Список обозначений

Расчет эксплуатационных свойств автомобиля

Учебное пособие

ВОРОНЕЖ, 2008

УДК 629.33.001.1

Печатается по решению методической комиссии факультета протокол № 3 от 22.01.08

Рецензенты: кафедра «Автомобили и тракторы» ВГЛТА;

доктор технических наук, профессор О.И. Поливаев.

Овчаров В.А. Расчет эксплуатационных свойств автомобиля. Учебное пособие. Институт экономики и права. – Воронеж, 2006. – 111 с.

Пособие содержит рекомендации по проведению самостоятельных занятий по дисциплине «Эксплуатационные свойства автомобилей». Приведен необходимый теоретический материал и примеры выполнения заданий в объеме изучения дисциплины. Учебное пособие предназначено для студентов специальности 190603 (230100) «Сервис транспортных и технологических машин и оборудования (автомобильный транспорт)»

табл. 42. Ил. 22. Библиогр. назв. 5.

ISBN 5 – 94638 – 001 - Х

УДК 629. 33.001.1

© Овчаров В.А.

© Институт экономики и права

г. Воронеж, 2006

ОГЛАВЛЕНИЕ

Список обозначений ……………………………………………………..6

Введение.………………………………………………………………….16

1. Внешние скоростные характеристики двигателей ………………...18

1.1 Методические указания ……………….……………………………..18

1.2 Методика расчета внешней скоростной

характеристики двигателя ………………………………….………19

1.3 Порядок выполнения лабораторной работы № 1 с примером расчета ………………………………………………………………….20

2. Радиусы эластичного колеса и коэффициент учета

вращающихся масс …………………………………………………… 23

2.1 Методические указания ……………………………………………. 23

2.1.1 Методика определения радиусов эластичного колеса ………….. 23

2.1.2 Физический смысл коэффициента учета

вращающихся масс ………………………………………………...26

2.2 Порядок выполнения лабораторной работы № 2 с примером расчета………..……………………….………………………………...28

3. Режимы качения колеса ……………………………………………….32

3.1 Методика расчета режимов качения колеса …………………….….32

3.2 Порядок выполнения лабораторной работы № 3 с примером расчета ………….....................................................................................33

4. Графический метод решения уравнений силового и мощностного балансов ……………………………………………………….……….37

4.1 Содержание уравнений силового и мощностного балансов.……...37

4.2 Графический метод решения уравнений ……………………..…...37

4.3 Порядок выполнения занятия № 4 с примером расчета……………40

5. Определение показателей приемистости автомобиля и

динамическое преодоление препятствий ……………………………45

5.1 Методические указания ………………………………………….…..45

5.2 Метод расчета показателей приемистости …………………………45

5.3 Динамическое преодоление дорожных сопротивлений…………...46

5.4 Порядок выполнения лабораторной работы № 5 с примером расчета ………………………………………………………………….47

6. Топливная экономичность ……………………………………………51

6.1 Методические указания …..…………………………………….…...51

6.2 Методика расчета путевого расхода топлива..……………….……51

6.3 Порядок выполнения лабораторной работы № 6 с примером расчета ……………………………………………………….…………52

7. Распределение тормозных сил ………………………………….…….56

7.1 Методические указания ……………………………………………..56

7.2 Определение тормозных сил при торможении …………………….56

7.3 Порядок выполнения лабораторной работы № 7 с примером расчета ….………………………………………………………………58

8. Влияние конструктивных и эксплуатационных параметров на показатели тормозной эффективности…………...…………………..61

8.1 Методические указания лабораторной работы № 8 с примером расчета ………………………………………………………………….61

8.2 Порядок выполнения лабораторной работы № 8 с примером расчета....................................................................................................63

9. Элементы проектировочного тягового расчета автомобиля.............68 9.1 Методические указания …..…………....…...………..………………68 9.2 Подбор двигателя ………………….…….....………….…...……….69

9.3 Определение передаточного числа главной передачи..……………69

9.4 Выбор числа степеней и расчет передаточных чисел

коробки передач …………….……………………………………..69

9.5 Сравнение расчетных вариантов передаточных

чисел трансмиссии…………………………….…………………….70

9.6 Порядок выполнения лабораторной работы № 9 с примером

расчета и анализом полученных результатов …….……………….71

10. Расчет кругового поворота автомобиля ……………...…….………78 10.1 Методические указания ………………….…………………………78

