Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«ЗАБАЙКАЛЬСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ» (ФГБОУ ВПО «ЗабГУ»)

Факультет строительства и экологии Кафедра «Транспортных и технологических систем»

Курсовая работа

Тягово-скоростные свойств автомобиля

Мананников Александр Игоревич

ВВЕДЕНИЕ

тяговый скоростной автомобиль hyundai sonata

При эксплуатации автомобиля имеет место быть ряд различных факторов, активно влияющие на характеристики и поведение автомобиля на дороги. Для инженерной специальности необходимо хорошо знать, и учитывать эти факторы, такие как скоростные характеристики автомобиля, тормозные качество, управление и торможение автомобиля, для изучения этих и других вопросов касающихся изучения курса в целом, в данном курсовом проекте будут проведены расчеты тягово-скоростной характеристики автомобиля HYUNDAI SONATA, составлены соответствующие графики зависимостей, найдены основные характеристики автомобиля, необходимые для безопасной и результативной эксплуатации подвижного состава.

1. ОСНОВНЫЕ ПАРАМЕТРЫ АВТОМОБИЛЯ HYUNDAI SONATA

тяговый скоростной автомобиль hyundai sonata

m_а=1980 кг - масса полностью груженного автомобиля m_о=1460 кг - масса автомобиля в снаряженном состоянии m_k1= 945 кг - масса, приходящаяся на переднюю ось m_k2=1115 кг - масса, приходящаяся на заднюю ось

V_{a max}=210 км/ч - максимальная скорость

N_{e max}=132 кВт - максимальная эффективная мощность двигателя N_{e max}=6000 об/мин - частота вращения коленчатого вала

В=1624 мм - колея передних колес L_a=4900 мм - база автомобиля

В_г=1860 мм - габаритная ширина автомобиля Н_г=1465 мм - габаритная высота автомобиля В_ш=215 мм - ширина профиля шины

Д_ш=165 мм - посадочный диаметр обода шины n_кп=6 - количество передач в коробке

Передаточные числа коробки передач на различных передачах: U_кп1=3,615

U_кп2=1,794 U_кп3=1,542 U_кп4=1,176 U_кп5=0,974 U_кп6=0,829

Колесные шины Triangle TС101; 225/50 R17, колесные диски 7J

2. РАСЧЁТНОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ СВОЙСТВ АВТОМОБИЛЯ

2.1 Определение тягово-скоростных свойств автомобиля

На тягово-скоростные свойства автомобиля самое существенное влияние оказывают тип и мощность двигателя, тип трансмиссии (механическая или автоматическая), количество передач и численные значения передаточных чисел механической трансмиссии, ее КПД, колесная формула и конструкция шин, параметры обтекаемости и другие факторы. Показателями тягово-скоростных свойств автомобиля являются максимальная скорость, преодолеваемое суммарное дорожное сопротивление на первой передаче, время и путь разгона автомобиля до максимальной скорости.

При расчете тягово-скоростные свойства автомобиля и определение возможности его движения в заданных условиях (? и ц_х ) необходимо предварительно найти в литературе или рассчитать следующие параметры:

- коэффициент полезного действия трансмиссии з_тр;

- фактор сопротивления воздуха W_B;

- радиус колеса r_d;

- коэффициент учета вращающихся колес д_вр;

- распределение массы автомобиля по осям и значение коэффициентов перераспределения нагрузки m_р для передней (m_Р1) и (m_р2) задней осей.

Для определения эффективных значений момента и мощности в заданном диапазоне частоты вращения коленчатого вала ДВС можно воспользоваться либо реальной внешней скоростной характеристикой, полученной справочной литературы, либо рассчитать се по формуле Лейдермана.

Тягово-скоростные свойства рассчитывают для полностью груженого автомобиля. Расчет производится на ПК по программе. По результатам программы строятся графики.

2.2 Определение параметров автомобиля при подготовке исходных данных

Коэффициент полезного действия трансмиссии. КПД трансмиссии можно рассчитать по формуле: з_тр=0.96^k*0,97^l*0,995^m; (1)

где к - количество пар цилиндрических шестерен, участвующих в передаче крутящего момента от двигателя к ведущим колесам;

l - количество пар конических шестерен; m - количество шарниров;

к=6; 1=2; m=6;

з_тр =0,96⁶*0,97²*0,995⁶=0,71;

Фактор сопротивления воздуха. Он определяется по формуле:

W_B=K_B*F_A; (2)

где К_в - коэффициент сопротивления воздуха Нс²/м⁴; F_a - площадь Миделева сечения автомобиля, м²;

Фактор обтекаемости W_B количественно характеризует аэродинамические качества автомобиля и служит для определения сил и мощностей сопротивления воздуха.

