Построение тяговой характеристики автомобиля
Тяговой характеристикой автомобиля называется графическое изображение тягового баланса в координатах тяговая сила -скорость автомобиля .
Сила тяги на ведущих колесах находится с помощью полученных значений действующих моментов на коленчатом валу двигателя по формуле:
(2.3)
где - передаточное число коробки передачи,
– передаточное число главной передачи,
– КПД трансмиссии,
– радиус качения колеса.
, (2.4)
Передаточные числа (исходные данные):
- = 4,10
= 4,7; = 3,14; = 2,11; = 1,67; = 1,29;
= 1,00; = 0, 84.
По рекомендациям [1] КПД принимается равным = 0,88.
Радиус качения колеса для шин 255/60R18 определяется по формуле:
,(2.5)
где -коэффициент вертикальной деформации шины;
- коэффициент высоты профиля шины;
- ширина профиля шины, мм.
Для шин легковых автомобилей .
Сила сопротивления качению определяется по формуле:
(2.6)
где – полная масса автомобиля;
– коэффициент сопротивления качению.
(2.7)
где - коэффициент сопротивления качению при малых скоростях движения;
- коэффициент, учитывающий влияние скорости движения на изменение величины;
- скорость движения автомобиля,м/сек.
Для асфальтного или цементного дорожного покрытия [1] :
.
=0,0002 0,0006 =0,0005
Сила сопротивления качению для вариантов с полной нагрузкой ( :
Сила сопротивления воздуха определяется по формуле:
(2.8)
где – коэффициент обтекаемости автомобилей ( );
– плотность воздуха, кг/м3 (для равнинных условий );
- площадь лобового сопротивления, м2 .
= (2.9)
где - коэффициент полноты сечения (для легковых автомобилей =0,75 0,8= 0,75;
- габаритная ширина автомобиля, м;
– габаритная высота автомобиля, м.
Из задания
=
Силу сопротивления подъему определяется по формуле:
, (2.10)
где – угол подъема.
Определяется для
Определение возможности движения автомобиля, исходя из сцепления его ведущих колес с дорогой.
Сила сцепления колес определяется по формуле:
(2.11)
где - коэффициент сцепления,
- сцепной вес автомобиля, т.е. сила тяжести приходящейся на ведущие колеса.
Рассматривается полноприводный вариант движения пикапа Volkswagen Amarok
для сухого чистого асфальта[1] и для укатанного снега .
Для асфальта: .
Для снега: .
Если > , колеса будут буксовать и автомобиль не сможет тронуться с места .
На графике тяговой характеристике автомобиля строятся:
- кривые Рт для всех передач;
- кривая Рк + РВ ;
- кривая Рк + РВ + РП;
- и
Таблица 2.2 – Результаты вычислений Рт и Va автомобиля
n, мин-1 | ||||||
Va1, м/с | 1,21 | 2,27 | 3,03 | 4,55 | 6,06 | 7,27 |
PТ1 , кН | 19,72 | 20,81 | 23,01 | 19,17 | 17,25 | 12,49 |
Va2, м/с | 1,81 | 3,40 | 4,54 | 6,80 | 9,07 | 10,89 |
PТ2 , кН | 13,17 | 13,91 | 15,37 | 12,81 | 11,53 | 8,34 |
Va3, м/с | 2,70 | 5,06 | 6,75 | 10,13 | 13,50 | 16,20 |
PТ3 , кН | 8,85 | 9,34 | 10,33 | 8,61 | 7,75 | 5,61 |
Va4, м/с | 3,41 | 6,40 | 8,53 | 12,79 | 17,06 | 20,47 |
PТ4 , кН | 7,01 | 7,40 | 8,17 | 6,81 | 6,13 | 4,44 |
Va5, м/с | 4,42 | 8,28 | 11,04 | 16,56 | 22,08 | 26,50 |
PТ5 , кН | 5,41 | 5,71 | 6,31 | 5,26 | 4,74 | 3,43 |
Va6, м/с | 5,70 | 10,68 | 14,24 | 21,37 | 28,49 | 34,19 |
PТ6 , кН | 4,20 | 4,43 | 4,89 | 4,08 | 3,67 | 2,66 |
Va7, м/с | 6,78 | 12,72 | 16,96 | 25,44 | 33,91 | 40,70 |
PТ7 , кН | 4,20 | 4,43 | 4,89 | 4,08 | 3,67 | 2,66 |
Таблица 2.3 – Результаты вычислений Рт и Va автомобиля
Рв, кН | 0,06 | 0,24 | 0,53 | 0,95 | 1,48 | 2,13 |
Рд, кН | 0,44 | 0,50 | 0,60 | 0,75 | 0,93 | 1,16 |
Рк +РВ, кН | 0,49 | 0,73 | 1,13 | 1,69 | 2,41 | 3,29 |
Va, м/с | 10,00 | 20,00 | 30,00 | 40,00 | 50,00 | 60,00 |
f | 0,02 | 0,02 | 0,02 | 0,03 | 0,03 | 0,04 |
Рисунок 2.2 – Тяговая характеристика двигателя пикапа Volkswagen Amarok