Полная кинематическая схема трансмиссии
Трансмиссией автомобиля называется совокупность устройств и механизмов для передачи крутящего момента от двигателя к ведущим колёсам и обеспечивающих его изменение по величине и направлению.
Коэффициентом полезного действия трансмиссии (зтр) называется отношение мощности реализуемой на колёсном движителе (Nкол) автомобиля к мощности, получаемой на коленчатом вале двигателя (эффективной мощности двигателя Nе):
=
КПД трансмиссии определяется конструктивными параметрами автомобиля: числом и видом зубчатых зацеплений, скоростью движения шестерён, типом и количеством используемой в зацеплении смазки и рядом других.
В данной курсовой работе КПД трансмиссии определяется по формуле:
=
где — КПД сцепления;
- КПД коробки перемены передач;
- КПД карданной передачи;
- КПД главной передачи;
- КПД подшипников.
Подставив значения для рассматриваемого автомобиля, получаем:
зтр= 0,99*0,98m*0,98*0,995l*0.98
где l — число конических зацеплений;
- m — число карданных сочленений;
- Для исследуемого автомобиля l = 2; m = 2.
Тогда:
зтр= 0.99*0.982*0.98*0.9952*0.98?0.92
полученное значение КПД трансмиссии будет использовано в расчётах в дальнейшем.
Полная кинематическая схема трансмиссии приведена на Рис.
1.2 Расчёт внешней скоростной характеристики АТС
Внешней скоростной характеристикой называется зависимость эффективной мощности и крутящего момента от частоты вращения коленчатого вала при полной нагрузке и постоянном положении дроссельной заслонки у карбюраторных двигателей.
В случае, если характеристика представлена графиком, полученным в результате стендовых испытаний, то в расчёт вводится этот график, т .е. Nе строится таблично. В случае, если такого графика нет, то пользуются эмпирической зависимостью функции от угловой частоты. И далее по этой характеристики определяется соответствующая ей функция Me от ще.
Ne = Ne max * (a* + b * — c * ), [кВт]
Me = 1000*,
где Ne — эффективная мощность;
- Me — крутящий момент на валу двигателя;
- Ne max — максимальная эффективная мощность двигателя при частоте вращения коленчатого вала;
- МN — крутящий момент при максимальной мощности;
- а, b, с — коэффициенты Лейдермана;
- a = 0.94
b = 0.96
Технология технического обслуживания и текущего ремонта трансмиссии ...
... технического обслуживания и текущего ремонта трансмиссии автомобиля ГАЗ-3307. Цель работы: анализ работы трансмиссии автомобиля ГАЗ-3307. Задачи: Теоретическая часть Назначение и устройство трансмиссии автомобиля ГАЗ-3307 Сцепление и коробка передач является важным конструктивным элементом трансмиссии автомобиля. Сцепление предназначено для кратковременного отсоединения двигателя ...
c = 0.9
ще.- текущее значение угловой скорости вращения коленчатого вала:
ще. = , [рад/с],
где n — частота вращения коленчатого вала.
щN. — угловая скорость при максимальной мощности.
Пример расчёта внешней скоростной характеристики для Газ 33023 :
При n =600 об/мин.
Ne = 80 * (0.94*(62.88/376,8) + 0.96 *(62,88/376,8)2 — 0.9*(62,88/376,8)3) ? 14,33 кВт;
- ще. = 3,14*600/30 ? 62,88 рад/с;
- Me = 1000*14,33/94,2 ? 228,4 H*м.
Пример расчёта внешней скоростной характеристики для Iveco Daily 35 C 11 C :
При n =600 об/мин.
Ne = 78*(0.94*(62,88/376,8) + 0.96 *(62,88/376,8)2 — 0.9*(62,88/376,8)3) ?13,98 кВт;
- ще. = 3,14*600/30 ? 62.88 рад/с;
— Me = 1000*13,98/62,88 ? 222.53 H*м.
По результатам расчёта построен график внешней скоростной характеристики Рис. 2. , Таблица 2. Внешняя скоростная характеристика Газ 33023 и Fiat Iveco Daily 35C11 C
|
Газ 33023 |
Iveco Daily 35C11 C |
||||
|
щк, рад/с |
NЕ, кВт |
ME, H*м |
NЕ, кВт |
ME, H*м |
|
|
62,8 |
14,33 |
228,24 |
13,98 |
222,53 |
|
|
125,6 |
30,93 |
246,28 |
30,16 |
240,13 |
|
|
188,4 |
47,80 |
253,72 |
46,61 |
247,37 |
|
|
251,2 |
62,93 |
250,53 |
61,36 |
244,27 |
|
|
314 |
74,33 |
236,73 |
72,48 |
230,81 |
|
|
376,8 |
80,00 |
212,31 |
78,00 |
207,01 |
|
|
418,6 |
79,61 |
190,18 |
77,62 |
185,42 |
|
|
450 |
76,71 |
170,46 |
74,79 |
166,19 |
|
|
502,4 |
66,13 |
131,63 |
64,48 |
128,34 |
|
1.3 Расчёт тягового и мощностного балансов АТС
С помощью уравнений силового и мощностного балансов можно находить все параметры, характеризующие тягово-скоростные свойства автомобиля. Эти уравнения являются дифференциальными уравнениями первого порядка с переменной скоростью V и первой её производной j . Они нелинейны, поскольку содержат члены, являющиеся нелинейными функциями от V .
Разработаны как графические, так и аналитические методы решения уравнений силового и мощностного балансов.
Расчёт тягового баланса .
Уравнение силового баланса:
где Pт — сила тяги на ведущих колёсах, Н;
- Pj — сила сопротивления разгону, Н;
- РД — сила сопротивления дороги, Н;
Рв — сила сопротивления воздуху, Н.
Pт — сила тяги на ведущих колёсах определяется по формуле:
где Ме — крутящий момент, Н*м;
- iкп — передаточное число коробки передач;
- iгп — передаточное число главной передачи;
- зтр — КПД трансмиссии;
- rd — динамический радиус колеса, м.
rd=, [м]
где d — посадочный диаметр обода колеса, мм; лсм — коэффициент, учитывающий смятие шины под нагрузкой; Д — коэффициент формы:
Д = ,
где Н — высота, мм;
В — ширина профиля шины, м.
rd = 0,5*25,4*16/1000+0,85*0,185=0,36 м — для Газ 33023
rd = 0,5*25,4*16/1000+0,85*0,195=0,37 м -для Iveco Daily 35C11 C
Pj — сила сопротивления разгону не учитывается, т.к. автомобиль движется равномерно. РД — сила сопротивления дороги определяется по формуле:
РД= Gа * ш = mа * q * ш, [H]
где Gа — вес автомобиля, Н;
- ш — коэффициент сопротивления дороги, ш = 0,02 по заданию;
- mа — полная масса автомобиля;
- q — ускорение свободного падения g = 9,81 м/с2.
РД = 3500*10*0,02=700 Н — для Газ 33023
РД = 5250*10*0,02=1050 Н — для Газ 33023 с прицепом
РД = 3500*10*0,02=700 Н — для Iveco Daily 35C11 C
РД = 5250*10*0,02=1050 Н — для Iveco Daily 35C11 C с прицепом
Рв — сила сопротивления воздуху рассчитывается по формуле:
Рв = Kв*Fa*Va2 [кН],
где kв — коэффициент обтекаемости, [H*с2/м4], kв = 0,3 для автомобиля без прицепа,
kв =0,48 для автомобиля с прицепом;
Fа — лобовая площадь автомобиля:
Fа = Вг *Нг [м2],
где Вг — габаритная ширина автомобиля, [м];
Нг — габаритная высота автомобиля.
Fа = 2,57*2,5 = 6,425 м2- для Газ 33023
Fа = 2,285*1,996=4,56 м2- для Iveco Daily 35C11 C
Vа — скорость движения автомобиля, м/с.
Пример расчета для Газ 33023 :
Рт=228,4*5,12*4,05*0,92/0,36=12095 Н
Рв=0,32*6,425*22=10 Н
Рв=0,48*6,425*22=15 Н — для автопоезда
Дальнейшие результаты расчётов тяговых характеристик АТС, выполненные с помощью ЭВМ, приведены в таблице 3.
