Реферат: Эксплуатационные свойства автомобиля

--PAGE_BREAK--Уравнение тягового баланса автомобиля проще и наглядней решать графическим способом, при котором строим графики зависимости каждого из слагаемых уравнения от скорости движения автомобиля, и производим сравнение положения точек кривой с положением точек суммарной кривой РΨ и РW.
Для построения графика зависимости силы тяги РТ на ведущих колесах автомобиля от скорости его движения используется выражение-13
<shape id="_x0000_i1057" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«79044.files/image056.wmz» o:><img width=«149» height=«50» src=«dopb289372.zip» v:shapes="_x0000_i1057">, Н (13)
где Ме — вращающий момент на выходном конце коленвала двигателя при соответствующей его частоте вращения, Нм;
Скорость движения автомобиля при различных частотах вращения коленвала двигателя определяется по формуле-14
<shape id="_x0000_i1058" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«79044.files/image058.wmz» o:><img width=«127» height=«52» src=«dopb289373.zip» v:shapes="_x0000_i1058">, км/ч (14)
Значения сил тяги РТ и скоростей автомобиля V следует определять для частот вращения коленвала двигателя nе, которые являются границами интервалов при разбиении всего диапазона частот вращения коленвала, проделанного в п.1.2.2 Результаты расчетов по формулам 13 и 14 представляем в виде таблицы-5.
Таблица 5 — Расчет сил тяги на ведущих колесах проектируемого автомобиля и его скоростей движения.
По рассчитанным значениям РТ и V строим график изменения силы тяги на ведущих колесах автомобиля в зависимости от его скорости движения. Пример графика приведен на рисунке-3.
Для построения графика зависимости силы сопротивления дороги РΨ от скорости движения автомобиля V используется формула
РΨ= mg [Н],
где Ψ — коэффициент сопротивления дороги (Ψ = i+ƒ);
i — уклон дороги; при движении автомобиля по горизонтальной дороге i =0;
ѓ — коэффициент сопротивления дороги; для дорог с асфальтобетонным покрытием значения коэффициента определяются по формуле
<shape id="_x0000_i1059" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«79044.files/image060.wmz» o:><img width=«139» height=«53» src=«dopb289374.zip» v:shapes="_x0000_i1059">
Таким образом, формула для определения силы сопротивления дороги РΨ приобретает вид формулы-15
<shape id="_x0000_i1060" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«79044.files/image062.wmz» o:><img width=«188» height=«60» src=«dopb289375.zip» v:shapes="_x0000_i1060">, (15)
Сила сопротивления воздуха РW движению автомобиля определяется по формуле-16
<shape id="_x0000_i1061" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«79044.files/image064.wmz» o:><img width=«93» height=«51» src=«dopb289376.zip» v:shapes="_x0000_i1061">, (16)
где k и F-коэффициент обтекаемости автомобиля и лобовая площадь автомобиля соответственно, значения которых принимались ранее в п.1.2.1
Так как и сила сопротивления дороги РΨ и сила сопротивления воздуха РW зависят от изменения скорости автомобиля, то задаваясь 5-ю<shape id="_x0000_i1062" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«79044.files/image066.wmz» o:><img width=«17» height=«17» src=«dopb289377.zip» v:shapes="_x0000_i1062">6-ю различными значениями скорости V (предпочтительны значения скоростей из таблицы 2, развиваемые на различных передачах) подсчитываем значения сил сопротивления движению для этих значений скорости. Результаты расчета представляем в виде таблицы-6.
Таблица 6 — Расчет сил сопротивления движению проектируемого автомобиля по горизонтальной дороге с асфальтобетонным покрытием.
По рассчитанным значениям сил РΨ и РW строим кривую зависимости суммарной силы сопротивления движению автомобиля РΨ + РW от скорости движения автомобиля для чего:
строим кривую зависимости силы сопротивления дороги РΨ от скорости V;
от точек кривой РΨ =ƒ(V) откладываем ординаты кривой РW =ѓ(V) и после соединения точек плавной линией получаем кривую РΨ + РW =ѓ(V).
Нанесенные на одном графике кривые РТ =ѓ(V), РΨ =ƒ(V) и РΨ + РW =ѓ(V) представляют собой графическое решение уравнения тягового баланса проектируемого автомобиля.
