Динамический паспорт автомобиля.

Динамический паспорт автомобиля –это совокупность динамической характеристики и номограммы нагрузок.

Динамическая характеристика позволяет решать уравнение движения с учётом конструктивных параметров автомобиля (в первую очередь- эффективный момент двигателя ), характеристик дороги ( - коэффициент сопротивления движению и коэффициент сцепления) и нагрузки на автомобиль.

2.1.1 Динамическая характеристика.

Строится для автомобиля с полной нагрузкой. С изменением динамический фактор меняется. определяется по формуле:

,

где

- сила тяги, Н;

- сила сопротивления воздуха, Н;

- полный вес автомобиля, Н.

, Н

, Н

где

-эффективный момент двигателя (определяется по скоростной характеристике), Н м;

- передаточное число трансмиссии;

- К.П.Д. трансмиссии;

- радиус колеса, м( );

- коэффициент сопротивления воздуха, ;

- лобовая площадь автомобиля, ;

- скорость движения автомобиля, .

Скорость движения автомобиля определяется по зависимости:

,

где - текущее значение угловой скорости к.в. двигателя, (определяется по скоростной характеристике двигателя)

Т.к. скоростная характеристика построена по пяти точкам для построения динамической характеристики используем эти же точки со значениями соответственно 46; 92; 138; 184; 230 (см. табл. 1).

Проводим расчёты для , по остальным точкам значения - сводим в таблицу.

Для и (рис. 1, дизель CumminsL6- 325)

рассчитываем при и

Тогда

при (см. п. 1.2.2)

Динамическая характеристика автомобиля.

Таблица 3

	0,26	0,52	0,78	1,04	1,3
	0,14	0,56	1,27	2,26	3,53
	0,54	0,75	0,86	0,82	0,67

	0,48	0,96	1,43	1,91	2,39
	0,47	1,92	4,32	7,68
	0,29	0,41	0,47	0,45	0,37
	0,69	1,38	2,07	2,76	3,44
		3,98	8,96	15,94	24,9
	0,2	0,28	0,32	0,31	0,26
	0,97	1,94	2,91	3,87	4,84
	1,97	7,88	17,72	31,5	49,22
	0,14	0,2	0,23	0,22	0,18
	1,33	2,65	3,98	5,3	6,63
	3,69	14,75	33,19		92,2
	0,11	0,15	0,17	0,16	0,13
	1,73	3,46	5,19	6,92	8,65
	6,28	25,13	56,55	100,53	157,08
	0,08	0,11	0,13	0,12	0,1
	2,4	4,79	7,19	9,59	11,99
	12,07	48,28	108,64	193,14	301,78
	0,06	0,08	0,09	0,088	0,07

	3,36	6,71	10,06	13,42	16,77
	23,63	94,54	212,71	478,15	590,87
	0,0413	0,058	0,065	0,06	0,05
	4,53	9,06	13,59	18,12	22,66
	43,11	172,44		689,77	1077,77
	0,031	0,042	0,047	0,044	0,034
	6,05	12,09	18,13	24,18	30,22
	76,73	306,91	690,54	1227,63	1918,17
	0,023	0,031	0,034	0,029	0,02

График динамической характеристики АТС представлен на рис.2.

Рис 2. Динамическая характеристика АТС.

2.1.2 Номограмма нагрузок

Для исключения просчёта величины динамического фактора при каждом изменении веса (нагрузки) авто, его динамическую характеристику дополняют номограммой нагрузок.

Порядок построения номограммы нагрузок (рис.3)

· ось абсцисс динамической характеристики продолжают влево и откладывают на ней произвольный отрезок;

· на этом отрезке наносим шкалу нагрузок в процентах, %;

· через нулевую точку шкалы нагрузок проводим прямую, параллельную оси ;

· на этой новой ординате наносим шкалу динамического фактора для порожнего автомобиля ;

Определение масштаба шкалы- из формулы:

,т.е. ,

где

- изменение масштаба шкалы динамического фактора автомобиля с полной нагрузкой по отношению к порожнему автомобилю;

- полная масса автомобиля, кг;

- масса снаряжённого автомобиля, кг.

· равнозначные деления шкал (например 0,05; 0,1 и т.д.) соединяемпрямыми линиями. Эти линии обычно проводят через «круглые» значения динамического фактора.

Из графика динамического фактора: соответствует 186 мм

2.1.3 Построение графика контроля буксования.

График предназначен для контроля возможности возникновения буксования ведущих колёс при различных нагрузках на автомобиль. Контроль осуществляется путём сопоставления динамических факторов автомобиля по тяге и по сцеплению .

Расчёт динамических факторов по сцеплению ведётся по формуле:

для снаряжённого автомобиля

;

;

Т.к. при буксовании то

;

для автомобиля полной массы

,

Где

- сила тяги по сцеплению снаряжённого автомобиля, Н;

- динамические факторы по сцеплению соответственно снаряжённого автомобиля и автомобиля полной массы;

- вес снаряжённого автомобиля и автомобиля полной массы, Н;

- сцепной вес снаряжённого автомобиля и автомобиля полной массы, Н;

- коэффициент продольного сцепления, ( ).

Результаты расчёта с интервалом сводим в таблицу 4 с учётом значений:

Т.е. .

Динамические факторы по сцеплению

Таблица 4

Сост. авто	0,1	0,2	0,3	0,4	0,5	0,6	0,7	0,8
Снаряж. массы,	0,1	0,2	0,3	0,4	0,5	0,6	0,7	0,8
Полной массы,	0,1	0,2	0,3	0,4	0,5	0,6	0,7	0,8

Найденные значения динамических факторов по сцеплению отложим на вертикалях в том же масштабе,что и динамические факторы по силе тяги, одинаковые их значения соединим штриховыми линиями с указанием над ними значения (рис 3).

