Расчет тягово-скоростных свойств и топливной экономичности автомобиля Renault Megane

 
 
 
 
 
 
 
 

     При эксплуатации автомобиль может иметь  частичную или полную загруженность, а также работать в составе  автопоезда. В этом случае значение динамического фактора также  будет меняться. Чтобы не пересчитывать  при каждой загрузке величину D_а, динамическую характеристику дополняют номограммой загрузок, которую строят следующим образом. Ось абсцисс динамической характеристики продолжают влево и на ней откладывают отрезок произвольной длины. На этом отрезке откладывают степень загрузки автомобиля (для грузовых автомобилей) или указывают число пассажиров (для легковых автомобилей и автобусов). Через нулевую точку проводят прямую, параллельную оси D_a, и на ней наносят шкалу динамического фактора D_o для автотранспортных средств без загрузки. 
 

где G_o = m₀ · 9,8 = 7150 · 9,8 = 70070 Н - вес автомобиля с нулевой загрузкой (собственный вес); m₀ = 7150 кг – снаряженная масса.

     Масштаб для шкалы D_о: 
 

где μ_а = 0,00219 ед/мм - масштаб для шкалы D_a.

     Для построения номограммы перегрузок ось  абсцисс динамической характеристики продолжают вправо и на продолжении  в произвольном масштабе откладывают  степень загрузки автомобиля в процентах  от: 100 до 200 %, т.е. когда вес автопоезда в два раза превышает вес полностью  загруженного автомобиля     (G_aп = 2·G_a = 2·156960 = 313920 Н). Через точку, соответствующую стопроцентной загрузке автомобиля, проводят перпендикуляр, на котором повторяют шкалу D_a, в том же масштабе. Через точку, соответствующую загрузке 200%, проводят перпендикуляр и откладывают на нем значения динамического фактора, который определяют по формуле: 
 

     Равнозначные  значения шкал D₀ и D_a; D_a и D_aп соединяют прямыми линиями.

     При равномерном движении D = ψ, в этом случае динамический фактор определяет дорожное сопротивление, которое может  преодолеть автомобиль на соответствующей  передаче при определенной скорости.

     Величина  динамического фактора по тяге ограничена сцеплением колес с дорогой. Для  безостановочного движения подвижного состава без пробуксовывания ведущих колес необходимо соблюдение следующего условия:

     D

     График  контроля буксования представляет собой  зависимость динамического фактора  по сцеплению от нагрузки и позволяет  определять предельные возможности  движения по условиям сцепления. Этот график строят следующим образом. Определяют динамический фактор по сцеплению для  автомобиля с полной нагрузкой  D_{а сц} и без нее D_{0 сц} для различных коэффициентов сцепления φ = 0,1; 0,2;…0,8 по формулам: 
 
 
 
 
 
 

где Р_сц – сила сцепления ведущих колес с дорогой, Н; G₂ = 98000 Н – вес автомобиля, приходящийся на ведущие колеса, Н; φ – коэффициент сцепления.

     Затем значения D_{а сц} откладывают на оси D_a номограммы нагрузок, а значения D_{0 сц} - на оси D₀ и полученные значения при выбранной величине φ соединяют прямой штриховой линией, на которой указывают величину коэффициента сцепления. График контроля буксования строится только для недогруженного автомобиля (левая часть).

     

Пример  расчета: 
 
 

Таблица 5

 

6. Приемистость  автомобиля.

     Под приемистостью автомобиля понимают его способность быстро увеличивать  скорость движения. Оценочными показателями являются: максимально возможное  ускорение, время разгона, путь разгона. Обычно эти показатели определяются экспериментально, но могут быть определены и расчетным путем.

1. Ускорение при разгоне.

     Величину  ускорений автотранспортных средств  на каждой передаче рассчитывают из условия разгона их с полной нагрузкой на горизонтальном участке в заданных дорожных условиях по формуле: 

где g = 9,8 м/с² – ускорение свободного падения; δ_вр – коэффициент учета вращающихся масс.

     Коэффициент учета вращающихся масс: 

где i_к, i_д = 1 - передаточные числа основной и дополнительной коробок передач.

Пример  расчета: 
 
 
 
 
 
 
 

Таблица 6

 

 

2. Время и путь разгона.

     Очень удобными оценочными показателями приемистости автомобиля являются время и путь разгона в заданном интервале  скоростей. Для достижения максимальной интенсивности разгона используют ускорения, максимально возможные  при данной скорости. Разгон начинают на передаче, предназначенной для  трогания с места, при минимальной устойчивой скорости движения V_min, а заканчивают при V_max или при j ≈ 0.  Предполагают, что ускорение в каждом интервале изменения скорости постоянно. Тогда время разгона в этом интервале:

     

     

где (V_i+1 - V_i) – рассматриваемый интервал скоростей, км/ч; – среднее ускорение в интервале изменения скоростей V_i ≤ V ≤ V_i+1; j_i и j_i+1 – ускорения в начале и конце рассматриваемого участка.

При расчете  условно считается, что разгон на каждой передаче осуществляется до максимальной угловой скорости коленчатого вала двигателя.

     Уменьшение  скорости за счет переключения передач: 

где t_п = 1 с – время переключения передач; δ′_вр = 1,04 – коэффициент учета вращающихся масс, когда двигатель отсоединен от ведущих колес автомобиля.

Пример  расчета: 
 
 
 
 
 
 
 

Таблица 7