Построение графиков тягового баланса и динамической характеристики

При построении графиков силового баланса для различных передач и скоростей движения автомобиля рассчитывают значения, составляющих уравнения силового баланса:

(2.4)

Тяговое усилие на ведущих колесах определяют из выражения, Н:

(2.5)

где r_д - динамический радиус колеса, который в нормальных условиях движения принимаем равным r_ст, м.

Вторую составляющую силового баланса - силу суммарного дорожного сопротивления определяют по формуле, Н:

(2.6)

где G=gm ­ полный вес автомобиля, Н;

g= 9,8I м/с² - ускорение свободного падения.

В расчетах не учитывается влияние скорости движения на коэффициент сопротивления качению, в связи c этим Y =const.

Полный вес автомобиля Volkswagen Passat B6

G= 9,81∙1397=13704,57Н,

а при заданном Y = 0,017 сила сопротивления автомобиля

Р_Y =0,017 ∙ 13704,57 = 232,977 Н.

Сила сопротивления воздуха, Н:

(2.7)

где F (м²) - лобовая площадь автомобиля;

V (км/ч) - скорость автомобиля;

К -коэффициент сопротивления воздуха.

Коэффициент сопротивления воздуха можно вычислить по выражению:

где ρ - плотность воздуха = 1,225кг/м³

Лобовая площадь может быть определена по чертежу автомобиля, а при его отсутствии приближенно по формуле:

(2.8)

где a - коэффициент заполнения площади; для данной модели автомобиля принимаем a = 0,79.

F = 0,79×1,640×1,814 = 2,35 м²

Сила сопротивления разгону, Н:

(2.9)

где d - коэффициент, учитывающий влияние инерции вращающихся масс автомобиля;

j (м/с²) - ускорение автомобиля в поступательном движении.

При построении и анализе графиков силового баланса величина P_j не рассчитывается, а определяется как разность тягового усилия Р_k и суммы сопротивлений движению P_y+P_w.

График силового баланса и все последующие строят в функции скорости автомобиля V, км/ч, которая связана с частотой вращения вала двигателя n зависимостью:

(2.10)

Динамический фактор автомобиля D определяю для различных передач и скоростей движения по формуле:

(2.11)

Переменные по скорости величины Р_k, P_w и D рассчитываю по формулам (2.5), (2.7), (2.11) и сводят в таблицу 2.3. По рассчитанным величинам строю график силового баланса автомобиля и график динамической характеристики. Постоянные величины в формулах целесообразно для упрощения расчетов привести к общим коэффициентам.

Для построения графика силового баланса рассчитываем сумму P_y+P_w, которая зависит от скорости и не зависит от передаточного числа коробки передач.

Поэтому расчет приведенный выше выполнен применительно к скоростям, соответствующим высшей передаче.

Таблица 2.3 - Результаты расчетов силового баланса и динамической характеристики автомобиля Volkswagen Passat B6

Параметры	Значение параметров
n, об/мин
Me, Hм	213,2515	222,44338	227,9585	229,79688	227,9585	222,44338	213,2515	200,38288	183,8375	163,6154
1-я передача	v, км/ч	6,49101	9,736514	12,98202	16,227	19,473	22,718	25,964	29,209	32,455	35,70
Pk, H	9115,888	9508,8147	9744,57	9823,1556	9744,5704	9508,8147	9115,8884	8565,7917	7858,525	6994,087
Pw, H	4,486769	10,09523	17,94707	28,042304	40,380918	54,962917	71,788299	90,857066	112,1692	135,7248
Pk - Pk,H	9111,402	9498,7194	9726,623	9795,1133	9704,1895	9453,8518	9044,1001	8474,9347	7746,355	6858,362
D	0,664844	0,693106	0,709736	0,7147334	0,7080988	0,6898321	0,6599332	0,6184021	0,565239	0,500443
2-я передача	v, км/ч	11,53623	17,30435	23,07247	28,840	34,608	40,376	46,144	51,913	57,681	63,44
Pk, H	5129,171	5350,2564	5482,907	5527,1243	5482,9073	5350,2564	5129,1714	4819,6524	4421,699	3935,313
Pw, H	14,1722	31,887449	56,6888	88,576248	127,5498	173,60945	226,7552	286,98704	354,305	428,709
Pk - Pk,H	5114,999	5318,3689	5426,219	5438,5481	5355,3575	5176,6469	4902,4162	4532,6654	4067,394	3506,603
D	0,373233	0,3880727	0,395942	0,3968419	0,3907717	0,3777314	0,3577213	0,3307412	0,296791	0,255871
3-я передача	v, км/ч	17,43891	26,15836	34,87782	43,597	52,316	61,036	69,755	78,475	87,194	95,91
Pk, H	3393,063	3539,3157	3627,067	3656,3178	3627,0673	3539,3157	3393,063	3188,3092	2925,054	2603,298
Pw, H	32,38529	72,866912	129,5412	202,40809	291,46765	396,71986	518,16471	655,80221	809,6324	979,6552
Pk - Pk,H	3360,678	3466,4488	3497,526	3453,9098	3335,5997	3142,5958	2874,8983	2532,507	2115,422	1623,643
D	0,245223	0,2529411	0,255209	0,2520261	0,2433932	0,2293101	0,2097766	0,1847929	0,154359	0,118475
4-я передача	v, км/ч	24,67155	37,00732	49,3431	61,678	74,014	86,350	98,686	111,02	123,35	135,6
Pk, H	2398,363	2501,7402	2563,767	2584,4424	2563,7669	2501,7402	2398,3625	2253,6338	2067,554	1840,123
Pw, H	64,81895	145,84265	259,2758	405,11846	583,37059	794,03219	1037,1033	1312,5838	1620,474	1960,773
Pk - Pk,H	2333,544	2355,8976	2304,491	2179,3239	1980,3963	1707,7081	1361,2593	941,04995	447,0801	-120
D	0,1702	0,171906	0,168155	0,1590217	0,1445063	0,1246087	0,0993289	0,0686669	0,032623	-0000,008
5-я передача	v, км/ч	30,1026	45,15390	60,2052	75,256	90,307	105,35	120,41	135,46	150,51	165,5
Pk, H	1965,655	2050,3812	2101,217	2118,1624	2101,2171	2050,3812	1965,6547	1847,0376	1694,53	1508,132
Pw, H	96,49776	217,11996	385,991	603,11101	868,47985	1182,0976	1543,9642	1954,0797	2412,444	2919,057
Pk - Pk,H	1869,157	1833,2612	1715,226	1515,0514	1232,7372	868,28359	421,69049	-107	-717,9	-1410
D	0,136389	0,1337701	0,125157	0,1105508	0,0899508	0,0633572	0,0307701	-0,007	0,052	0,102

Рисунок 2.2 -Тяговый баланс автомобиля Volkswagen Passat B6

Рисунок 2.3 - Динамическая характеристика автомобиля

Volkswagen Passat B6

Дата добавления: 2015-07-16