Для движения автомобиля без буксования необходимо выполнение условия:

Для обеспечения возможности движения автомобиля необходимо выполнение условия:

Окончательное условие возможности движения автомобиля:

2.1.4Задачи, решаемые с помощью динамического паспорта автомобиля.

По динамической характеристике:

· на дороге с заданным сопротивлением (задача 1).

Типовое условие движения гружёного автосамосвала при отсыпке земляной насыпи – преимущественно горизонтальная грунтовая дорога удовлетворительного состояния. Для этого случая в выражении

т.е. . Через точку 0,05 на шкале проводим горизонталь до пересечения с соответствующей кривой динамического фактора. Вертикаль, опущенная из точки пересечения с кривой динамического фактора на 6 передаче на шкалу скорости, даёт значение , равное 60 . Это значение может быть использованно для расчёта эксплуатационной производительности по такому участку маршрута подвода грунта.

· на дороге с заданным коэффициентом сопротивления качению (задача 2).

Заданное в ТЗ максимальное значение коэффициента сопротивления движения для разрабатываемого автосамосвала равно 0,54 )при движении по сухой укатанной грунтовой дороге.

Для этого случая движения в выражении ,f=0,04, ,

где

- максимальный угол подъёма.

– преодолевается гружёным автосамосвалом только при включении низших передач в КП и РК со скоростью не более 2 .

· максимальное ускорение на дороге с заданным и на заданной передаче (задача 3).

где

- коэффициент учёта вращающихся масс на заданной передаче;

- из графика (рис.3).

Максимальное ускорение автосамосвала на горизонтальной дороге с изношенным асфальтовым покрытием на 3-ей передаче с учётом составляет:

,

По номограмме нагрузок:

· значение на любой передаче для случая частичной загрузки автомобиля (задача 4).

Значение для случая 60 % загрузки автосамосвала при движении на 2-ой передаче: через точку проводим горизонталь до пересечения с вертикалью, проведённой через точку 60 % загрузки. По отношению наклонных лучей, выполненных сплошными линиями, определяем = 0,28, в то время как для полностью гружённого самосвала .

По графику контроля буксования:

,

· при известных и степени загрузки автосамосвала определить , при котором возможно движение (задача 5).

Пусть , степень загрузки 50 %.

Из точки на шкале скорости, соответствующей проводим вертикаль до пересечения с кривой динамического фактора на 8-ой передаче. Через точку пересечения проводим горизонталь до пересечения её с вертикалью заданного процента загрузки. По штриховым наклонным лучам находим значение .

· при заданном % загрузки автомобиля и суммарном коэффициенте сопротивления дороги найти минимальные значения , при котором возможно движение (задача 6).

Через заданное значение загрузки автосамосвала, например 40 %, проводим вертикаль и откладываем на ней заданное значение , например, По наклонным штриховым лучам между определяем .

Аналогично можно определить и при заданных и % загрузки автомобиля, а так же и % загрузки (допустимый) при заданных и .

Рис 3.

Ускорения при разгоне.

Ускорение во время разгона автосамосвала для случая движения на всех передачах трансмиссии.

,

где

- номер передачи в коробке передач;

- коэффициент сопротивления движению при максимальной скорости (для асфальто- бетонного) дорожного покрытия при движении по горизонтальному ровному участку дороги );

- коэффициент учёта вращающихся масс при включённой - ой передаче в трансмиссии.

Для полноприводных автомобилей с раздаточной коробкой и двойной главной передачей.

,

где

- коэффициент, учитывающий влияние кинетической энергии колёс, не зависящий от влияния силовой передачи;

- коэффициент, учитывающий влияние кинетической энергии силовой установки.

По экспериментальным данным (Арм. автомобили, А.С. Антонов) Большие значения коэффициентов принимаются для более тяжёлых машин.

Принимаем .

Для получаем:

;

.

Результаты расчёта для всех контрольных точек на всех передачах в трансмиссии сводим в таблицу и по этим данным строим график ускорений автомобиля.

	0,48	0,96	1,43	1,91	2,39
	0,29	0,41	0,47	0,45	0,37
	0,456	0,656	0,757	0,723	0,59
	0,69	1,38	2,07	2,76	3,44
	0,2	0,28	0,32	0,31	0,26
	0,533	0,766	0,882	0,853	0,707
	0,97	1,94	2,91	3,87	4,84
	0,14	0,2	0,23	0,22	0,18
	0,544	0,809	0,942	0,898	0,721
	1,33	2,65	3,98	5,3	6,33
	0,11	0,15	0,17	0,16	0,13
	0,547	0,782	0,899	0,84	0,644
	1,73	3,46	5,19	6,92	8,65
	0,08	0,11	0,13	0,12	0,1
	0,439	0,647	0,787	0,717	0,578
	2,4	4,79	7,19	9,59	11,99
	0,06	0,08	0,09	0,088	0,07
	0,342	0,502	0,581	0,565	0,422

	3,36	6,71	10,06	13,42	16,77
	0,041	0,058	0,065	0,06	0,05
	0,207	0,353	0,414	0,371	0,284
	4,53	9,06	13,59	18,12	22,66
	0,031	0,042	0,047	0,044	0,034
	0,126	0,224	0,269	0,242	0,152
	6,05	12,09	18,13	24,18	30,22
	0,023	0,031	0,034	0,029	0,02
	0,055	0,128	0,156	0,11	0,027

Рис 4. График ускорений автомобиля.