Тяговый и динамический расчет автомобиля ВАЗ-2105

Введение

Данная курсовая работа предназначена для закрепления знаний студентов по дисциплинам "Теория движения автомобиля", "Автомобили" (ч, 2) и "Технические средства и их эксплуатационные свойства".

При выполнении курсовой работы производится анализ тягово-скоростных и топливно-экономических свойств автомобиля ВАЗ-2105. При анализе тягово-скоростных и топливно-экономических свойств используются данные технических характеристик заданного автомобиля. Характеристики автомобиля ВАЗ-2105 сведены в таблицу 1.

Таблица 1 Технические характеристики автомобиля ВАЗ-2105

Параметр автомобиля	Значение параметра
Модель автомобиля	ВАЗ-2105
Тип кузова	седан
Конструкция кузова / материал	несущий / сталь
Количество дверей / мест	4 / 5
Тип двигателя	бензиновый
Расположение двигателя	спереди продольно
Рабочий обьем, см3	1300
Количество / расположение цилиндров	4 / рядное
Степень сжатия	8,5
Максимальная стендовая мощность, кВт / (об/мин)	47 / 5600
Максимальный крутящий момент, Н·м / (об/мин)	95 / 3400
Тип трансмиссии	механическая
Привод	задний
Коробка передач	4-ступенчатая
Передаточные числа коробки передач	3,67 / 2,10 / 1,36 / 1,00 / з. х. 3,53
Передаточное число главной передачи	4,3
Колесная база, мм	2424
Длина / ширина / высота, мм	4128 / 1620 / 1446
Колея передняя / задняя, мм	1365 / 1321
Снаряженная масса, кг	955
Полная масса, кг	1395
Объем топливного бака, л	43
Передняя подвеска	независимая рычажно-пружинная
Задняя подвеска	зависимая рычажная
Диаметр разворота, м	11,2
Передние тормоза	дисковые, вентилируемые
Задние тормоза	барабанные
Размер шин	175/70R13
Максимальная скорость, км/ч	145
Разгон 0 -100 км/ч, сек	18
Расход топлива, л/100 км:	-
при скорости 90 км/ч	7,3
городской цикл	10,2

Перечень необходимых для расчета величин технической характеристики автомобиля, их обозначение и размерность приводятся в таблице 2, которую составляем на основе таблицы 1.

Таблица 2 Краткая техническая характеристика автомобиля ВАЗ-2105 (параметры автомобиля необходимые для выполнения курсовой работы)

№ п/п	Параметр	Обозначение	Размерность	Величина параметра
1	2	3	4	5
1.	Марка и тип автомобиля	-	-	ВАЗ-2105
2.	Колесная формула	-	-	4?2
3.	Число пассажиров	nп	-	5
4.	Собственная масса снаряженного автомобиля	mo	кг	955
5.	Полная масса автомобиля	ma	кг	1395
6.	Распределение массы автомобиля по мостам:
	- на передний мост	m1	кг	641,7
	- на задний мост	m2(т)	кг	753,3
7.	База автомобиля	L	м	2,424
8.	Колея автомобиля	В	м	1,365
9.	Габаритные размеры:
	- длина	Lг	м	4,128
	- ширина	Bг	м	1,62
	- высота	Hг	м	1,446
10.	Максимальная скорость автомобиля	Vmax	км/час	145
11.	Контрольный расход топлива при скорости 90 км/ч	Qк	л/100км	7,3
12.	Тип и марка двигателя	-	-	2105 Четырех-тактный, бензиновый, карбюра-торный, 4-х цилиндровый
13.	Стендовая максимальная мощность двигателя	Реmaxст	кВт	47
14.	Частота вращения коленчватого вала при стендовой максимальной мощности	np	об/мин	5600
15.	Стендовый максимальный крутящий момент двигателя	Меmaxст	Н·м	95
16.	Частота вращения коленчватого вала при стендовом максимальном крутящем моменте	nм	об/мин	3400
17.	Передаточные числа коробки передач:
	- первой передачи	U1	-	3,67
	- второй передачи	U2	-	2,1
	- третьей передачи	U3	-	1,36
	- четвертой передачи	U4	-	1
	- пятой передачи	-	-	-
	- передачи заднего хода	Uзх	-	3,53
18.	Передаточное число главной передачи	Uo	-	4,3
19.	Число карданных шарниров	zкш	-	2
20.	Число карданных валов	zкв	-	2
21.	Шины, их характеристика и маркировка	-	-	175/70R13
	- посадочный диаметр	d	м	0,3302
	- ширина профиля шины	B	м	0,175
	- наружный диаметр	Dн	м	0,5752

По таблице 1.2 анализируются ее показатели и выбираются необходимые исходные данные для выполнения курсовой работы.

1. Тяговый расчет автомобиля

Задачей тягового расчета является определение характеристик двигателя и трансмиссии, обеспечивающих требуемые тягово-скоростные свойства автомобиля и его топливную экономичность в заданных условиях эксплуатации.

1.1 Определение полной массы автомобиля

Полная масса автомобиля определяется следующим образом:

;	(1.1)

где m_o - масса снаряженного автомобиля: m_o = 955 кг;

m_ч - масса водителя или пассажира: принимаем m_ч = 78 кг;

m_б - масса багажа из расчета на одного пассажира: m_б = 10 кг;

n_п - количество пассажиров, включая водителя: n_п = 5 чел..

кг.

1.2 Распределение полной массы по мостам автомобиля

При распределении нагрузки по осям легкового автомобиля с передним расположением двигателя и задним ведущим мостом на задний мост приходится 52-55% полной массы автомобиля.

Принимаем, что на более нагруженный задний мост приходится 54% полной массы. Тогда на передний мост приходится 46% полной массы.

Определим полный вес автомобиля:



;	(1.2)

Н.

Определим вес, приходящийся на переднюю ось автомобиля:

;	(1.3)

Н.

Определим вес, приходящийся на заднюю ось автомобиля:

;	(1.4)

Н.

1.3 Подбор шин

При выборе шин исходным параметром является нагрузка на наиболее нагруженных колесах. Наиболее нагруженными являются шины заднего моста. Определяем нагрузку на одну шину:

;	(1.5)

где n - число шин одного моста: n = 2.



Н.

Из ГОСТ 4754 - 97 «Шины пневматические для легковых автомобилей, прицепов к ним, легких грузовых автомобилей и автобусов особо малой вместимости» принимаем шину 175/70R13.

Определяем посадочный диаметр обода d, наружный диаметр D_н и статический радиус колеса r_ст:

d = 13·0,0254 = 0,3302 м;

;	(1.6)

где k_ш - H/B (H и B - высота и ширина профиля): для шины 175/70R13 k_ш = 0,7;

B = 175 мм;

м.

;	(1,7)

где ?_см - коэффициент, учитывающий смятие шины под нагрузкой: для

радиальных шин легковых автомобилей принимаем ?_см = 0,81;

м.

Определяем радиус качения колеса:



;	(1.8)

м.

