Характеристика ускорений автомобиля.

Исходные данные.

 

вариант

группа грузоподъёмности

колесная формула

грузоподъемность

снаряженная масса автомобиля

полная масса автомобиля

распределение массы по осям

двигатель

колея

габаритная высота

коэффициент обтекаемости

передаточное число коробки передач

передаточное число главной передачи

размер шин

Л7

2М

4x2

682 798

Б3

1,27

1,48

0,51

3,81 2,42 1,45 1,0

4,22

6,40-13

Двигатель

№ Двигателя	Число и расположение цилиндров	Диаметр цилиндра, мм	Ход поршня, мм	Рабочий объем, л	Степень сжатия
Б3	4 Р			1,367	7,0

 

Внешняя характеристика.

Частота вращения колен. вала, мин-1
Эффективная мощность, кВт		15,2	21,3		31,6		36,8

 

Нагрузочная характеристика

Часовой расход топлива G_t, кг/ч

ne\%Ne
	1,86	1,9	1,97	2,42	4,27
	2,78	3,12	3,51	4,72	8,32
	3,65	4,07	4,76	6,44	11,3
	5,15	5,13		8,24	14,2

Внешняя скоростная характеристика автомобильного двигателя.

 

Т.к. в исходных данных в качестве внешней характеристики двигателя приведена только зависимость мощности Ne (в кВт) от частоты вращения вала двигателя ne (об/мин), то зависимость крутящего момента от частоты можно рассчитать по следующей формуле:

Здесь:

M_e - крутящий момент в Нм;

N_e - мощность в кВт;

n_e - частота вращения коленчатого вала в об/мин.

 

Частота вращения коленвала, мин-1
Эффективная мощность, кВт		15,2	21,3		31,6		36,8
Крутящий момент, Нм		90,8	92,5	92,13	88,8	83,6		60,8

 

 

 

Тяговый баланс автомобиля.

 

 

Условная сила тяги определяется по выражению:

 

Здесь:

F_k – условная сила тяги на колесах автомобиля (Н);

M_e – крутящий момнет двигателя;

i_кн – передаточное число коробки передач;

i₀ – передаточное число главной пары;

r_k – радиус качения колеса в ведомо режиме;

η_тр – КПД трансмиссии.

r_ст = 0,28 м

 

Скорость автомобиля, соответствующая данному значению условной силы тяги, определяется по формуле:

Здесь:

n_e – частота вращения вала двигателя в об/мин, соответствующая выбранному по внешней характеристике значению крутящего момента.

 

Сила сопротивления качению:

Здесь:

G_a – полный вес автомобиля (Н);

f_o – коэффициент сопротивления движению при малой скорости (f₀=0.014 – для легковых автомобилей);

A_f – коэффициент влияния скорости. Принимаем A_f = 5x10^-5

V_a – скорость движения автомобиля (км/час).

 

Силу аэродинамического сопротивления рассчитываем по формуле:

Здесь:

c_x – коэффициент аэродинамического сопротивления;

ρ_в – плотность воздуха (принимаем в расчетах = 1,24 кг/м³)

F – площадь поперечной проекции автомобиля.

 

Значение F вычисляем по формуле:

Где: B – колея автомобиля, H – габаритная высота автомобиля.

 

ne, об/мин	i1=3,81	i2=2,42	i3=1,45	i4=1,00
Va1, км/ч	Fk1, Н	Va2, км/ч	Fk2, Н	Va3, км/ч	Fk3, Н	Va4, км/ч	Fk4, Н
	6,565		10,34	2822,5	17,25	1691,2	25,01	1166,3
	10,5		16,54	2979,3	27,6	1785,1	40,02	1231,1
	14,44		22,74	3036,4	37,95	1819,3	55,03	1254,7
	18,38		28,94	3024,1	48,3		70,04	1249,6
	22,32		35,14	2914,8	58,65	1746,5	85,05	1204,5
	26,26		41,35	2744,1		1644,2	100,1	1133,9
	31,19		49,1	2429,7	81,94	1455,8	118,8
	36,11		56,85	1995,7	94,88	1195,8	137,6	824,68

 

Va, км/ч	Ff, Н	Fw, Н	FΣ, Н
	203,1		203,1
	204,1	4,586	208,7
	207,1	18,34	225,5
	212,2	41,27	253,5
	219,3	73,37	292,7
	228,4	114,6	343,1
	239,6	165,1	404,7
	252,8	224,7	477,5
		293,5	561,5
	285,3	371,5	656,7
	304,6	458,6	763,2
	325,9	554,9	880,8
	349,3	660,4
	374,6
	402,1	898,8

Динамический баланс автомобиля.