Коэффициент обтекаемости может быть выражен через формулу:

К_B=0,5*С_х*р; (3)

где С_X - безразмерный коэффициент формы, С_X=0,5; р - плотность воздуха.

Согласно ГОСТ 4401-81. на уровне моря р=1,225кг/м³. К_B=0,5*0,5*1,225=0,31 Нс²/м⁴;

Площадь Миделева сечения автомобиля, определяется по формуле:

F_a= Н_г*B_г*K_F; (4)

где В_г - габаритная ширина автомобиля; Н_г - габаритная высота автомобиля;

К_F - коэффициент использования площади Миделя; В_г= 1,860 м;

H_г= 1,46 м;

K_F=0,8;

F_a=1,860*1,46*0,8=2,17 м²; W_В=0,30*2,17=0,65 Нс²/м²;

В расчётах значение коэффициента К_F может быть принято в диапазоне 0,6ч0,7.

Коэффициент обтекаемости может быть выражен через формулу: К_в=0,5С_x с,

С_х=0,5

К_в=0,5Ч0,5Ч1,225=0,31 Нс² /м⁴ .

где С_x - безразмерный коэффициент формы; с - плотность воздуха.

Согласно ГОСТ 4401-81, на уровне моря с=1,225 кг/м³.

При отсутствии экспериментальных данных по заданному автомобилю в расчётах можно использовать (при угле натекания, равном нулю) следующие средние значения коэффициента сопротивления воздуха К_в и С_x таблице 1.

Таблица 1- коэффициенты сопротивления воздуха Кв и Сx

	Сx	Кв
Легковые автомобили	0,3ч0,6	0,2ч0,35
Автобусы: капотной компоновки вагонной компоновки	0,75ч0,9 0,6ч0,75	0,45ч0,55 0,35ч0,45
Грузовые автомобили: бортовые с кузовом фургон	0,9ч1,15 0,8ч1	0,5ч0,7 0,5ч0,6
Автоцистерны	0,9ч1,1	0,55ч0,65
Автопоезда	1,4ч1,55	0,85ч0,95
Гоночные автомобили	0,25ч0,3	0,15ч0,2

Фактор обтекаемости W_в, количественно характеризует аэродинамические качества автомобиля и служит для определения сил и мощностей сопротивления воздуха.

Радиус колеса

При анализе силовых и мошьностных параметров взаимодействия колеса с опорной поверхностью необходимо пользоваться понятием динамического радиуса, который определяется по формуле:

r_d=Д_ш/2+В_шД(1 - л) ; (5)

где Д - коэффициент широкопрофильности;

л - коэффициент радиальной деформации шин; В_ш - ширина профиля шины:

Д_ш -посадочный диаметр обода шины; Д=0,89;

л=0,14; В_ш=0,215 м; Д_ш=0,165 м;

r_d=0,165/2+0,215*0,9(1-0,1 )=0,257 м.

Кинематический радиус колеса определяют как отношение

r_k=V_a/W_k

30км/ч=11,78м/с 60км/ч=23,45м/с 90км/ч=35м/с

Расстояние пройденное колесом за 1 оборот определяется по формуле S=2рr: S=2*3,14*0,257=1,613м.

30км/ч: =11,78/1,613=7.31 об/с.

60км/ч: =23,45/1,613=14.54 об/с.

90км/ч: =35/1,613=21.67 об/с.

где V_а - скорость автомобиля, м/с; ?_к - угловая частота вращения колеса, с^-1. Понятием "кинематический радиус колеса" пользуются при анализе скоростей и ускорений автомобиля. Его величина изменяется в широких пределах - от нуля (буксование) до бесконечности (юз).

В расчётах можно принимать значения кинематического и динамического радиусов одинаковыми. Размеры шин (Д_ш, В_ш и ?) определяются из маркировки шин, которая приводится в справочной и специальной литературе.

