148032 (Расчет эксплуатационных свойств автомобилей УАЗ 3741 и Volkswagen Transporter T4), страница 5

Расчет для автомобиля УАЗ 3741

G_a=27209,8=26,656кН; =11,15 кН; f_a=0,005+1,310^-745012,45=0,005324

=arctg (11,15/26,656–0,005324)= 0,4130 = 22 градусов 24 минут

Расчет для автомобиля Volkswagen Transporter T4

G_a=26409,8=25,872 кН; =10,39 кН; f_a=0,005+1,310^-745013,05=0,005339

= arctg (10,39/25,872–0,005339)= 0,3963 = 21 градусов 37 минут

Проверим теперь возможность преодоления этого подъема при коэффициенте продольного сцепления. При этом величина тяговой силы будет определяться не только параметрами двигателя и трансмиссии, но и дорожными условиями. Для вычисления максимального угла подъема по условиям буксирования вычислим предельный динамический фактор по условиям сцепления по формуле:

;

где D_сц – динамический фактор по сцеплению;

а – расстояние от центра масс до задней оси автомобиля, мм;

h_g – высота центра тяжести, мм;

L-колесная база автомобиля;

_x-коэффициент продольного сцепления колеса;

α - предельный угол преодолеваемого подъема.

У автомобилей с полной нагрузкой ,

Расстояние от центра масс до задней оси автомобиля определяется по формуле:

,

где m₂-вес автомобиля, приходящийся на заднюю ось;

m_a – полный вес автомобиля.

Возможность движения при буксовании определяется предельным углом по сцеплению, который определяется по формуле:

Расчет для автомобиля УАЗ 3741

α = 21 градусов 37 минут

cos α=0,9245

α=1400/27202300=1184 см

D_сц=11840,350,9245/(2300–700(0,35+0,005324))=0,187

β═arctg_cц.max(0,187–0,005324)= arctg_cц.max 0,1815= 10 градусов 16 минут

Расчет для автомобиля Volkswagen Transporter T4

α =16 градусов 18 минут

cos α=0,9298

α=1410/26402920=1560 см

D_сц=15600,350,9298/(2920–647(0,35+0,005339))=0,189

β═arctg_cц.max(0,189–0,005339)= arctg_cц.max 0,1834= 10 градусов 24 минуты

Расчет предельных углов подъемов автомобиля позволяет сделать вывод, что величина этих углов зависит, прежде всего, от трех факторов: массы автомобиля, величины тяговой силы и величины коэффициента сопротивления качению колеса, причем для легковых автомобилей наибольшее влияние оказывает первые два фактора. При ограничении тяговых свойств по сцеплению на максимальный угол подъема накладывается ограничение, связанное с неполной реализацией тяговой силы по причине буксования ведущих колес.

Проверим автомобиль на буксование при данных условиях, ψ=0,095

Т.к. D_сц ≥ψ, условие выполняется, следовательно автомобили двигаются без буксования.

8. Вывод по тягово-скоростным свойствам

По графику силового баланса можно определить, что при данных условиях движение автомобилей по дороге V категории с коэффициентом сопротивления =0,15 возможно на первой и второй передаче.

Автомобиль УАЗ 3741 развивает большую тяговую силу, чем Volkswagen Transporter T4. Максимальная скорость, которую развивают автомобили на первой и второй передаче

для Volkswagen Transporter T4 V_max = 12,1 м/с;

для УАЗ 3741 V_max= 11,3 м/с.

По графику мощностного баланса можно определить, что Volkswagen Transporter T4 развивает большую тяговую мощность, чем УАЗ 3741, и запас мощности у зарубежного автомобиля больше, чем у отечественного.

Максимальная скорость, которую развивают автомобили на первой и второй передаче, при заданных условиях движения и на данном участке дороги с коэффициентом сопротивления дороги =0,15, равна

для Volkswagen Transporter T4 V_max = 13,1 м/с;

для УАЗ 3741 V_max= 11,3 м/с.

