Оценка и исследование тягово-скоростных качеств автотранспортных средств

     .

    Например, для расчёта количества прицепов по динамическому паспорту определяется значение максимального динамического фактора автомобиля на заданной скорости движения, при которой сила тяги составит:

    

    Для заданных условий трассы (f,i,φ) сопротивление движению тягача со своей нагрузкой и прицепа равны:

               

    Запас силы тяги составит F₃ = F_Tmax - F_тгг, а количество прицепов будет равно: .

    Достаточное условие движения автомобиля, определяемое по динамическому паспорту, соблюдается, если пунктирная линия графика контроля буксования с коэффициентом φ находится выше линии сопротивления дороги ψ= D графика нагрузки. 

6. ТОРМОЗНЫЕ СВОЙСТВА  АВТОМОБИЛЯ 

    Тормозные свойства автомобиля оцениваются максимальным значением тормозной силы, установившегося замедления, временем торможения и длиной тормозного пути. Максимальная тормозная сила определяется из соотношения (Н):

                                                             (37)

    

    

    

    

    

    При движении без юза силы на всех колёсах достигают значения сил сцепления. Пренебрегая силой сопротивления ветра, установившееся замедление при торможении равно:

                                                                                                        (38)

      

      

      

      

                                                                                                                                  

    где - коэффициент учёта кинетической энергии вращающихся масс при накате и торможении, равный 1,05 (в расчетах можно пренебречь). 

    Остановочное  время торможения зависит от реакции  водителя, типа привода, состояния тормозов и равно;

                                                                              (39)

    где t_p - время реакции водителя, равное в среднем 0,8 с ; t_пр- время запаздывания срабатывания тормозов : с гидроприводом - (0,1...0,4) с и с пневмоприводом - (0,2...1,2) с; t_y - время постепенного увеличения замедления - для тормозов с гидроприводом (0,1...0,4) с и с пневмоприводом -(0,2... 1,2) с;

    t_mop- время торможения с максимальной интенсивностью, с; V_H - скорость движения автомобиля перед началом торможения м/с.

    Полный  тормозной путь определяется по формуле:

                                                                                                    (40)

где к_э - коэффициент эксплуатационного состояния тормозов к_э=1,2.. .1,4.

    7. УСТОЙЧИВОСТЬ И  УПРАВЛЯЕМОСТЬ АВТОМОБИЛЯ 

    Одним из показателей поперечной устойчивости является максимально возможная  скорость движения по окружности, которая  может быть определена из условия поперечного скольжения (заноса) колес или из условия опрокидывания.

    Максимальная  критическая скорость движения по окружности, соответствующая началу заноса, определяется по формуле:

       (км/ч)                                         (41)

    где: L - база автомобиля, м; g - ускорение свободного падения, м∙с²; θ — средний угол поворота передних колес, рад.

                                                                                                 (42)

    где     R - радиус поворота автомобиля, м.

    Максимальная  критическая скорость движения автомобиля по окружности, соответствующая началу опрокидывания, равна:

       (км/ч)                                  (43)

    где   - высота центра масс, м; В - ширина колеи, м.

    Измерителем управляемости  автомобилей  является  критическая скорость по условиям управляемости, определяемая по формуле:

     (км/ч)   (44) 
 
 
 
 
 
 

    8. СКОРОСТЬ ДВИЖЕНИЯ  И РАСХОД ТОПЛИВА 

      Максимальная скорость движения автомобиля на конкретных участках трассы определяется по графику силового баланса или динамическому паспорту. Однако по опыту эксплуатации средняя скорость составляет 70...80% от максимальной, т.е.

    V_i=(0,7…0,8)·V_max=0,8·85,38=68,304   (км/ч)                                                              (45)      

    Зная  скорость движения на каждом участке  трассы и протяженность участков, можно определить полное время поездки по трассе:

     =0,52 (час)                                                                                              (46)

    В технической литературе указывается  путевой расход топлива (л/100 км) автомобиля с полной нагрузкой на горизонтальном участке дороги с твердым асфальтовым покрытием. Для указанных условий можно рассчитать силы сопротивления движению Р_f и Р_в и получить удельный эффективный расход q_е  топлива двигателем по формуле:

     ,г/кВт∙ч                                  (47)

    где - плотность топлива, кг/л; бензина (0,712...0,761); дизельного топлива (0,830...0,865) кг/л.

