Всего на сайте:
282 тыс. 988 статей

Главная | Управление и эксплуатация транспортных средств

Построение тяговой характеристики автомобиля  Просмотрен 23

 

Тяговой характеристикой автомобиля называется графическое изобра- жение уравнения тягового баланса в координатах тяговая сила Fт (Fк) – скорость автомобиля Vа . Левая часть уравнения тягового баланса включает в себя движущую автомобиль тяговую силу на колесах Fт , а правая часть - все силы сопротивления его движению (Ff , Fa , Fwx , Fjx , Fcx )

Fт = Ff + Fa + Fwx + Fjx + Fcx . (78)

В развернутом виде это уравнение, согласно выражению (77), может быть представлено как

Те uтр hтр /rд = f Ga сosa + Ga sina +Wв Vwx2 + dj ma ax+Fcx .

Его левую часть можно представить еще более подробно, если выразить передаточное число трансмиссии через ее составляющие (uтр = uкп uдк uo , где uдк - передаточное число дополнительной коробки)

Fт = Те uкп uдк uo hтр / rд . (79)

Из соотношения (79) видно, что для получения всего многообразия значений тяговой силы на колесах Fт при построении тяговой характеристики автомобиля необходимо располагать предварительно полученной по замерам на испытательном стенде или построенной теоретическим путем (см. п. 1.4) внешней скоростной характеристикой его двигателя, знать коэффициент коррекции стендовых характеристик kc и коэффициент учета подкапотных потерь kп . Поскольку тяговая характеристика строится для всех ступеней коробки передач и на высшей передаче дополнительной коробки (если она имеется в трансмиссии), а также при наибольшем общем передаточном числе трансмиссии, необходимо знать передаточные числа коробки передач uкп, дополнительной коробки uдк и главной передачи uо . Кроме того, необходимо иметь данные по КПД трансмиссии hтр или уметь его определить расчетным путем, а также определить динамический радиус колес rд ведущей оси автомобиля.

Для привязки полученных при расчетах значений Fт к скорости движения автомобиля используется формула

Va = we rк / uкп uдк uo . (80)

Обычно тяговую характеристику автомобиля строят для условий движения с постоянной скоростью по дорогам без подъемов и спусков. Условно также считается, что воздушная среда неподвижна, т.е.

ветер отсутствует. Если использование автомобиля не предполагает его постоянную работу с прицепом, сила на крюке Fcx также приравнивается нулю.

Таким образом, в правой части уравнения тягового баланса (78) остаются только два члена:

Ff + Fwx = f Ga + Wв Va2 = f Ga + 0,5 сх rв Ах Va2 (81)

Следовательно, чтобы определить расчетным путем значения cилы сопротивления качению автомобиля Ff и силы сопротивления воздуха Fwx в зависимости от скорости его движения Va , необходимо знать полную массу ma или cилу тяжести Ga автомобиля, коэффициент сопротивления качению его шин f при движении по асфальтовому или бетонному шоссе, фактор обтекаемости Wв или коэффициент обтекаемости сх и габаритные размеры для вычисления площади миделева сечения Ах .

Пример. Построить тяговую характеристику автомобиля КамАЗ-5510, оснащенного шинами 240/70R22,5.

Исходные данные.

1. Внешняя скоростная характеристика двигателя показана на рис. 22.

Коэффициенты kс = 0,96 и kп = 0,96.

2. Полная масса автомобиля 14470 кг.

3. Передаточные числа трансмиссии: коробка передач u1 = 7,82; u2 = 4,03;

u3 = 2,50; u4 = 1,53; u5 = 1,00; главная передача uo = 5,40.

(Дополнительная коробка у данной модели автомобиля отсутствует).

4.Шины размерности 240/70R22,5. Коэффициент сопротивления качению

fo = 0,015 (при скорости до 60 км/ч), f = fo (1 + 0,0005Va2 ).

5.Коэффициент обтекаемости 0,95. Габариты поперечного сечения автомобиля

Вг = 2,01 м ; Нг = 2,63 м .

1-й этап решения: определение постоянных величин

1. rд = rст = 0,5 d + lz Dш Вш = 0,43 м [cм. п.

1.1, формула (2)].

2. hтр = 0,96 · ( 0,99)4 · 0,92 = 0,85 (см. п. 1.5 ).

3. Ах = 0,85 · 2,01 · 2,63 = 4,49 м2 [см. п. 1.7, формула (63)].

2-й этап: построение внешней скоростной характеристики двигателя,

установленного на автомобиле

Для построения этой характеристики с внешней скоростной характеристики двигателя, полученной в стендовых условиях (рис. 22), берутся несколько значений стендовой мощности Рест и стендового крутящего момента Тест при пяти-шести значениях угловой скорости вращения коленчатого вала wе , охва-тывающих равномерными интервалами весь рабочий диапазон двигателя (от wmin до wmax). По формулам (20) и (21) определяется мощность Ре и крутящий момент Те двигателя при установке его на автомобиль. Выбранные значения wе, соответствующие им значения Рест и Тест и вычисленные величины Ре и Те сводят в таблицу (см. табл. 4), по ним строят искомую характеристику двигателя.

Рис. 22. Внешняя скоростная характеристика дизеля КамАЗ
3-й этап: построение тяговой характеристики автомобиля КамАЗ –5510

Необходимая для построения тяговой характеристики тяговая сила Fт на ведущих колесах рассчитывается по формуле (70) при всех значениях передаточных чисел коробки передач uкп (см. исходные данные). Значения подкапотного момента двигателя Те , соответствующие выбранным для расчета угловым скоростям wе , берутся из табл. 4. Для каждой передачи по формуле (80) определяется соответствующая скорость движения автомобиля. Силы сопротивления движению Ff и Fwx рассчитываются с использованием составляющих формулы (81) при тех же скоростях движения Va , при которых были произведены расчеты Fт на высшей передаче в коробке передач.

Результаты расчетов сводятся в таблицу (см. табл. 4), с их использованием строятся графические зависимости Fт от Va на всех передачах в коробке передач, а также зависимость суммарной силы сопротивления Ff +Fwx от скорости движения автомобиля на высшей передаче (рис. 23).

Таблица 4

Предыдущая статья:Используя ранее выведенное соотношение (43), можно написать, что Следующая статья:Результаты расчетов внешней скоростной характеристики двигателя, установленного
page speed (0.0109 sec, direct)