1.4 Определение силы лобового сопротивления воздуха

Определяем силу лобового сопротивления воздуха, которая напрямую зависит от лобовой площади автомобиля:

;	(1.9)

где А_В - площадь лобового сопротивления;

k_В - коэффициент воздушного сопротивления: принимаем k_В = 0,2;

;	(1.10)

где С - коэффициент формы, равный для легковых автомобилей - 0,89;

H_Г и B_Г - соответственно габаритные высота и ширина транспортного

средства: H_Г = 1,446 м, B_Г = 1,62 м;

h - расстояние от бампера до поверхности дороги: принимаем h = 0,27 м;

В - ширина профиля шины: B = 0,175 м;

n - максимальное число колес одного моста автомобиля: при односкатных

задних колесах n = 2.

м2;
Н.

1.5 Выбор характеристики двигателя

Максимальная стендовая мощность двигателя Р_еmax^ст = 47 кВт.

Определим максимальную мощность двигателя:

;	(1.11)

где - k_ст поправочный коэффициент, равный 0,93-0,96: принимаем k_ст = 0,95;

кВт.

Мощность при максимальной скорости определяется на основании формулы:

;	(1.12)

где n_emax - максимальные обороты коленчатого вала двигателя:

n_emax = 6000 об/мин;

n_p - обороты коленчатого вала двигателя при максимальной мощности:

n_p = 5600 об/мин;

a,b,c - эмпирические коэффициенты.

Для карбюраторного двигателя легкового автомобиля коэффициенты находим по формулам:



;	(1.13)

;	(1.14)

;	(1.15)

где k_м - коэффициент приспособляемости по крутящему моменту;

k_? - коэффициент приспособляемости по частоте вращения.

Коэффициенты приспособляемости рассчитываем по стендовым параметрам двигателя:

;	(1.16)

где - стендовый максимальный крутящий момент: = 95 Н·м;

- стендовый крутящий момент при максимальной мощности:

;	(1.17)

;	(1.18)

где - обороты коленчатого вала при максимальной мощности:

= 5600 об/мин;

- обороты коленчатого вала при максимальном крутящем моменте:

= 3400 об/мин.

Производим расчеты:

Н·м;

;

;

;

;

.

Проверяем условие:

.	(1.19)

Условие выполняется:



.

Рассчитываем мощность при максимальной скорости:

	кВт.

Мощность двигателя при максимальной скорости должна обеспечивать возможность движения при дорожном сопротивлении, которое для легковых автомобилей находится в пределах (?_V = 0,015-0,025).

Определим дорожное сопротивление, которое может преодолеть данная модель автомобиля при максимальной скорости:

;	(1.20)

где - КПД трансмиссии; при работе трансмиссии с полной нагрузкой, т. е. при работе двигателя по внешней скоростной характеристике имеем:

;	(1.21)

где - соответственно КПД цилиндрических шестерен наружного зацепления, внутреннего зацепления, конических шестерен и карданных сочленений, передающих крутящий момент от коленчатого вала двигателя к ведущим колесам на i-ой передаче в КП;

- соответственно число пар цилиндрических шестерен наружного зацепления, внутреннего зацепления, конических шестерен и число карданных сочленений, передающих крутящий момент от коленчатого вала двигателя к ведущим колесам на i-ой передаче в КП.

В расчетах принимаем:

;

.

Тогда дорожное сопротивление преодолеваемое автомобилем при движении с максимальной скоростью составит:

;

Дорожное сопротивление, преодолеваемое автомобилем при движении с максимальной скоростью, имеет довольно высокое значение. Можно сделать заключение, что у данного автомобиля имеется запас силы тяги, который позволит двигаться автомобилю по дороге с уклоном без снижения скорости.

1.6 Определение передаточного числа главной передачи

Передаточное число главной передачи определяется исходя из условия обеспечения максимальной скорости движения автомобиля.

Определяем: какую максимальную скорость позволяет получить передаточное число главной передачи для заданной модели автомобиля:

;	(1.22)

где - передаточное число высшей передачи в КП: ;

- передаточное число главной передачи: .

км/ч.

Передаточное число главной передачи при максимальных оборотах двигателя обеспечивает максимальную скорость приблизительно равную км/ч.

1.7 Определение передаточных чисел коробки передач

Передаточное число первой передачи рассчитывается, исходя из того, чтобы автомобиль мог преодолеть максимальное сопротивление дороги, характеризуемое коэффициентом , не буксовал при трогании с места, и мог двигаться с устойчивой минимальной скоростью.

Для заданной модели автомобиля .

Максимальное сопротивление дороги для легковых автомобилей должно находится в пределах .

Определим максимальное сопротивление дороги, которое может преодолеть заданная модель автомобиля, при трогании с места:

;	(1.23)

.

Максимальное дорожное сопротивление, которое может преодолеть автомобиль при трогании с места .

Определим минимальный коэффициент сцепления, при котором данный автомобиль может тронуться с места без пробуксовки ведущих колес:

;	(1.24)

где - коэффициент перераспределения нормальных реакций, для заднеприводного автомобиля принимаем .

.

Минимальный коэффициент сцепления составил .

Определим минимальную устойчивую скорость движения автомобиля:

;	(1.25)

где - минимальные устойчивые обороты двигателя при полностью открытой дроссельной заслонке под нагрузкой, принимаем для карбюраторного двигателя об/мин.

км/ч.

Минимальная устойчивая скорость движения автомобиля составила км/ч.

Передаточные числа промежуточных передач выбираются из условия обеспечения максимальной интенсивности разгона автомобиля, а также длительного движения при повышенном сопротивлении дороги.

;	(1.26)

где n - номер повышающей передачи;

m - номер передачи для которой ведется расчет.

Рассчитанные и фактические значения передаточных чисел коробки передач приведены в таблице 1.1.

Таблица 1.1 Передаточные числа КП

№ передачи	Обозначение	Фактическое значение	Рассчитанное значение
1	U1	3,67	3,67
2	U2	2,10	2,38
3	U3	1,36	1,54
4	U4	1,00	1,00

Как видно из таблицы 1.1 фактические значения передаточных чисел промежуточных передач меньше рассчитанных значений. Таким образом, коробка передач заданного автомобиля не обеспечивает максимальной интенсивности разгона автомобиля. Поскольку фактические значения передаточных чисел промежуточных передач незначительно отличаются от рассчитанных значений можно сделать вывод, что данная коробка передач обеспечивает уместную интенсивность разгона автомобиля, при улучшенных показателях топливной экономичности.

2. Построение внешней скоростной характеристики двигателя

Скоростной характеристикой двигателя называется зависимость эффективной мощности и крутящего момента от угловой скорости или частоты вращения коленчатого вала двигателя при установившемся режиме работы.

Скоростная характеристика двигателя, полученная при полной подаче топлива, называется внешней скоростной характеристикой.

Значения мощности при различной частоте вращения коленчатого вала определяем по формуле:

.	(2.1)

Значение вращающего момента при различных оборотах рассчитываем по формуле:

.	(2.2)

Для нахождения стендовых характеристик двигателя полученные значения мощностей и моментов, разделим на коэффициент стенда:

;	(2.3)

.	(2.4)

Производим расcчеты:

кВт;

;

кВт;

.