 

Динамический фактор определяется по выражению:

 

ne, об/мин
Крутящий момент, Нм	85,986	90,763	92,5	92,128	88,796	83,598	74,018	60,798
i1 = 5,26	Va1, км/ч	6,5654	10,505	14,444	18,383	22,322	26,262	31,186	36,11
Fk1, Н	4443,8	4690,6	4780,4	4761,2		4320,3	3825,3
Fw1, Н	1,9767	5,0604	9,5673	15,498	22,851	31,628	44,6	59,796
D1, %	30,624	32,305	32,893	32,72	31,482	29,569	26,066	21,251
i2 = 2,90	Va2, км/ч	10,336	16,538	22,74	28,942	35,144	41,346	49,098	56,85
Fk2, Н	2822,5	2979,3	3036,4	3024,1	2914,8	2744,1	2429,7	1995,7
Fw2, Н	4,8997	12,543	23,714	38,413	56,64	78,394	110,55	148,21
D2, %	19,427	20,455	20,771	20,586	19,706	18,379	15,99	12,738
i3 = 1,52	Va3, км/ч	17,251	27,602	37,953	48,303	58,654	69,005	81,943	94,882
Fk3, Н	1691,2	1785,1	1819,3		1746,5	1644,2	1455,8	1195,8
Fw3, Н	13,648	34,938	66,055		157,77	218,36	307,93	412,84
D3, %	11,566	12,067	12,088	11,755	10,953	9,8307	7,9142	5,3982
i4 = 1,00	Va4, км/ч	25,014	40,023	55,031	70,04	85,048	100,06	118,82	137,58
Fk4, Н	1166,3	1231,1	1254,7	1249,6	1204,5	1133,9		824,68
Fw4, Н	28,694	73,457	138,88	224,96	331,71	459,11	647,42
D4, %	7,8437	7,9818	7,6932	7,0648	6,0173	4,6527	2,4586	-0,299

 

 

Va, км/ч
f, %	1,4	1,40	1,42	1,46	1,51	1,57	1,65	1,73	1,85	1,97	2,1	2,25	2,41	2,58	2,77

 

Характеристика ускорений автомобиля.

 

Ускорения рассчитывают по выражению:

Здесь:

j_a – ускорение автомобиля (м/с²);

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

δ_i – коэффициент учета инерции вращающихся масс двигателя, рассчитывается по выражению:

σ₁ – коэффициент учета инерции вращающихся масс двигателя, рассчитывается по выражению:

Здесь: J_e – приведенный момент инерции вращающихся деталей двигателя (J_e = 0,147 кг.м²)

σ₂ – коэффициент учета инерции колес, рассчитывается по формуле:

Здесь:

J_k – момент инерции одного колеса (J_k = 0,8 кг.м²)

 

 

ne, об/мин
i1 = 3,81 δ1=1,322	Va1, км/ч	6,5654	10,505	14,444	18,383	22,322	26,262	31,186	36,11
D1	0,3062	0,3231	0,3289	0,3272	0,3148	0,2957	0,2607	0,2125
f1	0,01403	0,01408	0,01415	0,01424	0,01435	0,01448	0,01468	0,01491
ja1, м/с2	2,166	2,290	2,333	2,319	2,227	2,084	1,823	1,464
i2 = 2,42 δ2=1,147	Va2, км/ч	10,336	16,538	22,74	28,942	35,144	41,346	49,098	56,85
D2	0,1943	0,2046	0,2077	0,2059	0,1971	0,1838	0,1599	0,1274
f2	0,01407	0,01419	0,01436	0,01459	0,01486	0,01520	0,01569	0,01626
ja2, м/с2	1,540	1,627	1,653	1,635	1,557	1,441	1,233	0,950
i3 = 1,45 δ3=1,070	Va3, км/ч	17,251	27,602	37,953	48,303	58,654	69,005	81,943	94,882
D3	0,1157	0,1207	0,1209	0,1176	0,1095	0,0983	0,0791	0,054
f3	0,01421	0,01453	0,01501	0,01563	0,01641	0,01733	0,01870	0,02030
ja3, м/с2	0,929	0,972	0,969	0,933	0,853	0,741	0,553	0,308
i4 = 1,00 δ4=1,048	Va4, км/ч	25,014	40,023	55,031	70,04	85,048	100,06	118,82	137,58
D4	0,0784	0,0798	0,0769	0,0706	0,0602	0,0465	0,0246	-0,003
f4	0,01444	0,01512	0,01612	0,01743	0,01906	0,02101	0,02388	0,02725
ja4, м/с2	0,599	0,605	0,569	0,498	0,384	0,239	0,007	-0,283