На графике, в точке оси V, соответствующей максимальной скорости движения автомобиля Vmax, должно быть либо РТ = РΨ + РW (кривые пересекаются), либо РТ > РΨ + РW (кривая РТ проходит выше РΨ + РW). Пример графика тягового баланса автомобиля приведен на рисунке 3.
 SHAPE  \* MERGEFORMAT <lock v:ext=«edit» aspectratio=«t»><shape id="_x0000_s1080" type="#_x0000_t75" o:divferrelative=«f»><fill o:detectmouseclick=«t»><path o:extrusionok=«t» o:connecttype=«none»><lock v:ext=«edit» text=«t»><img width=«546» height=«327» src=«dopb289378.zip» v:shapes="_x0000_s1079 _x0000_s1080 _x0000_s1081 _x0000_s1082 _x0000_s1083 _x0000_s1084 _x0000_s1085 _x0000_s1086 _x0000_s1087 _x0000_s1088 _x0000_s1089 _x0000_s1090 _x0000_s1091 _x0000_s1092 _x0000_s1093 _x0000_s1094 _x0000_s1095 _x0000_s1096 _x0000_s1097 _x0000_s1098 _x0000_s1099 _x0000_s1100 _x0000_s1101 _x0000_s1102 _x0000_s1103 _x0000_s1104 _x0000_s1105 _x0000_s1106"><lock v:ext=«edit» rotation=«t» position=«t»>
Рисунок 3 — График тягового баланса проектируемого автомобиля.
1.5 Расчет мощностного баланса автомобиля Для анализа динамических свойств автомобиля можно вместо соотношения сил использовать сопоставление тяговой мощности NT с мощностью, необходимой для преодоления сопротивления движению. Мощностной баланс автомобиля в общем виде можно представить следующей формулой
<shape id="_x0000_i1086" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«79044.files/image079.wmz» o:><img width=«216» height=«33» src=«dopb289379.zip» v:shapes="_x0000_i1086">
где <shape id="_x0000_i1087" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«79044.files/image081.wmz» o:><img width=«33» height=«32» src=«dopb289380.zip» v:shapes="_x0000_i1087"> - мощность, подводимая к ведущим колесам автомобиля, кВт; определяется по формуле-17
<shape id="_x0000_i1088" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«79044.files/image083.wmz» o:><img width=«121» height=«33» src=«dopb289381.zip» v:shapes="_x0000_i1088"> (17)
где <shape id="_x0000_i1089" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«79044.files/image085.wmz» o:><img width=«31» height=«33» src=«dopb289382.zip» v:shapes="_x0000_i1089"> - мощность на выходном конце коленчатого вала двигателя, кВт;
<shape id="_x0000_i1090" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«79044.files/image087.wmz» o:><img width=«35» height=«36» src=«dopb289383.zip» v:shapes="_x0000_i1090"> - мощность, затрачиваемая на преодоление сопротивления качению колес автомобиля, кВт; определяется по формуле-18
<shape id="_x0000_i1091" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«79044.files/image089.wmz» o:><img width=«96» height=«52» src=«dopb289384.zip» v:shapes="_x0000_i1091"> (18)
<shape id="_x0000_i1092" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«79044.files/image091.wmz» o:><img width=«27» height=«31» src=«dopb289385.zip» v:shapes="_x0000_i1092"> - мощность, затрачиваемая на преодоление подъёма, кВт; при расчёте силового баланса принимается, что автомобиль движется по горизонтальной дороге, для которой уклон i = 0, а значит <shape id="_x0000_i1093" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«79044.files/image091.wmz» o:><img width=«28» height=«33» src=«dopb289386.zip» v:shapes="_x0000_i1093">=0;
<shape id="_x0000_i1094" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«79044.files/image094.wmz» o:><img width=«31» height=«28» src=«dopb289387.zip» v:shapes="_x0000_i1094"> - мощность, затрачиваемая на преодоление сопротивления воздуха, кВт; определяется по формуле-19
<shape id="_x0000_i1095" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«79044.files/image096.wmz» o:><img width=«96» height=«47» src=«dopb289388.zip» v:shapes="_x0000_i1095">, (19)