Для следующих значений расчеты ведем аналогично. Результаты расчетов заносим в таблицу 2.1.

Таблица 2.1 Результаты расчетов внешней скоростной характеристики

№ п/п	n, об/мин	, кВт	, кВт	,	,
1	600	3,91	4,12	62,26	65,54
2	800	5,53	5,82	66,04	69,52
3	1000	7,27	7,65	69,46	73,12
4	1200	9,12	9,60	72,61	76,43
5	1400	11,07	11,65	75,55	79,53
6	1600	13,09	13,78	78,16	82,27
7	1800	15,18	15,98	80,57	84,81
8	2000	17,31	18,22	82,69	87,04
9	2200	19,47	20,49	84,55	89,00
10	2400	21,64	22,78	86,15	90,68
11	2600	23,81	25,06	87,49	92,09
12	2800	25,96	27,33	88,58	93,24
13	3000	28,07	29,55	89,39	94,09
14	3200	30,13	31,72	89,96	94,69
15	3400	32,12	33,81	90,26	95,00
16	3600	34,02	35,81	90,24	94,99
17	3800	35,82	37,71	90,06	94,80
18	4000	37,49	39,46	89,55	94,26
19	4200	39,04	41,09	88,81	93,48
20	4400	40,43	42,56	87,79	92,41
21	4600	41,65	43,84	86,51	91,06
22	4800	42,69	44,94	84,97	89,44
23	5000	43,52	45,81	83,16	87,54
24	5200	44,14	46,46	81,10	85,37
25	5400	44,52	46,86	78,77	82,92
26	5600	44,65	47,00	76,18	80,19
27	5800	44,51	46,85	73,32	77,18
28	6000	44,09	46,41	70,21	73,91

По рассчитанным значениям строим внешнюю скоростную характеристику (рисунок 2.1).

Рисунок 2.1 Внешняя скоростная характеристика двигателя

3 Оценка тягово-скоростных свойств автомобиля

Тяговая характеристика автомобиля

С целью решения уравнения движения автомобиля методом силового баланса, представим его в виде:

;	(3.1)

где - сила тяги, приложенная к ведущим колесам;

- сила сопротивления качению;

- сила сопротивления подъема;

- сила сопротивления воздуха;

- сила сопротивления разгону.

Полученное уравнение называют уравнением силового (или тягового) баланса. Уравнение силового баланса показывает, что сумма всех сил сопротивления движению в любой момент времени равна окружной силе на ведущих колесах автомобиля.

Уравнение позволяет определить величину окружной силы, развиваемой на ведущих колесах автомобиля, и установить, как она распределяется по различным видам сопротивлений.

Графическое изображение уравнения силового (тягового) баланса в координатах “окружная сила - скорость”, называется тяговой характеристикой автомобиля.

Построение графика тяговой характеристики

Определим значения окружной силы , в зависимости от скорости, при движении автомобиля на различных передачах:



.	(3.2)

В данном уравнении эффективный крутящий момент является функцией от оборотов коленчатого вала n_e. Значение эффективного крутящего момента в зависимости от оборотов коленчатого вала n_e определяется по внешней скоростной характеристике двигателя.

В предположении отсутствия буксования сцепления и ведущих колес автомобиля связь между частотой вращения коленчатого вала двигателя n_e и скоростью V находится из соотношения:

;	(3.3)

где i - номер передачи.

Производим расчеты значений окружной силы и скорости V_i для различных оборотов коленчатого вала в диапазоне от n_emin до n_emax на различных передачах коробки передач.

Н;

км/ч.

Для следующих значений на i-той передаче расчеты ведем аналогично. Результаты расчетов заносим в таблицу 3.1. Полученные значения наносим на тяговую характеристику.



;	(3.4)

где f_o - коэффициент сопротивления качению при движении автомобиля с

малой скоростью (при расчетах используем значение f_o = 0,008).

Cилу сопротивления подъема принимаем равной нулю, так как рассматриваем движение автомобиля на дороге без уклона.

Определим силу сопротивления воздуха в зависимости от скорости движения автомобиля:

.	(3.5)

Производим расчеты:

Н;

Н.

Последующие расчеты ведем аналогично. Результаты расчетов заносим в таблицу 3.2. Полученные значения наносим на тяговую характеристику.

Таблица 3.1 Результаты расчетов окружной силы

№ п/п	n, об/мин	1-я передача	2-я передача	3-я передача	4-я передача
		V1, км/ч	Pk1, Н	V2, км/ч	Pk2, Н	V3, км/ч	Pk3, Н	V4, км/ч	Pk4, Н
1	600	3,953	3204,5	6,909	1833,6	10,668	1187,5	14,509	873,2
2	800	5,271	3399	9,212	1944,9	14,224	1259,6	19,345	926,2
3	1000	6,589	3575	11,515	2045,7	17,78	1324,8	24,181	974,1
4	1200	7,907	3737,2	13,818	2138,4	21,336	1384,9	29,017	1018,3
5	1400	9,224	3888,5	16,121	2225	24,892	1441	33,853	1059,5
6	1600	10,542	4022,8	18,424	2301,9	28,448	1490,7	38,689	1096,1
7	1800	11,86	4146,9	20,727	2372,9	32,004	1536,7	43,526	1129,9
8	2000	13,178	4256	23,029	2435,3	35,56	1577,1	48,362	1159,7
9	2200	14,495	4351,7	25,332	2490,1	39,116	1612,6	53,198	1185,8
10	2400	15,813	4434,1	27,635	2537,2	42,672	1643,1	58,034	1208,2
11	2600	17,131	4503	29,938	2576,7	46,228	1668,7	62,87	1227
12	2800	18,449	4559,1	32,241	2608,8	49,784	1689,5	67,707	1242,3
13	3000	19,766	4600,8	34,544	2632,6	53,34	1704,9	72,543	1253,6
14	3200	21,084	4630,2	36,847	2649,4	56,896	1715,8	77,379	1261,6
15	3400	22,402	4645,6	39,15	2658,2	60,452	1721,5	82,215	1265,8
16	3600	23,72	4644,6	41,453	2657,7	64,008	1721,1	87,051	1265,6
17	3800	25,037	4635,3	43,756	2652,4	67,564	1717,7	91,887	1263
18	4000	26,355	4609,1	46,059	2637,3	71,12	1708	96,724	1255,9
19	4200	27,673	4571	48,362	2615,5	74,676	1693,9	101,56	1245,5
20	4400	28,991	4518,5	50,665	2585,5	78,232	1674,4	106,4	1231,2
21	4600	30,309	4452,6	52,968	2547,8	81,788	1650	111,23	1213,2
22	4800	31,626	4373,3	55,271	2502,5	85,344	1620,6	116,07	1191,6
23	5000	32,944	4280,2	57,574	2449,1	88,9	1586,1	120,91	1166,3
24	5200	34,262	4174,1	59,877	2388,5	92,456	1546,8	125,74	1137,4
25	5400	35,58	4054,2	62,18	2319,9	96,012	1502,4	130,58	1104,7
26	5600	36,897	3920,9	64,482	2243,6	99,568	1453	135,41	1068,4
27	5800	38,215	3773,7	66,785	2159,3	103,13	1398,4	140,25	1028,3
28	6000	39,533	3613,6	69,088	2067,8	106,68	1339,1	145,09	984,6

