что не является показателем тягово скоростных свойств автомобиля

Оценка тягово-скоростных свойств автомобиля

Анализ тягово-скоростных свойств проектируемого автомобиля проводится с целью оценки правильности выбора параметров двигателя и трансмиссии. Для этого используются методы тягового и мощностного баланса, метод динамической характеристики, графики ускорения, времени и пути разгона. Метод силового баланса основан на анализе соотношения силы тяги, обеспечивающей поступательное движение автомобиля, и сил сопротивления этому движению. Уравнение силового баланса имеет вид

(1.16)

Сила тяги P_Т (Н) определяется из выражения

(1.17)

где i_кпп – передаточное число соответствующей ступени коробки передач (P_Т – рассчитывается для всех передач, за исключением передачи заднего хода). Скорость движения автомобиля на каждой передаче рассчитывается по формуле

(1.18)

Результаты расчетов каждой передачи сводятся в табл. 5 и 6.

Сводные данные оценки тягово-скоростных свойств автомобиля для i-й передачи

Результаты расчета мощностного баланса и сил сопротивления Движению

По результатам расчетов строится график зависимости P_T = f(v) (рис. П.4.2).

С тяговой характеристикой совмещается график зависимости суммарных сил сопротивления движению автомобиля при его равномерном движении (сила сопротивления разгону P_j = 0).

Сила сопротивления качению

(1.19)

где α – угол подъема дороги при движении автомобиля на подъеме. При движении автомобиля по ровной дороге P_f =9,8m_af_v. Определение текущего значения коэффициента f_v с учетом влияния скорости движения автомобиля провести по формуле (1.6). Сила сопротивления подъему

При движении автомобиля по дороге с уклоном не более 4–5°

где i – уклон дороги, равный отношению высоты подъема дороги к длине участка подъема дороги. Сила сопротивления воздуха

P_w =k_в F_а , (1.22)

где v_i – скорость движения автомобиля, м/с. В курсовой работе необходимо рассчитать силы сопротивления движению автомобиля для случая равномерного движения по горизонтальной дороге с асфальтовым покрытием (т. е. P_j = 0, P_h = 0). Расчет суммарных сил сопротивления движению автомобиля P_Σ проводится на высшей передаче

Метод мощностного баланса основан на анализе соотношения мощности, передаваемой на ведущие колеса автомобиля, и мощности, необходимой для преодоления сил сопротивления движению автомобиля. Уравнение мощностного баланса имеет вид

где N_T – мощность, подводимая к ведущим колесам автомобиля; N_f – мощность, необходимая для преодоления силы сопротивления подъему; N_w – мощность, необходимая для преодоления силы сопротивления воздуха; N_j – мощность, необходимая для разгона автомобиля. Мощность, передаваемая на ведущие колеса автомобиля (кВт), определяется по формуле

(1.25)

Мощность, необходимая для преодоления силы сопротивления качению, кВт,

(1.26)

Мощность, необходимая для преодоления подъема, кВт,

(1.27)

Мощность, необходимая для преодоления силы сопротивления воздуха, кВт,

(1.28)

Здесь скорость автомобиля в м/с. В курсовой работе необходимо рассчитать и построить график мощностного баланса для случая равномерного движения автомобиля по горизонтальной дороге (т. е. N_h = 0, N_j = 0). Результаты расчетов свести в табл. 5 и 6. Расчет мощности, необходимой для преодоления суммарной силы сопротивления движения автомобиля, проводится на высшей передаче

(1.29)

Результаты расчетов сводятся в табл. 5. По результатам расчетов строится график зависимости N_T = f(v) (рис. П.4.3).

Метод динамической характеристики основан на анализе зависимости динамического фактора от скорости движения автомобиля на различных передачах. Динамический фактор определяется из выражения

(1.30)

Максимальные значения динамического фактора для легковых автомобилей составляют (на первой передаче) D_a = 0,30–0,45; грузовых автомобилей с колесной формулой 4×2, 6×4 (без раздаточной коробки) составляют D_a=0,28–0,35. Динамическая характеристика D_a = f(v) строится при движении автомобиля на каждой передаче. Расчет значений динамического фактора производится для тех же интервалов скоростей, что и при определении силы тяги P_T. Результаты расчетов свести в табл. 5. По результатам строится динамическая харатеристика автомобиля (рис. П.4.4).

