Исследования возможностей диагностирования автомобиля

На основе результатов в таблице, строим графики внешней скоростной характеристики двигателя (рис. 5).

Рис. 5 Графики внешней скоростной характеристики

4.2 Тяговый баланс автомобиля

Тяговый баланс автомобиля - это совокупность графиков зависимостей силы тяги на ведущих колесах Fк, [Н] (на различных передачах),

а также суммы сил сопротивления качению Ff, [Н] и воздуха Fw, [Н], от скорости движения автомобиля Va, [км/ ч]. Графики сил тяги на колесах автомобиля строим для всех ступеней коробки перемены передач.

Расчет сил тяги на колесах для каждой передачи – Fki производится по формуле:

, [Н] (5)

hТР - коэффициент полезного действия трансмиссии;

UТР - передаточное число трансмиссии;

rк - радиус качения колеса, [м].

КПД трансмиссии автомобиля определяется на основании потерь мощности на трение:

hтр = 0,98К ×0,97L× 0,99M (6)

K - число пар цилиндрических шестерен в трансмиссии автомобиля, через которые передается крутящий момент на i-той передаче;

L - число пар конических или гипоидных шестерен;

M - число карданных шарниров.

Для определения К, L, M необходимо использовать кинематическую схему автомобиля, данные заносим в таблицу 2.

Таблица 2 – КПД трансмиссии

Передаточное число трансмиссии автомобиля определяется как произведение:

UТР = UКПП × UРК × UГП (7)

UКПП - передаточное число коробки перемены передач;

UРК - передаточное число раздаточной коробки или делителя;

UГП - передаточное число главной передачи.

Для определения этих значений также воспользуемся кинематической схемой автомобиля, полученные значения занесем в таблицу 3.

Таблица 3 – Передаточное число трансмиссии

При расчетах радиусов качения колес, в качестве исходных данных, используют статический радиус - rстат При этом следует учитывать, что радиус качения rк обычно несколько больше статического и определяется индивидуально для диагональных и радиальных шин. На автомобиле ГАЗ -3307 установлены радиальные шины, поэтому радиус качения колеса рассчитываем по следующей формуле:

rк = 1,04 × rстат, [м]; (8)

rстат = 0,31

rк = 1,04 × 0,31 = 0,3224 [м]

При расчетах зависимостей силы тяги на колесах автомобиля крутящий момент двигателя нетто - Мé берем из таблицы 1.

Также для построения графика нам необходимо рассчитать скорость движения автомобиля на каждой передачи в зависимости от оборотов двигателя.

, [км/ ч] (9)

Далее определяем силы сопротивления качению колес автомобиля по дорожному покрытию, используя выражение:

, [Н] (10)

ma = 1650 [кг] - масса полностью загруженного автомобиля;

g = 9,81 [м/с2] - ускорение свободного падения;

f - коэффициент сопротивления качению автомобильного колеса.

Величина коэффициента сопротивления качению колеса – f, зависит от скорости автомобиля. Для его определения используют выражение, предложенное Б.С. Фалькевичем:

(11)

Коэффициент сопротивления качению колеса автомобиля рассчитываем для двух типов дорог с асфальтобетонным покрытием и для грунтовой дороги.

f 0 = 0,018- коэффициент сопротивления качению колес автомобиля по асфальтобетону;

f0 = 0,03 - коэффициент сопротивления качению колес автомобиля по грунтовой дороге.

Для расчета действующей на автомобиль силы сопротивления воздуха воспользуемся выражением вида:

, [Н] (12)

Кв – коэффициент обтекаемости формы автомобиля;

Sx–площадь проекции автомобиля на плоскость перпендикулярную продольной оси, [м2].

При известном значении безразмерного коэффициента аэродинамического сопротивления Сх = 0,3 можно легко определить значение коэффициента обтекаемости Кв по выражению, предложенному академиком Е.А. Чудаковым:

Кв = 0,5 × Сх × r в, [кг/м3] (13)

r в = 1,225 , [кг/м3] – плотность воздуха.

Кв = 0,5 × 0,3 × 1,225 = 0,18375 [кг/м3]

Для нахождения площади Миделя автомобиля Sx воспользуемся выражением:

Sx = 0,78 × Ва × Н, [м2] (14)

Ва = 1,495 [м] – колея передних колес

Н = 1,75 [м] - высота автомобиля.

Sx =1,495 × 1,75 = 2,040675 [м2]

Значение максимального значения скорости - Va max выбираем таким, чтобы оно было примерно на 10% больше наибольшего значения скорости, определенного для высшей передачи.

Рассчитанные значения сил сопротивления движению заносим в таблицу 4.

Таблица 4 – Значения сил сопротивления движению

 Скачать реферат