Коэффициент учета вращающихся масс

Этот коэффициент показывает, во сколько раз сила, необходимая для разгона с заданным ускорением как поступательно движущихся масса автомобиля, больше силы, необходимой для разгона только поступательно движущихся масс. Он рассчитывается по формуле:

д_вр=1+m(U ²ф +ф )/m , (6)

ф₁=I_m*U_dk²*з_тр/m_a*r_d*r_k, (7)

ф₂=УI_k/m_a*r_d*r_k, (8)

где I_m - момент инерции маховика двигателя, кгм²;

УI_k - суммарный момент инерции всех колес автомобиля, кгм²; m_а - масса полностью груженного автомобиля;

m=m_а; m_а=1980 кг;

Передаточные числа коробки передач на различных передачах: U_кп1=3,615

U_кп2=1,794

U_кп3=1,542 U_кп4=l,176 U_кп5=0,974 U_кп6=0,829

ф₁=0,04-0,06, ф₂=0,03-0,05. Меньшие значения относятся к более тяжелым автомобилям.

ф₁=0,05; ф₂=0,04. д_вр1=1+1980((3,615)²*0,05+0,04)/1980 =1,17;

д_вр2=1+1980((1,794)²*0,05+0,04)/1980 =0,29;

д_вр3=1+1980((1,542)² *0,05+0,04)/1980 =0,21;

д_вр4=1+1980(1,176) ² *0,05+0,04)/1980 =0,12;

д_вр5=1+1980(0,974) ² *0,05+0,04)/1980 =0,09;

д_вр6=1+1980(0,829) ² *0,05+0,04)/1980 =0,06;

Распределение массы автомобиля по осям

У легковых автомобилей распределение нагрузки от полной массы по осям зависит в основном от компоновки: для классической компоновки на заднюю ось приходится (0,52-0,55) m_а; с задним расположением двигателя - (0,56-0,6) m_а; у переднеприводных - (0,4-0,45) m_а.

m_k1 - масса, приходящаяся на переднюю ось; m_k2 - масса, приходящаяся на заднюю ось:

m_k1=945 кг; m_k2=1115 кг;

Продольные координаты центра масс груженного автомобиля а и b при известном распределении полной массы по осям определяют по следующим зависимостям:

a=L_a*m_k2/m_a; (9)

b=L_a*m_k1/m_a. (10)

где L_a - база автомобиля; L_a=4900 мм; a=4900*945/1980=2338,7 мм; b=4900*1115/1980=2759,4 мм.

Нормальные реакции дороги на колеса передней (R_z1) и задней (R_z2) оси движущегося с ускорением автомобиля:

m_p1=R_z1/m_k1*g; (11)

m_p2=R_z2/m_k2*g. (12)

где m_p1 и m_p2 - коэффициенты перераспределения реакций соответственно передней и задней оси.

В тяговом режиме, т.е. в случае, когда продольная реакция на ведущих колёсах положительна, нормальные реакции на колёсах передней оси (R_z1) всегда меньше, а задней (R_z2) - всегда больше, чем статические реакции m_к1g и m_к2g . В соответствии с этим коэффициент динамического перераспределения реакций передней оси m_p1 в тяговом режиме всегда меньше единицы, а задней m_a g - всегда больше единицы.

В зависимости от решаемой задачи и исходных данных коэффициенты m_p1 и m_p2 приближённо можно определить по следующим формулам, приве- дённым в табл.2.

Таблица 2 - Определение коэффициентов mp1 и mp2

Известный параметр	Формула для определения коэффициента
	mp1	mp2
Сила тяги автомобиля	m	p1	= 1 ---PT hц ma gb	m = 1 + PT hц p2 m ga a
Рт
Коэффициент суммарного дорожного сопротив-	m	p1	= 1 -y hц b	m = 1 +--y hц p 2 a
Коэффициент		m		=--1	m = 1
сцепления шин	с		p1	1 + 0,3j X	p2 1 - 0,3j X
дорогой jx

m_p1=1/(1+0,3*ц_x); (13)

m_p2=1/(1-0,3*ц_x). (14)

где ц_x - коэффициент сцепления шин с дорогой. Значения коэффициентов сцепления шин с дорогой:

1. Мокрая дорога с асфальто- и цементобетонным покрытием: ц_x=(0,35-0,45);

ц_x=0,4; m_p1=l/(1+0,3*0,4)=0,89; m_p2=1/(1-0,3*0,4)=1,14.

