Главная Обратная связь

Дисциплины:






Скорость и безаварийная эффективность автомобиля



Согласно формулам (3.5) – (3.9) мгновенная действительная скорость автомобиля (3.2) имеет прямую зависимость с его эффективностью. Однако согласно ч.2 п.10.1 ПДД РФ "При возникновении опасности для движения, которую водитель в состоянии обнаружить, он должен принять возможные меры к снижению скорости, вплоть до остановки транспортного средства". Поэтому водитель, непрерывно оценивающий уровень опасностей дорожной обстановки, вынужден визуально измерять динамичные продольные расстояния (дистанции) Dx до обнаруженных опасностей, сопоставлять их или дальность видимости Lв с остановочным путем

, (1.14)

заблаговременно выбирать индивидуально-безаварийную скорость υа, за нормированное время реакции водителя τр и время своей неосторожной задержки τз начинать экстренно тормозить с запаздыванием рабочей тормозной системы τс и временем нарастания замедления τн, нормированным ГОСТ Р 51709-2001 во времени срабатывания рабочей тормозной системы

τср = τс + τн . (1.15)

Нормированное ВНИИ судебных экспертиз время реакции водителя τр имеет пять значений (0,6; 0,8; 1,0; 1,2 и 1,4)с, а время неосторожной задержки τз , обычно не включаемое в формулы остановочного пути, зависит только от водителя, не знающего ту грань безопасности, после которой он попадает в критические или аварийные ситуации. Поэтому после контраварийной подготовки большая часть обучаемых становятся более осторожными. Многое неизвестное стало понятным, и, нажимая на тормозную педаль, поворачивая рулевое колесо или прибавляя обороты, они всегда знают, чем это кончится на дороге» [5, с.351] и реализует безаварийную эффективность автомобиля.

Тягово-тормозной паспорт автомобиля

Расчет и построение внешней скоростной характеристики

Двигателя

При значениях максимальной мощности двигателя =78,5 кВт при частоте вращения коленчатого вала =4000 мин-1 и максимального крутящего момента =0,221 кН∙м при частоте вращения коленчатого вала =2500 мин-1 определяем:

- мощность при максимальном крутящем моменте

=0,105 =0,105∙0,221∙2500=58,01 кВт

- крутящий момент при максимальной мощности

= = =0,187 кН∙м

- коэффициенты приспособляемости к допустимой кратковременной перегрузке

= 1,182

и уменьшению угловой скорости

= =4000/2500=1,6

а также коэффициенты

a= = =0,676

B= = =1,62

C= B/2=1,6∙1,62/2=1,296

На листе формата А4 строим поле внешней скоростной характеристики двигателя, имеющей в начале координат нулевые значения n (горизонтальная шкала), и (левая шкала), и gе (правая шкала), по значениям и .



Таблица 2.1. Расчетная внешняя скоростная характеристика двигателя:

n, мин-1 nxx n< n > n< n>
, кВт 14,447 35,314 58,013 66,465 73,41 78,5 64,575
,кН∙м 0,172 0,204 0,221 0,211 0,2 0,187 0,123
ge, гр/кВт∙ч 298,59 275,67 260,26 258,24 260,26 295,9
ηe 0,274 0,297 0,314 0,317 0,314 0,304 0,277
, кг/ч 4,314 9,735 15,098 17,164 19,106 21,117 19,108
n/ 0,2 0,413 0,625 0,75 0,875 1,25
1,11 1,025 0,968 0,96 0,968 1,1
 

 

= [а+В(n/ ) - C ]

в которой значения коэффициентов

а+В+С=0,676+1,62-1,296=1

= 0,187[0,676+1,62(800/4000) – 1,296(800/4000)2 ]0,97 =0,172 кНм

=0,187[0,676+1,62 (1650/4000) – 1,296 (1650/4000)2 ]0,97 = 0,204 кНм

= 0,187[0,676+1.62 (3000/4000) – 1,296 (3000/4000)2 ]0,97 =0,211 кНм

=0,187[0,676+1,62 (3500/4000) – 1,296 (3500/4000)2 ]0,97 =0,2 кНм

=0,187[0,676+1,62 (5000/4000) – 1,296 (5000/4000)2 ]0,97 =0,123 кНм

Мощность при крутящих моментах:

