Динамическая характеристика грузовика

Зависимость динамического фактора при полной нагрузке от скорости

движения автомобиля на различных передачах называется динамической характеристикой автомобиля.

Динамический фактор D является оценочным параметром тяговых качеств всех автомобилей.

Сравнение различных по конструкции автомобилей, с точки зрения их

динамичности, производится по значению Dmaxна низшей передаче.

Динамический фактор определяют при полной нагрузке автомобиля по

формуле:

Пользуясь рассчитанными значениями P_Ти P_В , считают динамический

фактор и результаты заносят в таблицу 5:

D₁ = 0.299

Таблица 5 – Расчет динамического фактора.

V1, км/ч	2.75	5.5	8.26		12.4
D1	0.299	0.319	0.319	0.299	0.281
V2, км/ч	4.7	10.7		21.4	24.1
D2	0.154	0.164	0.164	0.154	0.144
V3, км/ч	9.3	20.8	31.2	41.6	46.8
D3	0.079	0.085	0.085	0.079	0.074
V4, км/ч	17.9
D4	0.041	0.044	0.044	0.041	0.038

Пользуясь данными таблицы 5, строим динамическую характеристику и дополнив ее номограммой нагрузок и графиком контроля буксования получим динамический паспорт автомобиля.

Мощностной баланс автомобиля

По аналогии с уравнением силового баланса уравнение мощностного баланса можно написать в следующем виде:

N_T = N_B+N_Д+N_И

где N_T - мощность на ведущих колесах;

N_В – мощность сопротивления воздуха;

N_Д –мощность сопротивления дороги;

N_И – мощность инерций.

Решить это уравнение можно графически, для чего строят график мощностного баланса. На этом графике наносятся зависимости на всех передачах, мощности двигателя (N_e) на высшей передаче, мощности заданного дорожного сопротивления(N_Д) и суммарной мощности дорожного и воздушного сопротивления (N_Д + N_B) от скорости движения автомобиля.

Тяговая мощность определяется по уравнению:

N_T = N_е + ɳ _тр , кВт

и строится на каждой передачи в зависимости от скорости движения, соответствующей частоте вращения, для которой определялась мощность по скоростной характеристики:

N_T = 19,27 * 0.88 = 16,95 кВт

Мощность дорожного сопротивления и сопротивления воздуха рассчитывают в зависимости от скорости грузовика по уравнению:

N_Д = , кВт

N_Д = = 0,84 кВт

N_B = , кВт

N_B = = 0,0009 кВт.

Аналогично определяем значение мощности для других значении скорости грузовика. Результаты расчетов заносим в таблицы 6 и 7.

Таблица 6 -Расчет тяговой мощности.

ne, об/мин
Ne, кВт	19,27	41,2	61,8	77,07	81,48
NT , кВт	16,95	36,25	54,38	61,65	71,7
V1, км/ч	2.75	5.5	8.26		12.4
V2, км/ч	4.7	10.7		21.4	24.1
V3, км/ч	9.3	20.8	31.2	41.6	46.8
V4, км/ч	17.9

Таблица 7 – Расчет мощности сопротивления воздуха и дороги.

Vа, км/ч	2.75
NB, кВт	0,0009	0,15	1,21	4,1	9,73		32,84
NД, кВт	0,84	4,67	9,66	15,27	21,83	29,62	38,98
NB +NД, кВт	0,8409	4,82	10,87	19,37	31,56	48,62	71,82

По данным таблицы 6 и 7 строим график мощностного баланса (рис.4)

Ускорение грузовика

Расчет ускорения грузовика производится для движения по горизонтальной дороге с гладким твердым покрытием по уравнению:

j = * g ,

где j − ускорение автомобиля в м/с2;

Y − коэффициент сопротивления дороги, соответствующий расчетной скорости движения автомобиля;

g − ускорение свободного падения в м/с2;

d − коэффициент учета вращающихся масс, определяемый по уравнению:

d =1.03 + B ,

где для грузового автомобиля принимаем В = 0,04.

d₁ = 1,03+0,04*7,26² = 3,13

d₂ = 1,03+0,04*3,74² = 1,58

d₃ = 1,03+0,04*1,93² = 1,17

d₄ = 1,03+0,04*1² = 1,07

j =

Аналогично определяем значение для других скоростей грузовика.

Результаты расчетов заноси в таблицу 8.

Таблица 8 – Расчет ускорения грузовика.

