Схемы расчета динамической системы для оценки плавности хода автомобиля

Вопрос 11---- Определение полной массы легкового и грузового автомобилей

полная масса автомобиля — суммарная масса снаряженного автомобиля, полезной нагрузки, водителя и пассажиров. Оценка основных эксплуатационных качеств автомобиля. Указанные величины являются оценочными показателями.

Полную массу автомобиля можно представить следующим выражением.

Для грузовых автомобилей

где m_сн - масса снаряженного автомобиля или собственная масса, т.е. масса автомобиля в снаряженном состоянии без груза, водителя и пассажиров.

- коэффициент использования грузоподыемности

Она слагается из сухой массы автомобиля, заправки (топлива, жидкого смазочного
масла и охлаждающей жидкости), инструмента, принадлежностей, запасного колеса и обязательного оборудования

m_n - масса человека (75кг);

z- число мест пассажиров(2ч);

m_б - масса багажа. (5кг).

Следовательно:

Полная масса легкового автомобиля определяется из выражения:

m_а= m_б+ 80 * z ,

где z – число мест в салоне, включая водителя. Z=8.

m_а = 900 + 80 * 8 = 2800кг

Вопрос 26------ Оценочные показатели топливо-экономичности автомобиля

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

Снижение расходов топлива транспортными средствами является важным направлением деятельности автотранспортных предприятий всех уровней, так как расходы на топливо составляют свыше 15 % всех затрат на перевозки. Важно не только поддерживать высокую топливную экономичность автомобиля, но и организовать правильное хранение, транспортирование и раздачу топлива. В противном случае будут иметь место не только убытки в связи с прямыми потерями топлива, но и загрязнение окружающей среды, как продуктами неполного сгорания в ОГ автомобилей, так и просто нефтепродуктами.

Топливная экономичность автомобиля в значительной степени определяется такими показателями двигателя, как часовой расход топлива G_Tи удельный расход топлива g_e.

Основным показателем топливной экономичности автомобиля является расход топлива на 100 км пройденного пути (путевой расход) (Q_L).

Для оценки эффективности использование топлива при выполнении транспортной работы используют расход топлива на единицу транспортной работы (Q) — отношение фактического расхода топлива к выполненной транспортной работе.

Удельный расход топлива рассчитывается по формуле

где N_e — эффективная мощность двигателя.

Выразим N_eчерез уравнение мощностного баланса:

тогда

(6.1)

Часовой расход топлива оказывает влияние на величину путевого расхода:

(6.2)

где р_т — плотность топлива.

Выразив G_Т через g_e, получим:

(6.3)

Формула (6.3) называется уравнением расхода топлива. Согласно ГОСТ 20306—90 оценочными показателями топливной экономичности служат:

• Контрольный расход топлива (КРТ);

• Расход топлива в магистральном ездовом цикле на дороге (РТМЦ);

• Расход топлива в городском ездовом цикле на дороге (РТГЦД);

• Расход топлива в городском цикле на стенде (РТГЦ);

• Топливная характеристика установившегося режима двигателя (ТХ);

• Топливно-скоростная характеристика на магистрально-холмистой дороге (ТСХ).

Вопрос 41---- Определение силы вызывающей занос или опрокидывание автомобиля в поперечной плоскости.

Занос автомобиля при движении на повороте возможен тогда, когда центробежная сила Рц (см. рис. 142) достигнет значения, равного силе сцепления.

Из этого условия определяется предельная скорость движения автомобиля на повороте из условия бокового заноса

υа=11,3√φR км/ч, где φ — коэффициент сцепления шип с полотном дороги.

Боковой занос обычно наступает раньше, чем опрокидывание. Схема, приведенная на рис. 142, не учитывает поперечного крена кузова.

Под действием силы Рц кузов наклоняется на угол 6—7°, происходит боковое смещение центра тяжести автомобиля и дополнительное изменение вертикальных реакций на правых и левых колесах.

Поэтому при учете крена кузова предельные скорости на повороте окажутся на 10—15% меньше значений, подсчитанных по приведенным выше формулам.

