ATS_-_kafedra_avtomobili_2008

Из уравнения (6.1):

RZ1 Ga b jЗ hgg L ;

RZ2 Ga a jЗ hgg L .

Если принять jЗ=φхg - при торможении с полным

По этим формулам можно рассчитать нормальные реакции при торможении в заданных дорожных условиях.

т.е. соотношение тормозных сил должно быть такое же, как соотношение нормальных реакций, а сами силы:

Нетрудно заметить, что требуемые тормозные силы зависят от φХ, который в эксплуатации изменяется в широких пределах (φХ = 0.1...0.8).

Пользуясь этими формулами, можно рассчитать и построить зависимость РТОР2=f(РТОР1). Ее вид представлен на рис. 6.2.

32

Анализ этой зависимости позволяет установить, что для каждого коэффициента сцепления в диапозоне его возможного изменения существует определенное соотношение РТОР1/РТОР2, причем по величине для каждого φХ разное. Если тормозная система может обеспечить эту зависимость, то это будет идеально. Самые простые тормозные системы без регулятора обеспечивают

постоянное соотношение РТОР1/РТОР2.

Если при торможении первыми заблокируются задние колеса, а передние еще не дойдут до предела по φХ - у автомобиля начнется занос, причем последний является развивающимся процессом, так как при увеличении курсового угла увеличивается поворачивающий момент.

Если при торможении заблокируются первыми передние колеса, автомобиль потеряет управляемость, но увеличения курсового угла в процессе торможения не будет. Поэтому второй вариант предпочтительнее.

Из графика рис. 6.2 видно, что если ординаты прямой, соответствующие РТОР2, находятся ниже идеальной кривой, то будет обеспечен второй вариант - первыми заблокируются колеса передней оси. Ясно, что при, φХ = 0,8 это будет соответствовать всему возможному диапазону изменения Х, а если взять, например, φХ = 0,6, то при силе РТОР1, большей чем соответствующая величина при φХ = 0,6, на колесах второй оси должна развиваться сила большая, чем при φХ = φХMAX, а следовательно, они заблокируются первыми.

Однако выбор линейной зависимости РТ1/РТ2 при φХ = 0,8 увеличивает недоиспользование возможного сцепления колеса с дорогой в целом. Недоиспользование сцепления можно оценить по

рассчитав значение при обычной и идеальной тормозных системах.

Для уменьшения недоиспользования сцепления колеса с дорогой применяют регулятор тормозных сил, изменяющий соотношение РТ1/РТ2 в зависимости от веса автомобиля и интенсивности торможения.

6.2. Построение тормозной диаграммы и расчет тормозного пути

Тормозной путь и установившееся замедление при экстренном торможении можно определить по формулам [1]:

33

где tC - время срабатывания тормозного привода; tH - время нарастания замедления;

V 0 - начальная скорость торможения автомобиля;

g=9,81 м/с2 - ускорение свободного падения.

Временем tC называют промежуток времени от начала торможения до момента времени, при котором замедление j АТС становится больше нуля. Это время, необходимое для перемещения элементов тормозного привода на величину зазоров, имеющихся между ними в нерабочем положении, нарастания давления жидкости или воздуха в трубопроводах и рабочих аппаратах привода, необходимого для преодоления усилий возвратных пружин колодок и перемещения колодок до соприкосновения их фрикционных накладок с тормозным диском или барабаном. Время tC зависит от типа тормозного привода и тормозных механизмов, технического состояния тормозной системы. В общем случае tC может выступать одним из критериев совершенства конструкции, а также показателем технического состояния АТС.

У технически исправной тормозной системы с гидроприводом и дисковыми тормозными механизмами tC = 0,05...0,07 с, с барабанными тормозными механизмами tC = 0,15...0,20 с, у системы

спневмоприводом tC =0,2...0,4 с.

Смомента соприкосновения фрикционных элементов тормозных механизмов замедление увеличивается от нуля до значения, соответствующего установившемуся значению сил, приводящих в действие тормозные механизмы, или установившемуся давлению рабочего тела тормозного привода.

Время tH, затрачиваемое на этот процесс, называют временем нарастания замедления. Оно зависит от конструктивных и

эксплуатационных факторов. Определяющую роль на величину tH оказывает техническое состояние тормозной системы,

следовательно, tH является диагностическим параметром, т.е. по нему можно судить о техническом состоянии тормозной системы.

На величину тормозного пути и установившегося замедления оказывает влияние состояние дорожного покрытия, в зависимости от которого φХ меняется от 0,1 до 0,8.

34

6.3. Методические указания

На практическом занятии рекомендуется провести расчет для двухосного автомобиля зависимости тормозной силы на колесах задней оси РТОР2 от тормозной силы на колесах передней оси РТОР1, провести анализ процесса торможения автомобиля по полученной зависимости, построить тормозную диаграмму.

Расчет проводить для одного автомобиля в разных состояниях (груженый и негруженый).

Построить тормозную диаграмму при торможении АТС для разных значений φХ и рассчитать тормозной путь.

6.3.1. Исходные данные Высоту центра масс принимают равной высоте погрузочной

площадки для грузовых автомобилей и диаметру колеса для легковых.

φХ принимаются: для распределения тормозных сил - 0,2; 0,4; 0,6; 08; для построения тормозной диаграммы - 0,6; 0,7; 0,8.