Таблица 3.Тяговый баланс Газ 33023
|
VА, м/с |
Рт, Н |
Рв ап Н |
Рв Н |
Рд Н |
Рд Н |
|
|
ПЕРВАЯ ПЕРЕДАЧА |
||||||
|
1 |
12 095 |
4 |
2 |
700 |
1 050 |
|
|
2 |
13 051 |
15 |
10 |
700 |
1 050 |
|
|
3 |
13 445 |
33 |
22 |
700 |
1 050 |
|
|
4 |
13 276 |
59 |
39 |
700 |
1 050 |
|
|
5 |
12 545 |
92 |
61 |
700 |
1 050 |
|
|
7 |
11 251 |
132 |
88 |
700 |
1 050 |
|
|
7 |
10 078 |
163 |
109 |
700 |
1 050 |
|
|
8 |
9 033 |
188 |
125 |
700 |
1 050 |
|
|
9 |
6 976 |
235 |
156 |
700 |
1 050 |
|
|
ВТОРАЯ ПЕРЕДАЧА |
||||||
|
3 |
6 988 |
23 |
16 |
700 |
1 050 |
|
|
6 |
7 541 |
93 |
62 |
700 |
1 050 |
|
|
8 |
7 768 |
210 |
140 |
700 |
1 050 |
|
|
11 |
7 671 |
374 |
249 |
700 |
1 050 |
|
|
14 |
7 248 |
584 |
389 |
700 |
1 050 |
|
|
17 |
6 501 |
841 |
561 |
700 |
1 050 |
|
|
18 |
5 823 |
1 038 |
692 |
700 |
1 050 |
|
|
20 |
5 219 |
1 200 |
800 |
700 |
1 050 |
|
|
22 |
4 030 |
1 495 |
997 |
700 |
1 050 |
|
|
ТРЕТЬЯ ПЕРЕДАЧА. |
||||||
|
3 |
4 151 |
31 |
21 |
700 |
1 050 |
|
|
6 |
4 479 |
124 |
83 |
700 |
1 050 |
|
|
10 |
4 614 |
280 |
187 |
700 |
1 050 |
|
|
13 |
4 556 |
498 |
332 |
700 |
1 050 |
|
|
16 |
4 306 |
778 |
519 |
700 |
1 050 |
|
|
19 |
3 861 |
1 120 |
747 |
700 |
1 050 |
|
|
21 |
3 459 |
1 383 |
922 |
700 |
1 050 |
|
|
23 |
3 100 |
1 598 |
1 065 |
700 |
1 050 |
|
|
25 |
2 394 |
1 992 |
1 328 |
700 |
1 050 |
|
|
ЧЕТВЁРТАЯ ПЕРЕДАЧА. |
||||||
|
4 |
2 986 |
60 |
40 |
700 |
1 050 |
|
|
9 |
3 222 |
241 |
160 |
700 |
1 050 |
|
|
13 |
3 320 |
541 |
361 |
700 |
1 050 |
|
|
18 |
3 278 |
962 |
641 |
700 |
1 050 |
|
|
22 |
3 097 |
1 503 |
1 002 |
700 |
1 050 |
|
|
26 |
2 778 |
2 165 |
1 443 |
700 |
1 050 |
|
|
29 |
2 488 |
2 672 |
1 781 |
700 |
1 050 |
|
|
32 |
2 230 |
3 087 |
2 058 |
700 |
1 050 |
|
|
35 |
1 722 |
3 848 |
2 566 |
700 |
1 050 |
|
|
ПЯТАЯ ПЕРЕДАЧА. |
||||||
|
5 |
2 538 |
83 |
55 |
700 |
1 050 |
|
|
10 |
2 739 |
333 |
222 |
700 |
1 050 |
|
|
16 |
2 822 |
749 |
499 |
700 |
1 050 |
|
|
21 |
2 786 |
1 332 |
888 |
700 |
1 050 |
|
|
26 |
2 633 |
2 081 |
1 387 |
700 |
1 050 |
|
|
31 |
2 361 |
2 996 |
1 997 |
700 |
1 050 |
|
|
35 |
2 115 |
3 698 |
2 465 |
700 |
1 050 |
|
|
37 |
1 896 |
4 273 |
2 849 |
700 |
1 050 |
|
|
42 |
1 464 |
5 326 |
3 551 |
700 |
1 050 |
|
Графическое изображение сил, входящих в уравнение силового баланса (в зависимости от скорости движения), называется графиком силового баланса. Он представляет собой зависимость величин максимальной тяговой силы на выбранной передаче от скорости движения автомобиля на той же передаче. График строится для всех передач переднего хода. Так же на графике нанесены зависимости сил сопротивления дороги и сил сопротивления воздуху от скорости . Рис.
Пример расчета для Iveco Daily 35 C 11 C :
Рт=222,53*5,0*0,92/0,37=13833 Н
Рв=0,32*4,56*22=5 Н
Рв=0,48*4,56*22=8 Н — для автопоезда
Дальнейшие результаты расчётов тяговых характеристик АТС, выполненные с помощью ЭВМ, приведены в таблице 4.
Таблица 4 Тяговый баланс Iveco Daily 35C11 C
|
VА, м/с |
Рт, Н |
Рв ап Н |
Рв Н |
Рд Н |
Рд ап Н |
|
|
ПЕРВАЯ ПЕРЕДАЧА |
||||||
|
1 |
13 833 |
2 |
1 |
700 |
1 050 |
|
|
2 |
14 927 |
8 |
5 |
700 |
1 050 |
|
|
3 |
15 377 |
17 |
11 |
700 |
1 050 |
|
|
4 |
15 184 |
30 |
20 |
700 |
1 050 |
|
|
5 |
14 348 |
47 |
32 |
700 |
1 050 |
|
|
6 |
12 868 |
68 |
45 |
700 |
1 050 |
|
|
6 |
11 526 |
84 |
56 |
700 |
1 050 |
|
|
7 |
10 331 |
97 |
65 |
700 |
1 050 |
|
|
7 |
7 978 |
121 |
81 |
700 |
1 050 |
|
|
ВТОРАЯ ПЕРЕДАЧА |
||||||
|
1 |
8 576 |
5 |
3 |
700 |
1 050 |
|
|
3 |
9 255 |
20 |
13 |
700 |
1 050 |
|
|
4 |
9 534 |
44 |
30 |
700 |
1 050 |
|
|
6 |
9 414 |
79 |
52 |
700 |
1 050 |
|
|
7 |
8 896 |
123 |
82 |
700 |
1 050 |
|
|
9 |
7 978 |
177 |
118 |
700 |
1 050 |
|
|
10 |
7 146 |
219 |
146 |
700 |
1 050 |
|
|
11 |
6 405 |
253 |
168 |
700 |
1 050 |
|
|
12 |
4 946 |
315 |
210 |
700 |
1 050 |
|
|
ТРЕТЬЯ ПЕРЕДАЧА |
||||||
|
3 |
4 371 |
19 |
13 |
700 |
1 050 |
|
|
6 |
4 717 |
76 |
50 |
700 |
1 050 |
|
|
9 |
4 859 |
170 |
114 |
700 |
1 050 |
|
|
12 |
4 798 |
303 |
202 |
700 |
1 050 |
|
|
15 |
4 534 |
473 |
316 |
700 |
1 050 |
|
|
18 |
4 066 |
682 |
454 |
700 |
1 050 |
|
|
20 |
3 642 |
841 |
561 |
700 |
1 050 |
|
|
21 |
3 265 |
972 |
648 |
700 |
1 050 |
|
|
24 |
2 521 |
1 212 |
808 |
700 |
1 050 |
|
|
ЧЕТВЁРТАЯ ПЕРЕДАЧА |
||||||
|
4 |
2 988 |
41 |
27 |
700 |
1 050 |
|
|
9 |
3 224 |
162 |
108 |
700 |
1 050 |
|
|
13 |
3 321 |
365 |
243 |
700 |
1 050 |
|
|
17 |
3 280 |
648 |
432 |
700 |
1 050 |
|
|
22 |
3 099 |
1 013 |
675 |
700 |
1 050 |
|
|
26 |
2 779 |
1 459 |
973 |
700 |
1 050 |
|
|
29 |
2 490 |
1 801 |
1 200 |
700 |
1 050 |
|
|
31 |
2 232 |
2 081 |
1 387 |
700 |
1 050 |
|
|
34 |
1 723 |
2 594 |
1 729 |
700 |
1 050 |
|
|
ПЯТАЯ ПЕРДАЧА |
||||||
|
6 |
2 158 |
78 |
52 |
700 |
1 050 |
|
|
12 |
2 329 |
311 |
207 |
700 |
1 050 |
|
|
18 |
2 399 |
699 |
466 |
700 |
1 050 |
|
|
24 |
2 369 |
1 243 |
829 |
700 |
1 050 |
|
|
30 |
2 238 |
1 942 |
1 295 |
700 |
1 050 |
|
|
36 |
2 007 |
2 797 |
1 865 |
700 |
1 050 |
|
|
40 |
1 798 |
3 452 |
2 301 |
700 |
1 050 |
|
|
43 |
1 612 |
3 989 |
2 660 |
700 |
1 050 |
|
|
48 |
1 245 |
4 973 |
3 315 |
700 |
1 050 |
|
Графическое изображение сил, входящих в уравнение силового баланса (в зависимости от скорости движения), называется графиком силового баланса. Он представляет собой зависимость величин максимальной тяговой силы на выбранной передаче от скорости движения автомобиля на той же передаче. График строится для всех передач переднего хода. Так же на графике нанесены зависимости сил сопротивления дороги и сил сопротивления воздуху от скорости . Рис. .