Таблица 3.2 Результаты расчетов сил сопротивления дороги (качения) и воздуха

№ п/п	Va, км/ч	, Н	, Н	, Н
1	0	109,5	0	109,5
2	10	109,9	2,8	112,7
3	20	111,1	11,1	122,2
4	30	113	25	138
5	40	115,8	44,4	160,2
6	50	119,3	69,4	188,7
7	60	123,7	100	223,7
8	70	128,8	136,1	264,9
9	80	134,7	177,8	312,5
10	90	141,4	225	366,4
11	100	148,9	277,8	426,7
12	110	157,2	336,1	493,3
13	120	166,2	400	566,2
14	130	176,1	469,4	645,5
15	140	186,7	544,4	731,1
16	150	198,2	625	823,2
17	160	210,4	711,1	921,5

По рассчитанным значениям строим тяговую характеристику автомобиля (рисунок 3.1).

Рисунок 3.1 Тяговая характеристика автомобиля

Практическое использование тяговой характеристики автомобиля

По тяговой характеристике автомобиля определяем следующие показатели:

1. Максимальную скорость движения автомобиля. Ее определяют по абсциссе: точки пересечения кривых, совместной силы сопротивления воздуха и дорожного сопротивления и силы тяги на высшей передаче. У данного автомобиля сила тяги на высшей передаче, при максимальных оборотах двигателя больше совместной силы сопротивления воздуха и дорожного сопротивления. Можно сделать заключение, что у данного автомобиля имеется запас силы тяги, который позволит двигаться автомобилю по дороге с уклоном без снижения скорости.

Максимальная скорость движения автомобиля: V_max = 145 км/ч.

2. Окружная сила F_кv при максимальной скорости V_max: Н.

3. Максимальная окружная сила на высшей передаче F_к4max: F_к4max = 1265,8 Н.

4. Максимальная окружная сила F_кmax, развиваемая на ведущих колесах автомобиля: F_кmax = 4645,6 Н.

5. Минимальная устойчивая скорость движения автомобиля V_min: V_min = 3,953 км/ч.

6. Максимальная окружная сила по сцеплению шин ведущих колес с дорогой F_?:

;	(3.6)

Н.

На данном покрытии (асфальтобетонное шоссе) сила сцепления ведущих колес с дорогой больше максимального значения окружной силы тяги.

7. Критическая скорость движения автомобиля по условию величины окружной силы на высшей передаче V_к4: V_к4 = 82,215 км/ч.

8. Скоростной диапазон автомобиля на высшей передаче dV₄:

;	(3.7)

.

9. Силовой диапазон автомобиля на высшей передаче dF₄:

;	(3.8)

.

Динамическая характеристика автомобиля

Методы силового и мощностного балансов затруднительно использовать при сравнении тягово-динамических свойств автомобилей, имеющих различные веса и грузоподъемности, т. к. при движении их в одинаковых условиях силы и мощности, необходимые для преодоления суммарного дорожного сопротивления различны. От этого недостатка свободен метод решения уравнения движения с помощью динамической характеристики. Поэтому воспользуемся методом решения уравнения движения с помощью динамической характеристики.

Графическая зависимость динамического фактора от скорости движения автомобиля при различных передачах и полной нагрузке называется динамической характеристикой.

Построение динамической характеристики

При построении динамической характеристики используем следующие допущения:

1) двигатель работает по внешней скоростной характеристике;

2) автомобиль движется по ровной горизонтальной дороге.

С целью построения динамической характеристики воспользуемся безразмерной величиной D - динамическим фактором, равным отношению свободной силы тяги (F_к - F_в) к силе тяжести автомобиля G_a:

.	(3.9)

Для расчета динамического фактора D и построения динамической характеристики используют значения F_кi и F_в в функции скорости движения автомобиля V на различных передачах.

Таким образом имеем:

.	(3.10)

Производим расчеты:

.

Последующие расчеты ведем аналогично. Результаты расчетов заносим в таблицу 3.3. Полученные значения наносим на динамическую характеристику.

Для решения уравнения движения на динамическую характеристику наносится зависимость коэффициента сопротивления дороги ? от скорости. Поскольку в нашем случае дорога без уклона ? = f.

.	(3.11)

Производим расчет:

.

Последующие расчеты ведем аналогично. Результаты расчетов заносим в таблицу 3.4. Полученные значения наносим на динамическую характеристику.

По рассчитанным значениям строим тяговую характеристику автомобиля (рисунок 3.2).

Таблица 3.3 Результаты расчетов динамического фактора D

№ п/п	n, об/мин	1-я передача	2-я передача	3-я передача	4-я передача
		V1, км/ч	D1	V2, км/ч	D2	V3, км/ч	D3	V4, км/ч	D4
1	600	3,953	0,2341	6,909	0,1339	10,668	0,0865	14,509	0,0634
2	800	5,271	0,2483	9,212	0,142	14,224	0,0916	19,345	0,0669
3	1000	6,589	0,2612	11,515	0,1492	17,78	0,0962	24,181	0,07
4	1200	7,907	0,273	13,818	0,1559	21,336	0,1003	29,017	0,0727
5	1400	9,224	0,284	16,121	0,1621	24,892	0,104	33,853	0,0751
6	1600	10,542	0,2937	18,424	0,1675	28,448	0,1073	38,689	0,0771
7	1800	11,86	0,3027	20,727	0,1725	32,004	0,1102	43,526	0,0787
8	2000	13,178	0,3106	23,029	0,1769	35,56	0,1127	48,362	0,08
9	2200	14,495	0,3176	25,332	0,1807	39,116	0,1147	53,198	0,0809
10	2400	15,813	0,3235	27,635	0,1839	42,672	0,1164	58,034	0,0814
11	2600	17,131	0,3285	29,938	0,1865	46,228	0,1176	62,87	0,0816
12	2800	18,449	0,3325	32,241	0,1885	49,784	0,1184	67,707	0,0815
13	3000	19,766	0,3354	34,544	0,19	53,34	0,1188	72,543	0,0809
14	3200	21,084	0,3374	36,847	0,1908	56,896	0,1188	77,379	0,08
15	3400	22,402	0,3384	39,15	0,1911	60,452	0,1184	82,215	0,0788
16	3600	23,72	0,3383	41,453	0,1907	64,008	0,1175	87,051	0,0771
17	3800	25,037	0,3374	43,756	0,1899	67,564	0,1163	91,887	0,0752
18	4000	26,355	0,3354	46,059	0,1884	71,12	0,1145	96,724	0,0728
19	4200	27,673	0,3325	48,362	0,1864	74,676	0,1125	101,56	0,0701
20	4400	28,991	0,3285	50,665	0,1837	78,232	0,1099	106,396	0,067
21	4600	30,309	0,3235	52,968	0,1805	81,788	0,107	111,232	0,0635
22	4800	31,626	0,3175	55,271	0,1767	85,344	0,1036	116,068	0,0597
23	5000	32,944	0,3106	57,574	0,1722	88,9	0,0999	120,905	0,0556
24	5200	34,262	0,3026	59,877	0,1673	92,456	0,0957	125,741	0,051
25	5400	35,58	0,2937	62,18	0,1617	96,012	0,0911	130,577	0,0461
26	5600	36,897	0,2837	64,482	0,1555	99,568	0,0861	135,413	0,0408
27	5800	38,215	0,2728	66,785	0,1487	103,125	0,0806	140,249	0,0352
28	6000	39,533	0,2609	69,088	0,1414	106,681	0,0748	145,086	0,0292

Таблица 3.4 Результаты расчетов коэффициента сопротивления дороги ?

