Автомобили: эксплуатационные свойства

 

     По  данным таблицы строим динамическую характеристику автомобиля (рисунок 3).

     Задача 1. Определение скорости установившегося  движения и передачи, на которой  возможно движение, при заданных дорожных условиях.

     При дорожных условиях возможно движение автомобиля на VIII-й передаче со скоростью не более 24,15 м/с (86,94 км/ч).

     При дорожных условиях возможно движение автомобиля на IV-й передаче со скоростью не более 5,8 м/с (20,88 км/ч). 

     Задача 2. Определение передачи и дорожных условий, при которых возможно движение со скоростью 60 км/ч.

     При скорости 60 км/ч возможно движение на VII-й передаче при дорожных условиях и на VIII-й передаче при дорожных условиях . 

     Задача 3.Определение максимального подъема, преодолеваемого автомобилем на каждой из передач.

     Вычисляем значение углов подъема для каждой передачи и заносим полученные данные в таблицу 5:

Таблица 5 — Максимальные углы подъема, преодолеваемые автомобилем на каждой из передач 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

1.5 Ускорение, время и путь разгона 

     Ранее динамичность оценивалась в основном при установившемся движении. Однако, движение автомобиля в городе с постоянной скоростью составляет около 20... 40%, а движение накатом и торможение занимают 30... 40%. 

Рисунок 3 – Динамическая характеристика автомобиля КрАЗ-65032-040

 

     

     Ускорение. Его можно определить из уравнения  (22') и (23): чем выше ускорение, тем больше при прочих равных условиях, средняя скорость. Чтобы выявить максимальные возможности автомобиля при разгоне, ускорения рассчитывают для горизонтальной дороги хорошего качества ( ). С учётом последнего замечания из (22') и (23) получим соответственно ускорения:

       (29)

      . (30)

     Ускорения автомобиля прямо пропорциональны тяговому усилию на ведущих колесах (или динамическому фактору) и обратно пропорциональны силам сопротивления движению и коэффициенту учета вращающихся масс . Коэффициент больше на низших передачах, и поэтому снижение ускорений на этих передачах значительнее, чем на высших.

     Зависимость ускорений от скорости автомобиля для  всех передач при полном открытии дроссельной заслонки или полной подаче топлива (дизель) называют графиком ускорений. Его общий вид аналогичен динамической характеристике. Однако взаимное расположение кривых несколько иное, так как коэффициент учета вращающихся масс 8 для разных передач имеет различное значение. Ввиду этого может оказаться, что кривая ускорения на второй передаче будет расположена выше, чем кривая, соответствующая первой передаче.

     Ускорения, рассчитанные по формулам (29) и (30) будут несколько отличаться от действительных ускорений автомобиля. Дело в том, что расчет ускорений производят по статическим характеристикам двигателя. Действительные характеристики двигателя при разгоне отличаются от статических. Снижение мощности двигателя может достигать 7 — 8%.

     Абсолютные  значения ускорений грузовых автомобилей находятся в следующих пределах: на I передаче - 1,7... 2,0 м/с²; на прямой-0,35... 0,50 м/с².

     При отсутствии данных по величинам моментов инерции коэффициент  вычисляют по приближенной формуле:

      , (31)

где  , .

     Время разгона автомобиля. Ускорение автомобиля полностью определяет его способность к быстрому разгону. Однако для сравнения динамики разгона различных автомобилей более наглядное представление¹ дают графики времени и пути разгона. Время разгона, выраженное в секундах, есть то время, в течение которого автомобиль увеличивает скорость в заданных пределах. Путь разгона, выраженный в метрах, есть тот путь, который автомобиль проходит при увеличении скорости в заданных пределах.

     Последовательность расчёта времени разгона автомобиля:

     1. В качестве исходных данных  принимаем скорости V_a и ускорения j, определенные при построении тяговой характеристики (таблица 2) и графика ускорений (таблица 6).

     2. Определяем изменение скорости  в интервале:

      . (32)

     3. Среднее значение ускорения в интервале:

      . (33)

     4. Время изменения скорости на  каждом интервале:

      .  (34)

     Затраты времени на переключение для коробки передач с синхронизаторами - 0,2 с;

     5. Среднее значение скорости в  интервале:

      . (35)

     6. Приращение пути на каждом интервале:

      . (36)

     По  результатам расчетов строится график времени разгона. Кривую времени разгона на первой передаче начинают от минимальной устойчивой скорости V_min, хотя в действительности начальная скорость автомобиля равна нулю. Разгон автомобиля от V_a = 0 до V_min происходит при буксующем сцеплении. Время разгона от 0 до V_min сравнительно мало, и расчет его представляет значительные трудности, поэтому им обычно пренебрегают и предполагают, что разгон автомобиля начинается с минимальной устойчивой скорости V_min. 

     Определяем  значения ускорений на каждой из передач:

      .

     Вычисляем величины, обратные ускорениям:

      .

     Полученные  значения сводим в таблицу 6. 

Таблица 6 — Результаты расчета ускорений  автомобиля КрАЗ-65032-040

 

     По  данным таблицы 6 строим график ускорений (рисунок 4).

     Наибольшим  ускорением автомобиль обладает на II-й передаче. Графики времени и пути разгона до 60 км/ч будем строить, начиная именно с этой передачи.

     Рассчитываем  для каждой передачи изменение скорости , среднее значение ускорения , время изменения скорости , среднее значение скорости , приращение пути :

      ;

      ;

      ;

      ;

      .

     Полученные  результаты заносим в таблицу 7. 
 

 

     

Рисунок 4 – График ускорений автомобиля КрАЗ-65032-040 

Таблица 7 — Результаты расчета времени  и пути разгона автомобиля

КрАЗ-65032-040 до скорости 60 км/ч