Рис.142. Схема сил, действующих на автомобиль при его движении на повороте

где Gа — полный вес автомобиля, кг; υ — скорость движения, м/сек; υa — скорость движения, км/ч; R — радиус поворота, т. е. расстояние от центра поворота до середины задней оси, м.

Опрокидывание автомобиля произойдет, когда опрокидывающий момент центробежной силы Рц (на плече h) равен или больше воастанавливающего момента от веса автомобиля Ga (на плече B/2).

Из этого условия определяется предельная скорость движения автомобиля на повороте по условию опрокидывания

где R — радиус поворота, м; В — колея автомобиля, м.

Особую опасность для опрокидывания на ляет случай смещения груза в одну сторону.

Если,напрмер, автомобиль-цистерна движется прямолинейно, то центр тяжести С (рис. 143, а) жидкого груза располагается на продольной оси автомобиля на высоте h1 от поверхности дороги. При движении на повороте центр тяжести жидкого груза сместится в сторону (рис. 143, б ). Теперь вес автомобиля Ga, препятствует опрокидыванию, действует уже на плече х, меньшем В/2, а центробежная сила Рц, вызывающая опрокидывание, приложена на плече h2, большем плеча h1.

Рис. 143. Движение автомобиля-цистерны: а — прямолинейное; б — на повороте

Для автобусов большое значение имеет воздействие стоящих пассажиров, которые на повороте и при торможении подвержены значительным перемещениям под действием сил инерции.

Схемы расчета динамической системы для оценки плавности хода автомобиля

При построении основной эквивалентной колебательной системы для определения собственных частот подрессоренных масс, характеризующих плавность хода автомобиля, достаточно отразить в ней только факторы, вызывающие линейные перемещения и угловые перемещенияφ подрессоренной массы, и рассматривать ее без учета влияния неподрессоренных масс, демпфирования и возмущающих факторов. При рассмотрении принимаем, что автомобиль симметричен относительно продольной плоскости, поэтому рассматриваем плоскую модель:

П одрессоренной частью автомобиля являются все его элементы, масса которых передается упругими элементами подвески (кузов, рама). Те элементы, масса которых не передается через упругие элементы подвески, называютнеподрессоренными элементамиавтомобиля (колеса в сборе, детали направляющих устройств, включая неподрессоренные мосты, часть массы упругих элементов и амортизаторов).

Для составления уравнения движения системы используем уравнение Лагранжа. Кинетическую и потенциальную энергии рассматриваемой системы определим по формулам:

; (11.1)

, (11.2)

где – подрессоренная масса; и – приведенная жесткость передней и задней подвесок соответственно; ρ– радиус инерции подрессоренной массы автомобиля.

Приведенную жесткость передней и задней подвесок соответственно, рассчитывают по формулам:

; (11.3)

, (11.4)

где и – жесткость упругих элементов передней и задней подвесок соответственно; и – жесткость шин передних и задних колес соответственно.

Дифференцируя систему уравнений (11.1), (11.2) по обобщенным координатам и подставляя значения производных в уравнение Лагранжа, получим систему дифференциальных уравнений вертикальных и продольно-угловых колебаний:

; (11.5)

, (11.6)

Подрессоренные массы автомобиля совершают низкочастотные колебания с частотой, ГЦ:

где f_ст – статический прогиб рессор, м;

Плавность хода легковых автомобилей считается удовлетворительной, если υ_н = 0,8…1,3 Гц; грузовых автомобилей и городских автобусов - ʋ_н= 1,3…1,8 Гц; междугородних автобусов - υ_н = 0,7…1,35 Гц.

Вычисляя значения ʋ_н для автомобиля, который проектируется, сравнивают полученные значения с указанными выше величинами.

Неподрессоренные массы мостов совершают высокочастотные колебания, обусловленные жесткостью шин, с частотой, Гц:

где – суммарная жесткость шин, Н/м;

m_M – масса моста, Н.

Кроме свободных колебаний автомобиль совершает вынужденные колебания с частотой, Гц:

где V – скорость автомобиля, м/с;

S – длина волны неровности дороги, м.

Дата добавления: 2018-02-28; просмотров: 313; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

Мы поможем в написании ваших работ!