Тягово скоростные свойства автомобиля оценочные показатели

Тягово-скоростные свойства автомобиля. Оценочные показатели тягово-скоростных свойств. Тяговый баланс и уравнение движения автомобиля

Страницы работы

Содержание работы

4. Тягово-скоростные свойства автомобиля

4.1. Оценочные показатели тягово-скоростных свойств

Тягово-скоростные свойства (динамичность) автомобиля характеризуют его способность перевозить грузы или пассажиров с высокой средней скоростью и производительностью в заданных дорожных условиях.

Для оценки тягово-скоростных свойств проектируемого автомобиля используют показатели:

1) максимальная скорость автомобиля V_max;

2) динамический фактор при максимальной скорости D_v;

3) максимальный динамический фактор на высшей передаче D_в.max, соответствующие ему критическая скорость V_кр.в и величина подъема дороги i_в.max, который может преодолеть автомобиль без перехода на пониженную передачу;

4) максимальный динамический фактор на низшей передаче D_н.max и соответствующая ему критическая скорость V_кр.н;

5) максимальный продольный уклон дороги i_max, при равномерном движении автомобиля на подъеме;

6) предельный уклон дороги i_пр, который может преодолеть автомобиль с разгона;

7) динамический фактор по сцеплению D_φ;

8) составляющие энергетического баланса автомобиля и коэффициент использования мощности двигателя при движении на высшей передаче (ступени);

9) характеристики разгона до заданной V_з или максимальной V_max скорости движения автомобиля.

Показатели определяют в процессе дорожных и стендовых испытаний автомобиля или моделированием его движения на ЭВМ с использованием динамической характеристики. Дорожные испытания проводят на горизонтальном участке дороги с твердым и ровным (асфальто-бетонным) покрытием в сухую погоду. Продольный уклон дороги не более 0,5 % на участке длиной 50 м, поперечный уклон – не более 3 %. Температура воздуха 5-30 о С, скорость ветра не более 3 м/с, атмосферное давление не ниже 91 кПа, относительная влажность воздуха не выше 95 %. Автомобили полной массой свыше 3,5 т должны иметь полную нагрузку, а до 3,5 т – 50 % от полной, но не менее 180 кг.

Стендовые испытания проводят на специальных стендах, позволяющих имитировать «бегущую дорогу». Автомобиль при этом не подвижен, а его ведущие колеса взаимодействуют с вращающимися беговыми барабанами. Стенды позволяют упростить процесс испытаний и уменьшить затраты на их проведение.

Максимальная скорость V_max– это наибольшая средняя скорость установившегося движения автомобиля на прямолинейном участке протяженностью 1 км. Ее значение определяют при полной подаче топлива на высшей (или предшествующей) передаче, обеспечивающей достижение наибольшей устойчивой скорости движения. Для грузовых автомобилей значение V_max установлено Правилами ЕЭК ООН № 68 и ГОСТ 22576-90 и зависит от типа и назначения автомобиля: для одиночных автомобилей полной массой m_a 1 2 3 4 5 6 7

Источник

Основными показателями, позволяющими оценить тягово-ско-ростные свойства автомобиля, являются:

• максимальная скорость v_max,км/ч;

• минимальная устойчивая скорость (на высшей передаче) v_min,
км/ч;

• время разгона (с места) до максимальной скорости t_p,с;

• путь разгона (с места) до максимальной скорости S_p,м;

• максимальные и средние ускорения при разгоне (на каждой передаче) j_maxи j_ср, м/с 2 ;

• максимальный преодолеваемый подъем (уклон) на низшей передаче и при постоянной скорости i_max, %;

• длина динамически преодолеваемого подъема (с разгона) S_j, м;

• максимальная сила тяги на крюке (на низшей передаче) Р_с, Н.

В качестве обобщенного оценочного показателя тягово-скорост­ных свойств автомобиля можно использовать среднюю скорость непрерывного движения v_cp,км/ч. Она зависит от условий движе­ния и определяется с учетом всех его режимов, каждый из кото­рых характеризуется соответствующими показателями тягово-ско­ростных свойств автомобиля.

Топливная экономичность

Это свойство автомобиля дает возможность водителю определить расход топлива на единицу километропробега. Показателем является расход топлива на 100 км. При этом различают расход топлива при движении по городскому циклу и за пределами населенных пунктов. Расход по городскому циклу естественно несколько больше.

Топливной экономичностью называют совокупность свойств, определяющих расходы топлива при выполнении автомобилем транспортной работы в различных условиях эксплуатации.

Основным измерителем топливной экономичности автомобиля в нашей стране и большинстве европейских стран является расход топлива в литрах на 100 км пройденного пути (путевой расход).

Согласно ГОСТ 20306-85 оценочными показателями топливной экономичности служат:

· Контрольный расход топлива;

· Расход топлива в магистральном ездовом цикле на дороге;

· Расход топлива в городском ездовом цикле на дороге;

· Расход топлива в городском цикле на стенде;

Эти оценочные показатели не имеют нормативных значений, их используют при сравнительной характеристике уровня топливной экономичности с зарубежными аналогами и косвенной оценки технического состояния автомобилей.

Источник

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

РЕЖИМЫ ДВИЖЕНИЯ МАШИНЫ. ТЯГОВО – СКОРОСТНЫЕ СВОЙСТВА АВТОМОБИЛЕЙ

Колесные машины любого типа предназначены для осуществления транспортной работы, т.е. для перевозки полезного груза. Способность машины к совершению полезной транспортной работы оценивают ее тягово – скоростными свойствами.

