Результаты расчета времени разгона автомобиля КамАЗ-5510

D V, м/с	1,02	0,41	0,41	0,40	0	0,53	0,79	0,79	1,05
D t, c	2,22	0,43	0,42	0,42	1,50	0,55	0,81	0,84	1,20
t общ, с	2,22	2,65	3,07	3,49	4,99	5,54	6,35	7,19	8,39

                                                                                                   Продолжение табл.8

0	0,33	1,27	1,69	0	0,69	2,07	2,76	0	4,53
1,50	0,52	2,07	2,99	1,50	1,64	5,83	8,76	1,50	32,2
9,89	10,41	12,48	15,47	16,97	18,61	24,44	33,20	34,70	66,9

Рис. 22. График времени разгона автомобиля КамАЗ-5510

 

                        

График пути разгона автомобиля

 

     Путь разгона автомобиля до заданной скорости также является часто применяемой оценочной характеристикой его динамических свойств. Наиболее полно информацию этого плана представляет график пути разгона автомобиля. При построении этого графика исходят из известной зависимости:

                                          V_x = V_a = dS / dt,

откуда                                                                                _{t общ}

                           dS = V_a dt   и         S = ò V_a dt     .                        (82)

                                                                                                               ⁰

      Интеграл (82) также обычно вычисляется численными методами. При равноускоренном движении в достаточно малом интервале скоростей        D V_i = V_i – V _{( i-1 )} путь D S_i , проходимый автомобилем, определится как

                           D S_i = V _ср D t_i = 0,5 (V _(i-1) + V_i ) D t_i  .                               (83)

C учетом прохождения автомобилем некоторого пути во время переключения передач, общий путь S _общ разгона автомобиля со стоянки до заданной скорости определяется выражением

                                                             _{n m         m-1}

                                  S _общ = S S D S_i + S S_{j пер},                                     (84)

                                                                      ^{i=1  j = 1         j = 1}

где  S_{j пер} = V_i t _перекл – путь, пройденный автомобилем в течение одного переключения; n  - количество интервалов D t_i  (и соответственно D S_i); m - число передач.

     Удобнее всего строить график пути разгона автомобиля, используя уже построенный график времени его разгона.

Пример. Построить график пути разгона автомобиля КамАЗ-5510 до скорости 0,85 V _max.

Исходные данные.

В качестве исходных данных необходимо использовать результаты построения графика времени разгона этого автомобиля (табл. 8 и рис. 22).

     Порядок действий.

       1. По формуле (83) определяем D S_i на последовательных участках пути разгона, используя данные табл.8 для задания временных интервалов D t_i  и определения соответствующих им   V _ср = 0,5(V_i + V _{( i - 1)}). По формуле (84) суммируем эти отрезки пути разгона до скорости 0,85 V _max = 18,7 м/с  для получения итоговой величины S _общ. Результаты расчетов сводим в табл. 9, по данным которой строим искомый график (рис. 23).          

                                                                                                                             

 

                                                                                                            Таблица 9

                     Результаты расчета пути разгона автомобиля КамАЗ-5510

D t, c	2,22	0,43	0,42	0,42	1,50	0,55	0,81	0,84	1,20
V ср, м/с	0,51	1,23	1,64	2,04	2,24	2,51	3,17	3,96	4,88
D Si, м	1,13	0,53	0,69	0,86	3,36	1,38	2,57	3,33	5,86
S общ, м	1,13	1,66	2,35	3,21	6,57	7,95	10,52	13,85	19,70

Продолжение табл.9

1,50	0,52	2,07	2,99	1,50	1,64	5,83	8,76	1,50	32,20
5,40	5,57	6,37	7,85	8,69	9,04	10,42	12,83	14,21	16,46
8,10	2,90	13,19	23,47	13,04	14,83	60,75	112,4	21,32	530,0
27,80	30,70	43,89	67,36	80,40	95,23	156,0	268,4	289,7	819,7

                      Рис. 23. График пути разгона автомобиля КамАЗ-5510 

 

      Задачи по материалам главы 1для самостоятельного решения   

 

      Задача 1.1. Найти свободный и статический радиусы колеса с шиной, имеющей маркировку 175/70 R 13. Коэффициент вертикальной деформации шины под номинальной нагрузкой 0,83.

      Задача 1.2.   Колесо грузового автомобиля с шиной 9.25-20Р за 20 оборотов прошло путь 57,9 м. Определить радиус качения колеса и статический радиус колеса (коэффициент вертикальной деформации шины 0,84).

      Задача 1.3. Легковой автомобиль движется со скоростью 150 км/ч. В коробке передач включена повышающая передача с передаточным числом 0,785. Передаточное число главной передачи 4,1. На автомобиле установлены шины размерности 185 / 70 R 13, которые имеют коэффициент вертикальной деформации 0,82. Определить угловую скорость коленчатого вала двигателя (буксование колес отсутствует). 

      Задача 1.4. Ведущее колесо катится с равномерной скоростью при подведении к нему крутящего момента Т _к = 1,2 кН.м. Вертикальная нагрузка на колесо 15 кН, коэффициент сопротивления качению 0,01, статический радиус колеса 0,44 м. Определить силу тяги на колесе.

      Задача 1.5. Дизельный двигатель развивает при стендовых испытаниях максимальную мощность 265 кВт при угловой скорости вращения коленчатого вала 220 с^-1. Отношение угловых скоростей коленчатого вала на режимах максимальной мощности и максимального момента равно 1,4. Коэффициенты в уравнении скоростной характеристики двигателя: а = 0,68, b = 1,07 и с = 0,75. При установке на автомобиль общие потери мощности двигателя, связанные с установкой дополнительного оборудования и наличия подкапотных потерь, составили 15%. Построить внешнюю скоростную характеристику двигателя, установленного на автомобиле.

