1.2. Построение тяговой характеристики автомобиля

Тяговая характеристика автомобиля представляет собой зави­симость силы тяги на ведущих колесах автомобиля от скорости его движения на всех передачах, т.е.

P_т = f(V_a, i_к),

где Р_т – сила тяги на ведущих колесах; V_а – скорость движения ав­томобиля; i_к - передаточное число к-й передачи коробки передач.

Очевидно, что для автомобилей со ступенчатой трансмиссией график тяговой характеристики будет представлять семейство кри­вых, число которых равно числу ступеней коробки передач.

Сила тяги P_тi, кН, на ведущих колесах определяется из уравне­ния

.

Здесь r_к - радиус качения колеса, м.

r _k = (D /2 + χ∙ В∙λ)∙0,0254 = (9/2 +0,8∙20∙0,85) = 0,41 м .

где χ = 0,8 – соотношение между высотой и шириной профиля шины; λ = 0,085 – коэффициент деформации шины под воздействием нагрузки и крутящего момента; D = – диаметр шины, дюйм; B = 12 – ширина шины, дюйм. На автомобиль устанавливают колеса 9,00R20.

Значения M_ei берутся из внешней скоростной характеристики двигателя.

Передаточное число главной передачи определяется по формуле

,

где i_кmin, i_pmin – соответственно минимальное передаточное число коробки передач и дополнительной коробки.

Передаточное число первой передачи находится из условия преодоления АТС максимального дорожного сопротивления, характеризуемого коэффициентом ψ_max, указанным в задании:

.

Найденное число i₁ проверяют по условию сцепления ведущих колес с дорогой:

,

где φ – коэффициент сцепления (φ=0.62), выбирается по за­данию; m₂ – коэффициент, учитывающий перераспределение масс, приходящихся на оси при трогании (т₂=1.20 - для задних ведущих колес).

Принимаем i₁= 7.4.

Передаточные числа промежуточных ступеней определяются из условия

,

где n – число ступеней передач коробки, не считая передачу заднего хода: к - порядковый номер рассчитываемой передачи; i_высш – значение передаточного числа высшей передачи.

i₂= 4.48; i₃ = 2.72; i₄ = 1.64; i₅ = i_высш = 1.

1.3. Построение динамической характеристики и графика ускорений автомобиля

Значения динамического фактора определяются для выбранных скоростей АТС на всех передачах по зависимости

,

где P_тi сила тяги на k-й передаче при i-ом значении вращающего момента двигателя М_еi. Сила сопротивления воздуху

,

где V_i – скорость движения АТС при частоте вращения коленчатого вала двигателя на к-й передаче, определяется по формуле

.

Числовые значения возможных ускорений АТС на i-й передаче определяют по зависимости

,

где – коэффициент сопротивления качению колёс АТС при i-том значении скорости; f_o – коэффициент сопротивления качению, принимается согласно заданию; g = 9,81 м/с² – ускорение свободного падения; δ_вр – коэффициент учета вращающихся масс, определяемый по эмпирической зависимости для различных пере­дач

δ_вр = 1,04 + 0,04∙ i_к².

Для удобства расчетов следует заранее определить для каждой передачи константу

.

Результаты вычислений заносим в табл. 1.2.

По данным табл. 1.2 строим тяговую, динамическую характе­ристики и график ускорений автомобиля.

Таблица 1.2

	ei	94,20	141,30	188,40	235,50	282,60	329,70	376,80	423,90	471,00	518,10
	Mei	262,18	273,48	280,26	282,52	280,26	273,48	262,18	246,36	226,02	201,16
1-я передача	Vi,м/с	0,65	0,97	1,30	1,62	1,95	2,27	2,59	2,92	3,24	3,57
	Ртi,кН	34,28	35,76	36,65	36,94	36,65	35,76	34,28	32,21	29,55	26,30
	Рвi,кН	0,00	0,00	0,00	0,01	0,01	0,01	0,02	0,02	0,03	0,03
	Дi	0,37	0,39	0,40	0,40	0,40	0,39	0,37	0,35	0,32	0,29
	fi	0,02	0,02	0,02	0,02	0,02	0,02	0,02	0,02	0,02	0,02
	Ji,м/с2	1,08	1,13	1,16	1,17	1,16	1,13	1,08	1,01	0,92	0,81
2-я передача	Vi,м/с	1,07	1,60	2,14	2,67	3,21	3,74	4,28	4,81	5,35	5,88
	Ртi,кН	20,79	21,68	22,22	22,40	22,22	21,68	20,79	19,53	17,92	15,95
	Рвi,кН	0,00	0,01	0,01	0,02	0,03	0,04	0,05	0,06	0,08	0,09
	Дi	0,23	0,24	0,24	0,24	0,24	0,24	0,23	0,21	0,19	0,17
	fi	0,02	0,02	0,02	0,02	0,02	0,02	0,02	0,02	0,02	0,02
	Ji,м/с2	1,11	1,16	1,19	1,20	1,19	1,16	1,11	1,03	0,94	0,82
3-я передача	Vi,м/с	1,76	2,65	3,53	4,41	5,29	6,17	7,06	7,94	8,82	9,70
	Ртi,кН	12,60	13,15	13,47	13,58	13,47	13,15	12,60	11,84	10,86	9,67
	Рвi,кН	0,01	0,02	0,03	0,05	0,08	0,10	0,14	0,17	0,21	0,26
	Дi	0,14	0,14	0,15	0,15	0,15	0,14	0,14	0,13	0,12	0,10
	fi	0,02	0,02	0,02	0,02	0,02	0,02	0,02	0,02	0,02	0,02
	Ji,м/с2	0,88	0,92	0,94	0,95	0,94	0,91	0,87	0,80	0,72	0,62
4-я передача	Vi,м/с	2,91	4,36	5,82	7,27	8,73	10,18	11,64	13,09	14,55	16,00
	Ртi,кН	7,64	7,97	8,17	8,23	8,17	7,97	7,64	7,18	6,59	5,86
	Рвi,кН	0,02	0,05	0,09	0,14	0,21	0,28	0,37	0,47	0,58	0,70
	Дi	0,08	0,09	0,09	0,09	0,09	0,08	0,08	0,07	0,07	0,06
	fi	0,02	0,02	0,02	0,02	0,02	0,02	0,02	0,02	0,02	0,02
	Ji,м/с2	0,56	0,58	0,60	0,60	0,59	0,56	0,52	0,47	0,41	0,33
5-я передача	Vi,м/с	4,80	7,20	9,60	11,99	14,39	16,79	19,19	21,59	23,99	26,39
	Ртi,кН	4,63	4,83	4,95	4,99	4,95	4,83	4,63	4,35	3,99	3,55
	Рвi,кН	0,06	0,14	0,25	0,39	0,56	0,77	1,00	1,27	1,57	1,90
	Дi	0,05	0,05	0,05	0,05	0,05	0,04	0,04	0,03	0,03	0,02
	fi	0,02	0,02	0,02	0,02	0,02	0,02	0,02	0,02	0,02	0,02
	Ji,м/с2	0,29	0,30	0,30	0,29	0,27	0,24	0,20	0,14	0,08	0,00

Рис. 1.2 Тяговая характеристика АТС

Рис. 1.3 Динамическая характеристика АТС

Рис. 1.4 График ускорений АТС