Нормальные реакции дороги на колеса передней и задней оси, движущегося с ускорением автомобиля или в случае трогания находятся по следующим формулам:

R_z1=m_p1*m_k1*g; (15)

R_z2=m_p2*m_k2*g; (16)

R_zl=0,89*945*9,8=8243 H; R_z2=1,14*1115*9,8= 12457 H.

2. Дорога покрытая снегом (сухой):

ц_x=(0,2-0,3); ц_x=0,2;

m_pl=l/(l+0,3*0,2)=0,94; m_p2=1/(1-0,3*0,2)= 1,06;

R_z1 =0,94*945*9,8= 8705 H; R_z2=1,06*1115*9,8= 11583 H.

Значение координаты масс груженого автомобиля по высоте: h_ц=(0,2-0,25)L_a;

h_ц=0,25*4900= 1225 мм.

2.3 Определение возможности движения автомобиля

При анализе возможности движения автомобиля строят динамический

паспорт автомобиля. Для этого к динамической характеристике достраивают номограмму нагрузок и график контроля буксирования. При этом заданными являются:

1. Уклон (подъем) дороги i (для определения коэффициента суммарного дорожного сопротивления ?);

2. Тип и состояние дороги (для определения коэффициента сцепления шин с дорогой ц_х).

С учетом найденных значений по динамическому паспорт определяют передачу в КП и максимальную скорость, с которой порожний и полностью груженный автомобиль может (или не может) двигаться на подъем при полной подаче топлива для двух вариантов:

1. Дорога - мокрое асфальтобетонное шоссе; подъем 10%(i=0,l);

2. Дорога - снежный накат: подъем 10%(i=0,l).

• Коэффициент суммарного дорожного сопротивления. ? = f * cosб ± sinб;

где f - коэффициент сопротивления качению эластичных шин автомобиля; а- уклон (подъем) дороги в градусах ({+} - подъем, {-} - уклон).

В теории автомобиля принято измерять подъём (уклон) не в градусах, а в долях радиана (один радиан равен 57,3°). В дорожном строительстве изменение вертикального профиля дороги обозначают уклоном в процентах. Связь между этими параметрами для малых углов приведена в табл. 3.

Таблица 3 - Значения параметров вертикального профиля дороги

Параметр	Значения параметра
?, град	5	10	15	20
?, рад	0,087	0,174	0,262	0.349
tg ?	0,087	0,176	0,268	0,363
sin ?	0,087	0,174	0,258	0,342
Уклон, %	8,7	17,4	26,2	34,9
I	0,087	0,174	0,262	0,349

На основании анализа приведённых данных можно сделать вывод, что для малых углов подъёма (уклона), свойственных большей части автомобильных дорог, значения tg? и sin? незначительно отличаются от угла b. Следовательно, можно записать:

b--» tgb--» sinb--» I,

где i - уклон дороги в долях радиана.

Уклон в процентах в дорожном строительстве получают умножением значения i на 100 %. Например, уклон в 16 % соответствует углу ? = 0,16 рад (i = 0,16) или

a--= arctg b = arcsin b = 9,15°.



Связь между углами a и b (i) может быть выражена зависимостью a = 57,Зb Принимая для малых углов уклона дороги cosб l, коэффициент

суммарного дорожного сопротивления рассчитывают по формуле:

ш=f±sinб=f±tg(tgв)=f±i.

На коэффициент сопротивления качению оказывают влияние различные факторы: тип и конструкция шин, ее техническое состояние, вертикальная нагрузка и горизонтальная реакция, тип и состояние дорожного покрытия, давление воздуха в шине и т.д. Считая техническое состояние хорошим, а давление воздуха соответствующим норме, при анализе тягово- скоростных свойств автомобиля учитывают влияние скорости движения на коэффициент сопротивления качению по формуле:

f=f_o(l+V_a²/l500). (17)

где V_a - скорость движения автомобиля, м/с;

f_o - коэффициент сопротивления качения при малых скоростях; V_a=110 км/ч=30,5 м/с;

Для дороги с асфальто- и цементобетонным покрытием при f_o=0,01:

f=0,01*(1+(30,5)²/1500)=0,016; (18)

?=0,016*0,98+0,1=0,116; (19)

Для дороги укатанной снегом приf_o=0,04:

f=0,04*(1+(30,5)²/1500)=0,065; (20)

?=0,065*0,98+0,1=0,164. (21)

Значения коэффициентов сопротивления качению шин для различных типов дорог приведены в табл. 4.

