Характеристика базового транспортного средства

 

Тогда,:

S_п = V_{ср п} ⋅t_п.        (8.12)

S_п  = 6,5 м.

 

Согласно проделанным  расчетам величин для пути и времени  на первой передаче, а также методу перехода с первой передачи на вторую, график строится дальше для остальных  передач. Внешний вид скоростной характеристики автомобиля показан  на рисунке 8.2.

Рисунок 8.2 – Скоростная характеристика автопоезда ГАЗ 3307.

 

9 Расчет тормозных  свойств транспортного средства

 

Измерителями тормозной  динамичности автомобиля являются замедление, время и путь торможения, остановочный путь в определенном интервале скоростей. Для их определения необходимо знать  характер замедления во времени.

Расчетная формула остановочного  времени

 

t₀ = t₁ + t₂ + t₃ + t₄ + t₅,        (9.1)

 

где t₁ – время реакции водителя, t₁ = 0,6 – 1,4 с; t₂ – время срабатывания привода тормозов, t₂ = 0,4 с, для автопоездов – 0,6 с; t₃ – время нарастания замедления, t₃ = 0,6 с; t₅ – время оттормаживания, для гидропривода t₅ = 0,3 с, для пневмопривода – 1,5-2,0 с; t₄ – время торможения с установившимся замедлением,

 

t₄ = ,                                            (9.2)

где V₀ – начальная скорость торможения, км/ч; j_н – замедление в режиме наката, приближенно j_н = 9,8 ¦, где ¦ - коэффициент сопротивления качению, ¦ = 0,007 – 0,015; j – установившееся замедление,

j = ,          (9.3)

где j - коэффициент сцепления шин с дорогой; g = 9,8 м/с²; К_Э – коэффициент эффективности торможения (таблица 9.1).

Таблица 9.1 – Коэффициенты эффективности торможения

Параметры	Значения параметров
j	0,8	0,7	0,6	0,5	0,4
КЭ	1,96	1,76	1,48	1,21	1,0

 

Остановочный путь

S₀ = S₁ + S₂ + S₃ + S₄ + S₅.      (9.4)

 

Где,

S₁ =                    (9.5)

S₂ = ;         (9.6)

S₃ = ;         (9.7)

S₄ =       (9.8)

S₅ = ,     (9.9)

 

Таблица 9.1 – Результат  вычисления выражений (9.1 – 9.9)

j	φ	Кэ	V0	t1	t2	t4	t3	t5	t0	S1	S2	S3	S4	S5	S0
4	0,8	1,96	40	1	0,4	2,47	0,6	0,3	4,76	11,11	4,44	3,33	12,14	0	31,03
4	0,8	1,96	30	1	0,4	1,77	0,6	0,3	4,03	8,33	3,33	2,50	6,27	0	20,44
4	0,8	1,96	20	1	0,4	1,07	0,6	0,3	3,38	5,56	2,22	1,67	2,32	0	11,77
4	0,8	1,96	10	1	0,4	0,38	0,6	0,3	2,68	2,78	1,11	0,83	0,29	0	5,02
4	0,8	1,96	0	1	0,4	-0,3	0,6	0,3	1,99	0,00	0,00	0,00	0,19		0,19
3,972	0,6	1,48	40	1	0,4	2,48	0,6	0,3	4,78	11,11	4,44	3,33	12,25	0	31,14
3,972	0,6	1,48	30	1	0,4	1,78	0,6	0,3	4,08	8,33	3,33	2,50	6,33	0	20,50
3,972	0,6	1,48	20	1	0,4	1,08	0,6	0,3	3,38	5,56	2,22	1,67	2,35	1,48E-16	11,79
3,972	0,6	1,48	10	1	0,4	0,38	0,6	0,3	2,69	2,78	1,11	0,83	0,30	0	5,02
3,972	0,6	1,48	0	1	0,4	-0,3	0,6	0,3	1,99	0,00	0,00	0,00	0,19		0,19
3,92	0,4	1	40	1	0,4	2,52	0,6	0,3	4,82	11,11	4,44	3,33	12,45	0	31,34
3,92	0,4	1	30	1	0,4	1,81	0,6	0,3	4,11	8,33	3,33	2,50	6,44	0	20,61
3,92	0,4	1	20	1	0,4	1,1	0,6	0,3	3,4	5,56	2,22	1,67	2,40	0	11,84
3,92	0,4	1	10	1	0,4	0,39	0,6	0,3	2,69	2,78	1,11	0,83	0,31	0	5,03
3,92	0,4	1	0	1	0,4	-0,3	0,6	0,3	1,99	0,00	0,00	0,00	0,19	0	0,19

 

 

Рисунок 9.1 – Скоростная характеристика тормозного режима движения

 

На основании проведенных расчетов строится тормозная диаграмма для  начальной скорости 40 км/ч (рисунок 9.2).