=0,105

= 0,105∙0,172∙800=14,447 кВт

= 0,105∙0,204∙1650=35,314 кВт

= 0,105∙0,211∙3000=66,465 кВт

= 0,105∙0,2∙3500=73,41 кВт

= 0,105∙0,123∙5000=64,575 кВт

Используя ряд дискретных значений

n/ 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0 1,1
1,03 0,99 0,97 0,96 0,96 0,97 1,00 1,04

и ряд подобных отношений n/ в таблице 2.1, определяем методом интерполяции (экстраполяции) значения коэффициента и удельного расхода топлива:

ge,n= ge,N

ge,800 = 1,11∙269 = 298,59 г/кВтч ge,3000 = 0,96∙269 = 258,24 г/кВтч

ge,1650 = 1,025∙269 = 275,67 г/кВтч ge,3500 = 0,968∙269 = 260,26 г/кВтч

ge,2500 = 0,968∙269 = 260,26 г/кВтч ge,5000= 1,2∙269 = 295,9 г/кВтч

Часовой расход топлива:

GТ,n = ge,n∙ Nе,n10-3

GТ800=298,59 ∙14,447∙10-3 = 4,314 кг/ч GТ3000=258,24∙66,47∙10-3=17,164 кг/ч

GТ1650 =275,67∙35,31∙10-3=9,735 кг/ч GТ3500=260,26∙73,41∙10-3=19,106 кг/ч

GТ2500=260,26∙58,013∙10-3=15,098 кг/ч GТ4000=269∙78,5∙10-3=21,117 кг/ч

GТ5000=295,9∙64,58∙10-3= 19,108 кг/ч

При низшей теплоте сгорания топлива Нu =44 МДж/кг определяем эффективность КПД:

ηe.n=3600/ ge,n Hu

ηe800 = 3600/(298,59∙44) = 0,274 ηe3000 =3600/(258,24∙44) = 0,317

ηe1650 = 3600/(275,67∙44) = 0,297 ηe3500 =3600/(260,26∙44) = 0,314

ηe2500 = 3600/(260,26∙44) = 0,314 ηe4000 =3600/(269∙44) = 0,304

ηe5000 =3600/(295,9∙44) = 0,277

Все найденные, принятые и рассчитанные значения показателей таблицы 2.1 проверяем "на безошибочность" через их "принадлежность" кривым Ne = f(n), Me = f(n), GТ = f(n), ge = f(n) и ηe = f(n), находим и устраняем ошибки в найденных, принятых и расчетных значениях этих показателей созданного и эксплуатируемого автомобильного двигателя, как правило, малозависимого от шасси автомобиля – его трансмиссии, ведущих колес, несущей, управляющей, тормозной и других систем.

Таблица 2.3. Корректировка "выпавших" точек.

n , мин-1
Расчетные значения Скорректированные значения Расчетные значения Скорректированные значения
Ne , кВт 66,465 67,94 73,41 75,15
Me , кН∙м 0,211 0,216 0,2 0,204
ge , г/кВтч 258,24 262,81 260,26 261,394
GТ , кг/ч 17,164 17,854 19,106 19,976
ηe 0,317 0,315 0,314 0,312

 

 

Энергетическая эффективность автомобиля любого класса и транспортного назначения в самом общем виде описывается формулой (1.12), содержащей в правой части только десять показателей, среди которых сомножители ηe и ηвк имеют по два нулевых значения – при минимальной и максимальной загрузке, зависимой от трансмиссии, условий (ψ) и режима (j) дорожного движения.

Трансмиссия как трансформатор, распределитель и передаточный механизм вращательного движения от двигателя к ведущим колесам предназначена для согласования их скоростных характеристик, определяющих основные показатели назначения автомобиля – его мгновенную действительную скорость Vа , определяемую по формуле (1.2), и скоростной диапазон:

dV=Va,max/Va,min (2.1)

Это требуемое от автомобиля отношение его быстроходности к тихоходности превышает коэффициент приспособляемости двигателя ( ) в несколько раз и при вынужденно больших значениях nN и rк вынуждает конструктора задавать трансмиссии функцию понижающего трансформатора – ступенчатого, бесступенчатого или комбинированного.