Построение монограмм нагрузок, Для буксования:
РД= Gасн * ш, где Gасн — снаряженная масса автомобиля
РД= Gапол * ш, где Gапол- полная масса автомобиля
Для Газ 33023 :
0%: РД=1850*10*0,3=5550 Н
РД=2775*10*0,3=8325 Н — для автопоезда
100%: РД=3500*10*0,3=10500 Н
РД=5250*10*0,3=15700 Н — для автопоезда
Для Iveco Daily 35C11 C :
0%: РД=1875*10*0,3=5625 Н
РД=2812,5*10*0,3=8437,5 Н — для автопоезда
100%: РД=3500*10*0,3=10500 Н
РД=5250*10*0,3=15700 Н — для автопоезда
Для сцепления:
РД= mвосн * g* ц, где mвосн — снаряженная масса автомобиля
РД= mвопол * g* ц, где mвопол- полная масса автомобиля
Для Газ 33023 :
0%: РД=800*10*0,8=6400 Н
100%: РД=2300*10*0,8=18400 Н
Для Iveco Daily 35C11 C :
0%: РД=590*10*0,8=4720 Н
100%: РД=1575*10*0,8=12600 Н
Расчёт мощностного баланса.
Мощностной баланс — зависимость мощности, подводимой к колёсам, при установившемся движении.
Уравнение мощностного баланса выглядит следующим образом:
где Nт — тяговая мощность:
- Nт = Pт*Vа/1000, [кВт];
Nв — мощность, затрачиваемая на преодоление сопротивления воздуха:
- Nв = Pв*Vа/1000, [кВт];
NД — мощность, затрачиваемая на преодоление сопротивления дороги:
- NД = PД*Vа/1000, [кВт];
- Nj — мощность, затрачиваемая на преодоление сопротивления разгону, кВт.
Не учитывается, т.к. автомобиль движется равномерно.
Пример расчета для Газ 33023 :
Nт=12095*1/1000=13 кВт
NД=700*1/1000=1 кВт
NД ап=1050*1/1000=1 кВт для автопоезда
Nв=2*1/1000=0 кВт
Nв ап=4*1/1000=0 кВт для автопоезда
Расчёты мощности сопротивления дороги, мощности сопротивления воздуху, мощностей, затраченных на их преодоления, подсчитаны на ЭВМ и сведены в таблице 5.
Таблица 5.Мощностной баланс Газ 33023
|
Vа м/с |
Nт ,кВт |
Nд ,кВт |
Nв ,кВт |
Nд ап ,кВт |
Nв ап ,кВт |
|
|
ПЕРВАЯ ПЕРЕДАЧА |
||||||
|
1 |
13 |
1 |
0 |
1 |
0 |
|
|
2 |
28 |
1 |
0 |
2 |
0 |
|
|
3 |
43 |
2 |
0 |
3 |
0 |
|
|
4 |
56 |
3 |
0 |
4 |
0 |
|
|
5 |
67 |
3 |
0 |
5 |
0 |
|
|
6 |
72 |
4 |
0 |
6 |
0 |
|
|
6 |
71 |
4 |
0 |
7 |
1 |
|
|
7 |
69 |
5 |
0 |
7 |
1 |
|
|
7 |
59 |
5 |
1 |
8 |
1 |
|
|
ВТОРАЯ ПЕРЕДАЧА |
||||||
|
1 |
13 |
1 |
0 |
2 |
0 |
|
|
3 |
28 |
2 |
0 |
3 |
0 |
|
|
4 |
43 |
3 |
0 |
5 |
0 |
|
|
6 |
56 |
4 |
0 |
6 |
0 |
|
|
7 |
67 |
5 |
1 |
8 |
1 |
|
|
9 |
72 |
6 |
1 |
9 |
2 |
|
|
10 |
71 |
7 |
1 |
10 |
2 |
|
|
11 |
69 |
8 |
2 |
11 |
3 |
|
|
12 |
59 |
8 |
3 |
13 |
4 |
|
|
ТРЕТЬЯ ПЕРЕДАЧА |
||||||
|
3 |
13 |
2 |
0 |
3 |
0 |
|
|
6 |
28 |
4 |
0 |
6 |
0 |
|
|
9 |
43 |
6 |
1 |
9 |
2 |
|
|
12 |
56 |
8 |
2 |
12 |
4 |
|
|
15 |
67 |
10 |
5 |
15 |
7 |
|
|
18 |
72 |
12 |
8 |
19 |
12 |
|
|
20 |
71 |
14 |
11 |
21 |
16 |
|
|
21 |
69 |
15 |
14 |
22 |
20 |
|
|
24 |
59 |
16 |
19 |
25 |
29 |
|
|
ЧЕТВЁРТАЯ ПЕРЕДАЧА |
||||||
|
4 |
13 |
3 |
0 |
5 |
0 |
|
|
9 |
28 |
6 |
1 |
9 |
1 |
|
|
13 |
43 |
9 |
3 |
14 |
5 |
|
|
17 |
56 |
12 |
7 |
18 |
11 |
|
|
22 |
67 |
15 |
15 |
23 |
22 |
|
|
26 |
72 |
18 |
25 |
27 |
38 |
|
|
29 |
71 |
20 |
34 |
30 |
52 |
|
|
31 |
69 |
22 |
43 |
32 |
64 |
|
|
34 |
59 |
24 |
60 |
36 |
89 |
|
|
ПЯТАЯ ПЕРЕДАЧА |
||||||
|
6 |
13 |
4 |
0 |
6 |
0 |
|
|
12 |
28 |
8 |
2 |
13 |
4 |
|
|
18 |
43 |
13 |
8 |
19 |
12 |
|
|
24 |
56 |
17 |
20 |
25 |
30 |
|
|
30 |
67 |
21 |
39 |
31 |
58 |
|
|
36 |
72 |
25 |
67 |
38 |
100 |
|
|
40 |
71 |
28 |
91 |
42 |
137 |
|
|
43 |
69 |
30 |
114 |
45 |
170 |
|
|
48 |
59 |
33 |
158 |
50 |
237 |
|
График мощностного баланса — графическое изображение зависимостей мощностей, входящих в уравнение мощностного баланса, от скорости движения. График строится для всех передач переднего хода. Также на графике наносится суммарная мощность сопротивления движению, представляющая собой сумму мощности сопротивлению качения автомобильного колеса и мощности аэродинамического сопротивления автомобиля. Рис.
Пример расчета для Iveco Daily 35 C 11 C :
Nт=13833*1/1000=13 кВт
NД=700*1/1000=1 кВт
NД ап=1050*1/1000=1 кВт для автопоезда
Nв=0*1/1000=0 кВт
Nв ап=0*1/1000=0 кВт для автопоезда
Расчёты мощности сопротивления дороги, мощности сопротивления воздуху, мощностей, затраченных на их преодоления, подсчитаны на ЭВМ и сведены в таблице 6.