Для определения возможности движения автомобиля в зависимости от его загруженности график динамической характеристики дополняется номограммой нагрузок. Расчет шкалы динамического фактора для автомобиля без груза проводится по формуле

(1.31)

где α_a – масштаб шкалы динамического фактора полностью груженого автомобиля, мм; m₀ – масса автомобиля без груза, кг. Общий вид графика динамической характеристики, дополненного графиком номограммы нагрузок, приведен на рис. П.4.4.

Оценочными показателями приемистости автомобиля являются ускорение, время и путь разгона. Ускорение автомобиля ja определяется по формуле

(1.32)

где δ – коэффициент учета вращающихся масс. При неизвестных конструктивных параметрах двигателя и трансмиссии коэффициент δ определяется по формуле

(1.33)

где a₁ и a₂ – постоянные коэффициенты (а₁ = 0,03–0,05; а₂ = 0,04–0,06 – меньшие значения относятся к автомобилям большей грузоподъемности). В курсовой работе необходимо рассчитать и построить графики ускорений автомобиля при его движении по горизонтальной дороге с асфальтобетонным покрытием. Коэффициенты дорожного сопротивления ψ с учетом их увеличения с увеличением скорости движения автомобиля определяются по формуле (1.6). Расчеты проводятся для всех ступеней коробки передач, результаты сводятся в табл. 5 и 6. По результатам расчетов строится график зависимости j_a = f(v) (рис. П.4.5).

Время и путь разгона определяется графоаналитическим методом, для этого график ускорений разбивают на интервалы скоростей (рис. 1). В интервале скоростей v₁ и v₂ среднее ускорение j_ср1 будет

где j₁ и j₂ – ускорение в начале и в конце интервала скоростей, соответственно.

Рис. 1. Разбивка графика ускорений на интервалы

Изменение скорости в интервале скоростей v₁ и v₂ составит, м/с,

Время разгона автомобиля Δt1 от v1 до v2 будет

Среднее ускорение j_ср2 в интервале скоростей v₂ и v₃ будет

Изменение скорости в интервале скоростей v₂ и v₃ составит

Время разгона автомобиля от скорости v₂ до скорости v₃ будет

Аналогично определяется время разгона в каждом из интервалов скоростей. Общее время разгона автомобиля t_Σ без учета времени на переключение передач определяется по уравнению

(1.34)

где Δt₁, Δt₂, … Δt_n – время разгона автомобиля в соответствующих интервалах скоростей. При расчете пути разгона S_Σ условно считают, что в каждом из интервалов скоростей автомобиль движется равномерно со средней скоростью. В интервале скоростей от v₁ до v₂ средняя скорость будет

Путь при разгоне автомобиля от v₁ до v₂ составит

Общий путь разгона автомобиля S_Σ можно определить

(1.35)

где ΔS₁, ΔS₂, … ΔS_n – путь, пройденный автомобилем в соответствующих интервалах скоростей.

По окончании делаются выводы, пишется заключение.

Список использованной литературы

а) Основная литература

1.Автомобили: конструкция и эксплуатационные свойства. Вахламов В. К. М.: Академия, 2009

2. Практикум по эксплуатационным свойствам автомобиля. А. И. Проскурин, А. А. Карташов М.: Академия, 2011.