10.2 Расчет параметров кругового поворота автомобиля ……………...78

10.3 Порядок выполнения лабораторной работы № 10 с примером расчета …….............................................................................................78

11. Устойчивость движения автомобиля …………………..…..…..…..92

11.1 Методические указания …………...…………………………….....92

11.2 Расчет показателей поперечной устойчивости …………………..93

11.3 Расчет критической скорости по курсовой устойчивости ……...94

11.4 Порядок выполнения лабораторной работы № 11 с примером расчета…...…………………………………………………………….95

12. Сравнительная оценка автомобилей по маневренности ………....100

12.1 Методические указания…………...……………………...………..100

12.2 Порядок выполнения лабораторной работы № 12 с

примером расчета ……………………………………………………102

13. Оценка плавности хода автомобилей………………………………107

13.1 Методические указания ………………………………...…………107

13.2 Порядок выполнения лабораторной работы № 13 с примером расчета………………………………….……………...........................108

14. Оценка проходимости автомобилей …………………………….112

14.1 Методические указания……………….…………………………..112

14.2 Порядок выполнения лабораторной работы № 14 с примером расчета …….........................................................................................113

Заключение………………………………………………… ……………116

Рекомендуемая литература……………………………………………..117

Приложение…………………………… ………………………………...118

СПИСОК ОБОЗНАЧЕНИЙ

A_i, B_i, C_i – коэффициенты зависимости полной тяговой силы от скорости

a, b, c – коэффициенты функции мощности двигателя от частоты вращения, постоянные для данного двигателя

a_i, b_i, c_i – коэффициенты, зависящие от конструктивных особенностей двигателя и автомобиля

a _м, b _м, с _м – коэффициенты функции крутящего момента двигателя от частоты вращения

B – ширина колен автомобиля

B _г – габаритная ширина автомобиля

B₁, B₂ – колея колес первой и второй осей

B _п – поворотная ширина по колее колес автомобиля

B _ш – ширина профиля шины

C – смещение полюса поворота автомобиля

С _пр – приведенная жесткость подвески

С _р, С _ш – жесткости упругого элемента подвески и шины

D – динамический фактор

D_max – максимальный динамический фактор

d – посадочный диаметр обода

F _г – площадь лобового сопротивления грузового автомобиля

F _л – площадь лобового сопротивления легкового автомобиля

f – коэффициент сопротивления качению полный энергетический

f_a – коэффициент сопротивления качению усредненный

f_o – коэффициент сопротивления качению при малой скорости

f_с – силовой коэффициент сопротивления качению

f _к – кинематический коэффициент сопротивления качению

G_a – сила тяжести автомобиля

g – ускорение свободного падения

g_e – удельный эффективный расход топлива

g_eN – удельный эффективный расход топлива при максимальной мощности

H – высота профиля шины

H _г – габаритная высота автомобиля

h _д – высота центра масс автомобиля над поверхностью дороги

I _к – момент инерции колеса

Σ I _к – суммарный момент инерции колес

I _м – приведенный момент инерции маховика двигателя и деталей трансмиссии

i – уклон подъема дороги

i_max – максимальный уклон (подъем) дороги

j_i – ускорение при заданной скорости с учетом номера передачи

j₁, j₂ – ускорение в начале и конце участка

j₃ – замедление

j_{3 уст} – установившееся замедление

j _ср – среднее ускорение

j _у – боковое ускорение

K – кривизна поворота автомобиля

K _пв – коэффициент поворачиваемости автомобиля

k _в – коэффициент обтекаемости

k_f, k_f1, k_f2 – коэффициент скоростных потерь

k _и – коэффициент, учитывающий зависимость удельного расхода топлива от коэффициента использования мощности

k _м – коэффициент приспособляемости двигателя по моменту

k _р – коэффициент коррекции

k _тр – коэффициент потерь в трансмиссии

k _тро – коэффициент потерь в трансмиссии при малой скорости

k _{у 1} , k _{у 2} – коэффициенты сопротивления боковому уводу середин передней и задней осей автомобиля

k _{у max} – максимальный коэффициент сопротивления боковому уводу

k _{укг 1} , k _{укг 2} – коэффициенты сопротивления уводу колес передней и задней осей груженого автомобиля