Таблица 4 - Коэффициенты сопротивления качения

Тип и состояние дороги	Значение коэффициента f0
С асфальто- и цементо-бетонным покрытием: в отличном состоянии в удовлетворительном состоянии	0,007ч0,015 0,015ч0,02
Булыжная мостовая	0,025ч0,030
С гравийным покрытием	0,02ч0,025
Грунтовая дорога: сухая укатанная после дождя	0,025ч0,030 0,050ч0,15
Песок: сухой сырой	0,10ч0,30 0,06ч0,15
Укатанный снег	0,03ч0,05
Рыхлый снег	0,10ч0,30
Обледенелая дорога, лед	0,015ч0,03

При выполнении работы могут быть заданы уклон дороги, тип и состояние дорожного покрытия либо категория дороги. Для дорог различных категорий значения коэффициентов сопротивления качению при малых скоростях (f₀), уклонов (i) и коэффициентов суммарного дорожного сопротивления (y) могут быть взяты из табл. 3.

Коэффициент сцепления шин с дорогой

При определении условий движения автомобиля в тяговом режиме необходимо найти максимальное значение горизонтальной реакции R_{x max}, которая будет равна силе сцепления колеса с дорогой Р_сц. Отношение силы сцепления к вертикальной реакции, действующей на колесо, называется продольным коэффициентом сцепления шин с дорогой и обозначается ?_x .

При увеличении тягового момента на колесе наблюдается деформация шины и частичное проскальзывание в пятне контакта шины с дорогой. Это явление оценивается коэффициентом буксования, который определяется формулой:



где V_Т и V_Д - теоретическая и действительная скорость движения автомобиля, м/с.

Эти скорости определяются:

V_Т = w_к r_к0 и V_Д = w_к r_к ,

где w_к - угловая частота вращения колеса, r_к0 - радиус качения колеса в свободном режиме движения, м; r_к - кинематический радиус колеса в тяговом режиме, м.

Следовательно,

d--= (1 - rK rK 0)100%

С учетом неравенства r_к0 и r_к (кроме свободного режима движения) коэффициент буксования изменяется от 0 до 100 %.

При увеличении коэффициента буксования шины коэффициент сцепления j_x возрастает, достигая максимума при d = 20ч25 %. При дальнейшем увеличении коэффициента буксования коэффициент сцепления уменьшается. При полном буксовании ведущих колёс (d =100 %) значение j_x может быть на 10ч15 % меньше максимального. Коэффициент j_x определяется опытным путём. В табл. 5 приведены средние значения коэффициентов продольного сцепления при оптимальном и 100 %-ном скольжениях.

Большое влияние на коэффициент j_x оказывает рисунок протектора. Протектор шин легковых автомобилей имеет мелкий рисунок, обеспечивающий хорошее сцепление с твёрдым покрытием. У шин грузовых автомобилей рисунок протектора крупный, с широкими и глубокими впадинами. Такие шины врезаются в грунт, улучшая проходимость автомобиля. При эксплуатации шины выступы истираются и уменьшается коэффициент сцепления, причём на дорогах с недостаточной шероховатостью он может снизиться до 0,2ч0,25. Недостаточная величина коэффициента сцепления является причиной многих дорожно-транспортных происшествий.

Таблица 5 - Значения коэффициентов сцепления шин с дорогой цx

Сухой асфальт и бетон	0,8ч0,9	0,7ч0,8
Мокрый асфальт	0,5ч0,7	0,45ч0,6
Мокрый бетон	0,75ч0,8	0,65ч0,7
Гравий	0,55ч0,65	0,5ч0,55
Грунтовая дорога: сухая мокрая	0,65ч0,7 0,5ч0,55	0,6ч0,65 0,4ч0,5
Уплотненный снег	0,15ч0,2	0,15
Лед	0,1	0,07

Для обеспечения безопасности движения его величина не должна быть менее 0,4. Поэтому правилами дорожного движения предусмотрено запрещение эксплуатации автотранспорта при уменьшении остаточной глубины рисунка протектора ниже определённых норм: грузовых автомобилей - 1,0 мм; автобусов - 2,0 мм; легковых автомобилей - 1,6 мм.

