Проектирование автомобиля с бензиновым двигателем (стр. 4 из 6)

Среднее ускорение в интервалах

(34)

Определим приращение скоростей на интервалах:

Вычислим

на интервале:

. (35)

Определим время разгона до каждой расчётной скорости:

По величинам времени, определенным для каждого интервала скорости каждой передачи вычерчивают график времени разгона.

Принимаем время переключения передачи t_п=0,35с. Скорость автомобиля во время переключения передач уменьшается на величину:

∆V_П= 9,3ψ xt_П, м/с. (36)

При скоростях:

При построении графика пути разгона условно считают, что в каждом интервале скоростей (выполненное раннее деление ускорений при движении автомобиля на разных передачах на интервалы сохраняется) автомобиль движется равномерно со средней скоростью V_cp:

двигатель трансмиссия разгон сцепление

. (37)

Приращение пути (в м) в каждом из интервалов скоростей будет составлять:

. (38)

Путь, пройденный автомобилем за время переключения передач, определяют по формуле:

, (39)

где V_п – средняя скорость автомобиля за время переключения передач, м/с. V_п определяют по формуле:

, м/с,

где V_н– начальная скорость переключения передач, определяется по графику ускорений;

V_к – конечная скорость переключения передач, определяется по формуле:

;

Скорость в конце переключения передач:

с первой на вторую:

со второй на третью:

с третьей на четвёртую:

Путь за время переключения равен:

Результаты расчетов параметров разгона автомобиля сводим в таблицу 7. На рисунке 8 построены графики времени и пути разгона.

Рисунок 8 – График времени и пути разгона.

Таблица 7 – Результаты расчета времени и пути разгона.

V, м/с	j, м/с²	jср, м/с²	ΔV, м/с	Δt, с	t,с	Vср, м/с	ΔS, м	S, м
1,667	1,783	0	0
1,834	1,182	0,645	0,645	2,258	1,456	1,456
2,849	1,884
1,926	1,425	0,740	1,385	3,562	4,931	6,388
4,274	1,967
1,985	2,849	1,435	2,820	5,699	16,069	22,457
7,123	2,003
1,935	2,849	1,473	4,293	8,548	36,693	59,150
9,973	1,866
1,711	2,849	1,665	5,958	11,397	67,902	127,052
12,822	1,556
1,315	2,849	2,167	8,125	14,247	115,753	242,804
15,671	1,073
1,110	3,840	3,461	11,585	17,591	203,805	446,609
19,512	1,146
0,933	4,336	4,645	16,231	21,680	351,873	798,482
23,848	0,721
0,671	5,677	8,458	24,689	26,686	658,837	1457,319
29,524	0,622
0,423	6,561	15,508	40,197	32,805	1318,630	2775,949
36,085	0,224
0,112	8,359	74,502	114,698	40,265	4618,295	7394,244
44,444	0

Для характеристики свойств автомобиля во время обгона и параметров, характеризующих обгон, строят график интенсивности разгона в координатах время разгона (t) ÷ путь разгона (S)(рисунок 9).

Рисунок 9 – График интенсивности разгона.

7. Характеристика топливной экономичности автомобиля

1. Диапазон скоростей на внешней скоростной характеристике от V_min до V_max делят на 7 интервалов.

2. Задаемся несколькими значениями ψ: ψ=0,052; ψ=0,065; ψ=0,075.

3. Рассчитывают N_Ддля разных значений ψ и скорости (с учетом ее деления на интервалы):

при

;

4. Рассчитывают N_в(см. выше):

кВт;

5. Рассчитывают N_Д + N_В для разных ψ:

при

;

Все рассчитанные данные сведены в таблицу 9.

Таблица 9 – Результаты расчета

V, км/ч	21,00	35,90	53,85	89,75	125,65	161,56	197,46
V, м/с	5,83	9,97	14,96	24,93	34,90	44,87	54,85
Nд1, кВт	5,506	9,411	14,117	23,528	32,940	42,345	51,763
Nд2, кВт	6,882	11,764	17,646	29,410	41,175	52,931	64,704
Nд3, кВт	7,941	13,574	20,361	33,935	47,509	61,074	74,658
Nв, кВт	0,064	0,319	1,076	4,982	13,672	29,057	53,052
Nт, кВт	10,214	18,397	28,758	48,898	64,390	70,587	62,841
Nд1+ Nв, кВт	5,569	9,730	15,193	28,511	46,611	71,402	104,815
Nд2+Nв, кВт	6,946	12,083	18,722	34,393	54,846	81,988	117,756
Nд3+ Nв, кВт	8,005	13,893	21,437	38,918	61,181	90,131	127,711

На внешней скоростной характеристике вычерчивают положение кривых N_Д_i + N_B для каждого значения ψ (ψ₁; ψ₂; ψ₃).

6. Для каждого значения скорость (V_min, V₁, …V_max) определяем отношение

равные

и для каждого отношения определяем K_ne(рисунок 10).

7. Для каждого значения скорости (V_min, V₁…V_max) определяем отношение

и по полученному N_iопределяем K_u.

Рисунок 10 а. - График изменения коэффициента K_u; б - график изменения коэффициента K_ne.

8. Подставляют полученные цифровые значения K_ne, K_u, g_N_,ρ_T, η_TP, P_Д и P_В в выражение для определения удельного путевого расхода

, (40)

g_N=330 г/кВт*ч

определяем q_Пв л/100км для каждого значения ψ (ψ₁: ψ₂ : ψ₃) и строим кривые q_П для ψ₁, ψ₂ и ψ₃.(рисунок 11 )

Все данные для построения сведены в таблицу 10

Таблица 10 – Результаты расчета топливно-экономической характеристики

V, км/ч	21,002	35,901	53,852	89,753	125,655	160
Vi/Vn	0,130	0,222	0,333	0,556	0,778	0,990
Kne	1,150	1,100	1,050	0,970	0,950	1,025
И1	0,545	0,529	0,528	0,583	0,724	1,000
И2	0,680	0,657	0,651	0,703	0,852	1,000
И3	0,784	0,755	0,745	0,796	0,950	1,000
Ки1	0,925	0,925	0,925	0,950	0,875	1,000
Ки2	0,900	0,900	0,900	0,875	0,900	1,000
Ки3	0,900	0,900	0,900	0,850	0,950	1,000
qП1, л/100км	13,527	13,223	13,139	13,105	14,786	21,811
qП2, л/100км	16,414	15,977	15,754	15,595	17,895	25,032
qП3, л/100км	18,915	18,370	18,038	17,973	21,071	27,510

Показателем топливной экономичности автомобиля служит минимальный путевой расход топлива, соответствующий скорости υ_эк при испытаниях автомобиля с полной нагрузкой на горизонтальном участке дороги с твердым покрытием. Указываемый в технических характеристиках автомобилей контрольный расход топлива практически мало отличается от минимального расхода. На рисунке 11 приведена топливно-экономическая характеристика автомобиля.

Рисунок 11 – Топливно-экономическая характеристика автомобиля