Мегаобучалка Главная | О нас | Обратная связь

График силового баланса




 

Построение графика силового баланса начинается с определения всех сил, действующих на автомобиль, записанных в виде уравнения тягового баланса

, (1.9)

где - сила тяги или окружная сила на ведущих колесах, Н;

- сила сопротивления качению, Н;

- сила сопротивления подъему, Н;

- сила сопротивления воздуха, Н;

- сила сопротивления разгону, Н;

Полная окружная сила Pk на ведущих колёсах определяется по формуле:

, (1.10)

где: Ме – текущее значение крутящего момента двигателя, соответствующее угловой скорости ωе и рассматриваемой скорости движения автомобиля, умноженное на коэффициент коррекции К , учитывающий реальные условия эксплуатации (для легковых автомобилей принимают 0,9; для грузовых двухосных - 0,88; для многоосных – 0,85; для автобусов – 0,83), Нм ;

Текущее значение крутящего момента двигателя Меопределяется по формуле:

Ме= Ме ·Кр , (1.11)

итр – передаточное отношение трансмиссии. Определяется по формуле:

итр = икп ·игп .идп, (1.12)

где икп – передаточное отношение КПП (для каждой передачи, из исходных данных);

игп – передаточное отношение главной передачи (из исходных данных).

ηтр – КПД трансмиссии. Определяется по формуле:

hтр = 0,98 k ×0,97 l ×0,99 m , (1.13)

где k* – число пар цилиндрических шестерён, передающих энергию на данной передаче;

l *– число пар конических и гипоидных шестерён;

m* – число карданных шарниров.

rk – радиус качения колеса, м. Определяется по формуле:

r = 0,5d + В , (1.14)

где:

d** – диаметр обода, м;

В** – номинальная ширина профиля, м;

** - Н/В – коэффициент тангенциальной жесткости шин, показывающий отношениевысоты профиля шины Н к ширине В;

- коэффициент вертикальной деформации шины, принимается 0,95-0,97.

Для отечественных шин r можно определить по таблицам на стр.644-659 .

* - знаачения k, l, m определяются студентом, самостоятельно, исходя из конструкции трансмиссии, заданного автомобиля и согласовываются с преподавателем;

** - значения d, В, определяются, из маркировки шин (исходные данные), в соответствии с указаниями стр. 636-643 .



Скорость движения автомобиля при частоте вращения коленчатого вала we и соответствующей передаче определяется по формуле:

Va = ωe ·rkтр , (1.15)

Сила сопротивления дороги равна, Н:

Рψ = Рf +Pi ; (1.16)

Рf = f ·Ga ·cos , (1.17)

где: f – коэффициент сопротивления качения;

Gа - вес автомобиля, Н;

– угол уклона дороги, град.

Рi = Ga ·sin ; (1.18)

С учетом того, что ·sin tq = i – характеристика подъема:

Рψ = Ga ·(f + i) Ga · ψ. (1.19)

где: ψ – коэффициент суммарного дорожного сопротивления;

Значения Рψ рассчитываются для горизонтального дороги с асфальтобетонным покрытием, следовательно ψ = f.

Величина коэффициента сопротивления качения для малой скорости, до 50 км/ч, принимается равной fo = 0,015.

Для скоростей движения, больших 50 км/ч, коэффициент сопротивления качения определяется по формуле:

f = fo ·[1+(0,020·Va) 2 ], (1.20)

где Va – скорость автомобиля, м/с.

Сила сопротивления воздуха РВ определяется по формуле:

РВ = kВ ·F ·Va2, (1.21)

где kВ – коэффициент сопротивления воздуха, Н·с2 ·м -4;

F – площадь лобового сопротивления, м 2;

Va – скорость автомобиля, м/с.