№ п/п	Va, км/ч	?
1	0	0,008
2	10	0,008
3	20	0,008
4	30	0,008
5	40	0,008
6	50	0,009
7	60	0,009
8	70	0,009
9	80	0,01
10	90	0,01
11	100	0,011
12	110	0,011
13	120	0,012
14	130	0,013
15	140	0,014
16	150	0,014
17	160	0,015



Рисунок 3.2 Динамическая характеристика автомобиля

Практическое использование динамической характеристики автомобиля

По динамической характеристике автомобиля определяем следующие показатели:

1. Максимальная скорость движения автомобиля V_max: V_max = 145 км/ч.

2. Динамический фактор при максимальной скорости движения автомобиля D_v: .

3. Максимальный динамический фактор на высшей передаче D_4max: D_4max = 0,0816.

4. Максимальный динамический фактор автомобиля D_max: D_max = 0,3384.

5. Максимальное дорожное сопротивление, преодолеваемое автомобилем на высшей и низшей передачах ,: , .

6. Максимальный подъем, преодолеваемый автомобилем на высшей и низшей передачах ,:

;	(3.12)

;

;	(3.13)

.

7. Минимальная устойчивая скорость движения автомобиля V_min: V_min = 3,953 км/ч.

8. Динамический фактор по сцеплению шин с поверхностью дорожного покрытия D_?:

;	(3.14)

.

9. Критическая скорость движения автомобиля на высшей передаче по условию величины динамического фактора V_к4: V_к4 = 62,87 км/ч.

10. Скоростной диапазон автомобиля на высшей передаче dV₄:

;	(3.15)

.

11. Силовой диапазон автомобиля на высшей передаче dD₄:



;	(3.16)

.

Ускорение автомобиля при разгоне

Ускорение рассчитывают применительно к горизонтальной дороге с твердым покрытием при условии максимального использования мощности двигателя и отсутствии буксования ведущих колес.

Построение графика ускорение автомобиля при разгоне

Величину ускорения находим из уравнения, связывающего динамический фактор с условиями движения автомобиля:

;	(3.17)

где - коэффициент учета вращающихся масс;

;	(3.18)

для одиночных автомобилей при их номинальной нагрузке можно считать ; .

Таким образом, имеем:

;	(3.19)

Производим расчеты:



Последующие расчеты ведем аналогично. Результаты расчетов заносим в таблицу 3.5. Полученные значения наносим на график ускорений автомобиля.

По рассчитанным значениям строим график ускорений автомобиля (рисунок 3.3).

Таблица 3.5 Результаты расчетов ускорения автомобиля а

№ п/п	n, об/мин	1-я передача	2-я передача	3-я передача	4-я передача
		V1, км/ч	ax1,	V2, км/ч	ax2,	V3, км/ч	ax3,	V4, км/ч	ax4,
1	600	3,953	1,396	6,909	1,007	10,668	0,685	14,509	0,498
2	800	5,271	1,483	9,212	1,072	14,224	0,729	19,345	0,529
3	1000	6,589	1,563	11,515	1,13	17,78	0,769	24,181	0,556
4	1200	7,907	1,636	13,818	1,183	21,336	0,804	29,017	0,58
5	1400	9,224	1,704	16,121	1,232	24,892	0,836	33,853	0,601
6	1600	10,542	1,764	18,424	1,275	28,448	0,865	38,689	0,618
7	1800	11,86	1,819	20,727	1,315	32,004	0,889	43,526	0,631
8	2000	13,178	1,868	23,029	1,35	35,56	0,911	48,362	0,642
9	2200	14,495	1,911	25,332	1,38	39,116	0,927	53,198	0,649
10	2400	15,813	1,947	27,635	1,406	42,672	0,942	58,034	0,652
11	2600	17,131	1,978	29,938	1,426	46,228	0,951	62,87	0,652
12	2800	18,449	2,003	32,241	1,442	49,784	0,957	67,707	0,65
13	3000	19,766	2,021	34,544	1,454	53,34	0,96	72,543	0,642
14	3200	21,084	2,033	36,847	1,46	56,896	0,959	77,379	0,632
15	3400	22,402	2,039	39,15	1,462	60,452	0,954	82,215	0,62
16	3600	23,72	2,038	41,453	1,458	64,008	0,945	87,051	0,602
17	3800	25,037	2,033	43,756	1,451	67,564	0,934	91,887	0,583
18	4000	26,355	2,02	46,059	1,439	71,12	0,917	96,724	0,559
19	4200	27,673	2,002	48,362	1,422	74,676	0,898	101,56	0,532
20	4400	28,991	1,977	50,665	1,4	78,232	0,874	106,396	0,502
21	4600	30,309	1,946	52,968	1,374	81,788	0,847	111,232	0,467
22	4800	31,626	1,909	55,271	1,343	85,344	0,816	116,068	0,43
23	5000	32,944	1,866	57,574	1,306	88,9	0,782	120,905	0,391
24	5200	34,262	1,817	59,877	1,266	92,456	0,744	125,741	0,346
25	5400	35,58	1,762	62,18	1,221	96,012	0,702	130,577	0,299
26	5600	36,897	1,7	64,482	1,171	99,568	0,657	135,413	0,248
27	5800	38,215	1,632	66,785	1,116	103,125	0,607	140,249	0,194
28	6000	39,533	1,559	69,088	1,056	106,681	0,554	145,086	0,136

Рисунок 3.3 График ускорений автомобиля

Практическое использование графика ускорений автомобиля

По графику ускорений автомобиля определяем следующие показатели:

1. Максимальное ускорение а_хmax: а_хmax = 2,039 .

2. Скорость автомобиля при максимальном ускорении V_axmax: V_axmax = 22,402 км/ч.

3. Максимальное ускорение на высшей передаче a_x4max: a_x4max = 0,652 .

4. Скорость автомобиля на высшей передаче при максимальном ускорении V_ax4max: V_ax4max = 62,87 км/ч.

5. Максимальная скорость движения автомобиля V_max: V_max = 145 км/ч.

Характеристика времени и пути разгона автомобиля

Путь и время разгона рассчитывают в предположении, что автомобиль разгоняется на ровной горизонтальной дороге, при полной подаче топлива, на участке длиной 2000 м (соглсно ГОСТ 22576-90 “Автотранспортные средства. Скоростные свойства. Методы испытаний.”).