k _{уог 1} , k _{уог 2} – коэффициенты сопротивления уводу передней и задней осей груженого автомобиля

k _ч – коэффициент, учитывающий зависимость удельного расхода топлива от частоты вращения вала двигателя

k_φ – коэффициент использования сцепной силы колес при повороте

k_ω – коэффициент приспособляемости двигателя по частоте

L – база автомобиля

L _пр – приведенная база автомобиля

L_δ – передний свес автомобиля

M _з – запас крутящего момента

M _к – крутящий момент двигателя

M _{к max} – максимальный крутящий момент двигателя

M _{к N} – крутящий момент двигателя при максимальной мощности

M _м – момент двигателя, приведенный к колесам

m_a – масса автомобиля

m_a1 – масса, приходящаяся на ведомые колеса

m_a2 – масса, приходящаяся на ведущие колеса

m _гном – номинальная грузоподъемность автомобиля

m _пд, m _нп – подрессоренные и неподрессоренные массы

m _т –масса тягача

m _б – снаряженная масса автомобиля

m _х –масса автомобиля, соответствующая различной степени загрузки

N _е – эффективная мощность двигателя

N _{е м} – мощность двигателя при максимальном крутящем моменте

N _{е max} – максимальная эффективная мощность двигателя

N _{е ср} – средняя мощность двигателя

N _{е v} – мощность двигателя, обеспечивающая движение с заданной скоростью

N _в– мощность сопротивления воздуха

N _д– мощность сопротивления дороги

N _з – запас мощности

N _и – мощность сопротивления разгону

N _к – мощность сопротивления качению

N _п – мощность сопротивления подъему

N _т – тяговая мощность

n – текущая частота вращения двигателя

n _к – число ведущих колес

n _м – частота вращения коленвала при максимальном крутящем моменте

n_min – минимальная устойчивая частота вращения

n_N – частота вращения при максимальной мощности

P _в – сила сопротивления воздуха

P _врк – сила инерции колес

P _врм – сила инерции вращающихся деталей двигателя и трансмиссии

P _з – запас силы

P _и – сила сопротивления разгону

P _к – сила сопротивления качению

P _ко – полная окружная сила

P _п – сила сопротивления подъему

P _пост – сила инерции поступательного движения

P _св – свободная тяговая сила

P _{св max} – максимальная свободная тяговая сила

P _т – полная тяговая сила

P _тр – сила сопротивления (потери) в трансмиссии

P _тро – сила сопротивления в трансмиссии при малой скорости

P _{тор 1} , P _{тор 2} – тормозная сила на колесах передней и задней осей

P_y – поперечная сила

P_z – вертикальная нагрузка на колесо

P_{z кг 1} , P_{z кг 2} – нагрузка на колеса первой и второй осей груженого автомобиля

P_{z кн 1} , P_{z кн 2} – нагрузка на колеса первой и второй осей негруженого автомобиля

P_{z опт}– оптимальная нагрузка

P_{z оптk 1}, P_{z опт k2} – оптимальная нагрузка на колеса первой и второй осей автомобиля

Q_S – путевой расход топлива

p, q – корни квадратного уравнения

q _т – коэффициент коррекции, учитывающий влияние на k _у продольных сил, действующих на колесо

q _ш – коэффициент коррекции, учитывающий влияние отклонения давления воздуха в шине

q_z – коэффициент коррекции, учитывающий влияние отклонения нормальной нагрузки от оптимальной

q_φ – коэффициент коррекции, учитывающий зависимость коэффициента сопротивления уводу от угла увода с различным φ

R – радиус поворота автомобиля

R _габ – габаритный радиус поворота автомобиля

R_x – поворотная реакция в контакте колес с дорогой автомобиля

R_x1, R_x2 – продольные реакции в контакте колес с дорогой на передней и задней осях

R_y – поперечная реакция дороги на автомобиль

R_z – нормальная реакция дороги на автомобиль

R_z1, R_z2 – нормальная реакция дороги на первую и вторую оси автомобиля

r _д – динамический радиус колеса

r _к – кинематический радиус качения

r _{к 1} , r _{к 2} , r _{к 3} – радиус качения на 1^ой, 2^ой и 3^ей передачах

r _кв – радиус качения ведомого колеса

r _с – свободный радиус колеса

r _ст – статический радиус колеса

S – пройденный путь

ΔS – путь за время движения Δt

S_1,2 – путь, проходимый автомобилем за период переключения передач с первой на вторую