Коэффициент сопротивления воздуха принимается равным:

- для легковых автомобилей kВ = 0,17- 0,3 Н·с2 ·м -4

- для автобусов kВ = 0,25- 0,4 Н·с2 ·м -4

- для грузовых автомобилей kВ = 0,5- 0,7 Н·с2 ·м -4

- для автопоездов kВ = 0,55- 0,9 Н·с2 ·м -4

Площадь лобового сопротивления приближенно может быть определена по выражению:

F = ·Вг ·Нг , (1.22)

где: – коэффициент заполнения площади (для легковых автомобилей = 0,78-0,8; для грузовых = 0,75-0,9);

Вг и Нг - габаритная ширина и высота автомобиля соответственно, м.

Сила сопротивления разгону автомобиля Р - это сила его инерции:

Р = m dv/dt, (1.23)

где: - коэффициент учета вращающихся масс. Приближенно определяется по эмпирической формуле:

= + uкп + 1 (1.24)

где: uкп – передаточное число коробки перемены передач на каждой передаче (из исходных данных);

Для одиночных автомобилей принимают: = 0,03 - 0,05; = 0,04 - 0,06.

m - масса автомобиля, кг;

dv/dt – ускорение автомобиля, м/с .

Сила сопротивления разгону рассчитывается из уравнения силового баланса или определяется графически из тяговой характеристики.

Результаты расчёта параметров для построения графиков тяговой характеристики приведены в таблице 3.

 

Таблица 3 – Результаты расчета*

 

 

Параметры Размерность Значения параметров
1/с            
Нм            
1-я м/с            
Н            
2-я м/с            
Н            
3-я м/с            
Н            
Н            
4-я (прямая) м/с            
Н            
-            
Н            
Н            
Н            

 

 

На рис. 2 приведен пример тяговой характеристики автомобиля.

 


Рис. 2 – Тяговая характеристика автомобиля.

____________________________________________________________________________

* Если Ваш автомобиль имеет пять и более передач, то и для них проводятся аналогичные расчеты. Для автомобилей имеющих демультипликатор (автомобили повышенной проходимости) дополнительно необходимо посчитать показатели тягово-скоростных свойств на первой пониженной и первой повышенной передачах.

Дополнительное задание:

По графику силового баланса определить:

- диапазон скоростей на каждой передаче

- максимальную скорость;

- максимальную силу сопротивления разгону на высшей передаче.

- рассчитать путь выбега АТС со скорости 50 км/ч при коэффициенте сопротивления качению 0,015 и силе сопротивления воздуха при скорости 50 км/час.

1.1.3 Мощностной баланс автомобиля

Для получения графического изображения мощностного баланса автомобиля, воспользуемся следующим уравнением:

 

(1.25)


или

Nk = Nf +Ni +NB +Nи , (1.26)

где Nk – мощность, подводимая к ведущим колёсам, кВт;

Nf – мощность, затрачиваемая на сопротивление качению, кВт;

Ni – мощность, сопротивлению подъёму, кВт;

NB – мощность, затрачиваемая на преодоление сопротивления воздуха, кВт;

Nи – мощность, затрачиваемая на разгон автомобиля, кВт.

Результаты расчетов сводятся в таблицу 4

 

Таблица 4 - Результаты расчета

 

Параметры Размерность Значения параметров
1-я низшая м/с            
кВт            
2-я низшая м/с            
кВт            
1-я м/с            
кВт            
2-я м/с            
кВт            
3-я м/с            
кВт            
4-я м/с            
кВт            
5-я м/с            
кВт            
кВт            
кВт            
кВт            

 

На основании данных таблицы 4 стоим график мощностного баланса автомобиля.

На графике (рис. 3) изображена зависимость мощности, подводимой к ведущим колёсам, а также суммарной мощности, затрачиваемой на преодоление сопротивления дороги и воздуха, от скорости движения на различных передачах.

Разность этих двух мощностей даёт мощность, которую можно реализовать для разгона автомобиля.

 


Рис. 3 –График мощностного баланса автомобиля

Дополнительное задание:

По графику мощностного баланса определить максимальный запас мощности.

 





Читайте также:





Читайте также:

©2015 megaobuchalka.ru Все права защищены авторами материалов.

Почему 3458 студентов выбрали МегаОбучалку...

Система поиска информации

Мобильная версия сайта

Удобная навигация

Нет шокирующей рекламы



(0.011 сек.)