Тягово – скоростными свойствами называют совокупность свойств, определяющих возможные по характеристикам двигателя или сцепления ведущих колес с дорогой, диапазоны изменения скоростей движения и предельные интенсивности разгона автомобиля при его работе на тяговом режиме в различных дорожных условиях.

Обобщенным показателем, по которому наиболее полно можно оценивать скоростные свойства колесной машины; является средняя скорость движения ().

Средняя скорость движения – это отношение пройденного пути ко времени «чистого» движения:

где — пройденный путь;

— время чистого движения машины.

Средняя скорость движения определяется дорожными (грунтовыми) условиями и режимами движения машины.

Для колесных машин характерно чередование движения по магистральным шоссе с движением по грунтовым дорогам, либо с движением в условиях бездорожья.

Скоростные режимы можно разделить на два вида:

движение с установившейся скоростью;

движение с неустановившейся скоростью.

Строго говоря, режим первого вида практически не существует, т.к. всегда на любых дорогах есть хотя бы небольшие изменения сопротивления движению (подъемы, спуски, неровности покрытия дороги и т.д.), вызывающие изменение скорости движения машины.

Режим движения машины с установившейся скоростью можно рассматривать как условный. Под этим режимом следует понимать такой, при котором изменения скорости малы относительно средней скорости движения на данном участке пути. На низших передачах такие режимы тем более отсутствуют.

В общем случае скоростные режимы движения машины складываются из следующих фаз:

разгон с места с переключением передач от скорости, равной нулю, до конечной скорости разгона;

равномерного движения со скоростями, которые можно принять за установившееся и равным конечной скорости разгона;

замедления от скорости, равной конечной скорости разгона или установившегося движения, до начальной скорости торможения;

торможения от конечной скорости замедления до скорости, равной нулю.

В настоящее время проверка скоростных свойств колесных машин выполняются по ГОСТ 22576-90 «Автотранспортные средства, скоростные свойства. Методы испытаний». Этим же стандартом определяются условия и программы контрольных испытаний, а также комплекс измеряемых параметров.

Испытания по оценке скоростных свойств автомобилей и автопоездов приводятся при нормальной нагрузке на прямолинейном отрезке горизонтальной дороги с цементно-бетонным покрытием. Уклоны ее не должны превышать 0,5% и иметь длину более 50 м. Испытания проводятся при скорости ветра не более 3 м/c и температура воздуха – 5…+25 0 С.

Основными оценочными показателями скоростных свойств автомобилей и автопоездов являются:

время разгона до заданной скорости;

скоростная характеристика «Разгон – выбег»;

скоростная характеристика «Разгон на передаче, обеспечивающей максимальную скорость».

Максимальная скорость автомобиля – это максимальная скорость, развиваемая на горизонтальном ровном участке дороги.

Определяется она путем измерения времени проезда автомобилем мерного участка дороги длиной 1 км. До выезда на мерный участок автомобиль на участке разгона должен достичь максимально возможной установившейся скорости.

Скоростная характеристика «разгон – выбег» представляет собой зависимость скорости от пути и времени разгона автомобиля с места и выбега до остановки.

Скоростная характери-стика «разгон – выбег»

а) по времени б) по пути; 2,3 – разгон 1,4 – выбег

Характеристикой «разгон – выбег» оценивается сопротивление движению автомобиля.

Скоростные характеристики «Разгон на передаче, обеспечивающей максимальную скорость» – это зависимости скорости автомобиля от пути и времени разгона при движении автомобиля на высшей и предшествующей передачах. Разгон начинается с минимально устойчивой для данной передачи скорости путем резкого нажатия до упора на педаль подачи топлива.

Скоростная характеристика «Разгон на высшей передаче».

а) по времени б) по пути

Время разгона на заданном участке (400м и 1000м ), а также время разгона до заданной скорости устанавливают обычно по характеристике «разгон – выбег».

Для грузовых автомобилей заданной скоростью является 80 км/час, а для легковых – 100 км/час.

Оценочным показателем тяговых свойств является максимальный угол подъема, преодолеваемого автомобилем с полной массой при движении по сухому твердому ровному покрытию на низшей передаче в КП и РК.

В соответствии с ГОСТ В 25759-83 «Автомобили многоцелевого назначения. Общие технические требования» – максимальный угол подъема для полноприводных автомобилей должен быть – 30 0 С.

Данный показатель одновременно является одним из оценочных показателей проходимости автомобиля.

Косвенным параметром, в значительной степени определяющим уровень тяговых свойств автомобиля, является удельная мощность.

Удельная мощность – это отношение максимальной мощности двигателя к полной массе автомобиля или автопоезда:

где — максимальная мощность двигателя, кВт;

— масса соответственно автомобиля и прицепа, т.

Удельная мощность как показатель характеризует энерговооруженность автомобиля или автопоезда. Особенно важен данный показатель при сравнении между собой автомобилей различного типа, как участников единого транспортного потока, в частности, автомобильных колонн.

Для легковых автомобилей удельная мощность колебается в пределах 40 – 60 кВт/т, для грузовых колесных машин – 9,5 – 17,0 кВт, для автопоездов – 7,5 – 8,0 кВт/т.

Оценочные характеристики тягово – скоростных свойств автомобилей определяются в ходе испытаний или могут быть получены в ходе выполнения тяговых расчетов.

Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет

Источник