Определение времени разгона

Трогание автомобиля с места начинают на передаче, обеспечивающей максимальное ускорение. Для определения наиболее интенсивного разгона в расчет вводят максимально возможное ускорение при данной скорости движения автомобиля.

Для первой передачи расчет ведется в диапазоне от V_mink до V_maxk.

Для определения времени разгона разбиваем кривую ускорения на каждой передаче на интервалы. Определим изменение скорости на этих промежутках:

.	(3.20)

Среднее ускорение для i-того интервала составит:

.	(3.21)

Время движения автомобиля ?t_i в секундах, за которое его скорость вырастает на величину ?V_i, определяется по закону равноускоренного движения:



.	(3.22)

Общее время разгона автомобиля на k-ой передаче от скорости V_mink до V_maxk, при которой начинается переключение на (k + 1)-ую передачу, находят суммированием времен разгона в интервалах:

	(3.23)

Принимаем время переключения передачи с.

Падение скорости автомобиля при переключении передачи рассчитываем по формуле:

.	(3.24)

Для следующей передачи расчет ведется в диапазоне от V_mink+1 = V_maxk - V_П до V_maxk+1.

Производим расчеты. Рассчитанные значения заносим в таблицы 3.6 для 1-й передачи, 3.7 для 2-й передачи, 3.8 для 3-й передачи, 3.9 для 4-й передачи.

Определение пути разгона

Средняя скорость в интервале от до составляет:

.	(3.25)

При равноускоренном движении в интервале от до путь проходимый автомобилем составляет:



.	(3.26)

Путь разгона автомобиля от минимальной скорости до максимальной на данной передаче определяем суммированием:

	(3.27)

Определим путь проходимый автомобилем за время переключения передачи:

.	(3.28)

Для построения графика разгона автомобиля время и путь разгона на последующей передаче прибавляется к соответствующим значениям на предыдущей передаче.

Производим расчеты. Рассчитанные значения заносим в таблицы 3.6 для 1-й передачи, 3.7 для 2-й передачи, 3.8 для 3-й передачи, 3.9 для 4-й передачи.

Производим построение скоростных характеристик времени (рисунок 3.4) и пути разгона автомобиля (рисунок 3.5).

Таблица 3.6 Расчет характеристик времени и пути разгона автомобиля на 1-й передаче



№ п/п	Vi1, км/ч	Vi1, м/с	?Vi1, м/с	ai1, м/с2	aiср1, м/с2	?ti1, c	ti1, c	tП1, c	Vmax1 - VП1, км/ч	Viср1, м/с	?Si1, м	Si1, м	SП1, м
1	3,953	1,098		1,396			0	1	39,248			0	10,9418
2	5,271	1,464	0,366	1,483	1,44	0,25417	0,25417			1,281	0,326	0,326
3	6,589	1,83	0,366	1,563	1,523	0,24032	0,49449			1,647	0,396	0,722
4	7,907	2,196	0,366	1,636	1,6	0,22875	0,72324			2,013	0,46	1,182
5	9,224	2,562	0,366	1,704	1,67	0,21916	0,9424			2,379	0,521	1,703
6	10,542	2,928	0,366	1,764	1,734	0,21107	1,15347			2,745	0,579	2,282
7	11,86	3,294	0,366	1,819	1,792	0,20424	1,35771			3,111	0,635	2,917
8	13,178	3,661	0,367	1,868	1,844	0,19902	1,55673			3,4775	0,692	3,609
9	14,495	4,026	0,365	1,911	1,89	0,19312	1,74985			3,8435	0,742	4,351
10	15,813	4,393	0,367	1,947	1,929	0,19025	1,9401			4,2095	0,801	5,152
11	17,131	4,759	0,366	1,978	1,963	0,18645	2,12655			4,576	0,853	6,005
12	18,449	5,125	0,366	2,003	1,991	0,18383	2,31038			4,942	0,908	6,913
13	19,766	5,491	0,366	2,021	2,012	0,18191	2,49229			5,308	0,966	7,879
14	21,084	5,857	0,366	2,033	2,027	0,18056	2,67285			5,674	1,024	8,903
15	22,402	6,223	0,366	2,039	2,036	0,17976	2,85261			6,04	1,086	9,989
16	23,72	6,589	0,366	2,038	2,039	0,1795	3,03211			6,406	1,15	11,139
17	25,037	6,955	0,366	2,033	2,036	0,17976	3,21187			6,772	1,217	12,356
18	26,355	7,321	0,366	2,02	2,027	0,18056	3,39243			7,138	1,289	13,645
19	27,673	7,687	0,366	2,002	2,011	0,182	3,57443			7,504	1,366	15,011
20	28,991	8,053	0,366	1,977	1,99	0,18392	3,75835			7,87	1,447	16,458
21	30,309	8,419	0,366	1,946	1,962	0,18654	3,94489			8,236	1,536	17,994
22	31,626	8,785	0,366	1,909	1,928	0,18983	4,13472			8,602	1,633	19,627
23	32,944	9,151	0,366	1,866	1,888	0,19386	4,32858			8,968	1,739	21,366
24	34,262	9,517	0,366	1,817	1,842	0,1987	4,52728			9,334	1,855	23,221
25	35,58	9,883	0,366	1,762	1,79	0,20447	4,73175			9,7	1,983	25,204
26	36,897	10,249	0,366	1,7	1,731	0,21144	4,94319			10,066	2,128	27,332
27	38,215	10,615	0,366	1,632	1,666	0,21969	5,16288			10,432	2,292	29,624
28	39,533	10,981	0,366	1,559	1,596	0,22932	5,3922			10,798	2,476	32,1

Таблица 3.7 Расчет характеристик времени и пути разгона автомобиля на 2-й передаче

№ п/п	Vi2, км/ч	Vi2, м/с	?Vi2, м/с	ai2, м/с2	aiср2, м/с2	?ti2, c	ti2, c	tП2, c	Vmax2 - VП2, км/ч	Viср2, м/с	?Si2, м	Si2, м	SП2, м
1								1	68,773				19,1474
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15	39,248	10,902		1,462			6,3922					43,042
16	41,453	11,515	0,61	1,458	1,46	0,41781	6,81001			11,2085	4,683	47,725
17	43,756	12,154	0,64	1,451	1,455	0,43986	7,24987			11,8345	5,206	52,931
18	46,059	12,794	0,64	1,439	1,445	0,44291	7,69278			12,474	5,525	58,456
19	48,362	13,434	0,64	1,422	1,431	0,44724	8,14002			13,114	5,865	64,321
20	50,665	14,074	0,64	1,4	1,411	0,45358	8,5936			13,754	6,239	70,560
21	52,968	14,713	0,64	1,374	1,387	0,46143	9,05503			14,3935	6,642	77,202
22	55,271	15,353	0,64	1,343	1,359	0,47093	9,52596			15,033	7,079	84,281
23	57,574	15,993	0,64	1,306	1,325	0,48302	10,00898			15,673	7,57	91,851
24	59,877	16,633	0,64	1,266	1,286	0,49767	10,50665			16,313	8,118	99,969
25	62,18	17,272	0,64	1,221	1,244	0,51447	11,02112			16,9525	8,722	108,691
26	64,482	17,912	0,64	1,171	1,196	0,53512	11,55624			17,592	9,414	118,105
27	66,785	18,551	0,64	1,116	1,144	0,55944	12,11568			18,2315	10,199	128,304
28	69,088	19,191	0,64	1,056	1,086	0,58932	12,705			18,871	11,121	139,425

