Тягово-динамический расчет автомобиля Рено Логан

Ивановский филиал

Автономная некоммерческая организация

высшего профессионального образования

Центросоюза Российской Федерации

«Российский университет кооперации»

КУРСОВАЯ РАБОТА

на тему: Тягово-динамический расчет автомобиля рено логан

Выполнил: студент 3 курса

направления подготовки бакалавриата 100100.62 «Сервис»

Корольков Николай

Иваново 2013

Содержание

1. Характеристики автомобиля Renault logan

.1 Тип и назначения автомобиля

.2 Краткая характеристика области его применения и условия эксплуатации

. Выбираемые параметры

. Расчетные параметры

.1 Определение полной массы автомобиля

.2 Подбор шин

.3 Выбор двигателя и построение его внешней скоростной характеристики

.4 Определение передаточного числа главной передачи

.5 Выбор числа передач и определение передаточных чисел коробки передач

.6 Тяговая и динамическая характеристика автомобиля

.7 Ускорение автомобиля

.8 Определение времени и пути разгона

. Топливная экономичность автомобиля

. Мощностная характеристика двигателя

Литература

1. Характеристики автомобиля Renault logan

Таблица 1 Технические характеристики автомобиля Renault logan

Параметр автомобиля	Значение параметра
Модель автомобиля	Renault logan
Тип кузова	седан
Конструкция кузова / материал	несущий / сталь
Количество дверей / мест	4/5
Тип двигателя	бензиновый
Расположение двигателя	спереди поперечно
Рабочий обьем, см3	1390
Количество / расположение цилиндров	4 / рядное
Степень сжатия	9,5
Максимальная стендовая мощность, кВт / (об/мин)	55 / 5500
Максимальный крутящий момент, Н·м / (об/мин)	112 / 3000
Тип трансмиссии	механическая
Привод	передний
Коробка передач	5-ступенчатая
Передаточные числа коробки передач	3,636/1,95/1,357/0,941/0,784 з. х. 3,53
Передаточное число главной передачи	3,7
Колесная база, мм	2460
Длина / ширина / высота, мм	4250/ / 1735/1534
Колея передняя / задняя, мм	1480 / 1470
Снаряженная масса, кг	975
Полная масса, кг	1535
Объем топливного бака, л	50
Передняя подвеска	независимая телескопическая
Задняя подвеска	торсионно-рычажная
Диаметр разворота, м	10,5
Передние тормоза	дисковые, вентилируемые
Задние тормоза	барабанные
Размер шин	165/70R14
Максимальная скорость, км/ч	162
Разгон 0 -100 км/ч, сек	13
Расход топлива, л/100 км:
при скорости 90 км/ч	- 5.5
городской цикл	-9.4

Таблица 2. Краткая техническая характеристика автомобиля Renault logan

№ п/п	Параметр	Обозначение	Размерность	Величина параметра
1	2	3	4	5
1.	Марка и тип автомобиля	-	-	Renault logan
2.	Колесная формула	-	-	4×2
3.	Число пассажиров	nп	-	5
4.	Собственная масса снаряженного автомобиля	mo	кг	745
5.	Полная масса автомобиля	ma	кг	1535
6.	Распределение массы автомобиля по мостам:
	- на передний мост	m1	кг	60%
	- на задний мост	m2(т)	кг	40%
7.	База автомобиля	L	м	2,63
8.	Колея автомобиля	В	м	1,48
9.	Габаритные размеры:
	- длина	Lг	м	4,288
	- ширина	Bг	м	1,74
	- высота	Hг	м	1,534
10.	Максимальная скорость автомобиля	Vmax	км/час	162
11.	Контрольный расход топлива при скорости 90 км/ч	Qк	л/100км	-5.5
12.	Тип и марка двигателя	-	-	Renault logan Четырех-тактный, бензиновый, инжекторный, 4-х цилиндровый
13.	Стендовая максимальная мощность двигателя	Реmaxст	кВт	55
14.	Частота вращения коленчватого вала при стендовой максимальной мощности	np	об/мин	5500
15.	Стендовый максимальный крутящий момент двигателя	Меmaxст	Н·м	112
16.	Частота вращения коленчватого вала при стендовом максимальном крутящем моменте	nм	об/мин	3000
1	2	3	4	5
17.	Передаточные числа коробки передач:
	- первой передачи	U1	-	3,727
	- второй передачи	U2	-	2,048
	- третьей передачи	U3	-	1,393
	- четвертой передачи	U4	-	1,029
	- пятой передачи	U5	-	0,795
	- передачи заднего хода	Uзх	-	3,545
18.	Передаточное число главной передачи	Uo	-	4,214
19.	Число карданных шарниров	zкш	-	2 на колесо
20.	Число карданных валов	zкв	-	2
21.	Шины, их характеристика и маркировка	-	-	165/80R14
	- посадочный диаметр	d	м	0,3302
	- ширина профиля шины	B	м	0,165
	- наружный диаметр	Dн	м	0,5612

