Динамический расчет автомобиля

 

 

 

Рис. 6. Разгонная характеристика автомобиля: t – время разгона; S – путь разгона

 

Как видно на рис. 6, автомобиль разгоняется до 100 км/ч ~ за 17 с, проходя около 361 м пути., а S = 1000 м – за 37 с.

 

 

10.  ТОПЛИВНАЯ ЭКОНОМИЧНОСТЬ АВТОМОБИЛЯ

Расчет топливно-экономической характеристики автомобиля проводят только для высшей (прямой) передачи в КП при разных уровнях дорожного сопротивления от минимального, равного сопротивлению качению по асфальту, до максимального, которое автомобиль может преодолеть лишь в узком диапазоне угловых скоростей двигателя, близких к скорости максимального крутящего момента. По желанию студента (приветствуется!) выполняется расчет топливно-экономической характеристики автомобиля для экономической (пятой) передачи на скорости 90 км/ч. Вычисления производятся по формуле

, [л/100км],

где К_п, К_N – коэффициенты, учитывающие влияние загрузки двигателя соответственно по оборотам и мощности на удельный часовой расход топлива; g_e – удельный часовой расход топлива, г/кВт∙ч; ρ_т – плотность топлива, кг/л; F_Ψ, F_в – мощность сопротивления соответственно дорожного и аэродинамического, Н. От коэффициентов К_п, К_N во многом зависит точность расчета, однако найти адекватные их зависимости от загрузки двигателя соответственно по скорости и мощности весьма затруднительно. Поэтому используем общие для карбюраторных двигателей зависимости

;

,

где F_Ψ – сила дорожного сопротивления, Н.

Силу F_Ψ при расчете топливной экономичности на прямой передаче в учебных целях задаем на трех уровнях:

– на низшем уровне сопротивлений принимаем

F_{Ψ min} = F_к = G_a ∙ f₀ ∙(1 + A_f∙ V_a²);

– на высшем уровне

F_Ψmax = G_a ∙D_4max;

– на среднем уровне

F_Ψср = (F_Ψmax + F_{Ψ min}) / 2,

где D_4max – максимальное значение динамического фактора на прямой передаче (см. табл. 3). D_4max = 0,102 на скорости 16 м/с.

Результаты расчета  сопротивлений сведем в табл. 7

 

7. Силы сопротивления  движению и сила тяги

Va, м/с	FΨmin	FΨcp	FΨmax	Fв	FΨmin+ Fв	FΨcp +Fв	FΨmax +Fв	FT
3,6	198	723	1249	7	204,5	729,9	1255,3	1255
7,1	202	725	1249	27	228,6	752,0	1275,4	1368
14,2	218	733	1249	107	325,4	840,6	1355,8	1534
18,6	234	741	1249	184	417,7	925,1	1432,5	1596
21,3	246	747	1249	241	486,6	988,1	1489,7	1619
28,4	284	766	1249	429	712,3	1194,7	1677,2	1624
32,8	312	781	1249	569	881,6	1349,7	1817,8	1588
35,6	333	791	1249	670	1002,5	1460,4	1918,2	1548

 

Результаты расчета  коэффициентов учета влияния  загрузки двигателя по скорости и  по мощности сведем в табл. 8., а расхода топлива в табл. 9.

 

8. Коэффициенты Кп КN

Va	ωe	Kn	KN при загрузке двигателя*
			минимальной	средней	максимальной
3,6	50	1,153847	2,160	0,952	1,000
7,1	100	1,078913	2,137	0,982	0,965
14,2	200	0,985354	1,907	0,984	0,941
18,6	262	0,959836	1,687	0,954	0,948
21,3	300	0,954625	1,538	0,931	0,959
28,4	400	0,972028	1,153	0,898	1,016
32,8	461	1	0,976	0,927	1,054
35,6	500	1,022865	0,912	0,971	1,053

*– при перегрузке двигателя  (FT < FΨ +Fв, см. табл. 7) расчет не  ведетcя

 

9. Топливно-экономическая характеристика (рис. 7)

Va	Qsmin	Qscp	Qsmax
3,6	3,8	6,0	10,8
7,1	3,9	6,0	9,9
14,2	4,6	6,1	9,4
18,6	5,1	6,3	9,8
21,3	5,3	6,6	10,2
28,4	6,0	7,8	12,4
32,8	6,4	9,4	14,3
35,6	7,0	10,9	15,5

Рис. 7. Топливно-экономическая характеристика автомобиля на прямой передаче в КП: 1, 2, 3 – суммарное сопротивление движению соответственно низкое, среднее, высокое (см. табл. 7)

¹ Перевод км/ч         в м/с:  190 [км/ч] / 3,6 = 52,78 [м/с];

^*2 Перевод л.с.         в    кВт: 98 [л.с] × 0,736  = 72,1 [кВт];

^*3 Перевод об/мин    в    рад/с:  5300 [об/мин] / 9,549 = 586 [с^-1];

^*4 Перевод кгс∙м     в    Н∙м: 14,8 [кгс∙м] × 9,81 = 145 [Н ∙ м].