Таблица 6.Мощностной баланс Iveco Daily 35C11 C
|
Vа м/с |
Nт ,кВт |
NД ,кВт |
Nв ,кВт |
NД ап ,кВт |
Nв ап ,кВт |
|
|
ПЕРВАЯ ПЕРЕДАЧА |
||||||
|
1 |
13 |
1 |
0 |
1 |
0 |
|
|
2 |
28 |
1 |
0 |
2 |
0 |
|
|
3 |
43 |
2 |
0 |
3 |
0 |
|
|
4 |
56 |
3 |
0 |
4 |
0 |
|
|
5 |
67 |
3 |
0 |
5 |
0 |
|
|
6 |
72 |
4 |
0 |
6 |
0 |
|
|
6 |
71 |
4 |
0 |
7 |
1 |
|
|
7 |
69 |
5 |
0 |
7 |
1 |
|
|
7 |
59 |
5 |
1 |
8 |
1 |
|
|
ВТОРАЯ ПЕРЕДАЧА |
||||||
|
1 |
13 |
1 |
0 |
2 |
0 |
|
|
3 |
28 |
2 |
0 |
3 |
0 |
|
|
4 |
43 |
3 |
0 |
5 |
0 |
|
|
6 |
56 |
4 |
0 |
6 |
0 |
|
|
7 |
67 |
5 |
1 |
8 |
1 |
|
|
9 |
72 |
6 |
1 |
9 |
2 |
|
|
10 |
71 |
7 |
1 |
10 |
2 |
|
|
11 |
69 |
8 |
2 |
11 |
3 |
|
|
12 |
59 |
8 |
3 |
13 |
4 |
|
|
ТРЕТЬЯ ПЕРЕДАЧА |
||||||
|
3 |
13 |
2 |
0 |
3 |
0 |
|
|
6 |
28 |
4 |
0 |
6 |
0 |
|
|
9 |
43 |
6 |
1 |
9 |
2 |
|
|
12 |
56 |
8 |
2 |
12 |
4 |
|
|
15 |
67 |
10 |
5 |
15 |
7 |
|
|
18 |
72 |
12 |
8 |
19 |
12 |
|
|
20 |
71 |
14 |
11 |
21 |
16 |
|
|
21 |
69 |
15 |
14 |
22 |
20 |
|
|
24 |
59 |
16 |
19 |
25 |
29 |
|
|
ЧЕТВЁРТАЯ ПЕРЕДАЧА |
||||||
|
4 |
13 |
3 |
0 |
5 |
0 |
|
|
9 |
28 |
6 |
1 |
9 |
1 |
|
|
13 |
43 |
9 |
3 |
14 |
5 |
|
|
17 |
56 |
12 |
7 |
18 |
11 |
|
|
22 |
67 |
15 |
15 |
23 |
22 |
|
|
26 |
72 |
18 |
25 |
27 |
38 |
|
|
29 |
71 |
20 |
34 |
30 |
52 |
|
|
31 |
69 |
22 |
43 |
32 |
64 |
|
|
34 |
59 |
24 |
60 |
36 |
89 |
|
|
ПЯТАЯ ПЕРЕДАЧА |
||||||
|
6 |
13 |
4 |
0 |
6 |
0 |
|
|
12 |
28 |
8 |
2 |
13 |
4 |
|
|
18 |
43 |
13 |
8 |
19 |
12 |
|
|
24 |
56 |
17 |
20 |
25 |
30 |
|
|
30 |
67 |
21 |
39 |
31 |
58 |
|
|
36 |
72 |
25 |
67 |
38 |
100 |
|
|
40 |
71 |
28 |
91 |
42 |
137 |
|
|
43 |
69 |
30 |
114 |
45 |
170 |
|
|
48 |
59 |
33 |
158 |
50 |
237 |
|
График мощностного баланса — графическое изображение зависимостей мощностей, входящих в уравнение мощностного баланса, от скорости движения. График строится для всех передач переднего хода. Также на графике наносится суммарная мощность сопротивления движению, представляющая собой сумму мощности сопротивлению качения автомобильного колеса и мощности аэродинамического сопротивления автомобиля. Рис.
1.4 Расчёт динамического паспорта АТС
Тяговая характеристика недостаточно удобна для сравнительной оценки тяговых свойств автомобилей, обладающих различной массой, т.к. при одинаковых значениях Рсв они будут иметь на одной и той же дороге различные максимальные скорости, различные ускорения, преодолевать неодинаковые предельные подъёмы и др.
Более удобно пользоваться безразмерной величиной D — динамическим фактором, который определяется по формуле:
D = ,
где РСВ — свободная сила тяги, Н;
- РТ — сила тяги автомобиля, Н;
РВ — сила сопротивления воздуху, Н
Gа — вес автомобиля, Н.
Пример расчёта для Газ 33023 :
Автомобиль на первой передаче Vа = 3 м/с; Рт = 13445 Н;
- Рв = 22 Н;
Ga = 3500*10 = 35000 Н
Dа = (13445-22)/35000=0,38
Автопоезд на первой передаче Vа = 3 м/с; Рт = 13445 Н;
- Рв ап = 33 Н;
Ga = 5250*10 = 52500 Н
Dа ап = (1577-33)/52500=0,26
Пример расчёта для Iveco Daily 35 C 11 C :
Автомобиль на первой передаче Vа = 3 м/с; Рт = 15377 Н;
- Рв = 11 Н;
Ga = 3500*10 = 35000 Н
Dа = (15377-11)/35000=0,44
Автопоезд на первой передаче Vа = 3 м/с; Рт = 13445 Н;
- Рв ап = 17 Н;
Ga = 5250*10 = 52500 Н
Dа ап = (15377-17)/52500=0,29
Дальнейшие расчёты проведены на ЭВМ и представлены в таблице 7.
Таблица 7.Динамический паспорт Газ 33023 и Iveco Daily 35C11 C
|
Vа ,м/с |
Газ 33023 |
Iveco Daily 35C11 C |
|||
|
Dа |
Dаап |
Dа |
Dаап |
||
|
ПЕРВАЯ ПЕРЕДАЧА |
|||||
|
1 |
0,35 |
0,23 |
0,40 |
0,26 |
|
|
2 |
0,37 |
0,25 |
0,43 |
0,28 |
|
|
3 |
0,38 |
0,26 |
0,44 |
0,29 |
|
|
4 |
0,38 |
0,25 |
0,43 |
0,29 |
|
|
5 |
0,36 |
0,24 |
0,41 |
0,27 |
|
|
6 |
0,32 |
0,21 |
0,37 |
0,24 |
|
|
6 |
0,28 |
0,19 |
0,33 |
0,22 |
|
|
7 |
0,25 |
0,17 |
0,29 |
0,19 |
|
|
7 |
0,19 |
0,13 |
0,23 |
0,15 |
|
|
ВТОРАЯ ПЕРЕДАЧА |
|||||
|
1 |
0,20 |
0,13 |
0,24 |
0,16 |
|
|
3 |
0,21 |
0,14 |
0,26 |
0,18 |
|
|
4 |
0,22 |
0,14 |
0,27 |
0,18 |
|
|
6 |
0,21 |
0,14 |
0,27 |
0,18 |
|
|
7 |
0,19 |
0,13 |
0,25 |
0,17 |
|
|
9 |
0,16 |
0,11 |
0,22 |
0,15 |
|
|
10 |
0,14 |
0,09 |
0,20 |
0,13 |
|
|
11 |
0,11 |
0,08 |
0,18 |
0,12 |
|
|
12 |
0,07 |
0,05 |
0,14 |
0,09 |
|
|
ТРЕТЬЯ ПЕРЕДАЧА |
|||||
|
3 |
0,12 |
0,08 |
0,12 |
0,08 |
|
|
6 |
0,12 |
0,08 |
0,13 |
0,09 |
|
|
9 |
0,12 |
0,08 |
0,14 |
0,09 |
|
|
12 |
0,12 |
0,08 |
0,13 |
0,09 |
|
|
15 |
0,10 |
0,07 |
0,12 |
0,08 |
|
|
18 |
0,08 |
0,05 |
0,10 |
0,06 |
|
|
20 |
0,06 |
0,04 |
0,09 |
0,05 |
|
|
21 |
0,04 |
0,03 |
0,07 |
0,04 |
|
|
24 |
0,01 |
0,01 |
0,05 |
0,02 |
|
|
ЧЕТВЁРТАЯ ПЕРЕДАЧА |
|||||
|
4 |
0,08 |
0,06 |
0,08 |
0,06 |
|
|
9 |
0,09 |
0,06 |
0,09 |
0,06 |
|
|
13 |
0,08 |
0,05 |
0,09 |
0,06 |
|
|
17 |
0,07 |
0,04 |
0,08 |
0,05 |
|
|
22 |
0,05 |
0,03 |
0,07 |
0,04 |
|
|
26 |
0,02 |
0,01 |
0,05 |
0,03 |
|
|
29 |
— 0,01 |
— 0,00 |
0,04 |
0,01 |
|
|
31 |
— 0,02 |
— 0,02 |
0,02 |
0,00 |
|
|
34 |
— 0,06 |
— 0,04 |
— 0,00 |
— 0,02 |
|
|
ПЯТАЯ ПЕРЕДАЧА |
|||||
|
6 |
0,07 |
0,05 |
0,06 |
0,04 |
|
|
12 |
0,07 |
0,05 |
0,06 |
0,04 |
|
|
18 |
0,06 |
0,04 |
0,06 |
0,03 |
|
|
24 |
0,04 |
0,03 |
0,04 |
0,02 |
|
|
30 |
0,02 |
0,01 |
0,03 |
0,01 |
|
|
36 |
— 0,02 |
— 0,01 |
0,00 |
— 0,02 |
|
|
40 |
— 0,05 |
— 0,03 |
— 0,01 |
— 0,03 |
|
|
43 |
— 0,07 |
— 0,05 |
— 0,03 |
— 0,05 |
|
|
48 |
— 0,11 |
— 0,07 |
— 0,06 |
— 0,07 |
|
Пояснения при построении монограмм нагрузок смотри на примечаниях к графику.
Графическую зависимость Dа = f(V) называют динамической характеристикой автомобиля.
Посторенние монограмм:
Динамический фактор зависящий от нагрузки в кузове.