S _в – путь выбега автомобиля

S_pi – путь разгона автомобиля с учетом номера передачи

S_p2 – путь разгона автомобиля на 2^ой передаче

S _т – тормозной путь автомобиля

S_ni – путь, проходимый автомобилем за время переключения передач

T – кинетическая энергия автомобиля

T _отн – кинетическая энергия относительного (вращательного) движения

T _пост – кинетическая энергия поступательного движения

t – время

Δt – время, за которое скорость увеличивается от v₁ до v₂

t _п – время переключения передач

t_pi – время разгона автомобиля с учетом передачи

И – степень использования мощности двигателя

u _г – передаточное число главной передачи

u _д.в – высшая передача дополнительной коробки

u _к – передаточное число коробки передач

u _{к i} – передаточные числа коробки передач, соответствующие какой либо передаче

u _{к 1} , u _{к 2} , u _{к 3} – передаточное число коробки передач на 1^ой, 2^ой и 3^ей передачах

u _{к .вр} – высшее расчетное число коробки передач

u _р – передаточное число рулевого механизма

u _т – передаточное число трансмиссии

u _{т i} – передаточное число трансмиссии с учетом номера передачи

u _{т 1} , u _{т 2} – передаточное число трансмиссии на первой и второй передачах

v – скорость автомобиля

v _о – начальная скорость торможения

v _к – конечная скорость движения

v _{к i} – конечная скорость движения с учетом номера передачи

v _{к 1} , v _{к 2} – конечная скорость движения на 1^ой и 2^ой передачах

v_max1, v_max2 – максимальная скорость движения на 1^ой и 2^ой передачах

v_max – максимальная скорость

v_min – минимальная устойчивая скорость

v _{кр φ} – критическая скорость по боковому скольжению

v _{кр ω} – критическая скорость по курсовой устойчивости

v _кроп – критическая скорость по боковому опрокидыванию

v _{н i} – начальная скорость движения с учетом номера передачи

v _ср – средняя скорость движения

v _р – расчетная максимальная скорость

x; x₁; x₂; x₃; y; y₁; y₂; y₃ – координаты произвольных точек зависимости крутящего момента от частоты вращения двигателя

z _ка – число колес автопоезда

z _кт – число колес тягача

α, α_max – угол и максимальный угол наклона плоскости дороги к горизонтальной плоскости

α_maxφ – максимальный угол по боковому скольжению

α _р – угол поворота рулевого колеса

β – угол косогора

γ _т – удельная тормозная сила

Δ – отношение высоты профиля шины к его ширине

δ – коэффициент буксования колес

δ₁, δ₂ – углы увода середин осей передней и задней

δ_{1 в} – коэффициент учета вращающихся масс, приведенный к двигателю

δ _вр – коэффициент учета вращающихся масс

δ _{вр i} – коэффициент учета вращающихся масс с учетом передачи

ε_y – коэффициент распределения подрессоренных масс

η _т – кпд трансмиссии

η _{т i} – кпд трансмиссии на передаче

θ – угол поворота управляемых колес

λ – коэффициент тангенциальной эластичности шины

λ _см– коэффициент смятия шины

υ – частота возмущающего воздействия

ρ _в – плотность воздуха

ρ _т – плотность топлива

τ _в – время выбега автомобиля

τ _н – время нарастания замедления

τ _р – время разгона автомобиля

τ _с – время запаздывания срабатывания тормозного привода

Φ _п – удельная тяговая сила поворота автомобиля

φ_x – коэффициент продольного сцепления

φ_y – коэффициент поперечного сцепления

φ_v – фазовый угол

ψ – коэффициент сопротивлении дороги

ψ _о, ψ _к – относительные коэффициенты затухания колебаний подрессоренных и неподрессоренных масс

ω_a – угловая скорость поворота автомобиля

ω _е – угловая скорость коленчатого вала

ω _к – угловая скорость колеса

ω _о – парциальная частота колебания подрессоренной массы

Дата добавления: 2015-07-10