3 Расчет тяговой динамики и топливной экономичности автомобиля

3.1 Определение полной массы автомобиля и распределение её по осям

Полная масса автомобиля определяется по следующей зависимости:

m = m_a+(75+m_б)×n+m_г, (1)

где m_a – снаряженная масса автомобиля, кг;

m_б – масса багажа, кг;

n – число пассажиров, включая водителя;

m_г – грузоподъемность автомобиля, кг;

Для заданной модели легковых автомобилей m_б = (10-16) кг на каждого человека, при этом грузоподъемность не учитывается (m_г = 0).

Для заданной модели легковых автомобилей повышенной проходимости m_б = 25кг.

В проектных расчетах снаряженная масса m_a автомобилей определяется следующим образом.

Легковые автомобили, автобусы:

m_a = k_и × n, (2)

где k_и – коэффициент использования веса, кг/пассажира.

Грузовые автомобили:

m_a = k_с × m_г, (3)

где k_с – коэффициент снаряженного веса.

Значения k_с и k_и приведены в таблицах 1,2,3.

Таблица 2 – Значения k_и для легковых автомобилей

n, пассаж.	4	5	7	8
kи кг/пассаж.	250	285	355	375

Таблица3 – Значения k_и для автобусов

n, пассаж.	10	30	50	7	90
kи кг/пассаж.	168	145	130	100	70

Таблица 4 – Значения k_с для грузовых автомобилей

mг, кг	1000	2000	4000	6000	8000	10000
kс, кг/кг

У легковых автомобилей и автобусов вес распределяется между передней и задней осями примерно поровну. У грузовых автомобилей на переднюю ось при полном использовании грузоподъемности приходится (20-30)% нагрузки, на заднюю ось (оси) соответственно (70-80)%.

3.1.1 Пример расчета полной массы автомобиля ВАЗ-21120 и распределения её по осям

Полная масса автомобиля ВАЗ-21120 определяется по следующей зависимости:

m = m_a + (75+m_б)×n + m_г

где m_a – масса автомобиля без нагрузки, кг;

m_a = 1080кг;

m_б – масса багажа, приходящаяся на одного пассажира, кг;

m_б = (10-16) кг на одного пассажира;

m_г в расчетах для легкового автомобиля не учитывается;

n – число пассажиров, включая водителя.

m = 1080+(75+16)×5= 1535 кг

Распределение нагрузки по осям принимаем по 50%.

m₁ = m₂ = 1535/2 = 767,5 кг

3.2 Расчет координат центра тяжести автомобиля

Расчет координат центра тяжести автомобиля производится по формулам:

а = m₂×L/m; (4)

b = m₁×L/m, (5)

где a, b – соответственно, расстояния от передней оси и задней оси до центра тяжести автомобиля, м;

L – база автомобиля, м;

m₁, m₂ – соответственно масса автомобиля, приходящаяся на переднюю и заднюю оси, кг;

m – полная (максимально разрешенная) масса автомобиля, кг.

Высота центра тяжести над поверхностью дороги принимается для легковых автомобилей:

h = 0,25L м – для переднеприводных;

h = 0,30L м – для заднеприводных.

Для грузовых автомобилей высота центра тяжести принимается в пределах:

h = (0.25 – 0.3)L, м.

3.2.1 Пример расчета координат центра тяжести для автомобиля ВАЗ-21120

Расчет координат центра тяжести производится по формулам:

а = m₂×(L/m),

b = m₁×(L/m),

где a, b – соответственно расстояние от передней и задней осей до центра тяжести автомобиля, м;

L = 2,460 м – база автомобиля;

m₁, m₂ – соответственно масса автомобиля, приходящаяся на переднюю и заднюю оси, кг.

Высота центра тяжести принимается в пределах:

h = 0,25L – для переднеприводных автомобилей;

h = 0,30L – для заднеприводных автомобилей.

h = 0.25×2,460 = 0,615 м.