Анализ эксплуатационных свойств автомобиля ВАЗ-2112. Модернизация синхронизатора КПП, страница 8

Для оценки влияния сцепных свойств ведущих колес на тяговые свойства АТС, рассчитаем динамический фактор по сцеплению для трех уровней скорости автомобиля с учетом движения на всех передачах (V_Amin , V_Aср , V_Аmax):

,                                    (37)

,                                     (38)

.                                    (39)

;

;

.

Тяговая характеристика представлена графиком на рисунке 2, используя полученные значения таблицы 8 V_A, P_T, P_C, P_C^Пна всех передачах переднего хода.

Рисунок 2 – Тяговая характеристика ВАЗ-2112 с пятиступенчатой коробкой передач: Р_Т1 – Р_Т5 – сила тяги на 1-5 передачах; Р_СГ и Р_СП – сила сопротивления движению на горизонтальном участке и подъеме соответственно (126км/ч – максимально возможная скорость на горизонтальном участке, 4-й передаче; 102км/ч – на подъеме, 3-й передачи

Вывод:

1)  В заданных дорожных условиях диапазон реализуемой АТС силы тяги Р_Т составляет 5268,6…810,19 Н;

2)  Диапазон силы сопротивления движения в заданных условиях составляет: на горизонтальном участке Р_С = 3033,6…526,4 Н; на подъеме – Р_СП= 3766,9…1259,7 Н;

3)  Сила сопротивления воздуха Р_В увеличивает силу сопротивления движения при максимально возможной скорости АТС на горизонтальном участке и подъеме с заданным уклоном i:

126км/ч = 35м/с – максимально возможной скорости АТС на горизонтальном участке, значит

;

(по аналогии с расчетами для таблицы 8)

;

;

102км/ч = 28,33м/с - максимально возможной скорости АТС на подъеме, значит:

;

;

;

;

.

Следовательно, сила сопротивления движения возрастает в 1,33 раза на подъеме по сравнению с горизонтальным участком.

Динамическую характеристику представляем графиком на рисунком 3, используя из таблицы 8 значения V_A, D, D_φ, f, i.

Дополнительно рассчитываем динамический фактор по сцеплению для φ=0,9 (сухой асфальтобетон) и φ=0,1 (лед).

φ=0,9:

;                                    (40)

;                                   (41)

.                                    (42)

;

;

.

аналогично для φ=0,1:

;

.

Рисунок 3 – Динамическая характеристика ВАЗ-2112: D1-D5 – динамический фактор на 1-5 передачах; Dф, Dф0,9 и Dф0,1 – соответственно динамический фактор по сцеплению при φ_ЗАД , при φ=0,9 и φ=0,1; f и ψ – соответственно коэффициенты сопротивления качению и дороги. (Из графика следует: 126км/ч – максимально возможная скорость на горизонтальном участке, на 4-й передаче; 102км/ч – на подъеме, на 3-й передаче).

Рассчитаем максимальный уклон i_max, который может преодолеть АТС при заданном f:

,                                         (43)

,                                      (44)

где     D_max – максимальное значение динамического фактора на конкретной передаче (формула (40));

При f = 0,03, φ = 0,6:

;

;

;

;

;

;

;

;

;

.

При f = 0,03, φ = 0,9:

;

;

;

;

;

;

;

;

;

.

При f = 0,035, φ = 0,1:

;

;

;

;

;

;

;

;

;

.

Из чего следует, что при данных условиях автомобиль не может преодолеть уклон на пятой передачи.

Таблица 9 – Результаты расчета динамической характеристики

Показатель	Номер передачи
	1	2	3	4	5
Макс. возможная скорость: VА max при i=0, (м/с)	13,1	24,4	35,1	35	32,5
Макс. возможная скорость: VА max при i=iЗАД, (м/с)	13,1	34,4	28,3	0	0
Скорость при максимальном D: VD max, (м/с)
Макс. преодолеваемый уклон imax при fЗАД и φЗАД	0,1665	0,1661	0,1655	0,1643	0,1632
Макс. преодолеваемый уклон imax при fЗАД и φ=0,1	0,0026	0,0022	0,0016	0,0004	-
Макс. преодолеваемый уклон imax при fЗАД и φ=0,9	0,2648	0,2644	0,2638	0,2626	0,2615

Перейдем к построению графика ускорений.

Рассчитаем время разгона от 0 до скорости V_min:

,                                             (45)

где      - среднее ускорение, ;

 - начальные значения (таблица 8) ускорения и скорости разгона АТС на первой передаче;

.

Тогда пройденный за это время путь: