Coeficienții aerodinamica si zona frontală a mașinii - studopediya

Notă: cx, Nm 2 / m · kg; kW. Nm 2 / m 4 - coeficienți aerodinamice;

F. 2 m - zona frontală a vehiculului.

Pentru vehiculele cu viteză mare, puterea PW este esențială. Rezistența mediului de aer este determinat de viteza relativă a vehiculului și a aerului, astfel încât atunci când definiția acestuia ar trebui să ia în considerare efectul vântului.

rezistența aerului care rezultă punctul de aplicare a forței PW (centru naviga) se află în planul transversal (frontal) de simetrie a vehiculului. Înălțimea centrului de hw de referință suprafața drumului are un impact semnificativ asupra stabilității vehiculului atunci când se deplasează la viteze mari.

Creșterea PW poate duce la faptul că longitudinal de basculare momentul PW · hw astfel încât scuti roțile din față ale mașinii pe care pierde controlul acesta din urmă din cauza contact săraci dintre roțile directoare și drum. vânt lateral poate face vehiculul sa derapeze, care va fi cu atât mai probabil, cu atât mai mare este centrul vela.

Intrarea în spațiul dintre partea de dedesubt a mașinii și aerul costisitoare creează rezistență suplimentară la mișcarea datorită efectului formării turbulenței intens. Pentru a reduce această rezistență, este de dorit să se atașeze configurația capătului din față, care ar împiedica pătrunderea aerului din sens opus sub partea sa inferioară, care este posibil să fie plat.

Comparativ cu un singur tren de coeficientul de rezistență a aerului la remorcă convențional peste 20 ... 30%, și cu semiremorca - aproximativ 10%. Antena, oglinda aspectul de bare pe acoperiș, farurile suplimentare și alte părți proeminente sau ferestre deschise crește rezistența aerului.

Atunci când viteza vehiculului la 40 km / h, puterea PW este mai mică decât forța de rezistență la rulare Pf pe drum asfaltat. Peste 100 kmh forța de rezistență a aerului este componenta principală a soldului vehiculului de tracțiune.

Camioane sunt slab forma raționalizate, cu colțuri ascuțite și un număr mare de părți ieșite în afară. Pentru a reduce PW. montate pe camioane carenaje și alte dispozitive.

rezistență la accelerare (Pj). Atunci când masele de accelerare (decelerare) auto a depăși forțele de inerție în mișcare de translație și momentele de inerție ale maselor în rotație accelerată.

RJP forța de inerție de translație a masei în mișcare a mașinii este atașată la centrul său de masă și se determină prin formula:

în cazul în care DV / dt - accelerare a vehiculului.

Această ecuație este valabilă atunci când toate părțile mașinii se deplaseze numai în mod progresiv.

De fapt, o rezistență semnificativă trebuie să depășească pentru a dispersa piesele rotative ale motorului și transmisiei, precum și roțile. În acest sens, atunci când se determină rezistența totală a forțelor de accelerare a introdus coeficientul de Pj # 946; (Uneori desemnat # 948; BP), care ia în considerare influența momentelor de inerție ale părților rotative:

Evident, raportul # 946; este întotdeauna mai mare decât unul.

acest raport # 946;. ținând seama de inerția masei de rotație a roților motorului, de transport și de vehicule depinde de mai mulți factori, în primul rând pe pătratul IKP raportului de transmisie cutie de viteze:

Din motive practice, puteți utiliza relația:

Soliditatea barei de tracțiune (cârlig) rezistență la vagoanele remorcii determinate valoarea rezistenței de PCR tractate de vehicule. Rezistența rezistenței atunci când operațiunile de transport ale vehiculului remorcă definită prin formula:

fp - Coeficientul de rezistență a remorcii de rulare.

Ecuația echilibrului mașină de tracțiune

Ecuația echilibrului de tracțiune arată modul în care distribuit tangențială de tracțiune vigoare Pk. care rezultă din interacțiunea dintre roțile motoare ale autovehiculului cu suprafața de sprijin, rezistența ridicată la mișcare:

- rulare rezistența Pf;

- forță de rezistență de ridicare Ph. care este o componentă de greutate G al mașinii, paralel cu axa sa (G · păcat # 945;);

- Pj forță dată de inerție. se produce atunci când schimbarea vitezelor; mișcare accelerată este luat cu semnul plus în decelerare - cu semnul minus;

- forța de rezistență a aerului PW.