Где: 

V_о = 40 км/ч;

V_В = V₀ – 3.6j_н t₂;         (9.10) 

V_С = V_В – 1,8jt₃;         (9.11)

V_Д = V_С – 3.6jt₄.         (9.12)

 

Рисунок 9.2 – Тормозная  диаграмма

На основании графика  делаем выводы. За время остановки  автомобиль проходит некоторое расстояние, скорость уменьшается. Усилие на педаль тормоза нарастает, устанавливается, а затем происходит оттормаживание. Поэтому водитель заранее должен оценить ситуацию.

 

10. Определение показателей устойчивости, маневренности

 

10.1 Устойчивость автомобиля

 

 

Устойчивость  автомобиля непосредственно связана  с безопасностью дорожного движения. Нарушение устойчивости выражается в произвольном изменении направления  движения, его опрокидывании или  скольжении шин по  дороге. Различают  поперечную и продольную устойчивость автомобиля. Более вероятна и опасна потеря поперечной устойчивости.

Показателями  поперечной устойчивости автомобиля  при криволинейном движении являются максимально возможные скорости  движения по дуге окружности и угол поперечного уклона дороги. Оба показателя определяются  из условий заноса  или опрокидывания автомобиля.

Максимально допустимая скорость автомобиля по скольжению:

 

V_cк = ,                 (10.1)

где R – радиус дуги, м; φ_у – коэффициент поперечного сцепления,

 

φ_у = (0,5 – 0,85)φ,       (10.2)

где φ – коэффициент сцепления  шин с дорогой в продольном направлении, для асфальто- и цементобетонного сухого покрытия φ = 0,7-0,8; β – угол поперечного уклона.

 Знак «+» в числителе и  « - » в знаменателе берутся  при движении по уклону, наклоненному  к центру поворота дороги, если  же он наклонен в сторону,  противоположную центру поворота  дороги, то в числителе ставится  знак « - », а в знаменателе  «+».

 

 

 

При β = 0

V_cк = .        (10.3)

Максимально допустимая скорость по опрокидыванию

 

V_опр = ,      (10.4)

где h_ц – ордината центра масс груженого автомобиля, м; В – колея автомобиля, м.

 

При β = 0

 

V_опр = .       (10.5)

 

Таблица 10.1 – Результат вычисления выражений (10.1 – 10.3)

R		φ	φу	Vск
0	0,0524	0,8	0,4	0
10	0,0524	0,8	0,4	7,459327
20	0,0524	0,8	0,4	10,54908
30	0,0524	0,8	0,4	12,91993
0	0,0524	0,8	0,4	0
10	0,0524	0,8	0,4	5,320887
20	0,0524	0,8	0,4	7,52487
30	0,0524	0,8	0,4	9,216046
β=0
0		0,8	0,4	0
10		0,8	0,4	6,26099
20		0,8	0,4	8,854377
30		0,8	0,4	10,84435

 

Рисунок 10. 1 – Функциональная зависимость  V_ск = ƒ(R)

 

Максимально допустимая скорость по опрокидыванию

V_опр = ,       (10.4)

где h_ц – ордината центра масс груженого автомобиля, м – 1,75.

При β = 0

V_опр = .        (10.5)

Рисунок 10.2 – Функциональная зависимость V_опр= ƒ(R)

 

Потеря автомобилем продольной устойчивости выражается в буксовании ведущих колес, что наблюдается  при преодолении автопоездом  затяжного подъема со скользкой  поверхностью. Показателем продольной устойчивости автомобиля служит максимальный угол подъема, преодолеваемого автомобилем  без буксования ведущих колес.

tgβ_бук =

,       (10.6)

 

 

Таблица 10.2 – Результаты вычисления выражений (10.6)

 

а	φ	L	hц	tgβбук
2,735	0,8	1,68	0,69	0,980036
2,735	0,7	1,68	0,69	0,801898
2,735	0,6	1,68	0,69	0,645465
2,735	0,5	1,68	0,69	0,506999
2,735	0,4	1,68	0,69	0,383572

 

Рисунок 10.4 – Функциональна зависимость  β = f(φ)

 

10.2 Маневренность автомобиля

 

 

Маневренность автомобиля характеризуется  формой и размерами габаритной полосы криволинейного движения (ГПД), под  которой понимается площадь опорной  поверхности, ограниченной проекциями на нее траекторий крайних выступающих  точек транспортного средства.

При курсовом проектировании ГПД определяется применительно к круговому движению автомобиля с минимальным радиусом поворота R_п (приведен в технической характеристике автомобиля).