По графику динамического паспорта можно определить, что автомобиль

УАЗ 3741 имеет более высокую проходимость при заданных дорожных условиях на первой второй передачах, чем Volkswagen Transporter T4. Так же можно определить максимально развиваемую скорость автомобилей. Из графика видно, что она равна:

УАЗ 3741: V_amax=11.4 м/с

Volkswagen Transporter T4: V_amax=13,2 м/с

По графику ускорения можно определить, что автомобиль УАЗ 3741 на первой и второй передачах развивает большее ускорение, чем Volkswagen Transporter T4.

9. Кинематическая схема рабочей тормозной системы автомобиля

1-бачок тормозной жидкости;

2-поплавок;

3-сигнализатор снижения уровня тормозной жидкости;

4-подпиточные шланги;

5-главный тормозной цилиндр;

6-вакуумный усилитель;

7-впускной коллектор ДВС;

8 - клапан-распределитель;

9-тормозная педаль;

10-регулятор тормозных сил;

11-тойник;

12 – передние дисковые тормозные механизмы;

13-задние барабанные тормозные механизмы;

14-вентель для удаления воздуха из системы;

А, В - атмосферная и вакуумная полости вакуумного усилителя;

Р – разряжение во впускном коллекторе ДВС;

I, II – первичный и вторичный контур рабочей системы ТС.

10. Расчет тормозных свойств

Тормозные свойства – совокупность свойств, определяющих максимальное замедление автомобиля при его движении на дорогах в тормозном режиме, предельные значения внешних сил, при действии которых заторможенный автомобиль надежно удерживается на месте или имеет необходимые минимальные установившиеся скорости при движении под уклон.

Тормозные свойства характеризуют способность автомобиля обеспечивать необходимый темп снижения его скорости, а также удерживать его на уклоне, это достигается применением на автомобиле тормозных систем.

Тормозной диаграммой автомобиля называется зависимость скорости от замедления. Начало координат соответствует моменту нажатия на тормозную педаль (начало торможения).

Время реакции t_р водителя для нормальных условий равно 0,2–1,5 с. Примем t_р=0,5 с.

Время срабатывания тормозного привода t_пр для гидравлического привода равно

t_пр= 0,2 с.

Время нарастания замедления t_з. Примем t_з =0,5 с.

Время торможения автомобиля t_т. Для гидравлического привода 0,1–0,4 с. Примем 0,2 с.

Время от начала отпускания тормозной педали до возникновения зазоров между фрикционными элементами называется временем растормаживания t_раст.

Полное время торможения считается по формуле:

t_пт= t_р+ t_пр + t_з + t_т

Тормозной путь считается по формуле:

S_т=0,04 V_а к_э/_х

V_{а –} начальная скорость при торможение, примем V_а=30 км/ч;

к_э=1, т. к. _х≤0,4.

_х=0,21

Рассчитаем тормозной путь при заданных условиях:

Вывод: По построенной тормозной диаграмме можно определить, что важными факторами, которые влияют на время торможения, являются: тип автомобиля, квалификация и состояния водителя (трезвость, усталость), тип тормозного привода (гидравлический или пневматический), состояние тормозной системы, состояние дороги и дорожной ситуации.

Остановочным путь – это путь, проходимый автомобилем от момента, когда водителем была замечена опасность, до полной остановки автомобиля. Он равен сумме тормозного пути и пути, проходимого за время реакции водителя.

Тормозной путь определяется по следующей формуле:

,

,

где – время запаздывания, =0,2с;

– время нарастания замедления, =0,5c;

- время реакции водителя, =0,5с;

V_а – скорость автомобиля, м/с.

Вывод: Из графика видно, что чем больше коэффициент сцепления тем меньше тормозной путь.

11. Вывод по тормозным свойствам автомобиля

Тормозные свойства автомобиля имеют важное значение для безопасности движения. На тормозные свойства влияют следующие факторы:

1) Коэффициент сцепления шин с дорогой.

Чем больше коэффициент сцепления тем меньше тормозной путь.

2) Скорость движения в начале торможения. Чем больше скорость торможения, тем больше время торможения.

3) Техническое состояние тормозной системы и тип тормозного привода.

4) Состояние водителя.