În general, echilibrul vehiculului de tracțiune este afișată următoarea relație:

împingere tangențială în timpul mișcării de echilibru este considerat ca raportul dintre timpul conducând la o dinamică ef rază rc ≈ r (raza de rulare) a roților motoare:

unde Mc - cuplul motor;

ITR - raportul de transmitere;

# 951; T - eficiență, ținând seama de pierderea de energie în transmisie.

Dacă vom scrie ecuația de echilibru al puterii în formă de:

expresia de pe partea dreaptă a ecuației arată excesul de împingere, care rămâne după calcularea costului de rezistență și aerul de rulare, și pot fi cheltuite pentru a depăși ridicare sau accelerație. Aceasta se numește marja de tracțiune și desemnate Ri. Prin urmare, ecuația echilibrului tracțiune poate fi scrisă ca:

În conducere constantă pe un drum orizontal, la o forță de tracțiune maximă de viteză cheltuită pentru a depăși complet rezistența aerului și rulare:

În cazul în care vehiculul este utilizat ca un tractor, ecuația de echilibru barei de tracțiune trebuie să țină seama de forța pe cârlig pCR.

Ecuația echilibrului de tracțiune este utilizat teoretic pentru determinarea unei viteze a vehiculului în anumite condiții de funcționare.

capacitățile de tracțiune a autovehiculului evaluat în mod convenabil, folosind o interpretare grafică a echilibrului de tracțiune. De cel mai mare interes sunt valorile maxime ale forțelor de tracțiune implementate pe diferite unelte și la viteze diferite. Evident, acestea pot fi obținute atunci când motorul este la posibila hrana maximă de combustibil. Un grafic care arată modificarea în forța de tracțiune tangențial în funcție de viteza vehiculului se numește graficul balanței de tracțiune a autovehiculului sau caracteristicile de remorcare (Figura 1).

Punctele de intersecție a curbei cu linia Pk rezistența totală (Pf + PW) corespund ecuației acestor forțe, adică posibilitatea de a conduce cu o valoare maximă de viteză egală vmah. Pentru a reduce viteza conducătorului auto trebuie să reducă alimentarea cu combustibil pentru a reduce NE motorului. În cazul în care condițiile de trafic se schimbă (de exemplu, rezistența rezistenței la rulare a crescut de la Rf1 la Rf2). alimentarea cu combustibil la viteza maximă a vehiculului este redusă și corespunde punctului de intersecție al curbelor Pk și Rf2. Curba punct de inflexiune Pk din Figura 1 corespunde vitezei la care vehiculul depaseste rezistenta maxima in curs de dezvoltare forța de tracțiune max Fk. Atunci când cea mai mică roată forță tangențială de tracțiune crește la fk, iar masina poate călători o mare rezistență.

Fig.1. Trăgând performanțele autovehiculului.

echilibru masina cardinality

Distribuția puterii motorului pentru anumite tipuri de rezistență se numește echilibrul de putere și poate fi reprezentată prin următoarea ecuație:

unde # 951; t. v - eficiența transmisiei și viteza vehiculului.

Puterea a pierdut în mașină de transmisie poate fi definită ca:

Pierderea de putere la mașină samoperedvizhenie (capacitate de rezistență la rulare) este determinată prin formula:

unde Pf - Rezistența la rulare;

G - greutate (greutate) a mașinii;

f - coeficientul de rezistență la rulare.

rezistență la ridicare Puterea poate fi determinată conform formulei:

în cazul în care Ph - forța de ridicare a rezistenței;

# 945; - unghiul de ridicare.

La coborârea unei pante valoarea NH este luat cu semnul minus.

accelerare de rezistență de putere este definită ca:

unde Pj - puterea rezistenței de accelerație;

# 946; - factor are influență asupra accelerarea maselor în rotație;

g - accelerația gravitațională;

DV / dt - accelerare a vehiculului.