1.1 Тип и назначения автомобиля

Автомобиль легковой четырёхдверный с цельнометаллическим кузовом. Двухосный, для дорог общего пользования, колесная формула 4×2, передний привод.

 

1.2 Краткая характеристика области его применения и условия эксплуатации

Автомобиль предназначен для перевозки пассажиров по дорогам общего пользования и рассчитан на эксплуатацию при температуре окружающего воздуха от -45 ºС до +40 ºС.

2. Выбираемые параметры

Прототип Renault Logan

собственная масса автомобиля в снаряженном состоянии

m0 = 1042 кг

максимальная скорость

Vmax = 162 км/ч

максимальный угол подъема, преодолеваемый автомобилем

αmax = 20º

фактор обтекаемости

kF = 0,4Н. /м2

коэффициент полезного действия трансмиссии

µтр = 0,9

обороты двигателя при максимальной мощности= 5500 об/мин

распределение веса по осям автомобиля:

ε = 60/40

3. Расчетные параметры

3.1 Определение полной массы автомобиля

Полную массу автомобиля рассчитывают по формуле:

 (1)

где m0 - масса снаряженного автомобиля с заправкой и снаряжением, но без пассажиров и водителя; m0 =1042 кг;

mч = 70…80 кг - масса водителя или пассажира; mч = 80 кг;

n - число мест для сидения пассажиров; n =5;

mб - масса багажа; mб =10 кг - на одного человека в легковых автомобилях.

Снаряженную массу m0 на этом этапе проектирования лучше брать по аналогии с существующими прототипами.

В число мест n для сидения пассажиров в легковых автомобилях включается мест водителя.

3.2 Подбор шин

Так как проектируемый автомобиль является легковым и предназначен для эксплуатации по дорогам общего пользования, то принимаем колёсную формулу 4×2.

Для определения нагрузки на переднюю ось воспользуемся развесовкой автомобиля-прототипа при полной нагрузке, то есть 60/40

 (2)

где m1 - масса, приходящееся на переднюю ось;

ma - полная масса автомобиля.

Выбор шин осуществляется по максимальной скорости и нагрузке на колесо. Максимальная скорость автомобиля равна 170 километров в час, тогда индекс категории скорости М, индекс нагрузки на шину - 93. Диаметр обода колеса выберем как у прототипа - 14 дюймов. Шины будем подбирать с рисунком протектора повышенной проходимости; радиальную, поскольку у такой шины выше стойкость к износу, она долговечнее и обладает меньшим коэффициентом сопротивления качению, что позволяет экономить топливо, также она обеспечивает лучшую управляемость и боковую устойчивость автомобиля, и лучшую устойчивость автомобиля за счет большего по площади пятна контакта; также шины должны быть бескамерными, потому что при проколе такие шины дольше сохраняют давление и, следовательно, обеспечивают большую безопасность.

Пусть шина будет иметь следующий размер 175/65R14 93, где

- ширина профиля шин в мм;

- отношение высоты профиля к ширине в процентах;- радиальная шина;

- внутренний диаметр шины, соответствующий диаметру обода колеса в дюймах;

- индекс грузоподъемности;

М - индекс скорости.

Рассчитываем радиус качения колеса с выбранной шиной:

 (3)

где rc - статический радиус, определяемый по формуле:

 (4)

Здесь d - диаметр обода колеса, м;

λш - коэффициент, учитывающий вертикальную деформацию шины

( для стандартных шин λш= 0,88…0,9);

H - высота профиля шины, м.