<shape id="_x0000_i1096" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«79044.files/image098.wmz» o:><img width=«32» height=«36» src=«dopb289389.zip» v:shapes="_x0000_i1096"> - мощность, затрачиваемая на ускорение автомобиля, кВт; равна запасу мощности автомобиля после вычета из тяговой мощности <shape id="_x0000_i1097" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«79044.files/image081.wmz» o:><img width=«21» height=«26» src=«dopb289390.zip» v:shapes="_x0000_i1097"> мощности дорожных сопротивлений <shape id="_x0000_i1098" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«79044.files/image087.wmz» o:><img width=«28» height=«29» src=«dopb289391.zip» v:shapes="_x0000_i1098">+<shape id="_x0000_i1099" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«79044.files/image091.wmz» o:><img width=«22» height=«26» src=«dopb289392.zip» v:shapes="_x0000_i1099">и мощности сопротивления воздуха <shape id="_x0000_i1100" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«79044.files/image094.wmz» o:><img width=«29» height=«26» src=«dopb289393.zip» v:shapes="_x0000_i1100">
<shape id="_x0000_i1101" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«79044.files/image098.wmz» o:><img width=«32» height=«36» src=«dopb289389.zip» v:shapes="_x0000_i1101">=<shape id="_x0000_i1102" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«79044.files/image081.wmz» o:><img width=«33» height=«32» src=«dopb289380.zip» v:shapes="_x0000_i1102"> — (<shape id="_x0000_i1103" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«79044.files/image087.wmz» o:><img width=«35» height=«36» src=«dopb289383.zip» v:shapes="_x0000_i1103">+<shape id="_x0000_i1104" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«79044.files/image094.wmz» o:><img width=«37» height=«33» src=«dopb289394.zip» v:shapes="_x0000_i1104">)
Уравнение мощностного баланса, так же как и уравнение силового баланса, проще решать графически. С этой целью строим график зависимости тяговой мощности <shape id="_x0000_i1105" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«79044.files/image081.wmz» o:><img width=«33» height=«32» src=«dopb289380.zip» v:shapes="_x0000_i1105"> от скорости движения автомобиля, предварительно подсчитав <shape id="_x0000_i1106" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«79044.files/image081.wmz» o:><img width=«33» height=«32» src=«dopb289380.zip» v:shapes="_x0000_i1106"> по формуле-17 для всех значений скоростей автомобиля, подсчитанных в таблице-5.
График суммарной мощности дорожных сопротивлений <shape id="_x0000_i1107" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«79044.files/image087.wmz» o:><img width=«35» height=«36» src=«dopb289383.zip» v:shapes="_x0000_i1107">+<shape id="_x0000_i1108" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«79044.files/image094.wmz» o:><img width=«37» height=«33» src=«dopb289394.zip» v:shapes="_x0000_i1108">строим по аналогии с графиком суммарной силы дорожных сопротивлений <shape id="_x0000_i1109" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«79044.files/image105.wmz» o:><img width=«31» height=«32» src=«dopb289395.zip» v:shapes="_x0000_i1109">+<shape id="_x0000_i1110" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«79044.files/image074.wmz» o:><img width=«32» height=«33» src=«dopb289396.zip» v:shapes="_x0000_i1110">, предварительно подсчитав значения мощностей <shape id="_x0000_i1111" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«79044.files/image087.wmz» o:><img width=«35» height=«36» src=«dopb289383.zip» v:shapes="_x0000_i1111"> и<shape id="_x0000_i1112" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«79044.files/image094.wmz» o:><img width=«37» height=«33» src=«dopb289394.zip» v:shapes="_x0000_i1112">по формулам 18 и 19 для значений скоростей, приведенных в таблице 6. Результаты расчета представляем в виде таблицы 7, первым листом Форма графика мощностного баланса автомобиля приведена на рисунке 4.
Таблица 7 — Расчет мощностного баланса проектируемого автомобиля.
