Анализ эксплуатационных свойств автомобиля ВАЗ 2105, страница 6

3.2  Расчет и анализ тяговой и динамической характеристик, графика ускорений

Тяговую и динамическую характеристики, т.e. зависимости силы тяги и динамического фактора от скорости, рассчитывают используя данные внешней характеристики ДВС (табл.1.2), а также конструктивные исходные и эксплуатационные параметры подвижного состава и дороги. В частности, для каждого значения частоты вращения колен вала ДВС n_ei и соответствующего значения M_ei последовательно определяют:

(Ниже представлен расчет на 1-ой передаче при n_e=1120 об/мин и M_e=103 Нм)

3.2.1 скорость подвижного состава,

V_a=                                           (3.2)

V_a=

где     r_к - статический радиус колеса, м;

n_e- частота вращения колен вала ДВС, об/мин;

u_тр- передаточное число трансмиссии;

3.2.2 силу тяги ведущих колес, Н

                                                        P_т=                                                                       (3.3)

P_т=

где     r_к - статический радиус колеса, м;

М_e- крутящий момент ДВС, Нм;

u_тр- передаточное число трансмиссии;

h_тр-КПД трансмиссии;

3.2.3 силу сопротивления воздуха

P_в=                                                                (3.4)

P_в=

где     C_x- коэффициент аэродинамического сопротивления

r- плотность воздуха (1,29 кг/м при 0^оС);

F- лобовая площадь АТС, м²;

V_a- скорость подвижного состава, м/с;

3.2.4 коэффициент сопротивления качению

                                                    f=                                                 (3.4)

f=5                     где     f_o-заданный коэффициент сопротивления качению;

V_a- скорость подвижного состава, м/с;

3.2.5 коэффициент сопротивления дороги на подъемах с заданным уклоном  i

                                               y=f+i                                              (3.5)

y=0,03+0,08=0,11

где     f-коэффициент сопротивления качению;

i-продольный уклон дороги;

3.2.6 силу сопротивления движению АТС на горизонтальном участке дороги, Н

                                                 P_c=P_в+m_a                                   (3.6)

P_c=

где     f- коэффициент сопротивления качению;

Р_в- сила сопротивления воздуха, Н;

g =9,8 – ускорение свободного падения, м/с²;

               m_a - фактическая масса груженого АТС, кг;

3.2.7 силу сопротивления движению АТС на подъеме с заданным уклоном i, Н

                                     P_с^п=Р_в+m_a                                        (3.7)

P_с^п=           где     y- коэффициент сопротивления дороги на подъемах с заданным уклоном i;

Р_в- сила сопротивления воздуха, Н;

g =9,8 – ускорение свободного падения, м/с²;

               m_a - фактическая масса груженого АТС, кг;

3.2.8 динамический фактор

                                              D=                                     (3.8)

D=

где     Р_т- сила тяги ведущих колес, Н;

Р_в- сила сопротивления воздуха, Н;

g =9,8 – ускорение свободного падения, м/с²;

               m_a - фактическая масса груженого АТС, кг;

3.2.9 ускорение АТС

     Рассчитывают лишь для тех передач и скоростей движения, которые реализуют условие (Р_т³ Р_с) на горизонтальных участках дороги, м/с

                                                             j=                                         (3.9)

                   j=

где     D- динамический фактор;

f- коэффициент сопротивления качению;

g =9,8 – ускорение свободного падения, м/с²;

               d-коэффициент учета вращающихся масс;

Эти же параметры аналогично рассчитываем  на всем диапазоне частот вращения колен вала ДВС на всех передачах КПП переднего хода АТС. Результаты расчетов представлены в таблицы 3.2             

Тяговая характеристика (ТХ) АТС представлена графиком (рисунок 3.1) используя полученные значения V_а, Р_т, Р_с, Р_с^п на всех передачах переднего хода.

Для оценки влияния сцепных свойств ведущих колес на тяговые свойства АТС рассчитываем динамический фактор по сцеплению для трёх уровней скорости автомобиля (V_{a min}; V_{a сред}; V_{a max}):

3.2.10 динамический фактор по сцеплению для V_{a min};