    Путевой расход топлива для любых дорожных условий с различными значениями f и i можно определить по формуле:

                                                                 (48)

    Расход топлива на весь путь определяется по формуле

     л                                                                                              (49) 

    9. ПРОВЕРОЧНЫЙ РАСЧЕТ  ПАРАМЕТРОВ ТРАНСМИССИИ 

       Передаточное число главной передачи выбирают, исходя из максимальной скорости автомобиля, км/ч (7):

                                                                                                                             

    где: U_k- передаточное число коробки передач на высшей передачи.

    Передаточное  число U_k может быть прямой, т.е. U_k=1 или повышающей. Для повышающих передач U_k = 0,65...0,8.

    В современных автомобилях передаточные числа главной передачи имеют  величины:

                                                                                                 Uo 
              Легковые заднеприводные 3,1...4,9

         Легковые переднеприводные  3,7...5,1

    Грузовые 4,5...9,0

    Из  формулы (7) рассчитывают передаточное число главной передачи:

    

    где - максимальная скорость движения автомобиля на рассчитываемом 
участке, км/ч; U_k - передаточное число коробки передач на высшей передаче. 
           

       Передаточные числа коробки передач имеют следующие диапазоны: 
             Легковые                          U_k

    трехступенчатые 2,3...2,6

    четырехступенчатые 3,4...4,0

          пятиступенчатые                       3,5...4,5

    Грузовые

         пятиступенчатые 5,7...8,5 
         шестиступенчатые 7,9...9,35

    восьмисгупенчатые                       8...10

    десятиступенчатые  9,2…8,5 
          шестнадцатаступенчатые  13...19,4

    двадцатиступенчатые                   17...24;7

    Передаточное  число первой передачи находят из условия преодоления максимального  сопротивления:

                                                               (50)

         где  - вес автомобиля, приходящийся на ведомый мост.

    Для автомобиля с задним ведущим мостом:

                                                                      (51)

       где - коэффициент распределения нагрузки, = 1,1...1,3

    Для автомобиля с передним ведущим мостом:

    

       где - коэффициент распределения нагрузки, = 0,8…0,9.

    Расчеты проводятся для значений ψ:

    полноприводные  автомобили 0,7...0,8

    одноприводные автомобили 0,35...0,4

    с двумя ведущими мостами 0,5...0,6

    Полученное  передаточное число U₁ следует проверить по условию минимально-устойчивой скорости перемещения автомобиля (из формулы 7):

                                                             (52)

    где   - минимальная устойчивая скорость перемещения автомобиля, км/ч,

     = 1,38…2,76.

    Промежуточные передаточные числа определяются по формуле:

                                                                                                               (53)

    где U₁ - передаточное число первой передачи; п - номер прямой передачи; т - номер рассчитываемой передачи.

В общем  случае, когда высшая передача является повышающей, передаточное число m-й передачи:

                                                                                                         (55) 

    Например, для четырехступенчатой:

    

    

    

    

    Результаты  расчетов передаточных чисел трансмиссии  анализируются, сравниваются с фактическими.

    У большинства выпускаемых в настоящее время автомобильных коробок шаг между передаточными числами ступеней не должен быть больше:

    с дизельным двигателем     -1,7... 1,8 

    с карбюраторным           -2,0 
 
 
 
 
 
 
 

    Список  литературы 

    

1.  Иванов  В. В. Основы теории автомобиля  и транспорта: Учеб. пособие для ВУЗов, М.: Высш.школа, 1997. – 245с.
2. Тарасик В. П. Теория движения автомобиля: Учебник для ВУЗоа. – СПб.: БХВ – Петербург, 2006. – 478с.
3. Богданов В. И., Кулько П. А., Жирков Р. А. Оценка и исследование тягово – скоростных свойств автотранспортных средств: Методические указания к курсовой работе, ВолгГТУ, Волгоград, 2003. – 38 с.
4. Кулько П. А. Основы теории и конструкции транспортных средств. Часть2.: Методические указания к практическим работам, ВолгГТУ – Волгоград, 2002. – 38 с.