Основные параметры автомобилей и автопоездов

Таблица 1

Параметры	Номер варианта
Параметры	1	2	3	4	5	6	7
Автомобиль (прототип)	МАЗ-531605-210	ЗИЛ-43273Н	ЗИЛ-433440	КамАЗ-4326	КамАЗ-43118	Урал-43206-41	Урал-532301
Тип двигателя	ЯМЗ-238Д	ММЗ Д-245.9	ЗиЛ-508.10	740.11-240	740.13-260	ЯМЗ-236Н	ЯМЗ-238Б
Масса автомобиля, кг	6000	5050	6665	8025	10400	7155	11550
Номинальная грузоподъемность, кг	5000	3000	3750	3275	10000	5920	10000
Полная масса прицепа, кг	5150	4500	5300	7000	12000	7000	12000
Колесная формула	4 4	4 4	6 6	4 4	6 6	4 4	8 8
Максимальная скорость на прямой передаче, км/ч	85	89	85	90	90	90	85
Площадь лобовой поверхности, , мм	2520 3050	2475 2810	2500 2975	2320 3100	2320 3150	2550 3065	2550 3190
Коэффициент обтекаемости, , кгс-с²/м⁴	0,05
Двигатель, тип	дизельный	дизельный	карбюр.	дизельный
Частота вращения при максимальной скорости, об/мин	2000	2400	3200	2200		2100	2000
Коэффициент приспособляемости двигателя по моменту,	1,2
Число передач	9	5		10		5	8
Передаточное число
главной передачи	6,59	6,73		6,53		6,7	7,32
коробки передач	10,08; 8,73; 6,13; 4,51; 3,50; 2,78; 1,75; 1,0; 0,795	7,44; 4,10; 2,29; 1,47; 1,00		7,82; 6,38; 4,03; 3,29; 2,50; 2,04; 1,53; 1,25; 1,00; 0,815		5,22; 2,90; 1,52; 1,00; 0,66	7,30; 4,86; 3,50; 2,48; 2,09; 1,39; 1,00; 0,71
Радиус колес, , м	0,675	0,43		0,63

а) б)

Рис.1. Внешняя скоростная характеристика двигателей ЯМЗ:

а) ЯМЗ-238Д и ЯМЗ2238Б; б) ЯМЗ-236М (кривая 1) и ЯМЗ-236Н (кривая 2)

а) б)

Рис.2. Внешняя скоростная характеристика двигателей КамАЗ:

а) КамАЗ-740.11 240; б) КамАЗ-740.13 260

а) б)

Рис.3. Внешние скоростные характеристики двигателей: а) ММЗ Д-245; б) ЗиЛ-130, предшественник ЗиЛ-508

Динамический фактор и динамические характеристики

Тяговый баланс автомобиля выражается уравнением:

, (1)
где – тяговая сила; – коэффициентом суммарного сопротивления дороги, , , – угол подъема автомобильных дорог, – коэффициент сопротивления качению; – вес автомобиля; – коэффициент учета вращающихся масс – в общем виде учитывает вращение массы маховика двигателя и колес автомобиля, так как влияние остальных вращающихся масс весьма мало; – ускорение автомобиля, м/с²; – ускорение силы тяжести ( 9,81 м/с²); – сила сопротивления воздушной среды (учитывается только для колесных машин).

Из выражения (1) следует, что

(2)

В этом уравнении разность представляет собой силу тяги, требуемую для преодоления всех внешних сопротивлений движению автомобиля, исключая сопротивление воздуха. Как видно, она пропорциональна весу автомобиля или, если автомобиль работает с прицепом, суммарному весу автопоезда. Поэтому отношение , характеризующее запас силы тяги, приходящийся на единицу веса автомобиля (автопоезда), может служить измерителем его динамических качеств. Указанное отношение называется динамическим фактором автомобиля и обозначается в дальнейшем буквой . Динамический фактор рассчитывают по формуле:

. (3)

В этой формуле крутящий момент двигателя М_к берут по внешней скоростной характеристике двигателя, снятой при полном открытии дроссельной заслонки, так как динамический фактор определяют при работе двигателя с полной нагрузкой.

Между динамическим фактором и параметрами, характеризующими сопротивления движению автомобиля, имеется следующая зависимость:

. (4)

Будучи удельным параметром, динамический фактор позволяет проводить сравнительную оценку динамических качеств различных автомобилей независимо от их грузоподъемности и веса.

Динамический фактор имеет разные значения, в зависимости от скоростного режима автомобиля – частоты вращения двигателя (его крутящего момента) и передачи, включенной в трансмиссии. Наглядное представление о значениях динамического фактора при работе автомобиля с различными скоростями на разных передачах дает график (рис. 4). Этот график называется динамической характеристикой автомобиля.

Рис. 4. Пример динамической характеристики автомобиля

Рассмотрим построение динамической характеристики. Если муфта сцепления и ведущие колеса не буксуют, то между скоростью , км/ч, движения автомобиля и частотой вращения , об/мин его двигателя существует известная зависимость:

. (5)

Пользуясь этим уравнением, определяем отдельно для каждой передачи, какова частота вращения двигателя при различных скоростях движения автомобиля. Затем по скоростной характеристике двигателя, снятой при полном открытии дроссельной заслонки, находим значения крутящих моментов ,соответствующие этим частотам вращения. Подставляя их в формулу (3) и сделав необходимые расчеты, получаем исходные данные для построения кривых динамического фактора. Сопротивление воздуха определяется по уравнению

, (6)
где – коэффициент обтекаемости; – площадь лобовой поверхности, , м².