Рассчитываем d=142,54=0,355 (м), λш= 0,9; Н = 0,114 (м). Тогда

3.3 Выбор двигателя и построение его внешней скоростной характеристики

автомобиль двигатель топливный скоростной

В настоящее время на автомобилях наиболее широкое распространение получили двигатели внутреннего сгорания. Выбирать тип двигателя вновь проектируемого автомобиля необходимо с учётом развития отечественного и зарубежного двигателестроения. В последние годы у нас в стране наблюдается тенденция устанавливать на грузовые автомобили средней и большой грузоподъемности дизельные двигатели. На легковых и грузовых автомобилях малой грузоподъемности применяют бензиновые двигатели.

Выбрав тип двигателя, определяют его максимальную мощность Nmax. Для этого сначала находят мощность двигателя при выбранной максимальной скорости автомобиля при движении на горизонтальной асфальтобетонной или другой заданной дороге. Мощность двигателя при Vmax рассчитывают по формуле:

 (5)

Где- ΨVmax и - коэффициент сопротивления дороги и КПД трансмиссии при максимальной скорости;

 (6)

где f0 - коэффициент сопротивления качению, относящийся к малым скоростям и для асфальтобетона f0 = 0,012…0,015;

k1 = (52…65).10-5;

Ga = ma.g = 1492.9,81 = 14636,5 (Н) - вес автомобиля;= 162 км/ч = 45 м/с;

kF = 0,4 Н./м2;

= 0,9, тогда коэффициент сопротивления дороги при Vmax:

А мощность двигателя при выбранной максимальной скорости:

 (7)

Степень использования оборотов двигателя:

 (8)

где  - обороты двигателя, соответствующее максимальной мощности. Для бензиновых двигателей =1,1…1,2.

Максимальная мощность определяется по формуле:

 (9)

где a, b и c - коэффициенты, характеризующие тип и конструкцию двигателя внутреннего сгорания, a = b = c = 1; тогда

 (10)

Внешняя скоростная характеристика может быть получена из анализа следующей формулы

 (11)

где Nmax определено по формуле (9);

Nm и nm - текущее значение мощности и числа оборотов вала двигателя в минуту;

a, b и c - коэффициенты, характеризующие тип и конструкцию двигателя внутреннего сгорания, a = b = c = 1;

nN = 5500 об/мин;

nmin = 900 об/мин;

nmax = 5940 об/мин;

значения Nm и построим кривую зависимости Nm = f(nm), а затем и Mm = f(nm), имея ввиду, что

 (12)

 (13)

где Nm - в кВт;- в об/мин

ωm - угловая частота вращения коленчатого вала, 1/с.

Рисунок 1. Внешняя скоростная характеристика

Рабочий объем (литраж) двигателя рассчитывается по формуле:

 (14)

где Nmax (кВт) и nN (об/мин) - выбрано по внешней скоростной характеристики;

τ - тактность двигателя; τ = 4 для четырёхтактного двигателя;

PeN - среднее эффективное давление при максимальной мощности;

PeN = 0,75 МПа.

По полученному рабочему объему двигателя можно установить класс и некоторые характеристики проектируемого легкового автомобиля. Автомобиль среднего класса второй группы.

3.4 Определение передаточного числа главной передачи

Так как в техническом задании определена максимальная скорость автомобиля, то передаточное число главной передачи определяется исходя из соотношения

 (15)

где nV - обороты коленчатого вала, соответствующие максимальной скорости автомобиля; nV =5940 об/мин;

iкв - передаточное число коробки передач на высшей передачи; iкв = 0,784;

iдв - передаточное число высшей передачи в дополнительной или раздаточной коробке; iдв = 1.

3.5 Выбор числа передач и определение передаточных чисел коробки передач

При выборе числа передач в коробке передач обычно учитывают два фактора:

чем выше число передач, тем выше динамические качества автомобиля и меньше расход топлива;

с увеличением числа передач растут габариты, металлоемкость и стоимость коробки передач.

Исходя из вышеизложенного, обычно выбирают для легковых автомобилей и грузовых автомобилей малой и средней грузоподъёмность при механической трансмиссии 4…5 передач, для автомобилей большой грузоподъемности может бытии 6…12 передач.

Выбор передаточных чисел коробки передач начинается с выбора передаточного числа первой передачи.

