Тема № 4. Построение динамической характеристики автомобиля

Цель: приобрести знания для построения скоростной характеристики двигателя.

Состав задания:

1. Определение динамического фактора.

2. Построение динамической характеристики.

Расчетная часть.

Динамической характеристикой называется зависимость динамического фактора от скорости движения автомобиля на различных передачах.

Динамическим фактором D автомобиля называется отношение разности тяговой силы и силы сопротивления воздуха к весу автомобиля и определяется по формуле:

					(4.1)
где	FТ		–	сила тяги на ведущих колёсах, Н;
	FW		–	сила аэродинамического сопротивления воздуха, Н;
	Gа		–	вес автомобиля, Н.

Сила тяги на ведущих колёсах (Н) определяется по формуле:

					(4.2)
где	Те		–	текущее значение крутящего момента двигателя, Н·м (по данным скоростной характеристики двигателя);
	iтр		–	передаточное отношение трансмиссии;
	ηтр		–	КПД трансмиссии;
	rк		–	радиус качения колеса, м.

Радиус качения колеса в расчётах принимается из следующей зависимости:

					(4.3)
где	rс		–	статический радиус колеса, м;
			–	коэффициент деформации катящегося колеса ( = 0,9…0,95).

Коэффициент полезного действия трансмиссии учитывает потери мощности в трансмиссии и определяется по формуле:

						(4.4)
где				–	к.п.д. цилиндрических пар шестерён ( = 0,985);
				–	к.п.д. конических пар шестерён ( = 0,975);
	n1, n2			–	число пар соответственно цилиндрических и конических пар шестерён;
				–	к.п.д., учитывающий потери мощности на холостом ходу, ( = 0,96).

Сила сопротивления воздуха (Н) определяется по формуле:

					(4.5)
где	кw		–	коэффициент обтекаемости, Н·с2/м4 (для легковых автомобилей кw = 0,2…0,35 Н·с2/м4; для грузовых автомобилей кw = 0,6…0,75 Н·с2/м4);
	S		–	лобовая площадь автомобиля, м2.
	Vа		–	скорость движения автомобиля, м/с.

Лобовая площадь автомобиля (м²) определяется по формуле:

• для легкового автомобиля

(4.6)

• для грузового автомобиля

					(4.7)
где	В		–	габаритная ширина автомобиля, м;
	Н		–	габаритная высота автомобиля, м.

Частота вращения коленчатого вала соответствующая определённой скорости движения автомобиля определяется по формуле:

(4.8)

Динамическая характеристика строится на всех передачах. Результаты расчётов сводятся в табл. 10.

Таблица 10

Данные для построения динамической характеристики автомобиля

Vа, м/с	Показатели
	n, мин-1	Те, кН·м	FТ, кН	FW, кН	D
Vа = 0
…
Vа max

По полученным точкам, приведённым в табл. 10, строится динамическая характеристика автомобиля (см. рис. 9).

Рисунок 9. Динамическая характеристика автомобиля

На низших передачах динамический фактор больше чем на высших из-за увеличения тяговой силы и уменьшения силы сопротивления воздуха.