Тяговый расчет автобуса ЛАЗ – 695Н «Львов»

Во время переключения передач скорость движения автомобиля принимается постоянной.

Рис. 5 Характеристика разгона по пути и по времени

1

                                                                    Таблица 18

Значения времени разгона автомобиля

1

Путь разгона автомобиля находят интегрированием скорости автомобиля по времени:

  ,                                                  (5.4)

Интегрирование данного выражения тоже выполняют графическим методом, используя результаты расчетов времени разгона (таблица 5.1).

При равноускоренном движении в интервале скоростей  Vi = Vi  - Vi-1  путь, проходимый автомобилем:

Si = (Vсрt) / 3,6    Si = (0,5(Vi-1 + Vi)  ti) / 3,6  

Si = (Vi-1 + Vi)  ti / 7,2                                    (5.5)

Путь, проходимый автомобилем при его разгоне, от минимальной скорости Va min = 0 до максимальной - Va max, находят суммированием расстояний Si на интервалах:

                                                   (5.6)

где: q – общее число интервалов.

Путь, пройденный автомобилем за время tп переключения передачи с индексом i на передачу с индексом i+1 составляет:

SП  = Vi              max  tП                                                (5.7)

При выполнении расчетов следует помнить, что путь и время разгона автомобиля до максимальной скорости стремятся к бесконечности. Поэтому, расчеты следует выполнять до значений скорости, составляющих 0,95 Va max.

6. Мощностной баланс автомобиля

Мощностной баланс автомобиля представляет собой совокупность зависимостей мощностей на ведущих колесах  автомобиля NКi = f(Va), [кВт], для всех передаточных чисел трансмиссии, мощностей сопротивления дороги  N = f(Va), [кВт], и воздуха Nw=f(Va), [кВт], от скорости движения Va,  [км/ч].

Рис. 6. Мощностной баланс автомобиля

Вспомним, что развиваемая на коленчатом валу двигателя мощность нетто - Nе:

Nе  =  0,9  Nе

Определим  мощность приведенную от двигателя к колесам автомобиля, на каждой i - той передаче, с учетом потерь в трансмиссии:

Nк i = Nе  ТР                                               (6.1)

Таблица 19

          Значения мощности на колесах автомобиля на 1-5 передаче

Определим мощность, затрачиваемую на преодоление сопротивления воздуха:

     ,                                              (6.2)

Определим мощность суммарного сопротивления дороги из выражения:

     ,                                            (6.3)

где: F = Ff  + F, причем F - сила, затрачиваемая на преодоление автомобилем подъема.

Поскольку расчет мощностного баланса ведется для случая разгона полностью загруженного автомобиля на ровной горизонтальной опорной поверхности дороги (F = 0), выражение (6.3) учитывает только силу сопротивления качению Ff .

Таблица 20.

Значения мощности, затрачиваемой автомобилем на сопротивление движению

При наличии на двигателе ограничителя (или регулятора) частоты вращения коленчатого вала, графики зависимостей  NКi =  f(Va),  строят с учетом их работы.

На графике мощностного баланса должны быть определены и отмечены:

      два значения максимальных скоростей движения автомобиля Va max на дороге с асфальтобетонным покрытием для двух высших передач;

      графики мощности, подведенной от двигателя к колесам автомобиля - NК;

      графики мощности двигателя нетто на коленчатом валу Nе.

          7. Топливно-экономическая характеристика автомобиля

Топливно-экономическая характеристика автомобиля позволяет определять расход топлива в зависимости от скорости его движения. Она представляет собой график зависимости путевого расхода топлива от скорости автомобиля Qs = f(Va). Этот график характеризует топливную экономичность автомобиля при его движении с постоянной скоростью и позволяет определить расход топлива при известных значениях этой скорости Va и суммарной мощности сопротивлений дороги N  и  воздуха Nw.

Расчет топливно-экономической характеристики ведется на основе тягового баланса автомобиля, функции зависимости удельного расхода топлива ge= f(ne)

Сначала рассчитаем часовой расход топлива по формуле:

  ,  [кг/ч]                              (7.1)

где: ge – функция зависимости удельного расхода топлива от частоты вращения коленчатого вала двигателя, [г/кВтч];

N+ Nw - суммарная мощность сопротивления движению автомобиля, [кВт];

Ku - коэффициент, учитывающий изменение удельного расхода топлива - ge в зависимости от коэффициента использования мощности двигателя U.

Коэффициентом использования мощности двигателя U называется отношение мощности сопротивления движению автомобиля, приведенной к двигателю (N+ Nw)/ТР, к мощности нетто двигателя Ne’ при максимальной подаче топлива и заданной частоте вращения ne   коленчатого вала двигателя.

              Для нахождения численных значений коэффициента использования мощности двигателя U рассмотрим пример представленный на рис. 7.1, поясняющий роль этого важного параметра в формировании путевого расхода топлива. Чтобы автомобиль мог двигаться с постоянной скоростью Vx, необходимо преодолевать мощность сопротивлений движению (N+ Nw)/ТР. Графически она равна ординате АВ. Если включена четвертая передача, то для движения со скоростью Vx  водитель вынужден ограничить подачу топлива до тех пор, когда частичная мощностная характеристика двигателя NeIV будет равна мощности сопротивлений движению (N+ Nw)/ТР.  Графики NeIV и (N+ Nw)/ТР пересекутся в точке “В”. При этом, коэффициент использования мощности двигателя U будет определен из отношения ординат АВ/АС, или аналитически:

                                                 ,                                                (7.2)

Чтобы автомобиль двигался с постоянной скоростью Vx на третей передаче,  необходимо ограничить подачу топлива до тех пор, когда частичная мощностная харак­теристика двигателя NeIII пересечется с графиком мощности сопротивлений движению в той же точке “В”. Однако в данном случае, численное значение коэффициента использования мощности двигателя U будет значительно меньше, поскольку он будет равен отношению ординат АВ/АD. При этом частота вращения коленчатого вала двигателя будет больше. Больше будут и значения удельного расхода топлива ge. Следовательно, увеличится и путевой расход топлива Qs.

Численные значения коэффициента Ku при известных величинах коэффициентов использования мощности двигателя U рассчитываются с помощью эмпирических формул:

- для бензинового двигателя:

                   (7.3)

- для дизельного двигателя:

                    (7.4)

Значения путевого расхода топлива определяют по выражению:

  ,                                                 (7.5)

где:  Т  - плотность топлива, [г/см3];

Т =  0,73 ,    [г/см3] - плотность бензина;

Таблица 21

Значения путевого расхода топлива автомобиля на 4 передаче по асфальтобетону и грунту