În cazul încetinitorul Nj luat cu semnul minus.

În timpul conducerii vehiculului având rezistență diferită, mărimea care depinde de factori operaționali și structurali (vezi. Secțiunea anterioară). La depășirea rezistenței consumă puterea motorului, care afectează în mod direct performanțele mașinii.

Exemplu de calcul și de construcție al vehiculului diagrama echilibru moshchnostnymi.

Sa menționat mai sus că cardinalitatea soldului auto depinde de roțile de putere Nk auto pentru toate rapoartele de transmisie IKP în rezistența la cutia de viteze, rulare de putere și de aer a vitezei la sol v.

Tabelul 3 prezintă date exemplificative calcul pasager automotor tip parametru echilibru VAZ-2109 (5-iskorostnoy MP: IKP = 3.636; 1,950; 1,357; 0,941; 0,748) pentru două variante de condițiile de drum (suprafață asfalt uscat F01 = 0,015 și solid F02 murdărie rutier = 0,03).

Valorile coeficientului de rezistență la rulare pentru viteze ale vehiculului diferite sunt calculate în funcție de și sunt prezentate în tabelul 2.

Munca independentă de elevi

Subiect: Soldul de tracțiune al mașinii.

Sarcină. Determina care accelerează accelerarea pe o suprafață plană vehicul rutier masă m 2 în treapta a treia, în cazul în care se știe că raza de rulare a roților este de 33 cm; un cuplu motor de 300 Nm la 3500 min-1; rulare coeficient de rezistență de 0,02; coeficienți ținând cont de inerția părților rotative și a autovehiculului 1,08; raportul dintre transmisia în treapta a treia, 4,5; Automobile coeficient aerodinamic de 0,4; suprafața sa frontală de 1,8 m 2.

Sarcină. Considerând roata cuplarea unui motor pentru a determina modul de conducere (regulate sau alunecare) un vehicul cu tractiune fata cu o greutate de 1,5 tone, cu interaxial G1 distribuția greutății. G2 = 4. 6 la drum murdărie umedă (f = 0,03, # 966; = 0,3), în secțiunea orizontală și creșterea (# 945; 30 = 0). Comparați cu regimul de circulație în aceste condiții mașină de antrenare roți.

Sarcină. Pentru a determina cât de mult puterea motorului dezvoltă un camion cu o greutate de 10 tone, se deplasează în creștere (# 945; 30 = 0), pe un drum de pământ (f = 0,03) la o viteză de 20 km / h. cu condiția ca randamentul de transmisie este 0,85, iar rezistența aerului este neglijabilă.

Tractarea viteza de masina

Ecuațiile de tracțiune și echilibrul de putere (capitolul 2), includ parametri ce caracterizează calitățile dinamice ale masinii (# 968;, v, dv / dt). Dar ele nu sunt convenabile pentru compararea masinile au diferite greutate (masă).

Se transferă forța de rezistență a aerului de pe partea dreaptă a ecuației bilanțului de tracțiune la stânga:

Vom împărți ambele părți ale acestei ecuații pe întreaga greutate a vehiculului G:

În formă extinsă, această ecuație are forma:

Expresia situat pe partea stângă a acestei ecuații, care reflectă raportul dintre forța de tracțiune excesivă (Fk - PW) pentru greutatea vehiculului G. a fost numit factor dinamic. și servește pentru evaluarea proprietăților de tracțiune sau dinamice ale diferitelor vehicule în diferite condiții de circulație a acestora (drumuri de calitate, de încărcare auto, etc.).

Un avantaj important al acestui factor este că, în mișcare valori numerice constante ale factorului dinamic și coeficientul de rezistență rutier totală egală (# 968; = D). În acest caz, cunoscând factorul dinamic al vehiculului, putem determina imediat ce drum el poate învinge rezistența.

Prin definiție, factorul dinamic este raportul dintre excesul de tracțiune la greutatea totală a mașinii și este un indicator generalizat al proprietăților sale dinamice:

După cum rezultă din ecuația (1), partea din stânga reflectă cantitatea de exces de împingere, care învinge forța rezistența la rulare și forța de inerție.

