Тягово-скоростные свойства Скоростная внешняя характеристика двигателя k т = Т е max / Т P – коэффициент приспособляемости по моменту; – k = P / т – коэффициент. - презентация

1 Тягово-скоростные свойства Скоростная внешняя характеристика двигателя k т = Т е max / Т P – коэффициент приспособляемости по моменту; – k = P / т – коэффициент приспособляемости по угловой скорости; Т Р –момент двигателя при максимальной мощности; G Т – часовой расход топлива двигателем; g е – удельный эффективный расход топлива двигателем Рe ТеGтgеРe ТеGтgе 33

2 Тягово-скоростные свойства Экспериментальные скоростные характеристики двигателей Рe ТеРe Те Рe ТеРe Те бензиновый (инжекторный)дизельный (высокооборотистый) 34

3 Математическая зависимость 35 Тягово-скоростные свойства Скоростная внешняя характеристика двигателя

4 – угловое ускорение коленчатого вала двигателя; u т = u к u 0 u д – передаточное число трансмиссии; т – к.п.д. трансмиссии (коэффициент полезного действия) Тягово-скоростные свойства Момент, подводимый к ведущим колесам Т е – крутящий момент двигателя; J е – момент инерции вращающихся частей двигателей; е = 0,001…0,002 с 2 / рад – коэффициент уменьшения момента двигателя при работе на неустановившихся режимах; 36

5 Тягово-скоростные свойства Окружная сила на ведущих колесах где r д – динамический радиус колеса, Тяговая характеристика автомобиля 37

6 Тягово-скоростные свойства Потери мощности в трансмиссии Потери мощности в трансмиссии оценивают коэффициентом полезного действия трансмиссии (КПД трансмиссии): где Р к – мощность, подводимая от трансмиссии к ведущим колесам; Р т – мощность механических и гидравлических потерь в трансмиссии (зависит от потерь в агрегатах трансмиссии); P е – мощность на коленчатом валу двигателя, Для механической трансмиссии: 38

7 где k и l – число соответственно цилиндрических и конических или гипоидных передач, через которые на данной передаче последовательно передается мощность; m – число карданных шарниров, через которые последовательно передается мощность; a т и b т – коэффициенты, зависящие от числа механизмов в трансмиссии, их конструкции, включенной передачи, массы автомобиля, температуры масла в механизмах трансмиссии и др. Тягово-скоростные свойства КПД трансмиссии, 39

8 Тягово-скоростные свойства КПД трансмиссии Обратный КПД. При торможении автомобиля двигателем трансмиссия передает энергию от ведущих колес к двигателю и потери энергии оценивают по обратному КПД трансмиссии. Тип автомобиля Прямой КПДОбратный КПД Гоночные 0,9…0,950,8…0,85 Легковые 0,9…0,920,8…0,82 Грузовые и автобусы 0,82…0,850,75…0,78 Повышенной проходимости 0,8…0,830,73…0,76 η т обр = η т = P т.д. / (P т.д. +Р т )= P т.д. / P к 40

9 Тягово-скоростные свойства Сила сопротивления качению автомобиля Общие потери на качение обусловлены: внутренним трением в шинах (гистерезисные потери); проскальзыванием элементов шин по опорной поверхности; аэродинамическим сопротивлением вращающихся колес; дополнительными потерями при движении по деформируемым или грязным опорным поверхностям 41

10 Тягово-скоростные свойства Сила сопротивления подъему F i = G a sin или F i = G a i, где i = H / B при малых Сила сопротивления дороги F = F f F i = G a (f cos sin ) = G a, где = f cos sin - коэффициент сопротивления дороги 42

11 Тягово-скоростные свойства Аэродинамика автомобиля Сила сопротивления воздуха: Для легковых автомобилей Для грузовых автомобилей где с х - коэффициент лобового сопротивления; плотность воздуха; скорость относительного движения воздуха и машины, м/с; лобовая площадь (площадь миделева сечения). коэффициент сопротивления воздуха, фактор обтекаемости, 43

12 Тягово-скоростные свойства Аэродинамика автомобиля Тип автомобиля гоночные легковые автобусы грузовые 0,2 … 0,3 0,3 … 0,4 0,4 … 0,8 0,8 … 1,0 44 Доля аэродинамического сопротивления в общем сопротивлении движению Коэффициент лобового сопротивления зависит от формы, которое составляет 50…60% с х

13 Тягово-скоростные свойства Силы и моменты, действующие на автомобиль при прямолинейном движении Условия и допущения: 1. Автомобиль симметричен относительно продольной оси. 2. Все силы и моменты, действующие на автомобиль, приведены к средней продольной плоскости. 3. Нормальные реакции дороги R z приложены в середине пятна контакта, а их смещение учтено в моментах сопротивления качению T f. Т f = a ш R z 45

14 Тягово-скоростные свойства Силы и моменты, действующие на автомобиль при прямолинейном движении 46

15 Тягово-скоростные свойства Силы и моменты, действующие на автомобиль при прямолинейном движении α – угол уклона дороги; G a – полный вес автомобиля (G a cosα и G a sinα нормальная и касательная составляющие силы веса); R z 1 и R z 2 – нормальные реакции дороги; R x 1 и R x 2 – касательные реакции дороги; F в – сила сопротивления воздуха; F j x – сила инерции поступательно движущихся масс; F кр – продольная составляющая силы на крюке; T f 1 и T f 2 – моменты сопротивления качению колес; T кj 1 и T кj 2 – инерционные моменты колес; h g – высота центра масс; h в – высота центра парусности; h кр – высота расположения буксирного устройства; L – база автомобиля; a и b – расстояние от центра масс до передней и задней оси. 47