В современных условиях мирового роста производства и приобретения автомобилей автоконструкторы стремятся передать основные операторские функции водителя "бортовому" компьютеру и в связи с этой тенденцией автоматизируют все системы управления автомобилем, в том числе его коробкой передач – традиционно – ступенчатым трансформатором вращательного движения, имеющим ряд передаточных чисел:

1. Арифметический ряд, обеспечивающий постоянное приращение скорости при разгоне (переходе с низших передач на высшие):

ΔVа = V2 – V1 = V3 – V2 =…= Vn – Vn-1 = const (2.2)

2. Геометрический ряд, обеспечивающий равенство отношений передаточных чисел коробки передач на смежных передачах:

(2.3)

3. Динамический ряд, обеспечивающий наибольшую интенсивность разгона неравенством:

q1 > q2 > …> qn (2.4)

4. Гармонический ряд , обеспечивающий тягачу постоянное приращение тягового усилия при переходе с высших передач на низшие:

ΔРкр = Рn – Pn-1 = …= Р2 – Р3 = Р1 – Р2 = const (2.5)

5. Мощностной ряд, обеспечивающий наибольшее использование мощности двигателя на наиболее «ходовых» (часто используемых) передачах.

Мощность, подводимая (переносимая) двигателем к трансмиссии транспортного автомобиля, обычно равна мощности его двигателя Ne, а мощность трансформированная, распределенная и переносимая к ведущим колесам

(2.6)

и при больших значениях ведущих моментов Мв зависит от коэффициента продольного сцепления φхi каждого ведущего колеса с дорогой и коэффициента блокировки kб межколесного дифференциала.

Коэффициент блокировки как отношение момента трения внутри дифференциала к моменту на его корпусе (ведомом зубчатом колесе пары, в которую обычно встроен межколесный дифференциал), в обычных четырехсателлитных дифференциалах не превышает значения kδ < 0,1, равного допустимой ВСН 24-88 разности коэффициентов сцепления φхi по ширине проезжей части автомобильных дорог и улиц. Однако локальное оледенение проезжей части порождает разность коэффициентов сцепления левых и правых колес Δφх i >> kδи превращает трансмиссию в привод только одного ведущего колеса, имеющего наименьший коэффициент сцепления φхi

и скорость Vхв = Vа = 0 при удвоенной дифференциалом угловой скорости 2ωв.

При испытаниях автомобиля на стенде ведущие колеса вращают беговые барабаны и подводят к ним измеряемую мощность

, (2.7)

зависимую от полезной массы mг и полной массы автомобиля mа. При этом КПД двигателя, трансмиссии и ведущих колес автомобиля

(2.8)

можно измерить при разных значениях отношения mг/mа и определить зависимость КПД автомобиля (1.13) от перевозимой массы mг.

Если одновременно с измерением мощности Nδ, подводимой ведущими колесами к беговым барабанам, измерять эффективную мощность двигателя

, (2.9)

то при таком эксперименте можно определить произведение КПД

. (2.10)

Раздельное измерение этих КПД возможно только после весьма трудоемкой подготовки трансмиссии к измерению "входных" и "выходных" крутящих моментов и угловых скоростей. При эксплуатации автомобилей необходимо знать и всесторонне повышать их результирующий КПД (1.12).

При поверочном динамическом расчете автомобиля реальную сумму параллельных потоков мощности (2.6) заменяем одним потоком, подобным мощности Nδ в формуле (2.10), а КПД трансмиссии определяем расчетом по формуле:

, (2.11)

где ηц и ηк – соответственно КПД цилиндрических и конических пар зубча-

тых колес и подшипников их валов; принимаем ηц = 0,98 и

ηк = 0,97;

ηкш – КПД карданного шарнира; принимаем ηкш = 0,995;

k и l – число соответственно цилиндрических и конических пар зубчатых колес, через которые последовательно передается мощность к ведущим колесам; k=4 и l=1 определяем из кинематической схемы автомобиля;

mкш – число последовательных карданных шарниров; mкш=3 определяем из кинематической схемы автомобиля;

Nтр,о – мощность, теряемая в трансмиссии на холостом ходу, кВт; принимаем из интервала Nтр,о = (0,03…0,05) Ne,max = 3,14 кВт;

Ne – значения эффективной мощности согласно таблице 2.1, кВт.

На всех не прямых передачах постоянная часть формулы имеет значение

= 0,984∙0,97∙0,9953=0,789 ,

а на прямой передаче

= 0,98∙0,97∙0,9953=0,936

 





sdamzavas.net - 2019 год. Все права принадлежат их авторам! В случае нарушение авторского права, обращайтесь по форме обратной связи...