Таблица 3.8 Расчет характеристик времени и пути разгона автомобиля на 3-й передаче

№ п/п	Vi3, км/ч	Vi3, м/с	?Vi3, м/с	ai3, м/с2	aiср3, м/с2	?ti3, c	ti3, c	tП3, c	Vmax3 - VП3, км/ч	Viср3, м/с	?Si3, м	Si3, м	SП3, м
1								1	106,3				29,581
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17	68,773	19,104		0,934			13,705					158,572
18	71,12	19,756	0,65	0,917	0,926	0,70194	14,40694			19,43	13,639	172,211
19	74,676	20,743	0,99	0,898	0,908	1,09031	15,49725			20,2495	22,078	194,289
20	78,232	21,731	0,99	0,874	0,886	1,11738	16,61463			21,237	23,73	218,019
21	81,788	22,719	0,99	0,847	0,861	1,14983	17,76446			22,225	25,555	243,574
22	85,344	23,707	0,99	0,816	0,832	1,1899	18,95436			23,213	27,621	271,195
23	88,9	24,694	0,99	0,782	0,799	1,23905	20,19341			24,2005	29,986	301,181
24	92,456	25,682	0,99	0,744	0,763	1,29751	21,49092			25,188	32,682	333,863
25	96,012	26,67	0,99	0,702	0,723	1,36929	22,86021			26,176	35,843	369,706
26	99,568	27,658	0,99	0,657	0,68	1,45588	24,31609			27,164	39,548	409,254
27	103,125	28,646	0,99	0,607	0,632	1,56646	25,88255			28,152	44,099	453,353
28	106,681	29,634	0,99	0,554	0,581	1,70396	27,58651			29,14	49,653	503,006

Таблица 3.9 Расчет характеристик времени и пути разгона автомобиля на 4-й передаче

№ п/п	Vi4, км/ч	Vi4, м/с	?Vi4, м/с	ai4, м/с2	aiср4, м/с2	?ti4, c	ti4, c	tП4, c	Vmax4 - VП4, км/ч	Viср4, м/с	?Si4, м	Si4, м	SП4, м
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19	106,302	29,528		0,532			28,58651					532,587
20	106,396	29,554	0,03	0,502	0,517	0,05803	28,64454			29,541	1,714	534,301
21	111,232	30,898	1,34	0,467	0,485	2,76289	31,40743			30,226	83,511	617,812
22	116,068	32,241	1,34	0,43	0,449	2,98441	34,39184			31,5695	94,216	712,028
23	120,905	33,585	1,34	0,391	0,411	3,26034	37,65218			32,913	107,308	819,336
24	125,741	34,928	1,34	0,346	0,369	3,63144	41,28362			34,2565	124,4	943,736
25	130,577	36,271	1,34	0,299	0,323	4,14861	45,43223			35,5995	147,688	1091,424
26	135,413	37,615	1,34	0,248	0,274	4,89051	50,32274			36,943	180,67	1272,094
27	140,249	38,958	1,34	0,194	0,221	6,06335	56,38609			38,2865	232,144	1504,238
28	145,086	40,302	1,34	0,136	0,165	8,12121	64,5073			39,63	321,844	1826,082



Рисунок 3.4 Скоростная характеристика времени разгона автомобиля

Рисунок 3.5 Скоростная характеристика пути разгона автомобиля

Практическое использование характеристик времени и пути разгона автомобиля

По скоростной характеристике разгона определяются следующие оценочные измерители тягово-скоростных свойств автомобиля:

1) условная максимальная скорость V_ymax в км/ч.

Данная скорость определяется как средняя скорость прохождения автомобилем последних 400 м двухкилометрового участка:



;	(3.29)

где t₂₀₀₀ и t₁₆₀₀ - время разгона автомобиля на участках протяженностью

соответственно 2000 м и 1600 м;

;	(3.30)

где t_v - время, за которое автомобиль разгоняется до максимальной скорости;

S_v - путь проходимый автомобилем при его разгоне до максимальной скорости.

По характеристикам времени и пути разгона автомобиля t₁₆₀₀ = 58,8 с; t_v = 64,5 c; S_v = 1826,082 м.

с;

км/ч;

2) время разгона автомобиля t₄₀₀ и t₁₀₀₀ на участках протяженностью 400 м и 1000 м.

По характеристикам времени и пути разгона автомобиля t₄₀₀ = 24 с;

t₁₀₀₀ = 43 с;

3) время разгона t_з до заданной скорости V_з.

Для автотранспортных средств полной массой менее 3,5 т V_з = 100 км/ч.

По характеристикам времени и пути разгона автомобиля t_з = 24,5 с.

4. Топливная экономичность автомобиля

Топливной экономичностью называют совокупность свойств, определяющих расход топлива при выполнении автомобилем транспортной работы в разных условиях движения.

Топливной характеристикой установившегося движения называют зависимость путевого расхода топлива от установившейся скорости при установившемся движении на ровной горизонтальной дороге на высшей передаче.

Построение топливной характеристики автомобиля

При построении графика топливной характеристики установившегося движения для заданной скорости автомобиля на высшей передаче определяются следующие параметры.

Обороты коленчатого вала двигателя, соответствующие заданной в км/ч скорости. Обороты изменяются в диапазоне от об/мин до об/мин.

Значение эффективной мощности на валу двигателя, соответствующее полученным оборотам двигателя:

.	(4.1)

Значение мощности предающейся в трансмиссию автомобиля:

.	(4.2)

Значение мощности подводимой к ведущим колесам автомобиля на высшей передаче:



.	(4.3)

Значение мощности затрачиваемой на преодоление сил дорожного сопротивления:

.	(4.4)

Значение мощности затрачиваемой на преодоление сил сопротивления воздуха:

.	(4.5)

Значение степени использования мощности:

.	(4.6)

Значение степени использования оборотов коленчатого вала двигателя:

.	(4.7)

Определяем коэффициенты, зависящие от степени использования мощности двигателя и частоты вращения коленчатого вала двигателя, для карбюраторного двигателя имеем:

;	(4.8)



.	(4.9)

Путевой расход топлива (в л/100км) определяем по формуле:

;	(4.10)

где - удельный расход топлива при максимальной мощности, выше на 5-10%, для карбюраторного двигателя принимаем , тогда ; - плотность топлива, для бензина .

Производим расчеты необходимых величин, результаты расчетов заносим в таблицу 4.1.

По полученным значениям строим мощностную (рисунок 4.1) и топливную (рисунок 4.2) характеристики автомобилей на высшей передаче.

