Проектирование грузового автомобиля

       Мощность, затрачиваемая на разгон автомобиля, может быть рассчитана, как замыкающий член мощностного баланса:

      Значения  заносятся в столбец 12 таблицы 2. Графически значения представляют собой отрезки прямых, проведенных параллельно оси ординат, от пересечения с кривой до пересечения с кривой . 
 

2.3 Расчет и построение динамической характеристики 

       Динамическая  характеристика представляет собой зависимость динамического фактора автомобиля от скорости движения на разных передачах.

       В каждой расчетной точке на каждой передаче динамический фактор рассчитывается по формуле:

       Рассчитанные  значения D заносятся в столбец 8 таблицы 2.

Динамическая  характеристика позволяет очень просто и наглядно анализировать возможность движения автомобиля в заданных дорожных условиях (при различных значениях ψ). При этом следует помнить, что движение автомобиля без замедления возможно только в случае, когда динамический фактор по своей величине не меньше суммарного коэффициента сопротивления дороги, то есть при .

      Рассчитанные  значения заносятся в столбец 8 таблицы 2. По этим значениям строятся графики для каждой передачи. 
 
 
 

2.4 Расчет ускорения автомобиля 

       Ускорение автомобиля j, м/с², в каждой точке определяется по формуле:

где δ_вр – коэффициент, учитывающий влияние вращающихся масс;

     g – ускорение свободного падения (g = 9,81 м/с²)

       При расчете ускорения на всех передачах значение ψ принимается равным f_v.

       Коэффициент, учитывающий влияние вращающихся  масс автомобиля, может быть рассчитан  по приближенной формуле:

,

где U_кп – передаточное число рассматриваемой ступени коробки передач;

     a – постоянная для данного автомобиля величина.

       Значение постоянной a для проектируемого автомобиля               равно 0,05 [3].

       Рассчитанные  значения j заносятся в столбец 13 таблицы 2.

 

2.5 Расчет времени и пути разгона 

       Для теоретического определения времени разгона t_р и пути разгона S_р предложено несколько графоаналитических методов. Наиболее известны методы Е.А. Чудакова и Н.А. Яковлева.

       Последний состоит в том, что расчётный  интервал скоростей разбивают на мелкие участки, для каждого из которых  считают

       где  j_ср – среднее ускорение на участке ∆V, м/с².

          j_Н, j_К – соответственно ускорение в начале и конце участка, м/с².

       Время разгона на участке, используя график зависимости ускорения автомобиля от скорости по передачам, находится  с помощью выражения

       Время разгона до конечной скорости получается сложением времени на отдельных  участках

       Путь  ∆S за время ∆t при равноускоренном движении на каждом участке

       

       Результаты  расчётов сводятся в таблицу 3.

         Результаты расчёта времени и пути разгона

       Таблица 3

 

2.6 Расчет топливной экономичности 

       Характеристика  топливной экономичности представляет собой зависимость путевого расхода  топлива  в литрах на 100 км пробега автомобиля от скорости движения в заданных дорожных условиях. В контрольной работе эта характеристика строится только для высшей передачи переднего хода, но для трех вариантов дорожных условий, характеризуемых значениями суммарного коэффициента сопротивления дороги , рекомендуется принять ; ; , где – максимальное значение динамического фактора на высшей передаче.

       Путевой расход топлива, л/100 км, рассчитывается по формуле:

,

где g_{е min} – минимальный удельный эффективный расход топлива двигателем на режиме, г/(кВт·ч);

    k_ω – коэффициент, учитывающий изменение удельного эффективного расхода топлива от скоростного режима двигателя;

    k_u – коэффициент, учитывающий изменение удельного эффективного расхода топлива от нагрузочного режима двигателя;

   ρ_T – плотность топлива, кг/дм³ (кг/л);

   V_a – скорость автомобиля, м/с;

   N_д – мощность, затрачиваемая на преодоление сопротивления

        дороги, кВт;

  N_B – мощность, затрачиваемая на преодоление сопротивления воздушной

        среды, кВт;

  η_ТР – КПД трансмиссии.

       Значение  g_{е min} принимается равным 190 г/(кВт·ч). Плотность топлива ориентировочно может быть принята ρ_T = 0,83 кг/дм³.

       Поправочный коэффициент k_ω является функцией относительной скорости вращения коленчатого вала .

       Поправочный коэффициент k_u является функцией относительной нагрузки двигателя u, которая определяется по формуле:

,

где N_e – мощность двигателя по внешней характеристике при скорости

        вращения вала двигателя, соответствующей рассматриваемому

        значению скорости автомобиля, кВт.

       Значения  поправочных коэффициентов k_ω и k_u могут быть определены по аналитическим зависимостям, составленным ранее на основе обработки и обобщения данных испытаний многих автомобильных двигателей.

       Для дизелей один из вариантов таких зависимостей приведен ниже:

,

.

       Кроме значений Q_S рассчитывается также величина предельного для данной скорости значения расхода топлива в предположении, что двигатель работает по внешней характеристике:

.

       Результаты  расчета сводятся в таблицу 4. 
 
 
 
 
 

 

       

  Результаты расчета характеристики топливной экономичности

Таблица 4

 

3. Тормозное  управление автомобиля

    3.1 Выбор тормозного управления 

    К тормозному управлению автомобиля, служащему  для замедления его движения вплоть до полной остановки и удержания  на месте на стоянке, предъявляются  повышенные требования, так как тормозное  управление является важнейшим средством  обеспечения активной безопасности автомобиля. Требования к тормозным системам регламентированы ГОСТ 22895-77 и международными правилами (Правилами №12 ЕЭК ООН).

    Требования  к тормозным системам следующие:

    1) минимальный тормозной путь или  максимальное установившееся замедление в соответствии с требованиями ГОСТ 22895-77 для пассажирских автомобилей категорий М1, М2, М3 и грузовых автомобилей категорий N1, N2, N3 в зависимости от типа испытаний (ноль; I; II);

    2) сохранение устойчивости при  торможении (критериями устойчивости служат линейное отклонение, угловое отклонение, угол складывания автопоезда);

    3) стабильность тормозных свойств при неоднократных торможениях;

    4) минимальное время срабатывания тормозного привода;

    5) силовое следящее действие тормозного привода, т.е. пропорциональность между усилием на педали и приводным моментом;

    6) малая работа управления  тормозными  системами – усилие на тормозной  педали в зависимости от назначения  автотранспортного средства должно  лежать в пределах  700 Н ход  тормозной педали до 180 мм;

    7) отсутствие органолептических явлений  (слуховых, обонятельных);

    8) надежность всех элементов тормозных  систем; основные элементы (тормозная  педаль и ее крепление, главный  тормозной цилиндр, тормозной  кран и др.) должны иметь гарантированную  прочность, не должны выходить из строя на протяжении гарантированного ресурса; должна быть также предусмотрена сигнализация, оповещающая водителя о неисправности тормозной системы;

    9) общие требования.

В соответствие с ГОСТ 22895-77 тормозное управление должно включать следующие тормозные системы:

1) рабочую;

2) запасную;