Передача КПП
Частота вращения коленвала, ne, об/мин
Скорость движения автомобиля, V, км/ч
Мощность двигателя, Ne, кВт, (см. табл.3)
Мощность на ведущих колесах автомобиля, NТ, кВт
Мощность
сопротивлений
Запас
мощности,
Nj, кВт
Nf,
кВт
NW, кВт
I
500
2,6
22,69
19,3
0,76
0,0008
18,54
1000
5,2
48,89
41,56
1,5
0,006
40,054
1500
7,8
75
63,8
2,3
0,02
61,48
2000
10,3
97,81
83,14
3,02
0,05
80,07
2500
13
113,8
96,73
3,83
0,1
92,8
3000
15,5
120
102
4,58
0,16
97,26
II
500
4,9
22,69
19,3
1,43
0,005
17,87
1000
9,7
48,89
41,56
2,8
0,04
38,72
1500
14,6
75
63,8
4,3
0,14
59,4
2000
19,5
97,81
83,14
5,8
0,32
77,02
2500
24,3
113,8
96,73
7,3
0,63
88,8
3000
29,2
120
102
8,89
1,1
92,01
III
500
8,7
22,69
19,3
2,5
0,03
16,77
1000
17,4
48,89
41,56
5,2
0,23
36,13
1500
26,1
75
63,8
7,9
0,78
55,12
2000
34,8
97,81
83,14
10,8
1,8
70,54
2500
43,5
113,8
96,73
13,9
3,6
79,23
3000
52,2
120
102
17,3
6,3
78,4
IV
500
16,5
22,69
19,3
4,9
0,2
14,2
1000
33
48,89
41,56
10,2
1,6
29,76
1500
49,5
75
63,8
16,2
5,3
42,3
2000
66
97,81
83,14
23,5
12,6
47,04
2500
85
113,8
96,73
33,7
27,03
36
3000
99
120
102
43,1
42,7
16,2
1.6 Расчет динамической характеристики автомобиля Динамическим фактором автомобиля D называют отношение разности силы тяги на ведущих колесах автомобиля<shape id="_x0000_i1113" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«79044.files/image108.wmz» o:><img width=«28» height=«32» src=«dopb289397.zip» v:shapes="_x0000_i1113">и силы сопротивления воздуха <shape id="_x0000_i1114" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«79044.files/image110.wmz» o:><img width=«32» height=«33» src=«dopb289396.zip» v:shapes="_x0000_i1114"> к полному весу автомобиля G.
<shape id="_x0000_i1115" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«79044.files/image111.wmz» o:><img width=«96» height=«50» src=«dopb289398.zip» v:shapes="_x0000_i1115">, <shape id="_x0000_i1116" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«79044.files/image113.wmz» o:><img width=«22» height=«48» src=«dopb289399.zip» v:shapes="_x0000_i1116">
Значения динамического фактора автомобиля изменяются в зависимости от номера включенной передачи в КПП и от скорости движения автомобиля. Динамический фактор автомобиля при включении различных передач КПП определяется по формуле-20
<shape id="_x0000_i1117" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«79044.files/image115.wmz» o:><img width=«95» height=«46» src=«dopb289400.zip» v:shapes="_x0000_i1117">, <shape id="_x0000_i1118" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«79044.files/image117.wmz» o:><img width=«18» height=«32» src=«dopb289401.zip» v:shapes="_x0000_i1118"> (20)

 SHAPE  \* MERGEFORMAT <lock v:ext=«edit» aspectratio=«t»><shape id="_x0000_s1108" type="#_x0000_t75" o:divferrelative=«f»><fill o:detectmouseclick=«t»><path o:extrusionok=«t» o:connecttype=«none»><lock v:ext=«edit» text=«t»><img width=«554» height=«387» src=«dopb289402.zip» v:shapes="_x0000_s1107 _x0000_s1108 _x0000_s1109 _x0000_s1110 _x0000_s1111 _x0000_s1112 _x0000_s1113 _x0000_s1114 _x0000_s1115 _x0000_s1116 _x0000_s1117 _x0000_s1118 _x0000_s1119 _x0000_s1120 _x0000_s1121 _x0000_s1122 _x0000_s1123 _x0000_s1124 _x0000_s1125 _x0000_s1126 _x0000_s1127 _x0000_s1128"><lock v:ext=«edit» rotation=«t» position=«t»>
Рисунок 4 — График мощностного баланса проектируемого автомобиля.
