Задачи решаемые с помощью графика силового баланса
Задачи, решаемые с помощью графика мощностного баланса
По графику мощностного баланса можно определить:
· Возможность движения автомобиля на передачах и возможную максимальную скорость равномерного движения автомобиля;
· Можно определить запас мощности при движении автомобиля с заданной скоростью. Напрмер на II передаче:
Nзап. II = NТ - (NК + NВ)
· Можно определить степень использования мощности при движении автомобиля с заданной скоростью.
·
Топливно-экономическая характеристика подвижного состава
Топливной экономичностью называется совокупность свойств, определяющих расходы
топлива при выполнении автомобилем транспортной работы в различных условиях эксплуатации.
Топливная экономичность автомобиля определяется почасовым расходом топлива G т
(кг/ч) – масса топлива, расходуемая в один час, и удельным расходом топлива g е (г/кВт*ч) –масса топлива, расходуемого в один час на единицу мощности двигателя.
Топливно-экономическую характеристику автомобиля строим для случая равномерного
движения на высшей передаче по дорогам с тремя значениями коэффициента сопротивления дороги ψ.
Расход двигателя в литрах на 100 км пробега определим по формуле
где g е − удельный расход топлива, г/кВт ч; Ne – мощность двигателя, необходимая для дви-жения автомобиля в заданных условиях кВт; γт − плотность топлива, кг/л; для бензина
γт = 0,725 кг/л, для дизельного топлива γт = 0,825 кг/л.
Мощность, которую должен развить автомобиль, двигаясь по заданной дороге, опреде-
лим по формуле
где ψ − приведённый коэффициент дорожного сопротивления; G а − сила тяжести автомобиля,
Н; ηтр − к.п.д. трансмиссии; V − скорость движения автомобиля, км/ч; K в − коэффициент лобо-
вого сопротивления воздуха; F − площадь лобового сопротивления.
Подставляя значения мощности двигателя в уравнение расхода топлива, получим
Удельный расход топлива g е является величиной переменной, зависящей от скоростного
и нагрузочного режимов. Чтобы учесть это влияние, удельный расход топлива g е определя-
ем по формуле
g е g е = KnKN g e (Ne max),
где g e (Ne max) − удельный расход топлива при максимальной мощности двигателя по внешней
скоростной характеристике, г/кВт*ч; Kn и KN − коэффициенты, учитывающие соответственно
влияние на удельный расход топлива скоростного и нагрузочного режимов работы двигателя.
Величину коэффициентов Kn и KN − определим графически (рис. 7, 8), где значение коэф-
фициента Kn дано в функции от отношения текущей частоты вращения коленчатого вала
двигателя при данной скорости движения к частоте вращения вала при максимальной скоро-
сти автомобиля; значение коэффициента KN дано в функции от отношения мощности, затра-
чиваемой на преодоление сопротивлений с данной скоростью к мощности двигателя при той
же частоте вала по внешней скоростной характеристике. Эту зависимость приводим в виде
двух кривых: для карбюраторных и дизельных двигателей.
Поперечная устойчивость подвижного состава на виражах
Упервого подвижного состава поперечная устойчивость выше чем у второго так как у него силы Ру’ и G’ складываются и увеличивают сцепление колес с дорогой, а силы Ру” и G” частично уравновешивает друг друга действуя в разнве стороны.
У вторго подвижного состава силы Ру’ и G’ действуют в разные мтороны и уменьшают сцепление колес с дорогой, а силы Ру’’ и G” действуют в одном направлении уменшая поперечную устойчивость. Таким образом подвижной состав I движущийся по внутренему краю дороги (по отношению к центру поворота) более устойчив и безопасен на повороте чем состав II. В связи с этим для обеспечения необходимой безопасности движение на дорогах с малым радиусом поворота устраивают вираж – односкатный поперечный профиль, при котором поперечный уклон дороги направлен к центру поворота. В этом случае поперечная устойчивость подвижного состава существенно повышается (как у подвижного состава I) независимо от направления его движения
При движении на вираже боковое скольжение подвижного состава можен начатся при условии
Рб=Рсц
Где Рб – боковая сила, действующая на вираже
В развернутом виде это условие выглядит следующим образом
Ру cosβ – Gsinβ = (Ру sinβ + G cosβ)φу
Подставим в указанное выражение значение поперечной составляющей Ру центробежной силы и выполнив ряд преобразований определим критическую скорость подвижного состава по заносу на вираже, км/ч
Опрокидывание подвижного состава при движении на вираже возможно при условии равенства опрокидывающего и восстанавливающего моментов
Мо = Мв
Или
(Ру cosβ – G sinβ)hц = (Ру sinβ + G cosβ)
Подставим значение силы Ру и сделав соответствующие преобразования найдем критическую скорость подвижного состава по опрокидыванию км/ч
Приведеные ранние формулы показателей поперечной устойчивости подвижного состава не учитывают эластичности его шин и подвески и следовательно поперечного крена кузова. В эксплуатации при действии боковой силы происходит крен кузова. Угол крена кузова не превышает 8….10° но он существенно ухудшает поперечную устойчивость подвижного состава создавая большие предпосылки для его опрокидывания. Так например значение критической скорости и критического угла поперечного уклона дороги по опрокидыванию с учетом бокового крена кузова на 10…15% меньше чем без его учета