Da=Da*mпол/ mсн
Пример расчета для Газ 33023 :
Da=0,35*3500/1850=0,66
Da=0,2*3500/1850=0,37
Da=0,1*3500/1850=0,18
Пример расчета для Iveco Daily 35 C 11 C :
Da=0,44*3500/1875=0,82
Da=0,25*3500/1875=0,46
Da=0,1*3500/1875=0,18
Затем при помощи масштаба находим остальные значения.
Сила тяги зависящая от динамического коэффициента сопротивления.
и
Пример расчета для Газ 33023 :
- при полной массе
- при снаряженной массе
- при полной массе
- при снаряженной массе
- при полной массе
- при снаряженной массе
Пример расчета для Iveco Daily 35 C 11 C :
- при полной массе
- при снаряженной массе
- при полной массе
- при снаряженной массе
- при полной массе
- при снаряженной массе
1.5 Расчёт ускорения, времени и пути разгона АТС
Под приемистостью автомобиля понимают его способность быстро увеличивать скорость движения. Оценочными параметрами являются: максимально возможное ускорение, время разгона, путь разгона.
Максимально возможное ускорение для случая работы двигателя с полной подачей топлива можно найти J, решая уравнение:
, [м/с2]
где g — ускорение свободного падения;
- D — динамический фактор;
- Ш — суммарный коэффициент сопротивления дороги;
- дВР — коэффициент вращающихся масс.
дВР=1+ двр1*iкп2+ двр2
где двр1 — коэффициент учёта вращающихся масс двигателя и деталей трансмиссии;
- iКП — передаточное число коробки передач;
- двр2 — коэффициент учёта вращающихся масс колёс.
Для практических расчётов принято считать, что двр1= двр2=0,04
Пример расчёта для Газ 33023 :
Автомобиль на первой передаче Vа = 3 м/с, Dа = 0,38 , Ш = 0,02
дВР=1+ 0,04*4,052+ 0,04=1,69
Jа=(9,81*(0,38-0,02))/1,69=2,15 м/с2
Автопоезд на первой передаче Vа = 3 м/с, Dа ап = 0,26 , Ш = 0,02
дВР=1+ 0,04*4,052+ 0,04=1,69
Jаап=(9,81*(0,26-0,02))/1,69=1,39 м/с2
Пример расчета для Iveco Daily 35 C 11 C ;
Автомобиль на первой передаче Vа = 3 м/с, Dа = 0,44 , Ш = 0,02
дВР=1+ 0,04*52+ 0,04=2,04
Jа=(9,81*(0,44-0,02))/2,04=2,1 м/с2
Автопоезд на первой передаче Vа = 3 м/с, Dа ап = 0,29 , Ш = 0,02
дВР=1+ 0,04*52+ 0,04=2,04
Jаап=(9,81*(0,29-0,02))/2,04=1,3 м/с2
Дальнейшие расчёты, выполненные на ЭВМ, приведены в таблице 8
Графики зависимости ускорения от скорости движения для автомобиля и автопоезда приведены на Рис
Таблица 8.Ускорение на передачах Газ 33023 и Iveco Daily 35C11 C
|
Vа ,м/с |
Газ 33023 |
Iveco Daily 35C11 C |
|||
|
Jа |
Jаап |
Jа |
Jаап |
||
|
ПЕРВАЯ ПЕРЕДАЧА |
|||||
|
1 |
1,93 |
1,24 |
1,8 |
1,2 |
|
|
2 |
2,09 |
1,35 |
2,0 |
1,3 |
|
|
3 |
2,15 |
1,39 |
2,1 |
1,3 |
|
|
4 |
2,12 |
1,37 |
2,0 |
1,3 |
|
|
5 |
1,99 |
1,29 |
1,9 |
1,2 |
|
|
6 |
1,76 |
1,13 |
1,7 |
1,1 |
|
|
6 |
1,56 |
1,00 |
1,5 |
1,0 |
|
|
7 |
1,38 |
0,88 |
1,3 |
0,9 |
|
|
7 |
1,02 |
0,64 |
1,0 |
0,6 |
|
|
ВТОРАЯ ПЕРЕДАЧА |
|||||
|
1 |
1,43 |
0,90 |
1,6 |
1,0 |
|
|
3 |
1,54 |
0,97 |
1,7 |
1,1 |
|
|
4 |
1,57 |
0,99 |
1,8 |
1,1 |
|
|
6 |
1,51 |
0,95 |
1,7 |
1,1 |
|
|
7 |
1,36 |
0,86 |
1,6 |
1,0 |
|
|
9 |
1,13 |
0,70 |
1,4 |
0,9 |
|
|
10 |
0,93 |
0,57 |
1,3 |
0,8 |
|
|
11 |
0,76 |
0,45 |
1,1 |
0,7 |
|
|
12 |
0,42 |
0,23 |
0,8 |
0,5 |
|
|
ТРЕТЬЯ ПЕРЕДАЧА |
|||||
|
3 |
0,88 |
0,53 |
0,9 |
0,6 |
|
|
6 |
0,94 |
0,57 |
1,0 |
0,6 |
|
|
9 |
0,94 |
0,56 |
1,0 |
0,6 |
|
|
12 |
0,86 |
0,52 |
1,0 |
0,6 |
|
|
15 |
0,73 |
0,43 |
0,9 |
0,5 |
|
|
18 |
0,53 |
0,29 |
0,7 |
0,4 |
|
|
20 |
0,35 |
0,18 |
0,6 |
0,3 |
|
|
21 |
0,21 |
0,08 |
0,5 |
0,2 |
|
|
24 |
— 0,08 |
— 0,11 |
0,3 |
0,0 |
|
|
ЧЕТВЁРТАЯ ПЕРЕДАЧА |
|||||
|
4 |
0,59 |
0,33 |
0,6 |
0,3 |
|
|
9 |
0,60 |
0,34 |
0,6 |
0,4 |
|
|
13 |
0,55 |
0,30 |
0,6 |
0,3 |
|
|
17 |
0,43 |
0,22 |
0,6 |
0,3 |
|
|
22 |
0,24 |
0,10 |
0,5 |
0,2 |
|
|
26 |
— 0,02 |
— 0,08 |
0,3 |
0,0 |
|
|
29 |
— 0,23 |
— 0,22 |
0,2 |
— 0,1 |
|
|
31 |
— 0,41 |
— 0,34 |
0,0 |
— 0,2 |
|
|
34 |
— 0,75 |
— 0,56 |
— 0,2 |
— 0,3 |
|
|
ПЯТАЯ ПЕРЕДАЧА |
|||||
|
6 |
0,47 |
0,25 |
0,4 |
0,2 |
|
|
12 |
0,46 |
0,24 |
0,4 |
0,2 |
|
|
18 |
0,37 |
0,18 |
0,3 |
0,1 |
|
|
24 |
0,20 |
0,07 |
0,2 |
0,0 |
|
|
30 |
— 0,04 |
— 0,09 |
0,1 |
— 0,1 |
|
|
36 |
— 0,36 |
— 0,30 |
— 0,2 |
— 0,3 |
|
|
40 |
— 0,62 |
— 0,47 |
— 0,3 |
— 0,5 |
|
|
43 |
— 0,83 |
— 0,62 |
— 0,5 |
— 0,6 |
|
|
48 |
— 1,23 |
— 0,88 |
— 0,7 |
— 0,9 |
|
Более удобными и наглядными оценочными показателями приёмистости являются время tр и путь Sр разгона автомобиля в заданном интервале скоростей. Эти показатели могут быть определены опытным или расчётным путём. В общем случае время достижения автомобилем определённой скорости может быть вычислено по формуле:
- где t — время движения (разгона) автомобиля, с;
- V1, V2 — интервал значений скоростей, в котором происходит разгон, м/с;
- jа — ускорение автомобиля, м/с2.
При этом путь разгона вычисляется по следующей формуле:
- где S — путь разгона автомобиля, м;
- V1, V2 — интервал значений скоростей, в котором происходит разгон, м/с;
- jа — ускорение автомобиля, м/с2.
Этот метод расчёта трудоёмок, поэтому ,с целью упрощения вычислений в расчётах, не требующих высокой точности результатов, допускаются вычисления по приближённым формулам:
=0,5*(Va22- Va12)/ jаср
где i — номер характерного участка;
- n — число характерных участков;
- ДVa — изменение скорости автомобиля на характерном участке движения, м/с;
- jаср — среднее на характерном участке ускорение автомобиля, м/с2.
Среднее ускорение на интервале от jai до jai+1 определяется по формуле: скоростной буксование сцепление тормозной
jаср =0,5*(jai + jai+1).
При этом во время переключения передач из-за выключения сцепления происходит прекращение подвода мощности к ведущим колёсам, отсюда следует что происходит потеря скорости, которую определяем:
Vaпп=-9,43* Ш *tп/ дВР,
Где tп — время, теряемое на переключение передач; принимаем tп=1;
- Ш, дВР — смотри выше.
