Таблица 1.1

Краткая техническая характеристика АТС.

Таблица 1.2

Принятые значения коэффициентов.

*В примечании указать, откуда взята принятая величина коэффициента (ссылка на литературу).

2. Расчет и построение внешней скоростной характеристики двигателя. Оценка приспособляемости ДВС

3.1 Кинематическая схема трансмиссии автомобиля

Рис. 2.

3.2 Расчет КПД и передаточных чисел

Расчетные формулы (см. 3.1 и 3.2):

Коэффициент полезного действия (КПД) механической ступенчатой трансмиссии АТС можно определить по формуле:

(3.1)

где, кроме обозначенных в табл. 1.2:

КПД цилиндрической пары

КПД конической пары

- число работающих ( передающих крутящий момент) пар шестерен с цилиндрическими зубчатыми колесами при включении рассматриваемой передачи;

-количество конических пар шестерен;

-количество карданных шарниров.

Определяя количество элементов трансмиссии, необходимо учитывать степень их нагружения. Если элемент имеет 100% нагружение, то =1.

Если поток мощности разветвляется, то на участках с 50% нагружением два элемента считают за один (=0.5), т.п.

Передаточное число трансмиссии находят по формуле:

== (3.2)

где - частота вращения ведущих колес;

передаточное число коробки передач;

передаточное число главной передачи

-передаточное число дополнительных устройств, позволяющих изменить общее передаточное число трансмиссии, например - раздаточная коробка, колесный редуктор и др.

U_тр1=3,455·4,111=14,204

U_тр2=1,789·4,111=7,355

U_тр3=1,065·4,111=4,378

U_тр4=0,703·4,111=2,890

Расчётные данные по пункту 3 представлены в табл.3.

Таблица 3

Расчет КПД и передаточных чисел.

4. Расчет и построение тяговой характеристики АТС (для установившегося движения по горизонтальной местности)

Линейная скорость движения автомобиля, м/с:

м/с(4.1)

где - скорость движения АТС, км/ч.

Тяговая сила на ведущих колесах (касательная сила тяги), Н:

(4.2)

Сила сопротивления воздуха, Н:

, (4.3)

где -коэффициент обтекаемости; - плотность воздуха, кг/м³;

площадь лобовой поверхности, :

=- для легковых автомобилей; (4.4)

где -ширина колеи.

P_w=0,5·0,31·1,29·0,78·1,816·1,42·2,396²=2,309H

Сила сопротивления качению колес, Н:

,

где для радиальных шин (4.6)

f₀ =f_т

f_т=0,03

f_v=0,03·(1+(0,0216·2,396)²)=0,03008

P_f=0,03008·1300·9,81=383,61Н

Сила тяги по сцеплению (сила сцепления ведущих колес с дорогой) в продольном направлении, Н:

(4.8)

P_kц=0,4·690·9,81=2707,56 Н

где коэффициент сцепления колес с дорогой;

сила, прижимающая ведущие колеса к дороге (G_cц=R_z ведущая), Н;

m_i - масса, приходящаяся на ведущую ось, кг;

m _i = m₁ - для переднеприводных АТС;

P_kц(o)=ц_xЧm_o1Чg - сцепная сила ведущих колёс порожнего автомобиля.

P_kц(o)=0,4Ч590Ч9,81=2315,16 Н

Данные расчетов см. табл. 4, график - рис. 3.

Расчет показателей тяговой характеристики.

Таблица 4.

Продолжение таблицы 4.

*Расчеты выполнить для =1.

Тяговая характеристика автомобиля

Audi 100 Avant

(V=const, i=tgб=0)

Рис. 3.

Схема внешних сил действующих на АТС

при ________________________________ (по указанию преподавателя)

5. Расчет и построение динамического паспорта АТС

Динамический фактор автомобиля (коэф. динамичности по тяге):

,(5.1)

где : P_к и P_W из табл.4.

Расчеты сведены в табл. 5.

Динамический фактор по сцеплению

==0,4·0,531=0,2124(5.2)

где -коэффициент нагрузки ведущих колес:

=-для АТС классической схемы;

Масштаб шкалы следует выбрать из соотношения:

=(5.3)

где -цена деления шкалы D, мм;

-цена деления шкалы D₀, мм;

-снаряженная масса, кг;

-полная масса, кг.

Коэффициент сопротивления качению с учетом влияния скорости движения АТС -см. табл 4, динамический паспорт- рис. 5.

Таблица 5.

Расчет показателей динамического паспорта.

Динамический паспорт.

Рис. 5

6. Расчет и построение мощностной характеристики автомобиля

6.1 Установившееся движение АТС

Расчетные формулы:

Мощность, подведенная к ведущим колесам с ипользованием возможностей двигателя и трансмиссии, кВт:

N_к=N_е-N_тр=N_е·з_тр=19,965·0,913=18,23(6.1)

где: N_е - (см. табл. 2)

Мощность, теряемая на преодоление внешних сопротивлений при установившемся движении на горизонтальном участке дороги, соответственно, кВт:

(6.2)

(6.3)

где: P_f, P_w и v - (см. табл. 4)

Результаты расчетов см. табл.6.1. и 6.2., график - рис. 6.

Таблица 6.1

Расчет показателей мощностной характеристики автомобиля

Таблица 6.2

Расчет потерь мощности на преодоление внешних сопротивлений

Мощностная характеристика автомобиля

(V=const, i=0)

6.2 Анализ энергозатрат для общего случая движения

Уравнение мощностного баланса АТС для общего случая движения:

N_e=N_тр+N_f+N_w±N_б±N_j+N_пр= (6.2.1)

В частности:

, кВт-мощность, необходимая для преодоления подъёма; (6.2.2)

Где -продольный уклон дороги.

, кВт-затраты энергии на ускорение;

где -коэфициент учёта вращающихся масс; (6.2.3)

-передаточное число коробки.

При расчётах можно принять:

-для ведомых колёс;

-для ведущих колёс.

Возможные значения и , которое способно преодолеть АТС в разных случаях движения на рассматриваемой дороге, легко можно оценить, используя динамический паспорт:

, при V=const и Д<Д_ц;

, при i=0 (движение по равнине),

Где g=9.81 м/с²

Расчётные данные и графические зависимости по произведённому анализу см.табл.6.3, рис 12

Таблица 6.3

Анализ P_б и N_б

Таблица 6.4

Анализ P_j и N_j

Литература

1. Краткий автомобильный справочник. М., Трансконсалтинг, 1994 или др. издания.

2. Руководство по устройству и эксплуатации автомобиля

3. Литвинов А.С., Фаробин Я.Е. Автомобиль. Теория эксплуатационных свойств. М., Машиностроение, 1989.

4. Конотилов В.И. Автомобили, теоретические основы. Тюмень, ТюмГНТУ, 1999.

5. Иларионов В.А. Экспертиза дорожно-транспортных происшествий. М., Транспорт, 1989

6. ГОСТ Р51709-2001. Автотранспортные средства, требования безопасности к техническому состоянию и методы проверки. М., Госстандарт России, 2001.

7. Конспект лекций по дисциплине «Теория АТС» и методические указания.

Приложение 1