16 Тягово-скоростные свойства Сила сопротивления разгону сила инерции поступательно движущихся масс; масса автомобиля; ускорение поступательного движения; коэффициент учета вращающихся масс. момент инерции вращающихся частей двигателя (коленчатый вал, маховик, сцепление, п.в.к.п. и пр.); моменты инерции колес автомобиля. 48

17 Тягово-скоростные свойства Продольные реакции опорной поверхности на колеса автомобиля Ведомые колеса Ведущие колеса 49

18 Тягово-скоростные свойства Уравнение движения автомобиля Сумма проекций сил на опорную поверхность: 50 ; ; ; ;

19 Тягово-скоростные свойства Уравнение движения автомобиля после преобразований: Дифференциальное уравнение движения автомобиля: 51 ; ; ; ;

20 Тягово-скоростные свойства Условия возможности движения автомобиля По силе тяги: По сцеплению ведущих колес с опорной поверхностью: или 52 Условие возможности движения автомобиля

21 Тягово-скоростные свойства Нормальные реакции опорной поверхности Коэффициент изменения нормальных реакций: Условия движения Разгон с максимальным ускорением Преодоление подъема легковым автомобилем Преодоление подъема грузовым автомобилем Торможение с максимальной интенсивностью Торможение на спуске 0,85 … 0,9 0,75 … 0,8 0,85 … 0,9 1,2 … 1,4 1,4 … 1,6 1,05 … 1,12 1,08 … 1,12 1,05 … 1,1 0,65 … 0,75 0,45 … 0,55 Значения коэффициентов 53

22 Тягово-скоростные свойства Тяговый баланс автомобиля При установившемся движении 54

23 Тягово-скоростные свойства Мощностной баланс 55

24 Тягово-скоростные свойства Динамическая характеристика автомобиля из уравнения тягового баланса динамический фактор 56

25 Тягово-скоростные свойства Ускорения автомобиля при разгоне а х = dV / dt 57

26 Тягово-скоростные свойства Максимальное ускорение на горизонтальном шоссе по условиям сцепления ведущих колес : G a 58

27 Тягово-скоростные свойства Время разгона а х = dV / dt ; Время разгона в интервале скоростей V 1 – V 2 : Интегрирование численным методом получают общее время разгона от V min до V max : где m – число передач в коробке передач; t п – время переключения с одной передачи на другую; n – количество временных интервалов при движении на j-ой передаче 59

28 Тягово-скоростные свойства Время разгона V п = g t п / п 60

29 Тягово-скоростные свойства Путь разгона V = dS / dt; dS = Vdt;. Интегрирование численным методом: V i ср = (V i – 1 + V i ) / 2; t i = t i – t i – 1 ; S i = V i ср t i = (V i – 1 + V i ) (t i – t i – 1 ) / 2, где n – количество интервалов t i при движении автомобиля на j-й передаче. 61

30 Тягово-скоростные свойства Путь разгона, Общий путь разгона: где m – число передач в коробке передач; S п j – путь, пройденный автомобилем при переключении с j-й на (j + 1)-ю передачу. S п j = (V j max – 0,5 V п ) t п 62

31 Тягово-скоростные свойства автомобиля с ГМП Безразмерные характеристики гидродинамических передач аб Гидромуфта Гидротрансформатор 63

32 i = Т / Н – передаточное отношение; Т и Н – угловые скорости турбинного и насосного колеса; К = Т Т / Т Н – коэффициент трансформации; Т Т и Т Н – момент на валу турбины и на валу насоса; = Р Т / Р Н = Т Т Т / (Т Н Н ) = К i – коэффициент полезного действия; – коэффициент момента насоса; ж – плотность рабочей жидкости ( ж = 830 … 890 кг/м 3 ); D а – активный диаметр 64 Тягово-скоростные свойства автомобиля с ГМП Безразмерные характеристики гидродинамических передач

33 Тягово-скоростные свойства автомобиля с ГМП Схема устройства и безразмерная характеристика блокируемого гидротрансформатора 1 – насос, 2 – турбина, 3 – реактор, 4 – корпус, 5 – фрикционная муфта блокировки 65

34 Тягово-скоростные свойства автомобиля с ГМП Схема устройства и безразмерная характеристика комплексного гидротрансформатора 1 – насос, 2 – турбина, 3 – реактор, 4 – корпус, 5 – муфта свободного хода 66

35 Тягово-скоростные свойства автомобиля с ГМП Схема устройства и безразмерная характеристика полиметрического гидротрансформатора 1 – насос, 2 – турбина, 3 – два реактора, 4 – корпус, 5 – муфта свободного хода, 6 – фрикционная муфта 67

36 Тягово-скоростные свойства автомобиля с ГМП Входная (нагрузочная) характеристика системы двигатель-гидротрансформатор аб непрозрачного прозрачного 68

37 Тягово-скоростные свойства автомобиля с ГМП Выходная характеристика системы двигатель-гидротрансформатор 69

38 Тягово-скоростные свойства автомобиля с ГМП Силовой баланс автомобиля с гидромеханической трансмиссией 70

39 Тягово-скоростные свойства автомобиля с ГМП Мощностной баланс автомобиля с гидромеханической трансмиссией 71

40 Тягово-скоростные свойства автомобиля с ГМП Динамическая характеристика автомобиля с гидромеханической трансмиссией 72

41 Тягово-скоростные свойства автомобиля с ГМП График ускорений разгона автомобиля с гидромеханической трансмиссией 73

42 Тягово-скоростные свойства автомобиля с ГМП Графики времени разгона и пути разгона автомобиля с гидромеханической трансмиссией 74