Пример расчёта для Газ 33023 :
Автомобиль на первой передаче на интервале скоростей Va = 0 — 1 м/с, интервал ускорений ja = 0 — 1,93 м/с2.
Vaп=-9,43*0,02*1/1,69=-0,11 м/с
jаср = 0,5*(0 + 1,93) = 0,96 м/с2;
- t = (1-0)/0,96 = 1,13с;
S = 0,5*(12-02)/0,96=0,62 м
Автопоезд на первой передаче на интервале скоростей Va = 0 — 1 м/с, интервал ускорений ja = 0 — 1,24 м/с2.
jа ср = 0,5*(0 + 1,7) = 0,85 м/с2;
- t = (1,6-0)/0,85 = 1,75с;
S = 0,5*(1,62-02)/0,85=0,96 м
Результаты дальнейших расчётов для автомобиля и автопоезда, произведённые при помощи ЭВМ, приведены в таблице 9 и 10.
Таблица 9.Характеристика разгона Газ 33023
|
Первая передача |
|||
|
Va, м/с |
T, с |
S, м |
|
|
1 |
1,13 |
0,62 |
|
|
2 |
1,68 |
1,51 |
|
|
3 |
2,19 |
2,91 |
|
|
4 |
2,70 |
4,86 |
|
|
5 |
3,23 |
7,47 |
|
|
7 |
3,82 |
10,96 |
|
|
7 |
4,25 |
13,98 |
|
|
8 |
4,62 |
16,78 |
|
|
Переключение передачи |
|||
|
6,89 |
4,12 |
16,01 |
|
|
Вторая передача |
|||
|
Va, м/с |
T, с |
S, м |
|
|
8 |
4,93 |
19,21 |
|
|
11 |
6,72 |
36,45 |
|
|
14 |
8,63 |
60,20 |
|
|
17 |
10,84 |
93,58 |
|
|
18 |
12,61 |
124,48 |
|
|
20 |
14,24 |
155,44 |
|
|
22 |
18,14 |
236,83 |
|
|
Переключение передачи |
|||
|
21,85 |
17,96 |
229,3 |
|
|
Третья передача |
|||
|
Va, м/с |
T, с |
S, м |
|
|
23 |
20,51 |
289,95 |
|
|
25 |
39,23 |
1 273,44 |
|
|
Переключение передачи |
|||
|
24,83 |
38,83 |
1 258,29 |
|
|
Четвёртая передача |
|||
|
Va, м/с |
T, с |
S, м |
|
|
26 |
60,93 |
1 836,50 |
|
|
29 |
83,84 |
2 477,06 |
|
|
32 |
90,68 |
2 685,91 |
|
|
35 |
97,03 |
2 898,69 |
|
Пятая передача не учитывается, т.к. считается экономной, она практически не способствует разгону, но необходима для поддержания равномерного движения автомобиля.
Таблица 10.Характеристика разгона автопоезда Газ 33023
|
Первая передача |
|||
|
Va, м/с |
T, с |
S, м |
|
|
1 |
1,75 |
0,96 |
|
|
2 |
2,59 |
2,33 |
|
|
3 |
3,39 |
4,50 |
|
|
4 |
4,18 |
7,50 |
|
|
5 |
5,00 |
11,53 |
|
|
7 |
5,90 |
16,93 |
|
|
7 |
6,58 |
21,63 |
|
|
8 |
7,16 |
26,01 |
|
|
Переключение передачи |
|||
|
6,89 |
7 |
25,8 |
|
|
Вторая передача |
|||
|
Va, м/с |
T, с |
S, м |
|
|
8 |
7,63 |
29,83 |
|
|
11 |
10,47 |
57,12 |
|
|
14 |
13,51 |
94,85 |
|
|
17 |
17,05 |
148,35 |
|
|
18 |
19,93 |
198,59 |
|
|
20 |
22,62 |
249,88 |
|
|
22 |
29,39 |
391,14 |
|
|
Переключение передачи |
|||
|
21,85 |
29,02 |
387,42 |
|
|
Третья передача |
|||
|
Va, м/с |
T, с |
S, м |
|
|
23 |
34,28 |
500,56 |
|
|
25 |
62,37 |
1 177,15 |
|
|
Переключение передачи |
|||
|
24,83 |
61,86 |
1 161,19 |
|
|
Четвёртая передача |
|||
|
Va, м/с |
T, с |
S, м |
|
|
26 |
73,85 |
1 475,09 |
|
|
29 |
93,80 |
2 033,18 |
|
|
32 |
101,78 |
2 276,63 |
|
|
35 |
109,99 |
2 551,84 |
|
Пятая передача не учитывается, т.к. считается экономной, она практически не способствует разгону, но необходима для поддержания равномерного движения автомобиля.
Графики зависимости времени и пути разгона от скорости движения для автомобиля и автопоезда приведены на Рис.
Пример расчёта для Iveco Daily 35 C 11 C :
Автомобиль на первой передаче на интервале скоростей Va = 0 — 1 м/с, интервал ускорений ja = 0 — 1,9 м/с2.
Vaп=-9,43*0,02*1/1,64=-0,09 м/с
jаср = 0,5*(0 + 1,8) = 0,85 м/с2;
- t = (1-0)/0,85 = 1,61 с;
S = 0,5*(12-02)/0,85=1,24 м
Автопоезд на первой передаче на интервале скоростей Va = 0 — 1 м/с, интервал ускорений ja = 0 — 1,4 м/с2.
jа ср = 0,5*(0 + 1,2) = 0,65 м/с2;
- t = (1-0)/0,65 = 2,19 с;
S = 0,5*(12-02)/0,65=1,68 м
Результаты дальнейших расчётов для автомобиля и автопоезда, произведённые при помощи ЭВМ, приведены в таблице 11 и 12.
Таблица 11 Характеристики разгона Iveco Daily 35C11 C
|
Va, м/с |
T, с |
S, м |
|
|
Первая передача |
|||
|
1 |
1,01 |
0,47 |
|
|
2 |
1,50 |
1,15 |
|
|
3 |
1,96 |
2,21 |
|
|
4 |
2,41 |
3,70 |
|
|
5 |
2,88 |
5,67 |
|
|
6 |
3,40 |
8,31 |
|
|
6 |
3,79 |
10,58 |
|
|
7 |
4,11 |
12,68 |
|
|
7 |
4,77 |
20,00 |
|
|
Переключение передач |
|||
|
6,91 |
4,56 |
19,75 |
|
|
Вторая передача |
|||
|
Va, м/с |
T, с |
S, м |
|
|
9 |
6,05 |
30,46 |
|
|
10 |
6,78 |
37,45 |
|
|
11 |
7,41 |
43,98 |
|
|
12 |
8,71 |
58,74 |
|
|
Переключение передач |
|||
|
11,87 |
8,26 |
53,5 |
|
|
Третья передача |
|||
|
Va, м/с |
T, с |
S, м |
|
|
15 |
11,90 |
101,32 |
|
|
18 |
15,52 |
159,85 |
|
|
20 |
18,44 |
214,34 |
|
|
21 |
21,15 |
269,39 |
|
|
24 |
27,78 |
417,18 |
|
|
Перключение передач |
|||
|
23,84 |
27,02 |
400,3 |
|
|
Четвёртая передача |
|||
|
Va, м/с |
T, с |
S, м |
|
|
26 |
36,11 |
622,81 |
|
|
29 |
48,88 |
970,68 |
|
|
31 |
71,05 |
1 630,52 |
|
|
34 |
102,98 |
2 672,31 |
|
Пятая передача не учитывается, т.к. считается экономной, она практически не способствует разгону, но необходима для поддержания равномерного движения автомобиля.
Таблица 12Характеристика разгона автопоезда Iveco Daily 35C11 C
|
Va, м/с |
T, с |
S, м |
|
|
Первая передача |
|||
|
1 |
1,56 |
0,72 |
|
|
2 |
2,30 |
1,77 |
|
|
3 |
3,01 |
3,41 |
|
|
4 |
3,71 |
5,69 |
|
|
5 |
4,44 |
8,73 |
|
|
6 |
5,24 |
12,80 |
|
|
6 |
5,83 |
16,32 |
|
|
7 |
6,34 |
19,59 |
|
|
7 |
7,38 |
26,91 |
|
|
Переключение передач |
|||
|
6,91 |
7,2 |
25,9 |
|
|
Вторая передача |
|||
|
Va, м/с |
T, с |
S, м |
|
|
9 |
9,40 |
43,53 |
|
|
10 |
10,58 |
54,72 |
|
|
11 |
11,60 |
65,27 |
|
|
12 |
13,75 |
89,68 |
|
|
Переключение передач |
|||
|
11,87 |
12,62 |
84,9 |
|
|
Третья передача |
|||
|
Va, м/с |
T, с |
S, м |
|
|
15 |
19,24 |
163,02 |
|
|
18 |
25,77 |
268,64 |
|
|
20 |
31,46 |
374,54 |
|
|
21 |
37,29 |
493,11 |
|
|
24 |
56,68 |
925,61 |
|
|
Перключение передач |
|||
|
23,84 |
55,2 |
910,2 |
|
|
Четвёртая передача |
|||
|
Va, м/с |
T, с |
S, м |
|
|
26 |
106,73 |
2 160,65 |
|
|
29 |
158,17 |
3 562,26 |
|
|
31 |
203,48 |
4 910,61 |
|
|
34 |
243,35 |
6 211,68 |
|
Пятая передача не учитывается, т.к. считается экономной, она практически не способствует разгону, но необходима для поддержания равномерного движения автомобиля.