Передаточное число первой передачи выбирают из условия преодоления максимального сопротивления дороги Ψmax и отсутствия буксования ведущих колёс при заданном значении φ:

 (16)

где

Ψmax = 0,373;

φ = 0,8;

Gсц = m1G1= 8652,42 - если ведущие только передние колеса.- коэффициент, учитывающий перераспределение нагрузки на передние ведущие колеса.= 0,6.

Передаточное число первой передачи ik1 должно удовлетворять условию обеспечения минимальной устойчивой скорости движения Vmin:

 (17)

где nmin - минимальная частота вращения коленчатого вала при полной подачи топлива; nmin = 700 об/мин;

Vmin = 5 км/ч

Считая коробку двухвальной, в которой прямая передача отсутствует, выберем промежуточные по геометрической прогрессии согласно формуле:

 (18)

где ikm - передаточное число промежуточной передачи;

m - номер произвольной промежуточной передачи;

n - номер расчетной высшей передачи.

ik5 =0,795.

Необходимо выполнить корректировку по следующему условию:

Изменим передаточные числа следующим образом:

ik1=3,7=2,04

ik3=1,39=1,02=0,795

3.6 Тяговая и динамическая характеристика автомобиля

Тяговая и динамическая характеристика представляет собой графики зависимостей Pk = f(V) и D = f(V) на всех передачах, а также PW = f(V); PΨ = f(V) и Ψ = f(V) на горизонтальной дороге, и рассчитываются на основании следующих зависимостей:

сила тяги на колесе

 (19)

скорость движения

 (20)

сопротивление дороги

 (21)

 (22)

сопротивление воздуха

 (23)

динамический фактор

 (24)

- передаточное число трансмиссии при наличии коробки передач, дополнительной или раздаточной коробки и главной передачи;

при движении без пробуксовывания;

П - количество прицепов или полуприцепов;

- коэффициент, учитывающий влияние прицепа или полуприцепа на сопротивление воздуха, оказываемого автопоезду:

=0,1 - для полуприцепа;

=0,2…0,3 - для прицепа.

f0 - табличное значение коэффициента сопротивления дороги; f0 = 0,016 - для сухого асфальтобетонного и бетона первой и второй категорий дорог.

Размерность: M - Н.м; n - об/мин; V - км/ч; r - м; Ga - Н; kF - Н.с2/м2;

k1 = (4…5).105.

Угол подъема, который преодолевает автомобиль на каждой передаче при разных значениях равномерной скорости и заданном коэффициенте сопротивления качению, определяется по уравнению:

 (25)

Вычисленные по формулам (20)…(26) значения занесены в таблицу 2, и по этим результатам построены графики зависимостей Pk = f(V) и

D = f(V) на всех передачах, а также PW = f(V); PΨ = f(V);  = f(V) и Ψ = f(V) на горизонтальной дороге.

Рисунок 2. График зависимости Pk = f(V) (тяговая характеристика)

Рисунок 3. График зависимости D= f(V) (динамическая характеристика)

Рисунок 4. График зависимости  = f(V) (преодолеваемые углы подъёма)

3.7 Ускорение автомобиля

Время равномерного движения автомобиля обычно мало по сравнению с общим временем его работы. Например, в городах оно составляет 15…20% времени движения, от 30 до 45% - ускоренное движение и 30…40% - движение накатом и торможение.

Показателями динамических свойств автомобиля при неравномерном движении служат величины ускорений, а также путь и время, необходимое для движения в определённом интервале изменения скорости.

Ускорение движения, которое может развивать автомобиль при заданных условиях, характеризует приемистость автомобиля: чем больше ускорение, тем выше при прочих равных условиях средняя скорость движения, а, следовательно, и производительность автомобиля.

Ускорение автомобиля находят из формулы:

 (26)

При полной нагрузке, высоком КПД трансмиссии и отсутствии буксования можно воспользоваться приближенным выражением

 (27)

где k4 = 0,06, тогда

δ1 = 1,724; δ2 = 1,33; δ3 = 1,16; δ4 = 1,09; δ5 = 1,07.

По формуле (27) строятся кривые зависимости обратных ускорений автомобиля от скорости движения.

Рисунок 4. График обратных ускорений

3.8 Определение времени и пути разгона

Ускорение, полностью характеризует способность автомобиля к быстрому разгону, но не даёт достаточно наглядного представления о приемистости автомобиля. Поэтому определяют время и путь разгона, которые позволяют выявить приемистость автомобиля в более наглядной форме и сравнить автомобили по этим показателям.

