Материал: Определение эксплуатационных свойств автомобиля Урал 65514

) На каждой передаче для каждой скорости определяем силу лобового сопротивления PB:

, (15)

) Рассчитываем свободную силу тяги:

, (16)

По формулам (11-16) рассчитываем:

;

;

;

;

;

Н.

Выполняем расчет по вышеуказанным формулам, заносим результаты в табл. 5 и строим тягово-скоростную характеристику (см. рис. 2).

Рис. 2. Тягово-скоростная характеристика автомобиля Урал 65514:

-9- зависимости РСВ = f(V) соответственно на 1-9 передачах в коробке передач; 10 - зависимость РК = f(V).

По графику тяговой характеристики автомобиля (рис.2.) определим:

. Максимальную скорость

Максимальная скорость может ограничиваться либо частотой вращения коленчатого вала, либо дорожными условиями. В нашем случае максимальная скорость ограничивается дорожными условиями, т.к. кривые Pсв=f(V) и Рк=f(V) пересекаются. Выбираем 8 скорость, так как на ней большая максимальная скорость. Значит, максимальная скорость Vmax=22,5 м/с=81км/ч.

. Наибольший дополнительный уклон

Выбираем по графику тяговой характеристики наибольшее расстояние между кривыми Pсв=f(V) на 8 передаче и Рк=f(V) - это избыточная сила Ризбмах=3791,96 Н.

Для определения наибольшего дополнительного уклона приравниваем

, (17)

где РП - сила сопротивлению подъему

. (18)

Из формул 1.17 и 1.18 выразим:

, (19)

.

Определяем наибольший дополнительный уклон:

, (20)

.

. Наибольшее ускорение

Из предыдущего пункта Ризбмах=3791,96 Н при скорости V=12,01 м/с.

Для определения наибольшего ускорения приравниваем:

, (21)

где: РИ - сила сопротивления разгону.

, (22)

где δВР - коэффициент учета вращающихся масс

, (23)

где δВР1 - коэффициент учета вращающихся масс деталей, связанных с коленчатым валом двигателя;

δВР2 - коэффициент учета вращающихся масс деталей, связанных с колесами автомобиля.

Принимаем δВР1=δВР2=0,05.

;

Из формулы 3.2.12 выразим ускорение:

, (24)

м/с².

4.3 Построение динамической характеристики автомобиля

Динамический фактор определяется по формуле:

 (25)

Где - вес автомобиля.

, (26)

;

.

Определяем значения динамического фактора всех передач и частот вращения коленчатого вала, результаты вычислений заносим в табл.5. и строим динамическую характеристику рис. 3.

Рис.3. Динамическая характеристика автомобиля Урал 65514:

-9 - зависимости D = f(V) соответственно на 1-9 передачах в коробке передач; 10 - Зависимость fa = f(V); 11 - Зависимость ψ=fa+0,03 = f(V).

По графику динамической характеристики автомобиля (рис.3) определим:

. Максимальную скорость

Максимальная скорость может ограничиваться либо частотой вращения коленчатого вала, либо дорожными условиями. В нашем случае максимальная скорость ограничивается дорожными условиями, т.к. кривые D=f(V) - на 9 передаче и fa=f(V) пересекаются. Но выбираем 8 скорость, так как у нее больше максимальная скорость. Значит, при частоте вращения коленчатого вала максимальная скорость Vmax=22,5м/с =81км/ч.

. Наибольший дополнительный уклон

Выбираем по графику динамической характеристики набольшее расстояние между кривыми D=f(V) - на 8 передаче и fa =f(V), это и будет наибольший дополнительный уклон при скорости V=12,01 м/с:

, (27)

.

. Наибольшее ускорение

Для расчета наибольшего ускорения используем уравнение силового баланса автомобиля в безразмерной форме:

 (28)

Из формул 3.3.3. и 3.3.4. получим:

, (29)

 м/с².

4.4 Построение мощностной характеристики

Мощностная характеристика - это зависимость тяговой мощности на ведущих колесах от скорости автомобиля в заданных дорожных условиях.

Мощностная характеристика строится в следующей последовательности.

