 1,96
| 9,04
| 0,24
| 0,01
| 1,95
| 10,04
| 0,24
| 0,01
| 1,91
| 11,05
| 0,23
| 0,02
| 1,85
| 12,05
| 0,22
| 0,02
| 1,75
| VI
| 5,66
| 0,15
| 0,01
| 1,27
| 7,08
| 0,16
| 0,01
| 1,36
| 8,50
| 0,16
| 0,01
| 1,41
| 9,91
| 0,17
| 0,01
| 1,45
| 11,33
| 0,17
| 0,02
| 1,46
| 12,75
| 0,17
| 0,02
| 1,44
| 14,16
| 0,16
| 0,02
| 1,40
| 15,58
| 0,15
| 0,02
| 1,33
| 16,99
| 0,15
| 0,02
| 1,24
| VII
| 7,87
| 0,10
| 0,01
| 0,86
| 9,84
| 0,11
| 0,01
| 0,90
| 11,81
| 0,11
| 0,02
| 0,93
| 13,78
| 0,11
| 0,02
| 0,94
| 15,75
| 0,11
| 0,02
| 0,93
| 17,72
| 0,11
| 0,02
| 0,89
| 19,69
| 0,10
| 0,02
| 0,84
| 21,65
| 0,10
| 0,02
| 0,76
| 23,62
| 0,09
| 0,02
| 0,67
| VIII
| 11,09
| 0,07
| 0,02
| 0,53
| 13,86
| 0,07
| 0,02
| 0,54
| 16,64
| 0,07
| 0,02
| 0,53
| 19,41
| 0,07
| 0,02
| 0,50
| 22,18
| 0,07
| 0,02
| 0,45
| 24,95
| 0,06
| 0,02
| 0,38
| 27,73
| 0,05
| 0,02
| 0,29
| 30,50
| 0,04
| 0,02
| 0,18
| 33,27
| 0,03
| 0,02
| 0,05
|

Рисунок 7.1 – График ускорений автомобиля
|