Значения сил РTi для различных передач КПП и скоростей движения автомобиля приведены в таблице 4, значения сил PWi для различных скоростей движения автомобиля можно определить по формуле-21
<shape id="_x0000_i1138" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«79044.files/image026.wmz» o:><img width=«12» height=«23» src=«dopb289356.zip» v:shapes="_x0000_i1138"><shape id="_x0000_i1139" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«79044.files/image129.wmz» o:><img width=«120» height=«53» src=«dopb289403.zip» v:shapes="_x0000_i1139">, Н (21)
Величина динамического фактора ограничивается условиями сцепления ведущих колес автомобиля с дорогой. Динамический фактор по условиям сцепления колес с дорогой может быть определён по формуле-22 для заднеприводных автомобилей
<shape id="_x0000_i1140" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«79044.files/image131.wmz» o:><img width=«111» height=«47» src=«dopb289404.zip» v:shapes="_x0000_i1140"> (22)
где <shape id="_x0000_i1141" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«79044.files/image133.wmz» o:><img width=«19» height=«23» src=«dopb289405.zip» v:shapes="_x0000_i1141"> - коэффициент сцепления шин с дорогой; принимается <shape id="_x0000_i1142" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«79044.files/image133.wmz» o:><img width=«19» height=«23» src=«dopb289405.zip» v:shapes="_x0000_i1142">= 0,2…0,4 (соответствует движению автомобиля по укатанному снегу).
Принимаем <shape id="_x0000_i1143" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«79044.files/image133.wmz» o:><img width=«19» height=«23» src=«dopb289405.zip» v:shapes="_x0000_i1143">= 0,2.
<shape id="_x0000_i1144" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«79044.files/image135.wmz» o:><img width=«27» height=«28» src=«dopb289406.zip» v:shapes="_x0000_i1144">, <shape id="_x0000_i1145" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«79044.files/image137.wmz» o:><img width=«29» height=«28» src=«dopb289407.zip» v:shapes="_x0000_i1145"> - коэффициенты перераспределения нормальных реакций для передней-1 и задних-2 осей; для рассматриваемого случая принимаются
<shape id="_x0000_i1146" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«79044.files/image135.wmz» o:><img width=«27» height=«28» src=«dopb289406.zip» v:shapes="_x0000_i1146">=0,8…0,9; <shape id="_x0000_i1147" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«79044.files/image137.wmz» o:><img width=«29» height=«28» src=«dopb289407.zip» v:shapes="_x0000_i1147">=1,1…1,2.
Принимаем <shape id="_x0000_i1148" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«79044.files/image137.wmz» o:><img width=«29» height=«28» src=«dopb289407.zip» v:shapes="_x0000_i1148">=1,2
<shape id="_x0000_i1149" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«79044.files/image139.wmz» o:><img width=«27» height=«32» src=«dopb289408.zip» v:shapes="_x0000_i1149">,<shape id="_x0000_i1150" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«79044.files/image141.wmz» o:><img width=«29» height=«32» src=«dopb289409.zip» v:shapes="_x0000_i1150"> — часть полного веса автомобиля, приходящаяся на переднюю-1 или задние-2 оси, Н; см. п.1.2.3 (<shape id="_x0000_i1151" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«79044.files/image141.wmz» o:><img width=«29» height=«32» src=«dopb289409.zip» v:shapes="_x0000_i1151">= 49049Н)
Используя формулы 20 и 21, определяем значения динамического фактора автомобиля для 5…6 скоростей его движения при включении каждой передачи КПП, и строим динамическую характеристику автомобиля на свободном поле первого листа графической части проекта. Здесь же наносим предварительно подсчитанный по одной из формул 22 динамический фактор по условию сцепления колес с дорогой и сделать вывод о возможности движения автомобиля без буксования по укатанному снегу. Расчет динамического фактора автомобиля представляем в виде таблицы 8.

Таблица 8 — Расчет динамического фактора проектируемого автомобиля.
Форма графика динамической характеристики автомобиля приведена на рисунке 5.
<shape id="_x0000_i1152" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«79044.files/image143.wmz» o:><img width=«53» height=«49» src=«dopb289410.zip» v:shapes="_x0000_i1152">
 SHAPE  \* MERGEFORMAT <lock v:ext=«edit» aspectratio=«t»><shape id="_x0000_s1130" type="#_x0000_t75" o:divferrelative=«f»><fill o:detectmouseclick=«t»><path o:extrusionok=«t» o:connecttype=«none»><lock v:ext=«edit» text=«t»><img width=«554» height=«364» src=«dopb289411.zip» v:shapes="_x0000_s1129 _x0000_s1130 _x0000_s1131 _x0000_s1132 _x0000_s1133 _x0000_s1134 _x0000_s1135 _x0000_s1136 _x0000_s1137 _x0000_s1138 _x0000_s1139 _x0000_s1140 _x0000_s1141 _x0000_s1142 _x0000_s1143"><lock v:ext=«edit» rotation=«t» position=«t»>
    продолжение
--PAGE_BREAK--