Din ecuațiile de echilibru de tracțiune pentru mișcarea constantă de-a lungul unui drum orizontal urmează:

În cazul conducerii în rampă fără accelerație (j = 0):

# 968; = f + sin # 945; - un coeficient de rezistență la drum.

Prin urmare, factorul mai dinamic, cu atât mai mare de ridicare poate fi depășită cu masina:

Pentru mișcarea rapidă sau lentă de-a lungul drumului orizontal (# 945; = 0):

Prin urmare, valoarea D. mai mare accelerație poate dezvolta o ceteris paribus auto:

Din expresia (1) care:

Astfel, prin utilizarea inerția vehiculului depășite prin ridicarea lor poate fi crescută.

Deoarece forța de tracțiune tangențial și funcția rata de schimbare a aerului forței de tragere, factorul dinamic și depinde de viteza. Un grafic care arată modificarea factorului dinamic în funcție de viteza de D = f (v) vehicul cu diferite unelte, numită o caracteristică dinamică a vehiculului (figura 1). Aceasta este caracteristica principală a mașinii, care reflectă remorca sa rapidă.

În construcția de această caracteristică a abscisa viteza vehiculului, iar axa ordonatei - un factor dinamic ca zecimal sau un procent. Graficul serveste ca indicele principal, caracterizând vizual dinamica vehiculului. Cu aceasta determină viteza maximă a vehiculului în diferite secțiuni ale drumului, crește valoarea limită impusă, deasupra cu un ritm constant, valorile de accelerație, dezvoltat de vehicul.

În conducere de echilibru pe un drum orizontal. când factorul dinamic este coeficientul de rezistență la rulare (D = f), valoarea f depuse caracteristicile dinamice ale axei coordonatein aceeași scară ca factor dinamic, ca o zecimală sau un procent.

Întind ordonatei închise mezhdukrivymi D și f. Ele reprezintă porțiunea factorului dinamic, care poate fi utilizat pentru accelerare a vehiculului (factor dinamic headroom în timpul accelerării).

rezistență maximă la rulare, vehiculul trebuie să depășească atunci când se deplasează pe orice transmisie determinată de valoarea maximă a factorului dinamic pe această transmisie, realizat la aproximativ aceeași viteză ca și Pk max corespunzătoare. În această mișcare caz este posibilă numai la o anumită viteză numită critică (Vcr).

La fel ca și valoarea împingerii maxime tangențială F # 966; . valoarea maximă a factorului dinamic este anvelopele ambreiaj limitate ale roților mașinii de conducere cu suprafața de sprijin D # 966; . Prin urmare, toate valorile valorii factorului dinamic ce depășește posibil sa linkage, se calculează cu formula:

Ea nu poate fi pusă în aplicare, practic, în condițiile de trafic de date.

Rezerva prin alunecare o valoare D # 966; . care poate avea loc în mod obișnuit la o treaptă inferioară PW poate fi setat egal cu zero, și Pk = P # 966; max. În acest caz:

D # 966; = P # 966; max / G = # 966; · # 955; (# 955 - greutatea mașinii pe roți de conducere). Pentru toate roțile mașină de acționare # 955; = 1, deci D # 966; = # 966; .

În dinamica vehiculului poate menționa câteva puncte caracteristică. care de multe ori sunt în caracteristicile tehnice ale mașinii.

Vmax - viteza maximă a vehiculului pe drum, caracterizat prin coeficientul de rezistență totală rutier # 968; = 0,015;

D1 - factorul dinamic pe un drum drept la un anumit cel mai larg utilizat pentru acest tip de viteză a vehiculului (de obicei 0,4 ... 0,5 prin Vmax);

D'max - valoarea maximă a factorului dinamic pentru transmisie mai mare și valoarea corespunzătoare a vitezei critice aparatului video. determină posibilitatea de a conduce pe drum în rampă;

D2 - factorul dinamic la roți dințate intermediare ce caracterizează capacitatea vehiculului de a depăși brațul lung;

Dmax - factor dinamic maxim în treapta de viteză redusă, care caracterizează posibilitatea de a depăși rezistența maximă la sol.

Aceste cinci puncte caracteristice ale dinamicii de conducere este determinată în mod adecvat.