Начальная скорость торможения (км/ч): для легковых АТС - 80; для грузовых - 60.

tH выбирается согласно конструкции автомобиля:

0,2 с - легковые автомобили; 0,4 с – грузовые автомобили с гидроприводом; 1,5 с – грузовые автомобили с пневмоприводом; 1,2 с - автобусы.

Для тормозной системы без регулятора:

35

б) тормозная диаграмма

1.Рассчитываем ST и jуст для трех значений φХ по формулам

(6.5), (6.6);

2.Заполняем таблицу и строим тормозную диаграмму. Тормозная диаграмма разбивается на три части и для каждой

части нужно рассчитать j и скорость.

1часть (tC - срабатывание тормозного привода):

j = 0; V1 V0 const .

2часть (tH - нарастание давления в тормозном приводе):

j нарастает от 0 до jуст;

t принимается от 0 до tH.

3 часть (tЗ - торможение с установившимся замедлением):

формулам (6.7), (6.8). На рис. 6.4 показана зависимость ST =f(φХ).

36

7. ТОПЛИВНАЯ ЭКОНОМИЧНОСТЬ

Цель практического занятия № 7 - овладение студентами практическими методами определения показателей топливной экономичности АТС в различных эксплуатационных условиях.

7.1. Общие сведения

Практическое занятие состоит в определении путевого расхода топлива Qs при заданных условиях движения, а также в оценке влияния на расход топлива различных эксплуатационных и конструктивных факторов.

7.2. Расчет путевого расхода топлива

В общем случае уравнение расхода топлива имеет вид:

где ρT - плотность топлива.

Для бензина ρT =0,75 г/см3; для дизельного топлива ρT =0,82 г/см3;

37

ge - удельный эффективный расход топлива двигателя, г/кВтч. Обычно при расчете путевого расхода топлива принимают, что

движение равномерное, т.е. Nи=0.

Зависимость ge=f(Ne,n) обычно отсутствует. В этих случаях для определения ge пользуются приближенными методами.

И.С. Шлиппе предложил формулу:

при И=100%: gemin=260-310 г/(кВтч) - карбюраторные ДВС, gemin=195-230 г/(кВтч) - дизельные и впрысковые ДВС;

КИ - коэффициент, учитывающий зависимость ge от коэффициента использования мощности:

двигателей: А=1,7; В=2,63; С=1,92; для карбюраторных: А=2,75;

В=4,61; С=2,58.

КЧ - коэффициент, учитывающий зависимость ge от частоты

Для всех типов двигателей: А'=1,23; В'=0,792; С'=0,56. Коэффициент использования мощности можно определить из

Мощность двигателя определяется из аппроксимирующего уравнения (см. занятие № 1), в котором постоянные коэффициенты либо задают, либо принимают из лабораторной работы № 1.

Таким образом, используя вышеизложенные рекомендации, можно определить Q, по формуле (7.1) в зависимости от скорости движения, конструктивных параметров, а также степени загрузки АТС.

7.3. Методические указания

Студентам предлагается построить зависимость путевого расхода топлива от скорости движения и дорожного сопротивления и провести анализ влияния этих факторов на топливную экономичность.

38

7.3.1. Исходные данные Расчет путевого расхода топлива ведется для заданного

автомобиля с полной массой, в диапазоне скоростей от минимальной до максимальной на передаче, на которой достигается максимальная скорость для трех значений дорожного сопротивления:

ψ1=0,01, ψ3=0,8Dmax(на заданной передаче), ψ2=0,5(ψ1+ ψ3).

7.3.2. Порядок расчета

1.Берутся значения ni и скорости из занятия № 4 для передачи, на которой достигается максимальная скорость автомобиля.

2.Находятся значения NД, NВ, Ne, NТ (занятия № 1 и 4).

3.Определяются Vmax при ψ1, ψ2, ψ3 - максимальной считается скорость, при которой:

NТ NД + NВ.

4.По формулам (7.5), (7.4), (7.3), (7.2) определяют ge.

5.По формуле (7.1) определяется QS.

6.Заполняется таблица и строится график (см. рис. 7.1).

39

управлению) и зависимости этих параметров от технических и эксплуатационных параметров автомобиля.

2. Оценить свойство поворачиваемости и влияние на него различных конструктивных и эксплуатационных факторов.

8.2. Расчет кругового поворота

Основными выражениями при определении кинематических параметров кругового поворота, необходимых для решения поставленных задач, являются:

формула радиуса поворота

где θ [рад] - угол поворота управляемых колес; δ1, δ2 - углы увода осей:

где m1, m2 - массы, приходящиеся соответственно на переднюю и заднюю оси автомобиля;

kПВ - коэффициент поворачиваемости kПВ m2 m1 .

k y 2 k y1

Во все расчетные формулы входят коэффициенты ky1 и ky2, зависящие от многих параметров. В проводимом расчете предлагается учесть и выявить степень влияния на коэффициенты ky1 и ky2 и на конечные параметры (показатели) поворота и соответствующих свойств два коэффициента коррекции в соответствии с формулой:

где qzi - коэффициент коррекции в зависимости от нагрузки; qTi - коэффициент коррекции в зависимости от продольной силы; i - ось автомобиля.

Коэффициент коррекции от нормальной нагрузки qzi

41