Так как отсутствует аналитическая связь между обратным ускорением 1/j и скоростью V, то время разгона обычно определяют графоаналитически.

Для построения зависимости времени разгона от скорости всю площадь под кривой 1/j = f(V) разбивают вертикальными линиями на участки с интервалом 10 км/ч. Для упрощения подсчета площадь каждого участка заменяют площадью равновеликого участка с высотой

 (28)

где 1/j1 и 1/j2 - обратные ускорения в начале и в конце интервала скорости. Тогда для участка, например, при изменении скорости от V1 до V2 время разгона

 , (29)

где V - скорость, км/ч; j - ускорение, м/с2.

Аналогично определяем t2, t3, t4 … tn по остальным участкам.

Путь разгона определяют из соотношения V = dS/dt:

 (30)

этот интеграл решают также графоаналитически, используя график t = f(V).

Для построения графика S = f(V) эту площадь разбивают горизонтальными линиями на несколько участков. Для упрощения подсчёта площадь каждого участка заменяют площадью равновеликого участка с тем же основанием и высотой . Здесь V1 и V2 - скорости соответственно в начале и в конце участка. При изменении скорости от V1 до V2

 (31)

Аналогично определяем S2, S3 … Sn по остальным участкам.

По найденным точкам строим кривую S = f(V).

Для построения двух кривых ниже приведены таблица 4.

Таблица 4.

V, км/ч	t, с	S, м
0	0.55	0.76
10	1.02	2.87
20	1.51	6.18
30	2.1	11.06
40	2.79	17.71
50	3.65	26.51
60	4.64	37.86
70	5.83	52.24
80	7.25	70.25
90	8.88	92.5
100	10.84	119.75
110	13.03	152.78
120	15.44	192.19
130	18.16	237.7
140	21.31	292.33
150	25.07	356.35
162	27.2	391.67

4. Топливная экономичность автомобиля

Топливная экономичность характеризует способность автомобиля выполнять перевозки с минимальным расходом топлива.

Топливная экономичность зависит от:

совершенства конструкции двигателя и всего автомобиля;

квалификации водителя;

организации транспортного потока;

дорожно-климатических условий.

Топливная экономичность двигателя оценивается показателями:

часовой расход топлива G;

удельный эффективный расход топлива ge.

Для построения графика зависимости расхода топлива от скорости движения воспользуемся следующей формулой

 (32)

Топливную экономичность необходимо рассчитывать при установившемся и неустановившемся движении. При установившемся движении расчёт ведётся на высшей передачи, здесь же необходимо рассчитать расход топлива при некотором значении ускорения. При неустановившемся движении, с максимальной интенсивностью разгона строится на каждой передачи.

Установившееся движение

При установившемся движении скорость постоянная величина, и ускорение равно нулю.

. (33)

 

Неустановившееся движение

При неустановившемся движении скорость не постоянна и ускорение не равно нулю.

, (34)

где

Удельный эффективный расход топлива определяется по следующей формуле

, где g = 330 г/кВтч.

, (35)

где Ku - коэффициент использования мощности двигателя;

U - степень использования мощности,

= (NΨ + NW + Nj)/(Nm.ηтр).

, (36)

где Kω - коэффициент использования частоты вращения коленчатого вала

E - степень использования оборотов двигателя; E = ωm/ωN.

, (37)

Расход топлива на пятой передачи приведена в таблице 9.

Таблица 5

1 передача
V, км/ч	Иj	Киj	Кω	Е	gej, г/(кВт*ч)	Qj, кг/100
6,46	1	1	0,91	0,17	232	3,40
7,89	1	1	0,89	0,20	226	3,27
9,33	1	1	0,87	0,24	221	3,17
10,76	1	1	0,85	0,28	216	3,08
12,20	1	1	0,83	0,31	211	3,00
13,63	1	1	0,81	0,35	207	2,94
15,07	1	1	0,80	0,39	204	2,90
16,50	1	1	0,79	0,43	201	2,87
17,94	1	1	0,78	0,46	198	2,85
19,37	1	1	0,77	0,50	196	2,84
20,81	1	1	0,76	0,54	195	2,84
22,24	1	1	0,76	0,57	194	2,86
23,68	1	1	0,76	0,61	193	2,88
25,11	1	1	0,75	0,65	192	2,92
26,55	1	1	0,75	0,69	192	2,97
27,98	1	1	0,76	0,72	193	3,04
29,42	1	1	0,76	0,76	193	3,12
30,85	1	1	0,76	0,80	194	3,21
32,28	1	1	0,77	0,83	196	3,33
33,72	1	1	0,77	0,87	197	3,46
35,15	1	1	0,91	199	3,62
36,59	1	1	0,79	0,94	201	3,81
38,02	1	1	0,80	0,98	203	4,03
39,46	1	1	0,80	1,02	205	4,30
40,89	1	1	0,81	1,06	208	4,62
42,33	1	1	0,83	1,09	210	5,02

