Для силы сопротивления воздуха

 Н. 

      Для построения графика силового баланса  рассчитываю сумму P_y+P_w, которая зависит от скорости и не зависит от передаточного числа коробки передач. Поэтому расчет в данной курсовой работе выполнен применительно к скоростям, соответствующим высшей передаче. 

     Таблица 1.3 – Результаты расчётов силового баланса и динамической характеристики автобуса

 

     

Рисунок 1.3 – Силовой баланс автобуса 

Рисунок 1.4 – Динамическая характеристика автобуса 

4. ОЦЕНКА ПОКАЗАТЕЛЕЙ РАЗГОНА АВТОБУСА

 
 

     Показатели  разгона автобуса представляют собой графики ускорений, времени и пути разгона в функции скорости.

     Ускорение j для разных передач и скоростей определяю по значениям D из таблицы 1.3, использую формулу 

       , (12) 

     где d_i=1.04+0.04×U²_ki×U²_рв – коэффициент влияния вращающихся масс, предварительно рассчитывается для каждой передачи

     d₁ = 2,756; d₂ = 1,422; d₃ = 1,157; d₄ = 1,080.

     Расчетные данные для построения графика ускорений  свожу в таблицу 1.4, где также приводятся значения величин, обратных ускорениям 1/j, которые будут использованы при определении времени разгона автобуса ПАЗ-672.

     По данным таблицы 1.4 строю график ускорений и график величин, обратных ускорениям. При максимальной скорости для автобуса ПАЗ-672 с ограничителем частоты вращения вала двигателя ускорение j=0,072 м/с², а обратная величина 1/j=13,955 с²/м, построение графика 1/j = f(V) ограничиваю последней точкой, примерно соответствующей V_max = 80,015 км/ч.

 

     

     Таблица 1.4 – Результаты расчетов ускорений  и величин, обратных ускорениям 
 

     

 

     

     Рисунок 1.5  – График ускорений автобуса 

     Рисунок 1.6 – График величин, обратных ускорениям  

     Время разгона определяем как интеграл функции

       , (13)

     графическим интегрированием функции 1/j=f(V), используя график величин, обратных ускорениям. Для этого площадь под кривыми 1/j=f(V) в интервале от V_min до V_max разбиваю на 8 произвольных участков. Переход с одной передачи на другую выбираю при наиболее близких значениях j и 1/j. При этом каждый участок ограничен частью оси абсцисс (V), частью кривой зависимости 1/j=f(V) и ординатами точек этой кривой, соответствующих начальной и конечной скоростям выбранного интервала. Площади этих участков представляют собой в определенном масштабе время разгона в соответствующем интервале скоростей на данной дороге. Время разгона автобуса на i-м участке t_i (с) от скорости V_i до V_i+1 определяю как площадь F_ti на масштабы по оси абсцисс и ординат 

       , (14)

     где m_1/j [с² /(м×мм)] и m_V [м/(с×мм)] – масштабы соответственно для величин обратных ускорениям и скорости; F_ti – площадь i-того участка на графике величин, обратных ускорениям, мм².

     Так как на графике скорость представлена в км/ч (в масштабе m_v), то масштаб m_V определяем как m_V/3,6.

     Таблица 1.5 – Результаты расчета времени  разгона

     

     Подсчитав площади участков и нарастающую  сумму площадей по формуле (14), определяю время разгона, результаты расчетов свожу в таблицу 1.5 и строю график времени разгона автобуса ПАЗ-672.

     Рисунок 1.7 – График времени разгона 

     Путь  разгона определяю методом графического интегрирования функции t=f(V), то есть подсчетом соответствующих площадей графика времени разгона, поскольку V=dS/dt; dS=Vdt;

       . (15)

     Для этого площадь над кривой t=f(V) в интервале от V_min до V_max разбиваю на 8 произвольных участков. Каждый участок ограничен частью оси ординат (t), частью кривой t=f(V) и абсциссами точек этой кривой, соответствующих начальной и конечной скоростям выбранного интервала. Площади этих участков представляют собой в определенном масштабе путь разгона в соответствующем интервале скоростей на данной дороге. Путь разгона автобуса на i-м участке S_i (м) от скорости V_i, до V_i+1 определяю как площадь F_ti на масштабы по оси абсцисс и ординат

 

       , (16)

     где m_t [с/мм] – масштаб времени;

       F_Si - площадь i-того участка на графике t = f(V), мм².

     Подсчитав площади участков и нарастающую  сумму площадей, по формуле (16), рассчитываю  путь разгона S, результаты расчетов свожу в таблицу 1.6 и строю график пути разгона автобуса ПАЗ-672.

 

     Таблица 1.6 – Результаты расчетов пути разгона  автобуса 
 

 

Рисунок 1.8 – График пути разгона 

5.   Построение графика мощностного баланса автобуса

     Уравнения баланса мощности двигателя могут  быть выражены через мощность двигателя N_e

 

       , (17) 

     или через мощность на колесах N_k 

       , (18) 

     где N_r - мощность, теряемая в трансмиссии;

       N_y, N_w - мощность, расходуемая на преодоление соответственно суммарных дорожных сопротивлений и сопротивления воздуха;

       N_j - мощность, используемая для разгона.

     Сначала вычисляю мощность на ведущих колесах N_k. Эту величину определяют через мощность N_e, развиваемую на коленчатом валу двигателя, с учетом потерь в трансмиссии 

       . (19) 

     Значения  мощностей N_y и N_w рассчитываю с использованием величин Р_y, и P_w, взятых из таблицы 1.3 для высшей передачи с целью обеспечения всего диапазона скоростей движения автобуса ПАЗ-672 

       , (20)

       . (21) 

      Полученные значения величин N_y и N_w суммирую.

     Из  таблицы 1.4 беру также значения скоростей движения автобуса на всех передачах, соответствующие принятым ранее величинам частоты вращения коленчатого вала двигателя. Данные расчетов свожу в таблицу 1.7 и по ним строю график мощностного баланса автобуса ПАЗ-672.

     На  графике мощностного баланса  строю следующие зависимости мощностей от скорости движения автобуса

     N_e = f(V) – только для высшей передачи;

     N_k = f(V) – для всех передач;