Таблица 4.1 Расчет мощностной и топливной характеристик автомобиля на высшей передаче

№ п/п	n, об/мин	V1, км/ч	, кВт	, кВт	, кВт	, кВт	, кВт	И	Е	kИ	kЕ	QS, л/100км
1	600	14,509	4,12	3,91	3,519	0,4	0,024	0,12	0,107	2,442	1,154	3,76
2	800	19,345	5,82	5,53	4,977	0,6	0,056	0,132	0,143	2,369	1,127	4,13
3	1000	24,181	7,65	7,27	6,543	0,8	0,109	0,139	0,179	2,327	1,102	4,4
4	1200	29,017	9,60	9,12	8,208	0,9	0,189	0,133	0,214	2,363	1,079	4,37
5	1400	33,853	11,65	11,07	9,963	1,1	0,299	0,14	0,25	2,322	1,059	4,64
6	1600	38,689	13,78	13,09	11,781	1,2	0,447	0,14	0,286	2,322	1,04	4,69
7	1800	43,526	15,98	15,18	13,662	1,4	0,636	0,149	0,321	2,27	1,024	4,96
8	2000	48,362	18,22	17,31	15,579	1,6	0,873	0,159	0,357	2,213	1,009	5,21
9	2200	53,198	20,49	19,47	17,523	1,8	1,162	0,169	0,393	2,159	0,996	5,46
10	2400	58,034	22,78	21,64	19,476	2	1,508	0,18	0,429	2,1	0,985	5,71
11	2600	62,87	25,06	23,81	21,429	2,2	1,917	0,192	0,464	2,038	0,976	5,94
12	2800	67,707	27,33	25,96	23,364	2,4	2,395	0,205	0,5	1,974	0,969	6,18
13	3000	72,543	29,55	28,07	25,263	2,6	2,946	0,22	0,536	1,902	0,963	6,39
14	3200	77,379	31,72	30,13	27,117	2,9	3,575	0,239	0,571	1,816	0,958	6,64
15	3400	82,215	33,81	32,12	28,908	3,1	4,288	0,256	0,607	1,743	0,956	6,83
16	3600	87,051	35,81	34,02	30,618	3,4	5,09	0,277	0,643	1,659	0,954	7,04
17	3800	91,887	37,71	35,82	32,238	3,6	5,986	0,297	0,679	1,583	0,954	7,19
18	4000	96,724	39,46	37,49	33,741	3,9	6,982	0,323	0,714	1,493	0,955	7,32
19	4200	101,56	41,09	39,04	35,136	4,2	8,083	0,35	0,75	1,408	0,957	7,44
20	4400	106,396	42,56	40,43	36,387	4,6	9,293	0,382	0,786	1,317	0,96	7,53
21	4600	111,232	43,84	41,65	37,485	4,9	10,619	0,414	0,821	1,238	0,965	7,61
22	4800	116,068	44,94	42,69	38,421	5,2	12,065	0,449	0,857	1,163	0,97	7,66
23	5000	120,905	45,81	43,52	39,168	5,6	13,637	0,491	0,893	1,089	0,976	7,72
24	5200	125,741	46,46	44,14	39,726	6	15,34	0,537	0,929	1,025	0,984	7,81
25	5400	130,577	46,86	44,52	40,068	6,4	17,179	0,588	0,964	0,974	0,991	7,95
26	5600	135,413	47,00	44,65	40,185	6,8	19,159	0,646	1	0,938	1	8,2
27	5800	140,249	46,85	44,51	40,059	7,3	21,286	0,714	1,036	0,92	1,009	8,63
28	6000	145,086	46,41	44,09	39,681	7,8	23,565	0,79	1,071	0,924	1,019	9,29

Рисунок 4.1 Мощностная характеристика автомобиля на высшей передаче



Рисунок 4.2 Топливная характеристика автомобиля на высшей передаче

Определение эксплуатационного расхода топлива

Для определения эксплуатационного расхода топлива Q_э при движении автомобиля на высшей передаче по дороге с асфальтобетонным покрытием:

1) задаемся максимальным значением скорости движения в соответствии с Правилами дорожного движения, для легковых автомобилей, а также грузовых автомобилей полной массой не более 3,5 т на автомагистралях скорость не более км/ч;

2) определяем эксплуатационную скорость:



;	(4.11)

км/ч;

3) по графику топливной характеристики установившегося движения для эксплуатационной скорости V_э определяем расход топлива Q_Vэ: Q_Vэ = 6,4 л/100км;

4) вычисляем эксплуатационный расход топлива Q_э в л/100 км:

	(4.12)

л/100 км.

5. Итоговые таблицы

Таблица 5.1 Данные, определенные по тяговой характеристике

Таблица 5.2 Данные, определенные по динамической характеристике

Таблица 5.3 Данные, определенные по характеристике ускорений автомобиля

Таблица 5.4 Данные, определенные по характеристикам времени и пути разгона автомобиля

Таблица 5.5 Данные, определенные по топливной характеристике установившегося движения автомобиля

Список используемой литературы

1. Гришкевич А.И. Автомобиль: Теория. - Мн.: Выш. шк., 1986. - 208 с.

2. Токарев А.А. Топливная экономичность и тягово-скоростные качества автомобиля. - М.: Машиностроение, 1982. - 224 с.

3. Конструирование и расчет колесных машин высокой проходимости: Расчет агрегатов и систем / Под ред. Н.Ф. Бочарова, Л.Ф.Жеглова. - М.: Машиностроение, 1994. - 404 с.

4. ГОСТ 4754 - 97. Межгосударственный стандарт. Шины пневматические для легковых автомобилей, прицепов к ним, легких грузовых автомобилей и автобусов особо малой вместимости. Технические условия. - Минск: Межгосударственный совет по стандартизации, метрологии и сертификации, 1999.

5. ГОСТ 5513 - 97. Межгосударственный стандарт. Шины пневматические для грузовых автомобилей, прицепов к ним, автобусов и троллейбусов. Технические условия. - Минск: Межгосударственный совет по стандартизации, метрологии и сертификации, 1999.

6. Литвинов А.С., Фаробин Я.Е. Автомобиль: Теория эксплуатационных свойств. - М.: Машиностроение, 1989. - 240 с.

7. Мощностной баланс автомобиля / В.А. Петрушов, В.В. Московкин, А.Н. Евграфов. - М.: Машиностроение, 1984. - 160 с.

8. Евграфов А.Н., Высоцкий М.С., Титович А.И. Аэродинамика магистральных автопоездов. - Мн.: Наука и техника, 1988. - 232 с.

9. Евграфов А.Н., Есеновский-Лашков Ю.К. Аэродинамические свойства автомобилей и автопоездов. Методы исследований. - М.: МГАУ, 1998. - 79 с.

10. Европейский Союз. Технические стандарты на автотранспортные средства. Директива Совета 93/53/EC от 25 июля 1996 года. Максимальные разрешенные габаритные размеры и нагрузки (веса) автотранспортных средств.

11. Грузовые автомобили: Проектирование и основы конструирования / М.С. Высоцкий, Л.Х. Гилелес, С.Г. Херсонский. - М.: Машиностроение, 1995. - 256 с.