Конструкция, теория и основы расчета автомобилей. Тягово-динамический расчет легкового автомобиля первого класса второй группы c выполнением спецзадания, страница 7

Н                                       (37)

где       М_е – эффективный крутящий момент двигателя по ВСХ, Нм;

U_кпi – передаточное число КП на i-той передаче;

U_o – передаточное число главной передачи;

η_т – КПД трансмиссии;

r_к –  радиус качения колеса без скольжения, м.

Скорость автомобиля определяется по формуле:

                                        (38)

где       n_е – текущая частота вращения коленчатого вала, об/мин;

r_к– радиус качения колеса без скольжения.

Результаты расчётов по формулам (34) и (35) при характерных частотах вращения коленвала на всех передачах в КПП заносим в таблицу 14 и строим тяговую характеристику автомобиля, на которой проводим линии, соответствующие максимальной окружной силе (силе тяги) по сцеплению шин с дорогой  для случая движения по сухому и по мокрому асфальту:

,                                                (39)

где       G_φ –сцепной вес автомобиля, Н;

G_φ=9,81·711=6974,91 Н

φ = 0,55 – мокрый асфальт;

φ = 0,7…0,85 – сухой чистый асфальт.

  ;

;

Если кривые F_Т лежат выше линии F_Тφ, то это означает пробуксовку шин. Допускается пробуксовка шин на мокром асфальте на низших передачах и на сухом асфальте на первой передаче, т.к. подача топлива максимальна; в противном случае необходимо увеличивать сцепной вес G_φ автомобиля.

2.5 Динамическая характеристика автомобиля

Графическая зависимость динамического фактора D от скорости движения автомобиля V_а называется динамической характеристикой. Динамический фактор – это отношение свободной силы тяги к весу автомобиля G_а:

,                                                      (40)

где F_в – сила сопротивления воздуха, Н:

,                                                  (41)

где – коэффициент сопротивления воздуха;

– площадь лобового сопротивления;

;

– скорость автомобиля приведена в таблице 14;

Результаты расчётов по формуле (41), а затем и по формуле (40) заносим в таблицу 14 и строим график динамической характеристики, по которому определяем:

1) D_max – максимальный динамический  фактор на низшей передаче и соответствующую  ему скорость V_D;

2) V_кр – критическая скорость движения на высшей передаче – скорость, при превышении которой движение автомобиля на данной передаче будет устойчивым;

3) Динамический фактор при максимальной скорости D_V.

На графике динамической характеристики проводим линии, соответствующие динамическому фактору при движении по мокрому и сухому асфальту.

                                                  (42)

где      – сцепной вес автомобиля;

=6974,91 Н;

 – мокрый асфальт;

 – сухой чистый асфальт;

=9,81·1225=12017,25 Н;

Используя график динамической характеристики, определим максимальный преодолеваемый автомобилем подъём :

                                 если , то                             (43)

,

-максимальный преодолеваемый подъем по сцеплению шин с дорогой:

i_φ =tgα = ,                                 (44) где  φ=0,8;

r_к ─ радиус качения колеса, r_к =0,3361 м;

L  ─ база автомобиля, L=2,868 м;

h_g ─ высота центра тяжести автомобиля, из условия h_g ≥ 1,4·r_к,принимаем   h_g= 0,47 м;

f_o - коэффициент сопротивления качению колеса,  = 0,01;

b – расстояние от центра тяжести до задней оси

i_φ =tgα =

i_φ =arctg 2,029 = 63,76%

Рассчитав i_двс и  i_φ определяем максимальный преодолеваемый  подъем:

т.к i_двс< i_φ ,то i_мax=i_двс=0,450=45%

Определённый  не должен быть меньше значения:

- для легковых автомобилей:

 = 35%

Используя тяговую и динамические характеристики, определим для  одиночных автомобилей массу возможного буксируемого прицепа m_n:

mn=                                                                       (45)

где   FT_max - максимальное значение тяговой силы на низшей передаче, Н

g  – ускорение свободного падения, g = 9,81, м/с²