) Определяем коэффициент сопротивления качению колеса:

 (30)

где: f0 =0,017 - коэффициент сопротивления качению колеса;

Кf =6∙10 -6 - коэффициент учитывающий изменение коэффициента сопротивления качения колеса от скорости движения автомобиля;

2) Определяем силу сопротивления качения колеса:

, (31)

3) Определяем тяговую мощность:

, (32)

4) Определяем мощность, затрачиваемую на лобовое сопротивление:

, (33)

5) Определяем мощность, затрачиваемую на сопротивление колеса:

, (34)

) Определяем суммарную мощность сопротивления движения автомобиля:

, (35)

Выполняем расчет по формулам 3.4.1.-3.3.6.:

кН;

кВт;

кВт;

кВт;

кВт.

Выполняем расчет по вышеуказанным формулам, заносим результаты в табл. 5. и строим мощностную характеристику рис. 4.

Рис. 4. Мощностная характеристика автомобиля Урал 65514:

-9 - зависимость Ne = f(V) на 1 -9 передачах в коробке передач; 10-18 - зависимость NТ = f(V) на 1 -9 передачах в коробке передач; 19-зависимость = f(V); 20 - зависимость = f(V); 21- зависимость  = f(V).

По графику мощностной характеристики автомобиля (рис. 4.) определим:

. Максимальную скорость

Максимальная скорость может ограничиваться либо частотой вращения коленчатого вала, либо дорожными условиями. В нашем случае максимальная скорость ограничивается дорожными условиями, т.к. кривые NТ=f(V) на 8 передаче и (NД+NB)=f(V) пересекаются. Значит, максимальная скорость Vmax=22,5 м/с =81 км/ч.

. Наибольший дополнительный уклон

Для расчёта наибольшего дополнительного уклона воспользуемся уравнением мощностного баланса автомобиля:

, (36)

На графике мощностной характеристики автомобиля находим такую скорость, при которой расстояние между кривыми NТ=f(V) на 8 передаче и (NД+NB)=f(V) максимально. Это избыточная мощность, которую можно потратить на преодоление дополнительного уклона (при расчёте необходимо учесть и отношение , которое учитывает затраты мощности на деформацию в шинах).

, (37)

где: NT - тяговая мощность;Д +NB - сумма мощностей сопротивления.

Тяговую мощность определяем по графику: при скорости V=12,01 м/с NT=122,96 кВт. Сумму мощностей сопротивления также определяем по графику: при скорости V=12,01 м/с NД +NB=76,69 кВт;

кВт.

Теперь определим наибольший угол подъема, для этого приравняем рассчитанную избыточную мощность к мощности сопротивления подъему:

, (38)

где: NП - мощность сопротивления подъему, кВт.

Используя формулы 1.40 и 1.41 получим:

, (39)

о.

Определяем наибольший дополнительный уклон по формуле:

. (40)

. Наибольшее ускорение

Для определения наибольшего ускорения при движении автомобиля на высшей передаче приравняем рассчитанную избыточную мощность к мощности сопротивления ускорению:

, (41)

где: NИ - мощность сопротивления ускорению, кВт.

Используя формулы 1.40 и 1.44 получим:

, (42)

 м/с².

Аналогичным образом проводим последующие вычисления, результаты заносим в табл. 5.

Таблица 5

Результаты расчета тягово-скоростных свойств автомобиля Урал 65514

5. Построение разгонной характеристики автомобиля

.1 Определение максимальной скорости движения автомобиля на i-ой передаче

Под приемистостью автомобиля понимают его способность быстро увеличивать скорость движения.

Оценочными параметрами приёмистости автомобиля являются: текущее ускорение ji, максимальное ускорение jmax, среднее ускорение jCPi на каждой передаче, время разгона на определенном пути tS , время разгона до заданной скорости tv , а также путь, пройденный автомобилем при разгоне SP.

Уравнение движения автомобиля при неравномерном движении на любой передаче можно записать в виде:

 (43)

Для определения постоянных коэффициентов Ai , Bi , Ci ,входящих в формулу (43) используются следующие выражения:

 (44)

 (45)

 (46)

 (47)

На примере 1-й передачи по формулам (44)-(47) определим коэффициенты, входящие в формулу (42):

Аналогично определяются коэффициенты для остальных передач, результаты расчёта которых представлены в табл.6.

Таблица 6

Результаты расчёта

5.2 Построение зависимости ускорения автомобиля от скорости движения на каждой передаче

Текущее ускорение автомобиля на i-ой передаче при любой скорости движения V определяется по формуле (48):