По результатам анализа необходимо сделать выводы о том, что нужно сделать для обеспечения возможности движения автомобиля в заданных условиях

3. АНАЛИЗ ТОРМОЗНЫХ СВОЙСТВ АВТОМОБИЛЯ

Тормозная система обеспечивает служебное и экстренное (аварийное) торможение основной (рабочей) тормозной системой и непосредственным образом влияет на безопасность дорожного движения. Оценочные показатели тормозных свойств регламентированы для различных категорий автомобилей требованиями Технический регламент о безопасности колесных транспортных средств от 10 сентября 2009 г. N 720 г. Москва. Основными показателями тормозных свойств являются установившееся замедление j_уст и путь торможения S_m. Установившееся замедление определяется выражением:

j_уст=(ц_x*cosб+f±i)*g; (22)

где g- ускорение свободного падения; g=9,8 м/с²;

В случае экстренного торможения максимальное замедление может быть определено по упрошенной зависимости:

jуст max= цx*g; при цx=0,4:	(23 )
jуст max=0,4*9,8=3,92;	(24)
при цx=0,8: jуст max=0,8*9,8=7,84;	(25)

Значение тормозного пути рассчитывают по формуле:

S_Т=A*V₀+ V ²/26j_уст; (26)

где V₀ - начальная скорость торможения, км/ч;

А - коэффициент, характеризующий время срабатывания тормозных механизмов;

ц_х=0,4 А=0,08

V₀=20(км/ч): SТ=0,08*20+20²/26*3,92=5,52 M; V₀=40(км/ч): SТ=0,08*40+40²/26*3,92=18,9 м; V₀=60(км/ч): SТ =0,08*60+60²/26*3,92=40,12 м; V₀=80(км/ч): SТ=0,08*80+80²/26*3,92=69,19 м; V₀=l00(км/ч): SТ=0,08*100+100²/26*3,92=106,12 м; ц_х =0,8 А=0,08:

V₀=20(км/ч): SТ=0,08*20+20²/26*7,84=3,56 м; V₀=40(км/ч): SТ=0,08*40+40²/26*7,84=11,05 м; V₀=60(км/ч): SТ=0,08*60+60²/26*7,84=22,46 м; V₀=80(км/ч): SТ=0,08*80+80²/26*7,84=37,8 м; V₀=l00(км/ч): SТ=0,08*100+100²/26*7,84= 57,06 м.

Таблица 6 - Значения тормозного пути автомобиля

Коэффициент сцепления	Начальная скорость торможения, км/ч
	20	40	60	80	100
цx=0,4	5,52	18,90	40,12	69,19	106,12
цx=0.8	3,56	11,05	22,46	37,80	57,06

Рисунок 2 - Графики зависимости S_T= f(V₀)

4. УСТОЙЧИВОСТЬ АВТОМОБИЛЯ

Оценочными показателями поперечной устойчивости автомобиля являются:

- угол поперечного уклона дороги в при котором автомобиль опрокинуться при прямолинейном движении. Этот угол находят из уравнения статистического равновесия автомобиля:

в=arctgB/2h_ц; (27)

где В - колея передних колес, м.

Отношение B/2h_u- называют коэффициентом поперечной устойчивости автомобиля:

м=B/2h_u; (28)

м=1,624/2*0,595=1,36;

в=arctg(1,36)=53,7; (29)

- критическая скорость движения автомобиля по опрокидыванию, которая определяется по формуле:

V= 3,6;

где R- радиус кривизны полотна дороги в плане, м;

R=40: V_оп= 3,6v9,8*40*1,624/(0,595Ч2) = 83,16 км/ч; R=60: V_оп= 3,6v9,8*60*1,624/(0,595Ч2) = 101,88 км/ч; R=80: V_оп= 3,6v9,8*80*1,624/(0,595Ч2) = 117,72 км/ч; R= 100: V_оп=3,6v9,8*100*1,624/(0,595Ч2) = 131,4 км/ч;

Таблица 7 - Значения критической скорости автомобиля по опрокидыванию

R, M	40	60	80	100
Vоп, КМ/Ч	83,16	101,88	117,72	131,4

Критическую скорость автомобиля но заносу определяют при двух значениях коэффициента сцепления ц_х=0,4 и ц_х=0,8 различных значениях радиуса поворота по формуле:

Таблица 8- Значения критической скорости по заносу

R, м	40	60	80	100
цх=0,4	45,08	55,21	63,75	71,28
цх=0,8	63,75	78,1	90,16	100,8

Рисунок 3 - Графики зависимости V_оп=f(R) и V_зан=f(R) при различных значениях ц_х

5. УПРАВЛЯЕМОСТЬ АВТОМОБИЛЯ

Принципиальное различие между понятиями «управляемость» и

«устойчивость» заключается в том, что устойчивость охватывает ряд свойств автомобиля, обеспечивающих его движение по заданной траектории без воздействия водителя, а управляемость определяется степенью соответствия траектории движения положению управляемых колес.

