Вибір вихідних даних
Завдання. Зробити аналіз тягово-швидкісних властивостей автомобіля, AUDI A 8 якщо коефіцієнт сумарного дорожнього опору y = 0,02.
Вихідні дані для розрахунку:
Вид автомобіля - легковий автомобіль
Повна маса m, кг - 2200
Марка і тип двигуна - бензиновий, AMF. p> Максимальна потужність N e max , кВт - 142
Частота обертання вала двигуна при максимальній потужності n N , об/хв - 6000
Наявність обмежувача частоти обертання вала двигуна - немає
Передавальні числа:
Коробки передач
U k 1 .................... 3,5
U k2 .................... 1,94
U k3 .................... 1,3
U k4 .................... 0,943
U k5 .................... 0,789
U k зх ................... 3,444
роздавальної коробки u рв , ......................... немає
Головною передачі u 0 ................................ 3,875
Шини ............................................... 225 55R17
Статичний радіус коліс r ст , м ............... 0,317
Габаритні розміри:
Ширина У г , м ......................................... 1,88
Висота Н г , м .......................................... 1,42
ККД трансмісії h ................................. 0,9
Коефіцієнт опору повітря K, Hc 2 /м 4 ... 0,2
Реальні значення основних параметрів автомобіля для порівняння їх з отриманими розрахунками:
Максимальний обертовий момент двигуна M emax , Нм .................. 280
Частота обертання вала двигуна при максимальному моменті, що крутить n M , об/хв ...... 3200
Максимальна швидкість V max , км/год
Час розгону до 100 км/год, с
Побудова зовнішньої швидкісної характеристики двигуна
Для побудови зовнішньої швидкісної характеристики поршневого двигуна внутрішнього згоряння використовують емпіричну формулу, що дозволяє за відомими координатами однієї точки швидкісної характеристики відтворити всю криву потужності:
(1)
де N e , кВт - поточне значення потужності двигуна, відповідне частоті обертання вала двигуна n, об/хв;
N emax , кВт - максимальна потужність двигуна при частоті обертання n N , об/хв;
А 1 , А 2 - Емпіричні коефіцієнти характеризують тип двигуна внутрішнього згоряння. Для бензинового А 1 = 1,0; А 2 = 1,0. br/>
(2)
В
n min - мінімальна частота обертання колінчастого валу.
(3)
(Н * м.)
Результати розрахунків зовнішньої швидкісної характеристики двигуна
За результатами розрахунків будуємо графік зовнішньої швидкісної характеристики (рис. 1).
В
Рис. 1
Побудова графіків силового балансу
При побудові графіків силового балансу для різних передач і швидкостей руху автомобіля розраховують значення складових рівняння силового балансу.
P k - P y - P w - P j = 0.
Тягове зусилля на провідних колесах визначають з виразу, Н:
(4)
де r д - динамічний радіус колеса, який в нормальних умовах руху приймають рівним r ст = 0,317 м.
Другу складову силового балансу - силу сумарного дорожнього опору - визначають за формулою, Н:
P y = yG (5)
Де G = gm - повний вагу автомобіля;
G = 9,81 м/с 2 - прискорення вільного падіння.
G = 9,81 Г— 2200 = 21582 Н ;
P y = 0,02 Г— 21582 = 431,64 Н ;
Сили опору повітря:
(6)
де F - лобова площа, м 2 ;
V - швидкість автомобіля, км/ч.
F = a Г— B г Г— H г (7)
Де a - коефіцієнт заповнення площі, для вантажівки знаходиться в межах 0,78 ... 0,8, приймаємо a = 0,8, тоді
F = 0,8 Г— 1,88 Г— 1,42 = 2,13 м 2
Силу опору розгону, H:
(8)
де d - коефіцієнт враховує вплив інерції обертових мас;
j - прискорення автомобіля в поступальному русі, м/с 2 .
При побудові та аналізі графіків силового балансу величина P j не розраховується, а визначається як різниця тягового зусилля P k і суми опорів руху (P y + P W )
Графік силового балансу і всі наступні графіки будемо будувати у функції швидкості автомобіля V, ...
