График мощностного баланса автомобиля

 

Уравнение баланса мощности могут быть выражены через мощность двигателя N_e:

 

N_e – N_r - N_y - N_w – N_j = 0 (17)

 

Или через мощность на колесах N_k:

 

N_k - N_y - N_w – N_j = 0 (18)

 

Где N_r – мощность, теряемая в трансмиссии;

N_y, N_w – мощность, расходуемая на преодоление соответственно суммарных дорожных сопротивлений и сопротивление воздуха;

N_j – мощность, используемая для разгона.

Вначале вычислим мощность на ведущих колесах N_k. Эту величину определяют через мощность N_e (см. табл. 1), рассчитываемую на коленчатом валу двигателя, с учетом потерь в трансмиссии

 

N_k=N_e·h (19)

 

Значение мощностей N_y и N_w – рассчитывают с использованием величин P_y и P_w, взятых из табл. 2 для высшей передачи с целью обеспечения всего диапазона скоростей движения автомобиля:

 

 (20)

 (21)

 

Полученные значения величин N_y и N_w суммируют.

Данные расчетов сводим в таблице 6, и по ним строят график мощностного баланса автомобиля (рис. 7).

Мощности N_r и N_j определяются на графике как разности N_r = N_e – N_k; N_j = N_k – (N_y - N_w).

Рис. 7

Анализ тягово-скоростных свойств автомобиля

 

Из внешней скоростной характеристики двигателя определим значения максимального крутящего момента M_emax, частоту вращения коленчатого вала при максимальном крутящем моменте n_м и момент при максимальной мощности M_N. Полученные значения M_emax и n_м сравнением с реальными данными. По значениям M_emax и M_N можно вычислить коэффициент приспосабливаемости двигателя.

 

 (22)

 

Для двигателя автомобиля AUDI A8 значение M_emax=280 Н.м.

N_м =3200 об/мин;

При y = 0,02 максимальная скорость автомобиля без ограничителя частоты вращения составляет 237 км/ч.

По динамической характеристике автомобиля для каждой передачи определим максимальное сопротивление y_max, которое может преодолеть автомобиль, критическую скорость V_кр и максимально преодолеваемый продольный угол дороги i_maxi при коэффициенте сопротивления качению f = 0,10 (грунтовая дорога после дождя).

Максимальный преодолеваемый дорожный уклон дороги:

 

i_maxi = y_maxi – f (23)

 

Для автомобиля AUDI A8 перечисленные параметры составляют:

V_max=237 км/ч.;

y_max1=D_max1=0,49;

y_max2=D_max2=0,27;

y_max3=D_max3=0,18;

y_max4=D_max4=0,12;

y_max5=D_max5=0,1;

I_max1 =0, 49– 0,10 = 0.39 = 39%I_max5 = 0,1– 0,10 = 0 = 0%;

I_max2 =– 0, 27 - 0.10 = 0.17 = 17%;

I_max3 = 0, 18 – 0,10 = 0,08 = 8%;

I_max4 = 0, 12– 0,10 = 0.02 = 2%;

По графику ускорений определяются максимальное ускорение j_max для каждой передачи и оптимальные скорости перехода с одной передачи на другую на данной дороге.

С помощью графиков времени и пути разгона для принятого дорожного сопротивления определяют соответственно время и путь разгона автомобиля до скорости 100 км/ч.

В данной работе эти параметры составляют:

J_max1 = 3.05 м/с²;

J_max1 = 2.08 м/с²;

J_max1 = 1,4м/с²;

J_max1 = 0,95 м/с²;

J_max1 = 0,75 м/с²;

V_пер1-2 = 58км/ч;

V_пер2-3 = 104 км/ч;

V_пер3-4 = 156 км/ч;

V_пер4-5 = 216 км/ч;

Вывод

 

В данной работе мы провели анализ тягово-скоростных свойств автомобиля AUDI A 8 для дороги с коэффициентом суммарного дорожного сопротивления y = 0,02. Были построены графики внешней скоростной характеристики, силового баланса, ускорений, мощностного баланса, а также графики времени и пути разгона автомобиля.

Основные полученные данные расчета:

V_max =237 км/ч;

T₁₀₀ = 13 с

S₁₀₀ =183 м