Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
ГЛАВА I. СИЛЫ, ДЕЙСТВУЮЩИЕ НА АВТОМОБИЛЬ
В общем случае движения с ускорением j и скоростью на подъеме на автомобиль действует три группы сил (рис. 1.).
К первой группе относятся силы, сообщающие движение автомобилю, т.е. тяговые силы на колесах.
Вторую группу составляют силы, направленные против движения автомобиля, т.е.силы сопротивления: качению ведомых и ведущих колес, подъему ; воздуха ; разгону (сила инерции) .
Кроме перечисленных сил, в зоне контакта колес с дорогой возникают моменты и сопротивления качению.
К третьей группе относятся нормальные реакции и дороги не соответственно передние и задние колеса автомобиля.
ТЯГОВЫЕ СИЛЫ НА ВЕДУЩИХ КОЛЕСАХ АВТОМОБИЛЯ
Развиваемый двигателем крутящий момент через сцепление, коробку передач, карданный вал, главную передачу и полуоси передается на ведущие колеса автомобиля.
Для случая установившегося движения автомобиля крутящий момент на ведущих колесах может быть подсчитан по выражению:
Где - передаточные числа соответственно коробки передач и главной передачи;
- коэффициенты полезного действия соответственно коробки передач, карданной и главной передач.
Рис.1. схема сил, действующих на автомобиль
Потери в трансмиссии можно выразить в виде КПД трансмиссии
, (1)
При ускоренном движении часть мощности двигателя затрачивается на ускорение вращающихся масс двигателя, трансмиссии и колес. Существенное влияние оказывают лишь инерционные моменты колес и маховика двигателя.
Таким образом, в случае неустановившегося движения крутящий момент на ведущих колесах следует подсчитывать по выражению
,
где – моменты инерции маховике и колеса;
их угловые ускорения;
количество колес автомобиля.
В места контакта ведущих колес с дорогой возникают тяговые силы и действующие на автомобиль в направлении его движения (соответственно с левой и правой сторон).
Величина тяговой силы на ведущих колесах будет:
а) при установившемся движении
, (2)
б) при неустановившемся движении
,
Как видно, для определения величины тяговых сил на ведущих колесах автомобиля необходимо иметь данные о величинах и закономерностях изменения крутящего момента двигателя ), радиуса качения колеса , КПД трансмиссии .
Крутящий момент двигателя
Величины крутящего момента и мощности двигателя могут изменяться в зависимости от количества и качества горючей смеси в цилиндрах, числа оборотов коленчатого вала и других причин.
В тяговой динамике мощность и крутящий момент считают функциями только числа оборотов коленчатого вала, подразумевая, что положение дроссельной заслонки (рейки топливного насоса) соответствует полной подаче горючей смеси (топлива), а остальные факторы имеют оптимальные значения. Следовательно, в основу тяговых расчетов можно принять величины крутящего момента (мощности) двигателя, определяемые по его внешней скоростной характеристике.
Внешней скоростной характеристикой двигателя называют зависимость изменения эффективной мощности и эффективного момента от числа оборотов коленчатого вала при полной нагрузке двигателя, т.е. при полном открытии дроссельной заслонки или полной подаче топлива.
Скоростную характеристику получают по результатам стендовых испытаний двигателя. В случае отсутствие экспериментальных данных используют эмпирические зависимости. Наиболее распространена следующая формула:
= + в , (3)
где а, в, с – коэффициенты, зависящие от типа двигателя (для карбюраторных двигателей а = в = с =I ; для двухтактных дизелей = 0,87; в = I,I3; c = I; для четырехтактных дизелей = 0,53; в = I,56; c = I,09);
и – максимальная эффективная мощность в кВт и соответствующее значение угловой скорости коленчатого вала в I /с (об/мин) ;
и – текущие значения эффективной мощности и угловой скорости коленчатого вала.
Для построения кривой эффективного момента применяется формуле:
, Km ,
(4)
где – эффективный момент двигателя.
Внешняя скоростная характеристика карбюраторного двигателя показана на рис. 2.а. карбюраторные двигатели, устанавливаемые на грузовых автомобилях, часто снабжаются ограничителями, уменьшающими подачу горючей смеси. Мощность и момент двигателя при этом снижаются и максимальное число оборотов коленчатого вала становится несколько меньше (рис.2,б). аналогичный вид имеют характеристики дизелей (рис.3), у которых мощность не достигает максимального значения из-за неполного сгорания смеси, вызывающего сильное дымление. Поэтому точка перегиба кривой мощности располагается вне регуляторной ветви, и практически можно считать, что = .
Радиус качения
Вследствие эластичности пневматической шины, а также действия переменных по величине сил радиус автомобильного колеса не остается постоянным в различных условиях движения. В соответствии с этим различают: свободный или максимальный радиус неподвижного и ненагруженного колеса; статический радиус или расстояние от оси нагруженного вертикальной силой колеса до его опорой плоскости;
а б
Рис.2. Внешняя скоростная характеристика карбюраторного двигателя:
а- без ограничителя; б – с ограничителем
Рис.3. Внешняя скоростная харакеристика дизеля