Графики зависимости времени и пути разгона от скорости движения для автомобиля и автопоезда приведены на Рис.
1.6 Определение времени разгона на пути разгона до заданной скорости
Автомобиль Газ 33023 преодолевает путь равный 400 метров до скорости 24 м/с за время, приблизительно, 25 секунд. А 1000 метров до скорости, приблизительно, 24,9 м/с за 34,5 секунды.
Автопоезд преодолевает путь 400 метров до скорости 22 м/с за время, приблизительно, 30 секунд. А 1000 метров до скорости 24 м/с за 50 секунд.
Автомобиль Iveco Daily 35C11 C преодолевает путь равный 400 метров до скорости приблизительно 23,5 м/с за время, приблизительно, 24 секунд. А 1000 метров до скорости приблизительно 30 м/с за 54 секунд.
Автопоезд преодолевает путь 400 метров до скорости приблизительно 20,5 м/с за время, приблизительно, 36 секунд. А 1000 метров до скорости приблизительно 25,5 м/с за 59 секунд.
1.7 Определение предельных углов подъёма АТС
Предельный преодолеваемый автомобилем подъём оказывает существенное влияние на условия эксплуатации АТС. Преодолеваемый подъём зависит как от характеристик покрытия дороги, по которой движется автомобиль, так и от характеристик самого автомобиля.
Предельный угол подъёма определяется по следующей формуле:
где Dmax — максимальное значение динамического фактора;
- f — общий коэффициент сопротивления качению, f = 0,02 по заданию.
Действие на автомобиль сил аэродинамического сопротивления не учитывается, т.к. при преодолении предельных углов подъёма скорость движения АТС не велика. В данной курсовой работе расчёт ведётся только для автомобиля на 1 — ой и 2 — ой передаче.
Пример расчёта Газ 33023 :
Автомобиль на 1 — ой передаче Dmax = 0,38:
б=arctg (0,38-0,02 )=22 град;
Автомобиль на 2 — ой передаче Dmax = 0,22:
б=arctg (0,22-0,02 )=13 град.
Пример расчёта автопоезда Газ 33023 :
Автомобиль на 1 — ой передаче Dmax = 0,26:
б=arctg (0,26-0,02 )=15 град;
Автомобиль на 2 — ой передаче Dmax = 0,14:
б=arctg (0,14-0,02 )=8 град.
Пример расчета для Iveco Daily 35 C 11 C :
Автомобиль на 1 — ой передаче Dmax = 0,44;
- б=arctg (0,44-0,02 )=26 град;
- Автомобиль на 2 — ой передаче Dmax = 0,27;
- б=arctg (0,27-0,02 )=16 град.
Пример расчета для автопоезда Iveco Daily 35 C 11 C :
Автомобиль на 1 — ой передаче Dmax = 0,29;
- б=arctg (0,29-0,02 )=17 град;
- Автомобиль на 2 — ой передаче Dmax = 0,18;
- б=arctg (0,18-0,02 )=10 град.
Для вычисления предельного угла подъёма по условию буксования вычисляем предельный динамический фактор по условию сцепления. Он определяется по формуле:
где RZ — нормальная реакция на ведущую ось, т.е. вес, который приходится на ведущую ось.
ц — коэффициент сцепления колеса, ц = 0,8.
Gа — полный вес автомобиля
Пример расчёта для Газ 33023 :
2300*10*0,8/3500*10=0,52
Проверка по условию буксования осуществляется по следующим зависимостям:
- буксования нет;
- буксование есть.
Для 1-ой передачи — следовательно, буксование нет.
Для 2 — ой передачи — следовательно, буксования нет.
Пример расчёта для Iveco Daily 35 C 11 C :
1575*10*0,8/3500*10=0,36
Проверка по условию буксования осуществляется по следующим зависимостям:
- буксования нет;
- буксование есть.
Для 1-ой передачи — следовательно, буксование есть.
Для 2 — ой передачи — следовательно, буксования нет.
По результатам расчёта предельных углов подъёма можно сделать вывод, что величина этих углов зависит в первую очередь от следующих факторов: массы автомобиля, величины тяговой силы и величины коэффициента сопротивления качению колеса, причём для легковых автомобилей наибольшее влияние оказывает первые два фактора.
При ограничении тяговых свойств по сцеплению на предельный угол подъёма накладывается ограничение, связанное с неполной реализацией тяговой силы по причине буксования ведущих колёс.
1.8 Определение максимальной массы прицепного звена
Максимальная масса прицепного звена определяется по формуле:
где Gапmax — максимальный вес автопоезда;
- где PTmax — максимальная сила тяги при заданной скорости движения автомобиля.;
- РВ — сила сопротивления воздуха;
- Ш — коэффициент сопротивления дороги, Ш = 0,02 по заданию;
ДD — запас динамического фактора, ДD = 0,02 по заданию.
Gа — полный вес автомобиля,
Н — для Газ 33023;
- Н — для Iveco Daily 35C11 C;
- g — ускорение свободного падения.
Пример расчёта для Газ 33023 :
Для 3 — ой передачи PTmax =4600 Н, при Vа = 10 м/с; РВ = 800Н
(4600-800)/(0,02+0,02)=95000 Н;
- (95000-35000)/10=60000 кг.
Для 4 — ой передачи PTmax =3400 Н, при Vа = 12 м/с; РВ =1000 Н
(3400-1000)/(0,02+0,02)=60000 Н;
- (60000-35000)/10=2500 кг.
Для 5 — ой передачи PTmax =2800 Н, при Vа = 15 м/с; РВ =1100 Н
(2800-1100)/(0,02+0,02)=42500 Н;
- (42500-35000)/10=750 кг.
Пример расчёта для Iveco Daily 35 C 11 C :
Для 3 — ой передачи PTmax =4900 Н, при Vа = 10 м/с; РВ =900 Н
(4900-900)/(0,02+0,02)=100000 Н;
- (100000-35000)/10=6500 кг.
Для 4 — ой передачи PTmax =3400 Н, при Vа = 12 м/с; РВ =10000 Н
(3400-1000)/(0,02+0,02)=60000 Н;
(60000-35000)/10=2500 кг
Для 5 — ой передачи PTmax =2400 Н, при Vа = 17 м/с; РВ =1100 Н
(2400-1100)/(0,02+0,02)=32500 Н;
- (32500-35000)/10=-250 кг — автомобиль на 5 передаче прицеп не сможет тянуть больше массы в 250 кг.
По результатам расчёта можно сделать вывод, что максимальная масса прицепного звена зависит от многих факторов, в том числе и от изменения тяговой силы. При уменьшении тяговой силы максимальная масса прицепного звена также уменьшается.
1.9 Определение предельной силы тяги на буксирном устройстве
Предельная сила тяги на буксирном устройстве определяется по формуле:
где Ркр — максимальная сила тяги на крюке, Н;
- РТmax — максимальная тяговая сила на передаче, Н;
- РД — сила сопротивления дороги, Н;
РВ — сила сопротивления воздуха, Н.
Пример расчёта для Газ 33023 :
Для 1-ой передачи РТmax = 13445 Н; РД = 700 Н; РВ = 22 Н:
Н;
- Для 2-ой передачи РТmax = 7768 Н;
- РД = 700 Н;
- РВ = 140 Н:
Н.
Для вычисления предельной силы тяги на буксирном устройстве при буксовании определяем предельную силу тяги на крюке по условию сцепления по следующей формуле:
Н.
Проверка по условию буксования осуществляется по следующим зависимостям:
- буксования нет;
- буксование есть.
Для 1-ой передачи (18400>12723) — следовательно буксование нет.
Для 2 — ой передачи (18400>6928) — следовательно буксования нет.
Пример расчёта для Iveco Daily 35 C 11 C :
Для 1-ой передачи РТmax = 15337 Н; РД = 700 Н; РВ = 11 Н:
Н;
- Для 2-ой передачи РТmax = 9534 Н;
- РД = 700 Н;
- РВ = 30 Н:
Н.