V1, км/ч	2.75	5.5	8.26		12.4
j1, м/с2	0,89	0,952	0,952	0,89	0,833
V2, км/ч	4.7	10.7		21.4	24.1
j2, м/с2	0,863	0,925	0,925	0,863	0,8
V3, км/ч	9.3	20.8	31.2	41.6	46.8
j3, м/с2	0,536	0,586	0,586	0,536	0,494
V4, км/ч	17.9
j4, м/с2	0,238	0,265	0,265	0,238	0,21

По полученным значениям строим график ускорения грузовика. (рисунок 5)

5.5 Время и путь разгона грузовика

Время и путь разгона автомобиля можно определить графоаналитическим

(метод Яковлева, Чудакова и др.) и графическим методами (метод Ломоносова, Липеца, Лебедева и др.).

Графоаналитический метод, для которого требуется большее число по-

строений и вспомогательных расчетов, дает более точные результаты и лучше отражает физическую сторону вопроса. Преимуществом графического метода является простота и быстрота всех построений.

Рассмотрим определение времени и пути разгона автомобиля по методу

Н. А. Яковлева.

Время разгона определяют, зная ускорение и скорость автомобиля.

При ускоренном движении автомобиля ускорение равно:

Так как отсутствует аналитическая связь между ускорением j и скоростью V_a, то решение проводим графоаналитическим методом, пользуясь графиком ускорения автомобиля. Кривую ускорений разбивают на ряд интервалов, как показано на рисунке 3, и предполагают, что в каждом интервале скоростей автомобиль разгоняется с постоянным средним ускорением (j_ср) . Величину определяют по формуле:

где j₁, j₂ − ускорения соответственно в начале и конце интервала скорости (V₁,V₂ ).

Расчет времени и пути разгона рассчитываем до скорости 60 км/ч.

Для точности расчетов интервал скорости принимаем равным 3 км/ч для первой передачи, 5 км/ч для второй передачи, и 10 км/ч для остальных передач.

В интервале скоростей 2 – 5 км/ч ускорение равно:

Определяем время разгона в том же интервале изменения скорости:

Определяем общее время разгона по формуле:

T = Dt₁ + Dt₂ + Dt₃ +……+Dt_n.

Полученные значения расчетных величин сводим в таблицу 9.

Путь разгона S зависит от скорости грузовика и его времени разгона:

Определяем общий путь разгона по формуле:

S = DS₁ + DS₂ + DS₃+ ……..+DS_n

Полученные значения расчетных величин сводим в таблицу 9.

Таблица 9 - Время и путь разгона грузовика.

Va, км/ч	J1, м/с2	J2, м/с2	Jcp, м/с2	Dt, c	T, c	DS, м	S, м
	0,89	0,95	0,92	0,905	0,905	0,879	0,879
	0,95	0,925	0,937	0,889	1,794	1,605	2,489
	0,925	0,93	0,927	0,898	2,692	2,369	4,853
	0,93	0,875	0,902	1,231	3,923	4,445	9,298
	0,875	0,8	0,8375	1,658	5,581	8,06	17,358
	0,8	0,59	0,695	1,998	7,579	12,487	29,845
	0,59	0,575	0,5825	2,384	9,963	18,21	48,055
	0,575	0,53	0,5525	5,027	14,99	48,87	96,92
	0,53	0,27	0,4	6,944	21,934	86,8	183,72
	0,27	0,265	0,2675	10,38	32,314	158,58	342,305
	0,265	0,25	0,2575	10,78	43,094	194,63	536,93
	0,25	0,238	0,244	11,389	54,483	237,27	774,2
	0,238	0,21	0,224	12,40	66,883	292,77

По данным таблицы 9 строим график пути и времени разгона грузовика (рис.6).

Список использованных источников

1) Технические характеристики отечественных автомобилей. Зайцев А.Н.- Курган, Изд-во КГУ. 2005 - 24 с.

2) Тяговый расчет грузовика. Методические указания под редакцией Шпитко Г.Н. – Курган : КМИ. 1999 – 20 с.

3) Конструкция, расчет и потребительские свойства изделий. Методические указания по курсовому проектированию. Составитель А.И. Федотов. - Иркутск: Изд-во ИрГТУ, 2004. Часть 1–41 с.

4) Руководство по техническому обслуживанию и ремонту автомобилей ГАЗ-53А. Борисов В.И. Издательство: Транспорт, 1969 – 366с.