Динамический паспорт автомобиля

Динамический паспорт автомобиля представляет собой совокупность динамической характеристики, номограммы нагрузок и графика контроля буксований.

Для построения динамической характеристики, необходимо рассчитать динамический фактор  для каждой передачи в коробке по формуле (1.20):

 

. (1.20)

 

Результаты расчета динамического фактора представлены в форме таблицы 1.4, а с промежуточными расчетами в Приложении в таблице 1.

 

Таблица 1.4 - Динамический фактор

 

Чтобы не пересчитывать при каждом изменении нагрузки величину , динамическую характеристику дополняют номограммой нагрузок.

Масштаб для шкалы  определяют по формуле (1.21):

 

, (1.21)

 

где  - масштаб шкалы динамического фактора для автомобиля с полной нагрузкой (определяется по графику динамической характеристики), мм;  мм;

 - вес снаряженного автомобиля, Н;  Н;

 - полный вес автомобиля, Н;  Н.

 мм.

Для оценки возможности движения автомобиля по условиям сцепления колес с дорогой динамическую характеристику дополняют графиком контроля буксования.

Для полностью груженого автомобиля динамический фактор  определяется по формуле (1.22):

 

, (1.22)

 

где  - коэффициент сцепления; для построения графика контроля буксования принимаем  равным 0,1, 0,2, …0,8;

 - вес автомобиля, приходящийся на ведущие колеса, Н; согласно справочнику НИИАТ для автомобиля ЗАЗ-1102  Н.

Для незагруженного автомобиля динамический фактор по сцеплению  определяется по формуле (1.23):

 

, (1.23)

 

 - вес, приходящийся на ведущие колеса незагруженного автомобиля, Н; согласно справочнику НИИАТ для автомобиля ЗАЗ-1102  Н.

Данные для построения графика контроля буксования приведены в таблице 1.5.

 

Таблица 1.5 - Расчетные значения графика контроля буксования

 

Исходные данные для решения задачи (характеристики перегонов) представлены в форме таблице 1.6.

 

Таблица 1.6 - Характеристики перегонов

В расчете принимаем условие движения в прямом направлении от первого до пятого участка с полной нагрузкой, движение в обратном направлении с пятого до первого - в порожнем состоянии.

При решении задачи необходимо учитывать, что при равномерном движении автомобиля (ускорение ) динамический фактор равен коэффициенту суммарного дорожного сопротивления: .

Сначала определяем коэффициент суммарного дорожного сопротивления для каждого из участка в прямом и обратном направлении (). Полученные значения откладываем на оси  или . По динамической характеристике определяем максимальную скорость, с которой может двигаться автомобиль на данном участке с данной нагрузкой при заданном дорожном сопротивлении.

По формуле

 

 

 

определяем время, затраченное на прохождение данного участка. Затем вычисляем среднюю скорость движения в прямом и обратном направлениях:

 

.

 

Решение задачи представлено в форме таблиц 1.7 и 1.8.

 

Таблица 1.7 - Движение в прямом направлении

 

Таблица 1.8 - Движение в обратном направлении

 

Ускорение при разгоне

Ускорение во время разгона определяется для случая движения автомобиля по горизонтальной дороге (уклон ) с твердым покрытием хорошего качества при максимальном использовании мощности двигателя и отсутствии буксования ведущих колес. Ускорение находят из выражения (1.24):

 

, (1.24)

 

где  - ускорение автомобиля, м/с;

 - коэффициент учета вращающихся масс; определяется по формуле (1.25):

 

, (1.25)

 

где  и  - постоянные коэффициенты; для одиночных автомобилей при их номинальной нагрузке можно считать .

 - передаточное число коробки передач, для которой ведут расчет;

 - полный вес автомобиля, Н;

 - фактический вес автомобиля, Н.

Принимаем отношение .

Результаты расчета ускорения автомобиля во всем диапазоне передач представлены в таблице 1.9.

 

Таблица 1.9 - Ускорение автомобиля

I-я передача		II-я передача		III-я передача		IV-я передача
, м/с , м/с^2 , м/с , м/с^2 , м/с , м/с^2 , м/с , м/с^2
2,2	1,96	3,2	1,50	4,7	1,05	6,9	0,70
3,8	2,06	5,5	1,57	8,2	1,10	12,0	0,72
5,4	2,10	7,9	1,59	11,7	1,10	17,2	0,69
7,0	2,08	10,3	1,56	15,2	1,06	22,3	0,64
8,6	2,01	12,7	1,48	18,7	0,96	27,5	0,54
10,3	1,87	15,0	1,36	22,2	0,83	32,6	0,41
11,9	1,68	17,4	1,16	25,7	0,66	37,8	0,23
13,5	1,43	19,8	0,93	29,2	0,44	42,9	0,02
15,1	1,12	22,2	0,64	32,7	0,19	48,1	-0,22
16,7	0,75	24,6	0,30	36,2	-0,12	53,2	-0,50