Таблица 6

2 передача
V, км/ч	Иj	Киj	Кω	Е	gej, г/(кВт*ч)	Qj, кг/100
9,75	1	1	0,91	0,17	232	41,74
11,92	1	1	0,89	0,20	226	41,45
14,09	1	1	0,87	0,24	221	41,10
16,25	1	1	0,85	0,28	216	40,68
18,42	1	1	0,83	0,31	211	40,21
20,59	1	1	0,81	0,35	207	39,69
22,75	1	1	0,80	0,39	204	39,14
24,92	1	1	0,79	0,43	201	38,56
27,09	1	1	0,78	0,46	198	37,94
29,25	1	1	0,77	0,50	196	37,29
31,42	1	1	0,76	0,54	195	36,61
33,59	1	1	0,76	0,57	194	35,89
35,76	1	1	0,76	0,61	193	35,13
37,92	1	1	0,75	0,65	192	34,33
40,09	1	1	0,75	0,69	192	33,46
42,26	1	1	0,76	0,72	193	32,54
44,42	1	1	0,76	0,76	193	31,55
46,59	1	1	0,76	0,80	194	30,48
48,76	1	1	0,77	0,83	196	29,31
50,93	1	1	0,77	0,87	197	28,05
53,09	1	1	0,78	0,91	199	26,67
55,26	1	1	0,79	0,94	201	25,17
57,43	1	1	0,80	0,98	203	23,53
59,59	1	1	0,80	1,02	205	21,75
61,76	1	1	0,81	1,06	208	19,80
63,93	1	1	0,83	1,09	210	17,68

Таблица 7

3 передача
V, км/ч	Иj	Киj	Кω	Е	gej, г/(кВт*ч)	Qj, кг/100
14,86	1	1	0,91	0,17	232	27,41
18,16	1	1	0,89	0,20	226	27,23
21,46	1	1	0,87	0,24	221	26,99
24,77	1	1	0,85	0,28	216	26,70
28,07	1	1	0,83	0,31	211	26,37
31,37	1	1	0,81	0,35	207	26,00
34,67	1	1	0,80	0,39	204	25,59
37,97	1	1	0,79	0,43	201	25,15
41,28	1	1	0,78	0,46	198	24,68
44,58	1	1	0,77	0,50	196	24,19
47,88	1	1	0,76	0,54	195	23,66
51,18	1	1	0,76	0,57	194	23,09
54,49	1	1	0,76	0,61	193	22,49
57,79	1	1	0,75	0,65	192	21,85
61,09	1	1	0,75	0,69	192	21,16
64,39	1	1	0,76	0,72	193	20,41	1	1	0,76	0,76	193	19,61
71,00	1	1	0,76	0,80	194	18,75
74,30	1	1	0,77	0,83	196	17,81
77,60	1	1	0,77	0,87	197	16,79
80,90	1	1	0,78	0,91	199	15,68
84,20	1	1	0,79	0,94	201	14,47
87,51	1	1	0,80	0,98	203	13,16
90,81	1	1	0,80	1,02	205	11,73
94,11	1	1	0,81	1,06	208	10,17
97,41	1	1	0,83	1,09	210	8,49