 

Рисунок 10.5 – ГПД

 

Построение ГПД одиночного автомобиля (тягача) с управляемыми колесами передней оси (рисунок 10.5) осуществляется следующим образом. Из центра О радиусом поворота R_п в масштабе проводим кривую траектории внешнего переднего колеса автомобиля. Затем от оси ОО₁ откладываем отрезок L, равный базе транспортного средства. Проводим ось А₁А. От точки

 

пересечения оси А₁А с кривой траектории внешнего переднего колеса откладываем отрезок, равный колеи передних колес. Из середины отрезка проводим перпендикуляр до пересечения с осью ОО₁.Точка пересечения является серединой ведущего моста автомобиля. Отложим отрезок, равный колеи задних колес. Получим кинематическую схему ходовой части автомобиля, на которую накладываем масштабное изображение контура общего вида транспортного средства в плане. Затем из центра поворота О последовательно проводим кривые радиусами: R_о – радиус кривизны середины заднего моста; R_н – наружный радиус поворота; R_в – внутренний радиус поворота. Разность между наружным R_н и внутренним R_в радиусами поворота составляет ширину динамического коридора, т. е. ГПД. Разность между R_н и R_о является наружной составляющей А_н, между R_о и R_в – внутренней составляющей габаритной полосы движения А_в.

 

11.Расчет топливной характеристики

 

Топливной экономичностью называют совокупность свойств, определяющих расход топлива  при выполнении транспортной работы в различных условиях эксплуатации. Топливная экономичность зависит  от часового расхода топлива Q₁ и удельного эффективного расхода топлива g_е. Основным параметром топливной экономичности является путевой расход топлива Q_s, л/100 км.

Для расчета топливной характеристики определяется максимальный часовой  расход топлива в кг для каждого значения n_еi/n_еmax по формуле

 

Q₁ = ,     (11.1)

 

где g_еmin – минимальный удельный часовой расход топлива, g_еmin=286 г/кВт ч; N_еmax –максимальная эффективная мощность двигателя, N_еmax=91,2 кВт.

Для каждой передачи рассчитывается максимальный фактический часовой  расход топлива 

 

Q_т = ,       (11.2)

 

где значения Р_с и Р_т для каждой передачи берутся из расчета тяговой и динамической характеристик (см. раздел 6).

На основании выражения (11.2) рассчитывается путевой расход топлива на каждой передаче

 

 

Q_s = ,         (11.3)

 

где V – скорость автомобиля на данной передаче, м/с; ρ – плотность топлива, ρ=0,7840 кг/л.

Учитывая выражения (11.1), (11.2), (11.3) строится графическая зависимость Qs = ƒ(V). Эта зависимость представлена на рисунке 11.1.

Рисунок 11.1 - Графическая  зависимость Q_s = ƒ(V)

 

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В данном курсовом проекте  были рассчитаны и проанализированы тягово-скоростные и топливно-экономические  свойства ГАЗ-3307. Был произведен расчет внешней скоростной характеристики двигателя. В проекте также был выполнен расчет и построение тяговой диаграммы и динамической характеристики, которые по условиям сцепления колес с поверхностью дороги не ограничены.

Расчет остановочного  пути доказал, что при увеличении скорости и снижении коэффициента сцепления  колес с поверхностью дороги путь пройденный за время торможения увеличивается.

Расчет путевого расхода  топлива показал, что он зависит  от суммарного коэффициента сопротивления  дороги и скорости движения автомобиля.

 

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

 

1.Литвинов  А.С., Фаробин Я.Е. Автомобиль: Теория  эксплуатационных свойств. –  М.: Машиностроение, 1986. – 240 с.

2.Афанасьев  Л.Л., Дьяков А.Б., Илларионов В.А.Конструктивная  безопасность автомобиля. – М.: Машиностроение, 1983. – 212 с.

3.Боровский  Б.Е. Безопасность движения автотранспортных  средств. – Л.: Лениздат, 1984. –  305 с.

4.Вахламов В.К. Техника  автомобильного транспорта. М.: «Академия», 2004. – 528 с.                                                        

5.Характеристики  автомобильных двигателей: Справочно-методическое  пособие по курсовому  проектированию  для студентов специальности  2401 - «Организация перевозок и  управление на транспорте» и  1505 - «Автомобили и автомобильное  хозяйства» / сост. В. Г. Анопченко,  С. А. Воякин; КрПИ. Красноярск, 1993.-71 с.

6. СТО 4.2 – 07 – 2010. Система  менеджмента качества. Общие требования  к построению, изложению и оформлению  документов учебной и научной  деятельности. – Красноярск. СФУ, 2010. – 57 с

7. Краткий  автомобильный справочник. Том 2. Грузовые автомобили. – М.: Компания «Автополис - плюс», ИПЦ «Финпол», 2005. - 560 с.

8. Тарасик В.П. Теория  движения автомобиля: Учебник для  вузов. – СПб.: БХВ-Петербург, 2006. – 478 с.

: Учебник для вузов.  – СПб.: БХВ-Петербург, 2006. – 478 с.