Для вычисления предельной силы тяги на буксирном устройстве при буксовании определяем предельную силу тяги на крюке по условию сцепления по следующей формуле:
Н.
Проверка по условию буксования осуществляется по следующим зависимостям:
- буксования нет;
- буксование есть.
Для 1-ой передачи (12600<14626) — следовательно буксование есть.
Для 2 — ой передачи (12600>8804) — следовательно буксования нет.
Предельная сила тяги на буксирном устройстве зависит от максимальной тяговой силы, а следовательно и от всех факторов, влияющих на тяговую силу. При движении в условиях пробуксовки ведущих колёс на реализацию максимальной силы тяги на крюке накладываются ограничения, зависящие от свойств грунта, а также от развесовки по осям автомобиля.
2.1 Функциональная схема рабочей тормозной системы
Функциональная схема рабочей тормозной системы автомобиля
Газ 33023 представлена на Рис.
2.2 Зависимость тормозного и остановочного пути АТС от коэффициента сцепления колёс с дорогой
Тормозной путь — это путь, пройденный автомобилем с момента нажатия на педаль тормоза до полной остановки.
Остановочный путь — это путь пройденный автомобилем с момента обнаружения водителем препятствия до полной остановки. , Тормозной путь определяется по формуле:
где tз — время запаздывания срабатывания привода, tз = 0,05 с;
- tн — время нарастания замедления, tн = 0,05 с;
- Vа — скорость автомобиля, м/с;
- ц — коэффициент сцепления колёс с дорогой;
- g — ускорение свободного падения, g = 10 м/с2.
Остановочный путь определяется по формуле:
где tР — время реакции водителя, tР = 1.5 с.
Пример расчёта:
При ц = 0,2; Vа = 10 м/с:
- St= 10*(0,5+0,5* 0,05)+0,05*102/0,2=26,05 м;
- So=10*(1,5+0,05+0,5*0,05)+0,05*102/0,2=32,2 м.
При ц = 0,8; Vа = 10 м/с:
- St= 10*(0,7+0,5* 0,05)+0,05*102/0,2=1,94 м;
- So=10*(1,5+0,05+0,5*0,05)+0,05*102/0,2=9,44 м;
— Дальнейшие расчёты зависимости тормозного и остановочного путей от скорости выполнены с помощью ЭВМ и представлены в таблице.
Таблица 13.Зависимость тормозного и остановочного пути при коэфф. сцепления равном 0,2
|
Vа |
St |
So |
|
|
5 |
6,775 |
9,85 |
|
|
10 |
26,05 |
32,2 |
|
|
15 |
57,825 |
67,05 |
|
|
20 |
102,1 |
114,4 |
|
|
25 |
158,875 |
174,25 |
|
|
30 |
228,15 |
246,6 |
|
|
35 |
309,925 |
331,45 |
|
|
40 |
404,2 |
428,8 |
|
Таблица 14.Зависимость тормозного и остановочного пути при коэфф. сцепления равном 0,8
|
Vа |
St |
So |
|
|
5 |
1,94 |
9,44 |
|
|
10 |
7,00 |
22,00 |
|
|
15 |
15,19 |
37,69 |
|
|
20 |
26,50 |
56,50 |
|
|
25 |
40,94 |
78,44 |
|
|
30 |
58,50 |
103,50 |
|
|
35 |
79,19 |
131,69 |
|
|
40 |
103,00 |
163,00 |
|
2.3 Зависимость тормозного и остановочного путей от коэффициента сцепления с дорогой, при заданной скорости
Все формулы для расчета смотри выше.
При скорости Va =110 км/ч:
При ц = 0,2;
- St= 30,5*(0,5+0,5* 0,05)+0,05*30,52/0,2= 234,85м;
- So=30,5*(1,5+0,07+0,5*0,07)+0,05*30,52/0,2= 280,6м.
При скорости Va =65 км/ч:
При ц = 0,2;
- St= 15,2*(0,5+0,5* 0,05)+0,05*15,22/0,2= 58,9м;
- So=15,2*(1,5+0,07+0,5*0,07)+0,05*15,22/0,2= 81,7м.
|
Va, м/с |
ц |
0,1 |
0,20 |
0,30 |
0,40 |
0,50 |
0,60 |
0,70 |
0,80 |
|
|
30,5 |
Sт, м |
464,36 |
234,85 |
157,33 |
118,57 |
95,31 |
79,81 |
68,73 |
60,43 |
|
|
Sо, м |
509,96 |
280,60 |
203,08 |
164,32 |
141,06 |
125,56 |
114,48 |
106,18 |
||
|
15,2 |
Sт, м |
116,66 |
58,90 |
39,65 |
30,02 |
24,24 |
20,39 |
17,64 |
15,58 |
|
|
Sо, м |
139,46 |
81,70 |
62,45 |
52,82 |
47,04 |
43,19 |
40,44 |
38,38 |
||
Графические зависимости тормозного и остановочного путей от коэффициента сцепления колёс с дорогой изображены на Рис.
2.4 Зависимость нормальных реакций на колёсах передней и задней осей, как функции замедления
Нормальные реакции передней и задней осей определяются по формулам:
;
- Т.к. замедление связано с коэффициентом сцепления колёс с дорогой , для большей наглядности строится зависимость Rz1(ц) и Rz2(ц).
Пример расчёта:
При ц = 0,2:
18492,1Н;
16507,9Н.
Дальнейшие расчёты зависимости нормальных реакций на колёсах передней и задней осей от коэффициента сцепления дорогой, выполнены с использованием ЭВМ и приведены в таблице.
|
ц |
Rz1, Н |
Rz2, Н |
|
|
0,10 |
17996,05 |
17 003,95 |
|
|
0,20 |
18492,10 |
16 507,90 |
|
|
0,30 |
18988,14 |
16 011,86 |
|
|
0,40 |
19484,19 |
15 515,81 |
|
|
0,50 |
19980,24 |
15 019,76 |
|
|
0,60 |
20476,29 |
14 523,71 |
|
|
0,70 |
20972,33 |
14 027,67 |
|
|
0,80 |
21468,38 |
13 531,62 |
|
Графики зависимости нормальных реакций на колёсах передней и задней оси автомобиля в зависимости от коэффициента сцепления с дорогой приведены на Рис.
2.5 Зависимость максимальных касательных реакций и тормозных моментов на колёсах передней и задней осей от замедления
Максимальные касательные реакции рассчитываются из условия движения автомобиля юзом и равны силе сцепления колёс с дорогой.
Формулы расчёта касательных реакций для передней и задней осей:
, Н;
- , Н.
Формулы расчёта тормозных моментов:
, Н*м;
- , Н*м.
Пример расчёта:
При ц = 0,2;
- , Н;
- , Н;
- , Н*м;
- ,Н*м.
Дальнейшие расчёты максимальных касательных реакций и тормозных моментов в зависимости от коэффициента сцепления колёс с дорогой выполнены при помощи ЭВМ и представлены в таблице.
Таблица 15.Зависимость касательных реакций и тормозных моментов от коэффициента сцепления
|
ц |
Rx1,Н |
Rx2,Н |
Mt1,Н*м |
Mt2,Н*м |
|
|
0,10 |
1799,60 |
1 700,40 |
647,86 |
612,14 |
|
|
0,20 |
3698,42 |
3 301,58 |
1331,43 |
1 188,57 |
|
|
0,30 |
5696,44 |
4 803,56 |
2050,72 |
1 729,28 |
|
|
0,40 |
7793,68 |
6 206,32 |
2805,72 |
2 234,28 |
|
|
0,50 |
9990,12 |
7 509,88 |
3596,44 |
2 703,56 |
|
|
0,60 |
12285,77 |
8 714,23 |
4422,88 |
3 137,12 |
|
|
0,70 |
14680,63 |
9 819,37 |
5285,03 |
3 534,97 |
|
|
0,80 |
17174,71 |
10 825,29 |
6182,89 |
3 897,11 |
|
Графики зависимости касательных реакций и тормозных моментов от коэффициента сцепления колёс с дорогой изображены на Рис.
2.6 Расчёт тормозного и остановочного пути при выходе из строя тормозных механизмов
При выходе из строя передних тормозных механизмов:
где ц — коэффициент сцепления колёс с дорогой;
- a — расстояние от центра тяжести до передней оси;
- L — база;
- hд — высота центра тяжести;
При выходе из строя задних тормозных механизмов:
где в — расстояние от центра тяжести до задней оси.
Полученные значения ц’ нужно подставить в уравнения для тормозного и остановочного путей.
Пример расчёта:
При выходе из строя передних тормозных механизмов:
;
При выходе из строя задних тормозных механизмов:
Тормозной путь:
м;
- Sт=7 м — исправного автомобиля.
Остановочный путь:
м.
So=22 м — исправного автомобиля.