Таблица 8

4 передача
V, км/ч	Иv	Иj	Киj	Kиv	Кω	Е	gej, г/(кВт*ч)	gev, г/(кВт*ч)	Qj, кг/100	Qv, кг/100
21,42	0,08	1	1	2,69	0,91	0,17	232	625	19,07	3,96
26,17	0,08	1	1	2,68	0,89	0,20	226	605	18,97	4,01
30,93	0,08	1	1	2,66	0,87	0,24	221	587	18,82	4,07
35,69	0,08	1	1	2,64	0,85	0,28	216	568	18,63	4,17
40,45	0,09	1	1	2,61	0,83	0,31	211	551	18,40	4,28
45,21	0,09	1	1	2,57	0,81	0,35	207	533	18,13	4,40
49,97	0,10	1	1	2,53	0,80	0,39	204	516	17,84	4,54
54,73	0,11	1	1	2,49	0,79	0,43	201	499	17,52	4,70
59,49	0,12	1	1	2,43	0,78	0,46	198	483	17,17	4,86
64,25	0,13	1	1	2,37	0,77	0,50	196	466	16,80	5,02
69,01	0,14	1	1	2,31	0,76	0,54	195	449	16,40	5,19
73,76	0,15	1	1	2,23	0,76	0,57	194	432	15,96	5,34
78,52	0,16	1	1	2,15	0,76	0,61	193	414	15,50	5,49
83,28	0,18	1	1	2,06	0,75	0,65	192	396	15,00	5,62
88,04	0,20	1	1	1,96	0,75	0,69	192	377	14,47	5,71
92,80	0,22	1	1	1,85	0,76	0,72	193	356	13,89	5,77
97,56	0,25	1	1	1,73	0,76	0,76	193	334	13,26	5,77
102,32	0,29	1	1	1,60	0,76	0,80	194	310	12,58	5,72
107,08	0,32	1	1	1,46	0,77	0,83	196	284	11,84	5,59
111,84	0,37	1	1	1,31	0,77	0,87	197	258	11,04	5,39
116,60	0,43	1	1	1,16	0,78	0,91	199	231	10,16	5,13
121,35	0,51	1	1	1,03	0,79	0,94	201	206	9,21	4,86
126,11	0,62	1	1	0,92	0,80	0,98	203	188	8,18	4,70
130,87	0,77	1	1	0,90	0,80	1,02	205	185	7,06	4,91
135,63	1,00	1	1	0,81	1,06	208	208	5,84	5,82

Таблица 9

5 передача
V, км/ч	Иv	Иj	Киj	Kиv	Кω	Е	gej, г/(кВт*ч)	gev, г/(кВт*ч)	Qj, кг/100	Qv, кг/100	Q(j=0,47), кг/100
31,80	0,13	1	1	2,37	0,91	0,17	232	551	9,70	3,86	5,32
38,87	0,13	1	1	2,33	0,89	0,20	226	527	9,69	4,01	5,28
45,94	0,14	1	1	2,27	0,87	0,24	221	501	9,66	4,18	5,27
53,01	0,15	1	1	2,20	0,85	0,28	216	475	9,60	4,37	5,28
60,08	0,17	1	1	2,13	0,83	0,31	211	449	9,52	4,56	5,33
67,14	0,19	1	1	2,04	0,81	0,35	207	423	9,42	4,75	5,40
74,21	0,20	1	1	1,94	0,80	0,39	204	396	9,30	4,93	5,49
81,28	0,23	1	1	1,84	0,79	0,43	201	370	9,17	5,09	5,61
88,35	0,25	1	1	1,73	0,78	0,46	198	343	9,02	5,23	5,76
95,41	0,28	1	1	1,62	0,77	0,50	196	318	8,86	5,34	5,93
102,48	0,31	1	1	1,50	0,76	0,54	195	292	8,69	5,41	6,13
109,55	0,35	1	1	1,38	0,76	0,57	194	268	8,49	5,44	6,36
116,62	0,39	1	1	1,27	0,76	0,61	193	245	8,28	5,44	6,61
123,68	0,44	1	1	1,16	0,75	0,65	192	223	8,06	5,42	6,90
130,75	0,49	1	1	1,06	0,75	0,69	192	204	7,81	5,41	7,21
137,82	0,55	1	1	0,98	0,76	0,72	193	189	7,54	5,44	7,55
144,89	0,62	1	1	0,92	0,76	0,76	193	179	7,25	5,57	7,93
151,95	0,71	1	1	0,90	0,76	0,80	194	174	6,93	5,89	8,34
159,02	0,83	1	1	0,92	0,77	0,83	196	180	6,43	6,53	8,78
166,09	0,90	1	1	0,95	0,77	0,87	197	187	6,45	7,31	9,26
173,16	0,93	1	1	0,97	0,78	0,91	199	192	6,72	8,07	9,77
180,23	0,98	1	1	0,99	0,79	0,94	201	198	6,94	8,95	10,32
187,29	1	1	1	1	0,80	0,98	203	203	7,34	9,78	10,91

Экономическая характеристика движения автомобиля при движении на высшей передаче при определенном ускорении. Зададим ускорение j=0,47 м/с. При ускорении появляется Nи .Поскольку ,то степень использования мощности двигателя U=1,следовательно .