 

Время и путь разгона

Необходимо построить графики времени и пути разгона автомобиля от начала движения до максимальной скорости на первом участке перегона (характеристики первого участка перегона - см. таблицу 1.6). Время и путь разгона автомобиля можно определить графоаналитическим способом. Сэтой целью кривую ускорений разбивают на интервалы, и считают, что в каждом интервале скоростей автомобиль разгоняется с постоянным ускорением, которое определяется по формуле (1.26):

 

, (1.26)

 

где  и  - ускорения соответственно в начале и в конце интервала скоростей, м/с².

Для повышения точности расчета интервалы скоростей берут равными  м/с на первой передаче,  м/с на промежуточных,  м/с - на высшей. В интервале скоростей  -  время разгона определяется по формуле (1.27):

 

, (1.27)

 

где  и  - скорости соответственно в начале и в конце участка, м/с.

Общее время разгона от минимально устойчивой скорости до конечной скорости определяется из выражения (1.28):

. (1.28)

 

По значениям , определенным для различных скоростей, строят кривую времени разгона, начиная ее со скорости , для которой . Для скорости  откладывают значение , для скорости  - значение  и т.д. Полученные точки соединяют плавной кривой.

Во время переключения можно принимать сопротивление движению постоянным. Величину  уменьшения скорости автомобиля во время переключения передач можно определить по формуле, полученной путем решения уравнения движения накатом (1.29):

 

, (1.29)

 

где  - коэффициент суммарного дорожного сопротивления, ;

 - время переключения передач, с; принимаем для автомобиля ЗАЗ-1102 с.

Падение скорости  за время переключения составит:

с первой на вторую передачу ,

где - скорость автомобиля в момент начала переключения передач, м/c;  м/с;

со второй на третью  м/с; - с третьей на четвертую  м/с;

Результаты расчета времени разгона автомобиля представлены в таблице 1.10.

Таблица 1.10 - Время разгона

I-я передача		II-я передача		III-я передача		IV-я передача
, м/с , с , м/с , с , м/с , с , м/с , с
2,2	0	-	-	-	-	-	-
3,8	0,81	-	-	-	-	-	-
5,4	0,78	-	-	-	-	-	-
7,0	0,78	-	-	-	-	-	-
8,6	0,79	-	-	-	-	-	-
10,3	0,83	16,49	0	24,37	0	-	-
11,9	0,91	17,4	0,7	25,7	1,8	-	-
13,5	1,04	19,8	2,3	29,2	6,4	35,93	0
15,1	1,27	22,2	3,0	32,7	11,2	37,8	5,8
16,7	1,72	24,6	5,0	36,2	102,0	42,9	40,1

 

При расчете пути  разгона условно считают, что в каждом интервале скоростей автомобиль движется равномерно со средней скоростью . Приращение пути в каждом из интервалов скоростей определяется по формуле (1.30):

 

 (1.30)

 

Складывая полученные значения , строят суммарную кривую , начиная с той же скорости, с которой строили кривую .

Путь , пройденный автомобилем за время переключения передач, определяют по формуле (1.31):

 

, (1.31)

 

где  - средняя скорость автомобиля за время переключения передач, м/с;

 - скорость автомобиля в момент начала переключения передач, м/с.

При переключении с первой на вторую передачу автомобиль проедет расстояние:  м;

при переключении со второй на третью передачу:

 м;

при переключении с третьей на четвертую передачу:

 м;

 

Таблица 1.11 - Скорость и путь во время переключения

Номера передач	Время , сСкорость , м/сПуть , м
с первой на вторую	1	- 0,21	16,6
со второй на третью	1	- 0,23	24,4
с третьей на четвертую	1	- 0,27	36,06

 

Результаты расчета пути разгона представлены в таблице 1.12.

 

Таблица 1.12 - Путь разгона

I-я передача		II-я передача		III-я передача		IV-я передача
, м/с , м , м/с , м , м/с , м , м/с , м
2,2	0	-	-	-	-	-	-
3,8	2,4	-	-	-	-	-	-
5,4	3,6	-	-	-	-	-	-
7,0	4,8	-	-	-	-	-	-
8,6	6,2	-	-	-	-	-	-
10,3	7,9	16,49	0	24,37	0	-	-
11,9	10,1	17,4	12	25,7	43	-	-
13,5	13,2	19,8	42	29,2	175	35,93	0
15,1	18,1	22,2	64	32,7	347	37,8	204
16,7	27,5	24,6	117	36,2	3515	42,9	1617