3. Электронные системы управления бензиновых двигателей. Поливаев О. И., Костиков О. М., Ведринский О. С. М.: КноРус, 2011

4. Учебник по устройству легкового автомобиля. Яковлев В.Ф. М.: Третий Рим, 2012

5. Автотранспортные средства. В.П. Чмиль, Ю.В. Чмиль. М.: Лань, 2011

б) Дополнительная литература

1. Новейший справочник автомобилиста. Волгин В. В. М.: Эксмо, 2007

2. Автомобили Богатырев А. В. М.: КолосС, 2008

3. Автомобили: основы конструкции Вахламов В. К. М.: Академия, 2008

4. Автомобили: конструкция и элементы расчета Вахламов В. К. М.: Академия, 2008

в) Программное обеспечение и Интернет-ресурсы

— www.NTPO.ru-патенты и изобретения.

— www.edu.ru-программы по обучению, образованию.

Варианты заданий для выполнения курсовой работы

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Федеральное государственное бюджетное образовательное
учреждение высшего образования
«МОСКОВСКИЙ АВТОМОБИЛЬНО-ДОРОЖНЫЙ

ГОСУДАРСТВЕННБШ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
(МАДИ)» волжский ФИЛИАЛ

Курсовая работа по дисциплине

«Конструкция и эксплуатационные свойства Т и ТТМО.»

Источник

Тягово-скоростные свойства

Тягово-скоростные свойства — совокупность свойств, опре­деляющих возможные (по характеристикам двигателя или сцепле­ния ведущих колес с дорогой) диапазоны изменения скоростей дви­жения АТС на тяговом режиме в различных дорожных условиях.

Под тяговым понимается такой режим работы АТС, при кото­ром к его колесам от двигателя подводится мощность, достаточная для преодоления сопротивления движению.

Скоростными свойствами АТС называется его способность доставлять грузы с минимальной затратой времени.

Это эксплуатационное качество является одним из основных. Обычно чем выше скоростные свойства АТС, тем больше его про­изводительность. Скорость движения автомобиля зависит от мно­гих факторов: мощности двигателя, передаточных отношений в трансмиссии, величин сопротивления качению и сопротивления воздуха, полной массы АТС, эффективности действия тормозных механизмов, рулевого управления, устойчивости автомобиля на дороге, мягкости подвески и плавности хода при движении по не­ровной дороге, проходимости при движении в трудных дорожных условиях.

Тягово-скоростные свойства АТС оцениваются следующими показателями: технической скоростью, максимальной скоростью, условной максимальной скоростью, интенсивностью разгона и ди­намическим фактором.

Динамический фактор D позволяет оценивать тяговые качест­ва (возможность реализации скоростей) АТС для случаев движения по дорогам с разным сопротивлением. Динамический фактор автомобилей, предназначенных для ра­боты на дорогах той или иной технической категории, должен быть на высших передачах не ниже величины суммарных дорожных со­противлений на подъемах, допустимых на дорогах данной катего­рии. Наибольший преодолеваемый подъем с полной нагрузкой у автомобилей должен быть не ниже 35, а у автопоездов 18 % на низшей передаче. Чем динамичнее автомобиль, тем он способен быстрее разгоняться и двигаться с более высокой скоростью.

Тягово-скоростные свойства автомобиля повышают путем со­вершенствования конструкции двигателя, трансмиссии и ходовой части, уменьшения массы автомобиля и улучшения его обтекаемо­сти. Автомобиль с относительно лучшими тягово-скоростными свойствами в реальных дорожных условиях обладает большим за­пасом мощности, который позволяет преодолевать сопротивление движению (силы сопротивления качению, воздуха, подъема) без снижения скорости или осуществлять разгон.

К ухудшенным дорожным условиям относятся мокрые, гряз­ные, заснеженные, обледенелые, разбитые и размокшие дороги.

К препятствиям относятся: уклоны; барьерные препятствия, про­филь которых представляет собой короткие уклоны и пороги (до­рожные насыпи, каналы, придорожные кюветы, рвы); дискретные препятствия (пни, кочки, валуны и т. д.).

Проходимостью должны обладать автомобили всех типов, так как для любого из них может возникнуть необходимость съезда с благоустроенной дороги, проезда участков дорог, находящихся в неисправном состоянии, движения по грунтовым объездам ре­монтируемых или строящихся участков дорог и мостов, движения в зимнее время по неровным, заснеженным дорогам.