По данным таблиц 9 строим экономическую характеристику (рисунок 6).

Рисунок 6. Экономическая характеристика при установившемся движении и при заданном ускорении

Строим общую экономическую характеристику при разгоне с переключением передач. Поскольку разгон - это движение с ускорением, то U=1, =1.

По данным таблиц 5-9 строим экономическую характеристику (рисунок 7).

Рисунок 7. Общая экономическая характеристика

5. Мощностная характеристика двигателя

По аналогии с тяговой характеристикой можно использовать мощностную характеристику для определения динамических качеств автомобиля. двигатель разгон автомобиль

Для этого используем следующие формулы:

 (38)

где -

Здесь  мощность, развиваемая на ведущих колесах автомобиля;

- мощность, затрачиваемая на преодоление сопротивления качению;

 мощность, затрачиваемая на преодоление сопротивления воздуха;

 запас мощности, требуемый для преодоления повышенного сопротивления движению или на разгон автомобиля. Этот запас определяется из характеристики как разница между  и .

Для мощностной характеристики должен выполняться мощностной баланс, заключающийся в следующем:

 (39)

- механическая мощность.

Данные для построения графиков мощностной характеристики на пятой передаче.

Таблица 10

V, км/ч	Nψ, кВт	Nw, кВт	Nj, кВт	Nk, кВт	Nm, кВт	Nw+Nψ, кВт
31,805	6,23	0,99	50,11	57,34	63,71	7,22
38,872	7,78	1,81	62,35	71,94	79,94	9,59
45,94	9,43	2,98	74,45	86,87	96,52	12,41	11,19	4,58	86,16	101,94	113,27	15,78
60,075	13,09	6,67	97,23	116,99	129,99	19,76
67,143	15,14	9,31	107,39	131,85	146,50	24,45
74,211	17,36	12,58	116,42	146,35	162,61	29,94
81,278	19,77	16,52	124,04	160,33	178,14	36,29
88,346	22,38	21,22	130,01	173,61	192,90	43,60
95,414	25,21	26,73	134,09	186,03	206,70	51,94
102,48	28,29	33,12	136,01	197,42	219,36	61,41
109,55	31,63	40,45	135,53	207,61	230,68	72,08
116,62	35,24	48,80	132,40	216,44	240,49	84,04
123,68	39,15	58,22	126,37	223,73	248,59	97,37
130,75	43,37	68,78	117,17	229,32	254,80	112,15
137,82	47,92	80,55	104,57	233,04	258,93	128,47
144,89	52,82	93,59	88,31	234,72	260,80	146,41
151,95	58,09	107,96	68,15	234,19	260,21	166,05
159,02	63,74	123,74	38,63	226,10	251,23	187,47
166,09	69,79	140,98	24,21	234,98	261,08	210,77
173,16	76,26	159,75	16,83	252,84	280,93	236,01
180,23	83,17	180,12	5,84	269,13	299,03	263,29
187,29	90,54	202,15	0,00	292,69	325,21	292,69
194,36	98,38	225,91	0,00	324,29	360,32	324,29
201,43	106,71	251,47	0,00	358,17	397,97	358,17

Рисунок 8. Мощностной баланс на пятой передаче

Рисунок 9. График переключения передач

 

Литература

1.      Галимзянов Р.К. Тяговый расчет автомобиля с механической трансмиссией:Учебное пособие. - Челябинск: изд. ЮУрГУ,1998 г - 42 с.

2. Путин В.А. Шины и колеса легковых автомобилей. - Челябинск: 2000 г - 132 с.

. Гришкевич А.И. Автомобили: Теория: Учебник для вузов. - Мн.: Выш.шк., 1986 г - 208 с.

. Литвинов А.С., Фаробин Я.Е. Автомобиль: Теория эксплуатационных свойств: Учебник для вузов по специальности « Автомобили и автомобильное хозяйство ». - М.: Машиностроение, 1989 г. - 240 с.