На рисунке 4 показана динамическая характеристика грузового автомобиля с четырехступенчатой трансмиссией. Соответственно числу передач на характеристике нанесены четыре кривые динамического фактора. Номера передач указаны на кривых римскими цифрами. Чем ниже номер передачи, тем выше проходит кривая динамического фактора вследствие увеличения и уменьшения . С левой стороны кривые ограничиваются минимальной частотой вращения, при которой возможна работа двигателя, а с правой стороны – допустимой максимальной частотой вращения. Точки перегиба кривых соответствуют работе двигателя на максимальном крутящем моменте.

При помощи динамической характеристики можно решать различные задачи, возникающие при эксплуатации автомобиля. Рассмотрим некоторые случаи ее применения.

Пусть требуется определить, на каких передачах должен работать автомобиль в заданных дорожных условиях, характеризуемых величиной приведенного коэффициента дорожных сопротивлений, в случае равномерного движения и какие он при этом сможет развивать максимальные скорости. При установившемся движении динамический фактор автомобиля должен быть равен коэффициенту . Поэтому для ответа на поставленный вопрос поступаем следующим образом. Откидываем на оси ординат динамической характеристики ряд отрезков,изображающих в масштабе, принятом для динамического фактора заданные значения (на рис. 4 нанесены два таких отрезка). Допуская, что величина коэффициента при изменении скоростей движения сохраняет постоянное значение, проводим через вершины отложенных отрезков прямые, параллельные оси абсцисс, до пересечения в точках а и б с кривыми динамического фактора. Кривые, на которых располагаются точки пересечения, определяют искомые номера передач, а проекции этих точек на оси абсцисс указывают, чему соответственно равны возможные максимальные скорости движения и .

Определим по динамической характеристике, какие наибольшие дорожные сопротивления сможет автомобиль преодолевать, двигаясь на той или иной передаче с равномерной скоростью. Так как в этих случаях должны быть использованы максимальные запасы динамического фактора, то работа должна проводиться на режимах, соответствующих точкам перегиба кривых динамического фактора. Поэтому ординаты таких точек определяют искомые максимальные значения , … приведенного коэффициента дорожных сопротивлений, преодолеваемых автомобилем соответственно на первой, второй и следующих более высоких передачах. Полученные данные следует, однако, проверить с точки зрения возможности их реализации по условиям сцепления с дорогой, поскольку при построении динамической характеристики учитывались только тяговые качества автомобиля по двигателю.

Назовем динамическим фактором по сцеплению максимальное значение динамического фактора, ограничиваемое сцеплением ведущих колес с дорогой, и обозначим его через . Указанное значение динамического фактора получается при реализации максимально возможной по сцеплению в данных дорожных условиях касательной силы тяги . В соответствии с таким определением имеем:

. (7)

Для автомобиля с задними ведущими колесами

, (8)
где – коэффициент сцепления с дорогой; – коэффициент нагрузки задних колес.

Определим с помощью динамической характеристики величину углов подъема, которые автомобиль способен преодолевать в заданных дорожных условиях на разных передачах, и скорости, какие он при этом будет развивать. Для обычных дорог с их относительно небольшими уклонами допустимо принимать , поэтому при установившемся движении . Таким образом, если для заданных дорожных условий известен коэффициент сопротивления качению то, замерив величину динамического фактора в той или иной точке характеристики, находим по разности искомую величину допустимого подъема; передача и скорость, соответствующие взятой точке характеристики, определяют режим работы автомобиля при установившемся движении на данном подъеме.

Величина преодолеваемого подъема может быть повышена путем использования инерции автомобиля, так как, согласно уравнению (4) при замедленном движении .

Поэтому перед взятием подъема автомобилю нередко дают разгон для накопления кинетической энергии. Наибольший угол подъема, который может быть преодолен автомобилем с разгона, называется динамическим углом подъема. Величина его всегда больше угла подъема, определяемого по динамической характеристике для установившегося движения. Разница между ними тем больше, чем выше скорость, с которой автомобиль преодолевает подъем, и чем меньше длина подъема.

В справочные данные по автомобилям обычно включаются полностью или частично следующие показатели, определяемые из динамической характеристики:

1. максимальная скорость при установившемся движении в наиболее типичных для данного вида автомобиля дорожных условиях;

2. динамический фактор на прямой передаче при наиболее употребительной для данного вида автомобиля скорости движения (обычно берется скорость, равная половине максимальной);

3. максимальное значение динамического фактора на прямой передаче и соответствующее ему значение скорости;

4. максимальный динамический фактор на низшей передаче;

5. максимальные значения динамического фактора на промежуточных передачах.

Дата добавления: 2018-08-06; просмотров: 1259; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

⇐ Предыдущая 123 4 5 6 7 Следующая ⇒

Мы поможем в написании ваших работ!