Испытания транспортных средств: Методические указания по изучению курса и выполнению контрольной работы, страница 4

Технические данные автомобиля: расстояние по горизонтали от центра тяжести до передней оси b = 1,7 м; расстояние по горизонтали от центра тяжести до задней оси a = 1,6 м; вес, приходящийся на задние колеса, G2 = 16000H; рабочий радиус колеса rк = 0,4 м.

Решение задачи. Пользуясь схемой, составляем уравнение моментов всех сил относительно оси, соединяющей точки опоры передних колес:

Q(а – b)соs α G[bсоs α + (h r)sin α] = 0,

откуда

h = .

Но так как

G = G2,

то после преобразования имеем:

h = b ctg αr.

Задание №3. динамика и тяговый расчёт автомобиля

В задание включены задачи, позволяющие расчётным путем определить показатели динамической характеристики автомобиля, если известны его основные конструктивные параметры. К таким показателям относятся: скорости движения на различных дорогах с различными нагрузками; величины подъемов, которые может преодолеть автомобиль в заданных дорожных условиях при движении без прицепа и с прицепом.

В этом же задании приведены задачи, решение которых позволяет оценить приемистость автомобиля, его тормозные качества, а также методы выбора основных параметров автомобиля.

При решении задач необходимо использовать следующие основные зависимости и соотношения.

1.  Динамический фактор:

D =  = ƒcos α + sin α + ј.

2.  Ускорение автомобиля:

ј = gм/с2.

3.  Баланс мощности автомобиля:

а) при равномерном движении по горизонтальному пути без прицепа:

Nеηм = Nƒ + Nw  кВт;

б) то же, с прицепом:

Nеηм = Nƒ + Nw + Nкр  кВт;

в) при движении автомобиля на подъём с неустановившимся режимом без прицепа:

Nеηм = Nƒ + Nw + Nj + Nh кВт;

или:

Nеηм =   кВт.

4.  Максимальный угол подъёма, который может преодолеть автомобиль, движущийся равномерно по динамической характеристике:

sin α = Df.

Принимается cos α1.

5.  Время движения на перегоне:

Т = 60  мин.

6.  Максимальное значение отрицательного ускорения:

а) при торможении колёс задней оси:

Р2т max =   H;

б) при торможении всех колёс:

Рт max = φ Gcos α  H.

7.  Максимальное значение отрицательного ускорения:

јт = ( Рт max + f G cos α + kFυ2)  м/с2.

8.  Минимальный тормозной путь при действии тормозов на всех колёсах:

а) без учёта сопротивления воздуха:

Sт =   м;

б) с учётом сопротивления воздуха:

Sт =   м.

9.  Минимальный тормозной путь автопоезда:

Sт =   м,

где n число прицепов;

nт число прицепов, имеющих тормоза;

mт коэффициент перераспределения нагрузки для тормозящих колёс прицепа;

Gφ сцепной вес, приходящийся на тормозящие колёса прицепа.

10.  Мощность двигателя, обеспечивающая преодоление заданных сопротивлений при равномерном движении автомобиля:

Nе =  кВт.

Задачи

3.1. Как изменится динамический фактор автомобиля при увеличении скорости с 50 до 90 км/ч на прямой передаче? При решении использовать скоростную характеристику двигателя (рис. 5).

Технические данные автомобиля: G = 1835 кг; радиус колеса
r
к = 0,344 м; передаточное число главной передачи i0 = 5,125; механический к. п. д. трансмиссии ηм= 0,92; фактор сопротивления воздуха kF = 0, 076 кг·с22.

Рис. 5. Скоростная (внешняя) характеристика автомобильного двигателя

3.2. Пользуясь приведенной на рис. 5. динамической характеристикой автомобиля при различных степенях использования его грузоподъемности, найти предельную скорость движения по заданному проценту использования грузоподъёмности автомобиля и заданной дороге.

Решение задачи. Найдя на оси абсцисс точку a, показывающую заданный процент использования грузоподъемности, проводим из нее вертикаль до пересечения с наклонной линией, соответствующей заданному коэффициенту суммарного дорожного сопротивления. От полученной точки b проводим горизонталь до пересечения с кривой динамического фактора. Далее, проектируя полученную точку с на ось абсцисс, определяем значение скорости, соответствующее точке d.

Рис. 6. Динамическая характеристика автомобиля при различных степенях использования его грузоподъемности

3.3. Найти максимальный вес груза, перевозимого автомобилем при скорости υ = 30 км/ч по дороге, характеризуемой коэффициентом суммарного дорожного сопротивления ψ = 0,08. Номинальная грузоподъемность автомобиля Gн = 25000Н.

При решении задачи использовать динамическую характеристику автомобиля (рис. 6) для условий движения на третьей передаче.

3.4. Определить максимально возможное ускорение автомобиля на четвёртой передаче при движении со скоростью υ = 45 км/ч по дороге, характеризуемой коэффициентом суммарного дорожного сопротивления ψ = 0,025.

Рис. 7. Динамическая характеристика автомобиля

При решении задачи использовать динамическую характеристику автомобиля, приведённую на рис. 7.

Используя условия задачи 3.4, определить максимально возможное ускорение при движении на второй передаче со скоростью
υ = 20 км/ч.

Коэффициент учёта вращающихся масс автомобиля принять
β = 1,6.

3.5. На рис. 8 приведён график ускорений автомобиля на одной передаче. Найти время разгона автомобиля со скорости υ1 км/ч до скорости υ2 км/ч.

Рис. 8. График ускорений автомобиля на одной передаче

Р е ш е н и е з а д а ч и. Весь интервал скоростей, в пределах которых происходит разгон автомобиля, разбиваем на ряд отдельных участков с разницей в скорости 5 км/ч.

Время разгона на отдельном участке определяем приближённо из выражения:

t = с,

где скорости υ1 соответствует j1 ускорение, а скорости υ2 – ускорение j2. Для рассматриваемого случая определяем время разгона на шести участках и, просуммировав его, находим время разгона в заданном интервале скоростей от 30 до 60 км/ч. Оно будет равно Т = 13,3 с.

Используя условия задачи 3.5, найти время разгона автомобиля со скорости 40 км/ч до скорости 80 км/ч.