Однако требуемая степень проходимости неодинакова для раз­личных типов АТС в зависимости от дорожных условий, для рабо­ты в которых они предназначаются. Например, АТС, предназна­ченные для использования в крупных городах или на автомобиль­ных магистралях, работают почти исключительно в хороших дорожных условиях, поэтому требования к их проходимости могут быть минимальными. Для автомобилей, которые систематически работают в трудных дорожных условиях (сельская местность, го­ры, тайга, пустыня, тундра, карьеры, котлованы, временные подъ­ездные пути и т. п.), проходимость имеет первостепенное значение.

По уровню проходимости АТС подразделяют на дорожные (обычной проходимости), повышенной проходимости, высокой проходимости.

К дорожным относятся АТС, предназначенные преимущест­венно для работы на дорогах с твердым покрытием. Конструктив­ными признаками таких АТС являются: неполноприводностъ (ко­лесная формула 4×2, 6×2, 6×4), шины с дорожным или универсаль­ным рисунком протектора, использование в трансмиссии простых (неблокируемых) дифференциалов.

АТС повышенной проходимости используются как на дорогах с твердым покрытием, так и вне дорог. Они комплектуются шинами с грунтозацепами, широкопрофильными или арочными шинами. В некоторых конструкциях используют систему регулирования давления возду­ха в шинах. В трансмиссиях АТС повышенной проходимости в большинстве случаев устанавливают блокируемые дифференциа­лы. Максимальный динамический фактор этих автомобилей значи­тельно больший, чем у дорожных автомобилей. Такие автомобили, как правило, обеспечены средствами самовытаскивания и могут иметь возможность преодолеть вброд водные преграды.

АТС высокой проходимости предназначены для преимущест­венного использования в условиях бездорожья, преодоления есте­ственных и искусственных препятствий, а также водных преград. Эти АТС отличаются своеобразной компоновочной схемой, наличием в трансмиссии самоблокирующихся диф­ференциалов, использованием специальных шин (сверхнизкого давления, пневмокатков и т. д.), а также дополнительных устройств (выдвижные катки для преодоления канав). Очень часто автомоби­ли высокой проходимости являются плавающими и имеют специ­альный водяной движитель.

Проходимость делится на профильную и опорную. Профильная проходимость характеризует возможность преодолевать неровности пути, препятствия и вписываться в тре­буемую полосу движения. Опорная проходимость определяет воз­можность движения в ухудшенных дорожных условиях и по де­формируемым грунтам.

Наиболее показательными факторами проходимости являют­ся: дорожные просветы под низшими точками (клиренс); углы свеса (передний и задний); радиусы продольной и поперечной проходимости; распределение массы по осям; тип и размер шин; совпадение следов передних и задних колес; удельное давление шин на дорогу; совпадения следов передних и задних колес (коэф­фициент совпадения следов передних и задних колес); макси­мальный динамический фактор на низшей передаче; сцепление ве­дущих колес с дорогой; габаритные размеры АТС; наибольшая глу­бина преодолеваемого брода (степень защищенности механизмов АТС от воды).

Безопасность движения должна рассматриваться как одно из основных эксплуатационных качеств, так как от нее зависят жизнь и здоровье людей, сохранность транспортных средств и грузов.

Безопасность движения зависит от совершенства и надежности конструкции АТС и отдельных его узлов, состояния проезжей час­ти дороги, интенсивности движения, наличия сигналов и знаков, устанавливаемых на дорогах для регулировки движения и преду­преждения об опасности, а также от легкости управления подвиж­ным составом и условий труда водителей.

Кроме этих показателей для характеристики тормозных свойств АТС могут использоваться:

Информативность — свойство АТС обеспечивать участников движения необходимой информацией в процессе движения от уп­равляемого транспортного средства (внутренняя информация) и од­новременно от транспортных средств, находящихся в его геомет­рическом поле зрения (внешняя информация).