Основными показателями управляемости автомобиля являются: минимальный радиус поворота автомобиля R_э, критическая скорость движения по управляемости (по боковому скольжению управляемых колес) Vупр.

Минимальный радиус поворота автомобиля с эластичными шинами определяется выражением:

R_э=L_a/tg(И-д₁)+tgд₂; (30)

где д₁ и д₂ - углы увода колес соответственно передней и задней осей,

град;

И - максимальный средний угол поворота управляемых колес

автомобиля, рад. Обычно И=(0,62-0,7).

Значения углов увода д₁ и д₂ зависят от конструкции шин и давления воздуха в них, боковых сил и других факторов. Экспериментально установлено, что

д₁=P_д1/УK_yв1; (31)

д₂=P_д2/УK_yв2; (32)

где д₁ и д₂ - боковые силы, действующие на колеса передней и задней оси (тележки), Н;

УK_yв1 и УK_yв2 - суммарные коэффициенты сопротивления уводу колес передней и задней оси. Н/град.

Боковые силы, действующие на колеса передней и задней оси, при которых колеса катятся еще без бокового скольжения, определяют по формулам:

P_д1=0,4*ц_хm_к1*g; (33)

P_д2=0,4*ц_хm_к2*g; (34)

значения коэффициента сопротивления уводу К_ув одного колеса находятся в пределах 300-600 Н/град для легковых. Суммарные значения УK_yв для колес передней и задней оси (тележки) находят по формуле:

УK_yв=n_k*K_ув; (35)

где n_k=4 - общее количество колес на передней и задней оси автомобиля, при К_ув=400 Н/град

УK_yв1=2*400=800 Н/град; УK_yв2=2*400=800 Н/град; при ц_x=0,8:

P_д1=0,4*0,8*1020*9,8=3199 Н/град;

P_д2=0,4*0,8*1460*9,8=4579 Н/град; д₁=3199/800=4є;

д₂= 4579/800=5є42';

Минимальный радиус поворота автомобиля с эластичными шинами определяется выражением:

R_э=L_a/(tg(И-д₁)+tgд₂); (36) При И=35°30':

R_э=2,38/(tg(35°30'-4є)+tg5є42')=2,38/(0,6128+0,09981)=3,34.

Радиус поворота автомобиля с абсолютно жестким в боковом направлении колесами вычисляется по формуле:

R=L_a/tgИ; (37)

R=2,38/tg35°30'=2,38/0,71329=3,34;

сравним полученные значения R и R_э. Данный автомобиль обладает нейтральной поворачиваемостью, т.к. R=R_э.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В ходе проведенной работе по расчету тягово-скоростных характеристик автомобиля HYUNDAI SONATA, можно сделать выводы и провести аналогичным методом исследование любого другого автомобиля. Выводы, полученные в результате работы, имеют большое практическое значение для моей будущей профессиональной деятельности. Я считаю, данное исследование должно проводится каждым инженерным работником автомобильного транспорта, для того, чтобы иметь более полное представление о эксплуатационных свойствах и параметров автомобиля, с которым непосредственно связана их деятельность.

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ

1. Литвинов А., Фаробин Я.Е. «Автомобиль: Теория эксплуатационных свойств»: Учебник для вузов по специальности «Автомобили и автомобильное хозяйство».-М.: Машиностроение, 1989-240 с.

2. Краткий автомобильный справочник- НИАТ, 1984.

3. Методическое пособие: «Автомобили» - Хабаровск, 2001.

ПРИЛОЖЕНИЯ

Крутящий момент и мощность.

Рисунок 4. Крутящий момент и мощность.

Рисунок 5. Тяговая диаграмма автомобиля



Рисунок 6. Динамический паспорт автомобиля

Рисунок 7. Характеристика ускорений автомобиля

Характеристика набора скорости

Рисунок 8. Характириста набора скорости автомобиля

Размещено на Allbest.ru