ωei
|
100
|
200
|
300
|
500
|
600
|
700
|
Nei,
кВт
|
5,52
|
15,3
|
22,08
|
40,3
|
50,1
|
51,8
|
48,16
|
Тei, Нм
|
63,4
|
99,2
|
103,5
|
101,8
|
98,1
|
45,3
|
40,7
|
Баланс
мощности автомобиля
Балансом мощности автомобиля называется уравнение,
показывающее распределение мощности двигателя по отдельным видам сопротивления:
PT=Pψ+PW+PАП+PCX,
где PT - мощность на ведущих колесах автомобиля;
Pψ,PW,PАП, PCX - мощности, затрачиваемые
соответственно на преодоление сопротивлению качения, на преодоление
сопротивление воздуха, преодоление сил инерции и буксировку прицепа.
В нашем случае мощность автомобиля расходуется только на
преодоление сопротивления воздуха и дороги. Мощность, затрачиваемая на
сопротивление дороги:
Pψ=ψmAgV,
где коэффициент сопротивления качению - ψ=f0=0,015 (1+0,0003V2),
скорость движения автомобиля - Vi=ωerk/iтр= ωerk/iКПi0,где rk-радиус качения колеса;
iтр - передаточное число трансмиссии.
Скорость автомобиля по этой формуле определяется для всех
передач автомобиля, при разных угловых скоростях.
Мощность на сопротивление воздуха:
PW=СхρВАВV3/2,
где Сх - коэффициент лобового сопротивления;
ρВ - плотность воздуха;
АВ - площадь Миделева сечения автомобиля.
Результаты расчетов приведены в таблице 3.
Таблица 3. Баланс мощности автомобиля ВАЗ - 21043
По результатам расчета построен график баланса мощности
автомобиля, представленный на рисунке 2.
Рисунок 2. Баланс мощности автомобиля ВАЗ - 21043
Тяговый
баланс автомобиля
Тяговый баланс автомобиля показывает распределение тяговой
силы на колесах по отдельным видам сопротивления движению.
Уравнение тягового баланса:
FT=Fψ+FW+FАП+FСХ,
где FT - тяговая сила на колесах автомобиля, равная:
FTi=TeiiКПi0ηТР,
где Tei - крутящий момент, берущийся с внешней
скоростной характеристики;
ŋТР - КПД трансмиссии;
Fψ, FW, FАП, FСХ - соответственно силы
сопротивления качению, сопротивлению сил воздуха, инерции и буксировки прицепа.
В нашем случае:
FT=Fψ+FW,
причем силы сопротивления качению и сопротивлению воздуха
равны:
Fψ=ψmAg;
FW=СхρВАВV2/2
Результаты расчетов получены для всех передач при разных
угловых скоростях и приведены в таблице 4.
Таблица 4. Тяговый баланс автомобиля ВАЗ - 21043
По результатам расчетов построен график тягового баланса,
представленный на рисунке 3.
Рисунок 3. Тяговый баланс автомобиля ВАЗ - 21043
Динамическая
характеристика автомобиля
Динамической характеристикой автомобиля называют зависимость
динамического фактора от скорости движения автомобиля.
Динамический фактор:
D=FT-FW/GA
Результаты расчетов получены для всех передач коробки на
разных угловых скоростях вращения коленчатого вала и приведены в таблице 5.
Таблица 5. Динамическая характеристика автомобиля
ВАЗ - 21043
Рисунок 4. Динамическая характеристика автомобиля ВАЗ - 21043
Ускорения
автомобиля
График ускорений представляет собой зависимость ускорений на
всех передачах от скорости движения автомобиля. Ускорения автомобиля
подсчитываются по формуле:
ā= (D-ψ) g/δ,
где δ - коэффициент учета
влияния ускоренно вращающихся масс, рассчитываемый для каждой передачи по
формуле:
где Ie - момент вращающихся частей двигателя;
Ik - момент инерции колес автомобиля;
mA - масса автомобиля.
Результаты расчетов приведены для всех передач при разных
угловых скоростях и представлены в таблице 6. Поданным построен график
ускорений автомобиля, представленный на рисунке 5.
Таблица 6. Ускорение автомобиля ВАЗ - 21043
Рисунок 5. Ускорение автомобиля ВАЗ - 21043
Время разгона
автомобиля
График времени разгона автомобиля построен на основе графика
ускорений с применением метода графического интегрирования. Скоростной диапазон
разбит на интервалы ∆V от нуля до максимальной скорости движения автомобиля.
Средние ускорения на интервале равны: ɑСРi= (ɑi-1+ɑi) /2, Причем это
ускорение с изменением скорости движения произойдет за время:
∆ti=∆Vi/ ɑСРi,
Переключение передач происходит при ускорении автомобиля
равном:
ɑПЕР=ψg/δ, где δi=δi+ δi+1
Тогда скорость переключения передач равна: ∆VПЕР=∆tПЕРɑПЕР,
где ∆tПЕР - выбирается в зависимости от конструкции
механизма переключения передач, для легковых автомобилей ∆tПЕР=0,8…1,0 сек, в нашем
случае ∆tПЕР=1сек
Для каждого интервала время разгона:
tp= ƩƩ ∆ti+ Ʃ∆tПЕР
Результаты расчета времени разгона представлены в таблице 7.
Таблица 7. Время разгона автомобиля ВАЗ - 21043
Рисунок 6. Время разгона автомобиля ВАЗ - 21043
Путь разгона
автомобиля
График построен на основе графиков ускорений и времени
разгона методом графического интегрирования. Скоростной диапазон разбивается на
интервалы ∆V от нуля до максимальной скорости.
Средняя скорость на интервале:
Vср= (Vi-1+Vi) /2
Ускорение с изменением скорости произойдет за время: ∆ti=∆V/aср
Переключение передач происходит при ускорении автомобиля
равном:
aпер=ψg/δ,
где δi= (δi+ δi+1) /2
Тогда скорость переключения передач равна: ∆Vпер=∆tперaпер,
а средняя скорость переключения: Vсрпер= (Vi+ (V-∆Vпер)) /2
Искомые изменения пути разгона: ∆S=∆tiVср,
для переключения: ∆Sпер=∆tпер Vпер.
Для каждого интервала путь разгона: Sp=ƩƩ∆Si+Ʃ∆Sпер
Результаты расчета пути разгона представлены в таблице 8.
Таблица 8. Путь разгона автомобиля ВАЗ - 21043
Рисунок 7. Путь разгона автомобиля ВАЗ - 21043
Топливная
экономичность
Qs=gep (Pψ+Pw) /36ρTŋТРV
Таблица 9. Топливная экономичность
Рисунок 8. Топливно-экономичная характеристика установившегося
движения.
Используемая
литература
1. Кравец
В.Н., Определение тягово-скоростных свойств автомобиля. - Горький: ГПИ, 1983,
42с.
2. Кравец
В.Н., Тяговый расчет автомобиля, Глава 4. - Горький: ГПИ, 1983, 46с.
. Кравец
В.Н., Успенский И.М., Определение тягово-скоростных свойств автомобиля с
механической и гидромеханической трансмиссией. - Горький: ГПИ, 1976, 92с.