График времени разгона очень наглядно характеризует приемистость автомобиля

5. График времени разгона очень наглядно характеризует приемистость автомобиля.

Из курса теории известно, что время разгона автомобиля при изменении скорости от V1 доV2

Это интегральное уравнение решают графически, для чего строят вспомогательный график величин обратных ускорениям (рис.8).

Задаются масштабом шкал  и V на этом вспомогательном графике.

Например: масштаб; 0,1=1мм; тогда m2=0,1 масштаб V; ; тогда .

В итоге общий масштаб времени

Задаваясь на вспомогательном графике пределами приращения скорости , определяют величину Fn каждой элементарной площади, ограниченной кривыми  в пределах приращений скорости. Умножая эту площадь на масштаб времени определяют время разгона

Tn=m1m2Fn,

соответствующее приращению скорости от Vn до Vn+1. Разбивая всю площадь на достаточно большое (не менее 10) число площадок, получают ряд значений Т, которое сводят в таблицу 6.

Vn+1-Vn Км/час	Fn мм2	T соотв. Fn сек.	Т от начала разг. сек соотв.
2	59	0,14	4.48
2,2	70	1,95	4.48
2,3	86	2,39	4.48

Примечание: время разгона определяют до скорости

Vk=0,9Vmax, т. к. при =

По данным табл.6 строят график времени разгона Т=f(V)

7. График пути разгона S=f(V), также как и график Т=f(V), служит для характеристики приемистости автомобиля. Методика его построения подобна предыдущей.

Путь разгона

.

Это интегральное уравнение также можно решить графически. Для этого, в качестве вспомогательного, используют график времени разгона

T=f (V).

Площадь, ограниченную кривой, разбивают на ряд элементарных площадок с ординатами dt.

Так же задаются масштабы шкал.

Масштаб времени разгона m3.

Масштаб скорости m2.

Определяют масштаб пути разгона, как произведение масштабов

Так, если масштаб Т, 1сек=1мм, то m3=1;

масштаб V, , то

а масштаб S,

Определяя величину каждой элементарной площади F’n и помножая ее на масштаб пути, получают путь автомобиля, проходимый им за время приращения времени dt.

.

Результаты подсчетов сводят в табл.7.

Tn+1 – Tn сек	Fn ' мм2	Sn соотв. Fn'	S соответств.
0,856	25,69	24,56	55,69
0,952	24,36	23,55	215,56
0,557	27,18	16,55	237,66

А по данным таблицы строят график пути разгона автомобиля (рис.10).

В заключение следует отметить, что все графики расчета точны лишь относительно. Более точно графики могут быть построены по результатам дорожных испытаний автомобиля.

Часть III.

Топливно-экономический расчет автомобиля включает построение двух графиков:

графика экономической характеристики автомобильного двигателя g=f(V);

графика экономической характеристики автомобиля GN=f(V)

Основным показателем топливной экономичности является график экономической характеристики автомобиля. Этот график может быть построен по данным дорожных испытаний. Если же дорожные испытания произвести невозможно, как, например в нашем случае, когда необходимо получить представление об экономичности проектируемого автомобиля, то экономическую характеристику автомобиля строят аналитически. Для этого необходимо иметь график экономической характеристики автомобильного двигателя. Но чтобы построить эту характеристику, необходимо иметь характеристики двигателя, построенные при частичных нагрузках. Их получают путем стендовых испытаний двигателя.

График 1 (рис.11) позволяет определить коэффициент KN показывающий зависимость удельного расхода от% загрузки двигателя.

Мы не располагаем этими кривыми. Для того, чтобы построить кривую экономической характеристики автомобильного двигателя придется воспользоваться теоретическими кривыми, графически выражающими зависимость удельного расхода топлива от нагрузки и от оборотов двигателя.

График 2 (рис. 12) дает величину коэффициента Kn, выражающего зависимость удельного расхода от оборотов двигателя. Здесь за 100% n принимаются обороты при максимальной мощности nN.

Зная удельный расход gN при максимальной мощности, который задается, как исходная величина, и имея коэффициенты KN и Kn, можно определить значение g для любых условий движения, т.е. при любой скорости движения по любой дороге.

Для того, чтобы получить величину коэффициента KN, необходимо определить процент использования мощности двигателя при движении с различной скоростью по дорогам разного качества, т.е. с различным коэффициентом ψ.

Выбираем три типа дорог с коэффициентами ψ1= 0,02, ψ2=0,025 и ψ3= 0,04. При построении экономической характеристики грузовых автомобилей большой грузоподъемностью (свыше 10-12 тонн) следует принять ψ3= 0,03.