Информация передается с помощью звуковой и световой сиг­нализации:

Пассивная безопасность достигается созданием безопасной конструкции автомобиля, исключающей или снижающей травма­тизм водителей, пассажиров и пешеходов, а также обеспечивающей возможность быстрой эвакуации людей при ДТП. Наружные по­верхности АТС, должны быть сконструированы таким образом, чтобы исключить возможность нанесения людям телесных повре­ждений наружными островыступающими поверхностями автомо­биля или отдельными деталями (фарами, зеркалами, ручками две­рей и пр.). Внутри кабины или салона АТС не должно быть трав­моопасных деталей. Наиболее эффективным, простым и недорогим мероприятием по повышению пассивной безопасности АТС явля­ется использование ремней безопасности. Они позволяют во мно­гих случаях сохранить жизнь водителя и пассажиров при возник­новении ДТП и примерно на 70 % уменьшают количество травм. К другим, не менее важным мероприятиям по повышению пассив­ной безопасности АТС, относятся: создание сидений специальной конструкции (с усиленным креплением, амортизаторами и др.), но­вых конструкций ветровых стекол (не дающих острых осколков при разбивании), усиление основания автомобиля, дверей и эла­стичная обивка салона. Конструкция АТС должна предусматривать блокировку дверных замков, устройства аварийной эвакуации, ог- нетушения, автоматического впрыска в топливный бак веществ, снижающих возгораемость, крепление электропроводки и противо­стояние ее коррозии, определенные материалы отделки салона, противостоящие выделению вредных газов.

Топливная экономичность

В связи с тем, что топливная экономичность АТС во многом определяется топливной экономичностью установленных на них двигателей, для ее оценки используют и такие показатели как: ча­совой расход топлива (масса топлива, расходуемая за один час, кг/ч) и удельный эффективный расход топлива (масса топлива, расходуемая за один час на единицу мощности двигателя, г/кВт-ч).

В соответствии ГОСТ 20306-85 оценочными показателями топливной экономичности АТС являются: контрольный расход то­плива; топливная характеристика установившегося движения; топливно-скоростная характеристика на магистрально-холмистой до­роге; расход топлива в магистральном цикле на дороге и в город­ском цикле на дороге и стенде.

Контрольный расход топлива определяется экспериментально при проезде автомобилем на высшей передаче прямого горизон­тального измерительного участка дороги с твердым гладким по­крытием длиной не менее 1 км с полной номинальной нагрузкой и заданной скоростью.

Топливно-скоростная характеристика на магистрально-хол­мистой дороге определяется зависимостью расхода топлива и сред­ней скорости от допускаемой при движении (верхнего предела ско­рости) автомобиля по магистрально-холмистой дороге с заданными параметрами в установленном режиме.

Расход топлива в магистральном или городском ездовом цикле на дороге определяется на прямой горизонтальной дороге при рег­ламентированных режимах движения, имитирующих магистраль­ные или городские эксплуатационные режимы. Расход топлива в городском цикле на стенде получают при имитации городского движения на стенде по так называемому «европейскому циклу».

Топливную экономичность различных марок и моделей АТС целесообразно сравнивать по удельному расходу топлива, т. е. ми­нимальному расходу, по экономической характеристике, отнесен­ному к полной массе или номинальной грузоподъемности. Исполь­зование АТС большой грузоподъемности и особенно автопоездов при перевозках массовых грузов позволяет примерно на 15-20 % снизить их удельный расход топлива.

Надежность

Надежность — свойство АТС сохранять во времени в уста­новленных пределах значения всех параметров, характеризующих способность выполнять требуемые функции в заданных режимах и условиях применения, технического обслуживания, ремонта, хранения и транспортирования.

Другими словами, надежность АТС характеризуют его способ­ность работать безотказно, без поломок и других неисправностей, вызывающих простои автомобиля. Чем выше надежность, тем больше производительность АТС и меньше затраты на его обслу­живание и ремонт. Надежность является комплексным показате­лем, включающим в себя четыре базовых свойства: безотказность, долговечность, сохраняемость, ремонтопригодность.

Экологические свойства

Провозные качества

Источник