      Задача 1.6. Автобус полной массой 10000 кг  движется равномерно со скоростью 85 км/ч на подъеме с продольным уклоном 5%. Коэффициент сопротивления качению равен 0,015, КПД трансмиссии составляет 0,86, коэффициент обтекаемости с_х = 0,7. Ширина автобуса 2,5 м, высота 3,5 м, коэффициент a_п  = 0,9. Какую мощность развивает двигатель автобуса?

       Задача 1.7. Двигатель автомобиля развивает мощность 45 кВт во время его движения на третьей передаче со скоростью 25 км/ч и ускорением 0,35 м/с². Передаточные числа: в коробке передач 2,64, в главной передаче 5,125. Общий КПД трансмиссии 0,88. Момент инерции вращающихся деталей двигателя 0,275 кг.м². Потери, связанные с ухудшением наполнения двигателя при разгоне, равны 0,4%. Статический радиус колес 0,37 м. Определить мощность, передаваемую ведущим колесам автомобиля.

      Задача 1.8. Легковой автомобиль полной массой 1445 кг движется со скоростью 144 км/ч по дороге с коэффициентом сцепления 0,8. Коэффициент сопротивления качению на этом режиме равен 0,025. В статическом состоянии на заднюю ведущую ось автомобиля приходится 0,53 G_a. Коэффициент обтекаемости с_х = 0,4, площадь поперечного сечения кузова 1,8 м², высота центра парусности 0,7 м, динамический радиус колес 0,3 м, база автомобиля 2,42 м. Определить максимальную силу тяги на ведущих колесах по условию их сцепления с дорогой на этом режиме движения.

      Задача 1.9. У переднеприводного легкового автомобиля на переднюю ось приходится 55% массы. Коэффициенты дорожного покрытия j _х = 0,4 и       f = 0,025. База автомобиля 2,5 м, высота центра тяжести 0,7 м. Какой максимальный подъем сможет преодолеть автомобиль по условиям сцепления?

      Задача 1.10. Два автомобиля массой по 3000 кг и развесовкой по осям 50:50 (один с колесной формулой 4х2, другой 4х4) движутся по дороге с коэффициентом сцепления 0,5. На сколько процентов максимальная сила тяги на ведущих колесах автомобиля 4х4 больше, чем у автомобиля 4х2? (Коэффициент изменения нормальных реакций на задних колесах обоих автомобилей равен 1,1).

       Задача 1.11. Какой максимальный подъем преодолеет заднеприводный автомобиль с развесовкой по осям 50:50 по условиям задачи 1.9?

       Задача 1.12. В таблице представлена зависимость момента двигателя автомобиля повышенной проходимости от угловой скорости вращения коленчатого вала. Масса автомобиля 6000 кг; передаточные числа:  первой передачи коробки передач 6,55, низшей ступени дополнительной передачи 1,98, главной передачи 6,83.  КПД трансмиссии 0,8;  динамический радиус колес      0,505 м.

w е, с-1	105	131	157	184	210	236	262	288	315	336
Те, Н.м	254	266	276	282	284	283	278	272	263	252

Необходимо: а) построить тяговую характеристику автомобиля на низшей передаче трансмиссии; б) определить максимальный подъем, преодолеваемый автомобилем при движении по дороге с коэффициентом сопротивления качению f = 0,02 и коэффициентом сцепления j _x = 0,7; в) рассчитать максимальное ускорение при разгоне на горизонтальном участке этой дороги, если коэффициент учета вращающихся масс на низшей передаче в трансмиссии равен 3,5.

      Задача 1.13. Легковой автомобиль массой 1160 кг движется по дороге с коэффициентом сопротивления качению 0,022. Максимальный крутящий момент двигателя 75 Н.м при 2675 об/мин. Фактор обтекаемости автомобиля 0,5 Н.с²/м². Статический радиус колес 0,29 м. Определить максимальные углы подъемов, преодолеваемые автомобилем на третьей и четвертой передачах, если передаточные числа таковы: третьей передачи 1,40, четвертой передачи 0,96, главной передачи 4,125. КПД трансмиссии 0,92.

      Задача 1.14. Грузовой автомобиль полной массой 30 т движется равномерно на ускоряющей передаче в коробке передач с максимальной скоростью 72 км/ч по дороге с коэффициентом сопротивления качению f = 0,02. Чему будет равен динамический фактор автомобиля, если водитель включит прямую передачу в коробке передач? Считать фактор обтекаемости равным 6,5 Н.с²/м², передаточное число ускоряющей передачи 0,78. Режим работы двигателя на передачах остается неизменным.

      Задача 1.15. Определить ускорение автомобиля полной массой 1500 кг, движущегося со скоростью 65 км/ч по дороге с коэффициентом сопротивления качению 0,013. Тяговая сила на ведущих колесах автомобиля 1450 Н, фактор обтекаемости 0,48 Н.с² / м², коэффициент учета вращающихся масс 1,07.

      Задача 1.16. Определить максимальное ускорение автомобиля при трогании с места на дороге с коэффициентом сцепления 0,5 и коэффициентом сопротивления качению 0,02, если весовая нагрузка на ведущие колеса составляет 80 кН, полный вес 110 кН, коэффициент учета вращающихся масс d _j =2,1.