Для каждой дороги вычисляют мощность, затрачиваемую при движении с разной скоростью, приведенную к валу двигателя.

Из баланса мощности при установившемся движении известно, что

Результаты подсчетов сводят в таблицу 8.

N об/м	V км/ч	Ne л. с. (квт)	N'W л. с. (квт)	N'φ1 л. с. (квт)	N'φ1+ N'W л. с. (квт)	N'φ2 л. с. (квт)	N'φ2+ N'W л. с. (квт)	N'φ3 л. с. (квт)	N'φ3+ N'W л. с. (квт)
3000	68,2	15	12,05	0,09	12,14	0,11	12,16	0,17	12,22
3100	70,5	14,9	10,01	0,09	10,1	0,11	10,12	0,18	10, 19
3200	72,7	15,2	10,97	0,09	11,06	0,11	11,08	0,18	11,15
3300	75	14,7	12,05	0,095	12,14	0,12	12,17	0, 19	12,24

По результатам подсчетов суммарной затрачиваемой мощности N'φ+N'W определяют процент использования мощности двигателя при каждом значении скорости V при движении на прямой передаче

Попутно, для тех же условий движения высчитывают процент использования оборотов

где nN –обороты двигателя при максимальной мощности,

n-–обороты двигателя, соответствующие каждому значению V.

По проценту использования N и n на вспомогательных грфиках1 и 2 находят значения коэффициентом KN и Kn и данные сводят в таблицу9.

n об/м	V км/ч	Ne л. с. (квт)	%n	Kn	%N	KN	%N	KN	%N	KN
3000	68,2	15	100	1.01	80,9	1,07	81,1	1,06	81,5	1,06
3100	70,5	14,9	103.3	1.02	67,8	1,12	68	1,15	68,4	1,15
3200	72,7	15,2	106.6	1,03	72,8	1,16	73	1,12	73,3	1,12
3300	75	14,7	110	1,04	82,6	1,05	83	1,06	83,3	1,06

Тогда удельный расход топлива при любом режиме движения составит:

 

где gN - задано.

Результаты подсчетов g сводят в табл.10:

N Об/м	V км/ч	Kn	Kn KN	g1	Kn KN	g2	Kn KN	g3
3000	68,2	1.01	1,08	7,6	1,07	7,5	1,07	7,5
3100	70,5	1.02	1,14	7,9	1,17	8,2	1,17	8,2
3200	72,7	1,03	1,2	8,4	1,15	8,1	1,15	8,1
3300	75	1,04	1,1	7,6	1,1	7,6	1,1	7,6

При работе двигателя на полном дросселе при 100% используемой мощности удельный расход будет зависеть только от числа оборотов двигателя n, т.е.

.

Значения удельного расхода для этого случая подсчитывают и сводят в табл.11.

n об/мин	V км/час	%n	Kn	g’ г/л с. ч. (г/квт. ч)
3000	68,2	100	1.01	7,07
3100	70,5	103.3	1.02	7,14
3200	72,7	106.6	1,03	7,21
3300	75	110	1,04	7,28

По данным таблиц 10 и 11 строят график экономической характеристики автомобильного двигателя.

Теперь можно приступить к построению экономической характеристики автомобиля. Расход топлива в килограммах на 100 км пробега может быть определен по формуле

Все данные для этого берут из предыдущих таблиц.

Сводят результаты подсчетов в табл.12

N	V	g1	N'φ1+ N'W л. с. (квт)	Gs1	g2	N'φ2+ N'W л. с. (квт)	Gs2	g3	N'φ3+ N'W л. с. (квт)	Gs3
3000	68,2	7,6	12,14	0.14	7,5	12,16	0,13	7,5	12,22	0,13
3100	70,5	7,9	10,1	0.11	8,2	10,12	0,11	8,2	10, 19	0,10
3200	72,7	8,4	11,06	0.13	8,1	11,08	0,12	8,1	11,15	0,11
3300	75	7,6	12,145	0,12	7,6	12,17	0,12	7,6	12,24	0,11

И для режима работы на полном дросселе в табл.13

V км/ч	Ne л. с. (квт)	g’ г/л с. ч. (г/квт. ч)	Gs’ кг/100км
68,2	15	7,07	0,15
70,5	14,9	7,14	0,15
72,7	15,2	7,21	0,15
75	14,7	7,28	0,14

Характер кривых графика экономической характеристики автомобиля дан на рис.14.

Следует иметь в виду, что графики экономической характеристики, построенные по этой методике не могут претендовать на высокую точность.

Однако для предоставления об экономичности проектируемого автомобиля их достоверность вполне достаточна. Как было сказано выше наибольшая точность тяговой и экономической характеристик может быть получена при дорожных испытаниях.