Эксплуатационные Эксплуатационные и потребительские и потребительские

свойства свойства автомобилейавтомобилей

Курс лекцийКурс лекций

Составитель к.т.н., доцентСоставитель к.т.н., доцентПресняков ВладимирПресняков Владимир

АлександровичАлександрович

СПИСОК РЕКОМЕНДУЕМОЙ СПИСОК РЕКОМЕНДУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫЛИТЕРАТУРЫОсновная литератураОсновная литература

Литвинов А.С., Фаробин Я.Е. Автомобили. Теория Литвинов А.С., Фаробин Я.Е. Автомобили. Теория эксплуатационных свойств. М.: Машиностроение, 1989. эксплуатационных свойств. М.: Машиностроение, 1989. 237 с.237 с.

Дополнительная литератураДополнительная литература Иларионов В.А. и др. Теория и конструкция автомобиля. Иларионов В.А. и др. Теория и конструкция автомобиля.

М.: Машиностроение, 1992.М.: Машиностроение, 1992. Армейские автомобили. Теория/Под ред. А.С.Антонова. Армейские автомобили. Теория/Под ред. А.С.Антонова.

М.: Воениздат,1970. 526 с.М.: Воениздат,1970. 526 с. Литвинов А.С. Управляемость и устойчивость Литвинов А.С. Управляемость и устойчивость

автомобиля. М.: Машиностроение, 1971. 416 с.автомобиля. М.: Машиностроение, 1971. 416 с.

Список учебно-методических разработокСписок учебно-методических разработок Пресняков В.А. Конструкция, расчет и потребительские Пресняков В.А. Конструкция, расчет и потребительские

свойства автомобилей.свойства автомобилей. Руководство к лабораторным Руководство к лабораторным работамработам –Владивосток: Издательство ВГУЭС–Владивосток: Издательство ВГУЭС,, 2002 2002.. 34 с. 34 с.

Соломахин Ю.В. Руководство к лабораторным работам по Соломахин Ю.В. Руководство к лабораторным работам по курсу "Эксплуатационные свойства автомобилей". – курсу "Эксплуатационные свойства автомобилей". – Владивосток: Издательство ВГУЭС, 1999. 47 с.Владивосток: Издательство ВГУЭС, 1999. 47 с.

Соломахин Ю.В. Руководство к выполнению курсовых Соломахин Ю.В. Руководство к выполнению курсовых работ по курсу "Эксплуатационные свойства работ по курсу "Эксплуатационные свойства автомобилей". – Владивосток: Издательство ВГУЭС, 1999. автомобилей". – Владивосток: Издательство ВГУЭС, 1999. 33 с. 33 с.

Эксплуатационные свойства

Потребительские свойства

Общетехнические свойства

Тягово-скоростные

ТормозныеТопливная

экономичность

Свойстваприсущие

мобильныммашинам

Цели и задачиЦели и задачиЦель настоящей дисциплины Цель настоящей дисциплины состоит в том, чтобы дать состоит в том, чтобы дать студенту специальности 23.01.00 студенту специальности 23.01.00 знания и навыки в области знания и навыки в области теории, анализа и оценки теории, анализа и оценки конструкций различных конструкций различных автомобилей и их механизмов, автомобилей и их механизмов, обеспечивающие возможность обеспечивающие возможность успешного управления в успешного управления в различных сферах современного различных сферах современного автомобильного бизнесаавтомобильного бизнеса

Квалификационные Квалификационные требованиятребования

После изучения настоящей дисциплины студент После изучения настоящей дисциплины студент должен знатьдолжен знать:: перспективы развития и особенности совершенствования конструкций перспективы развития и особенности совершенствования конструкций

современных автотранспортных средств;современных автотранспортных средств; принципы построения типажа автотранспортных средств, принципы построения типажа автотранспортных средств,

конструктивные особенности;конструктивные особенности; способы определения нагруженности отдельных элементов и способы определения нагруженности отдельных элементов и

конструкции автотранспортных средств;конструкции автотранспортных средств; методы прогнозирования надежности автомобилей на основе методы прогнозирования надежности автомобилей на основе

динамического анализа их конструкции;динамического анализа их конструкции; основные потребительские свойства, их оценочные показатели и методы основные потребительские свойства, их оценочные показатели и методы

определения;определения; степень влияния конструктивных и эксплуатационных факторов на степень влияния конструктивных и эксплуатационных факторов на

потребительские свойства автотранспортных средств;потребительские свойства автотранспортных средств; пути и возможности улучшения потребительских свойств;пути и возможности улучшения потребительских свойств; методы проведения технических расчетов и определения экономической методы проведения технических расчетов и определения экономической

эффективности использования автомобилей;эффективности использования автомобилей; достижения науки и техники, передовой отечественный и зарубежный достижения науки и техники, передовой отечественный и зарубежный

опыт в области совершенствования потребительских свойств;опыт в области совершенствования потребительских свойств; специальную научно-техническую и патентную литературу по специальную научно-техническую и патентную литературу по

соответствующей области;соответствующей области; методы исследований, проектирования и проведения методы исследований, проектирования и проведения

экспериментальных работ;экспериментальных работ; требования к автотранспорту по экологии и защите окружающей среды;требования к автотранспорту по экологии и защите окружающей среды; принципы управления транспортными средствамипринципы управления транспортными средствами с учетом технических с учетом технических

и человеческих факторов. и человеческих факторов.

Должен уметьДолжен уметь::- - изучать и анализировать информацию, технические данные, показатели и изучать и анализировать информацию, технические данные, показатели и результаты использования автотранспорта и транспортного оборудования, результаты использования автотранспорта и транспортного оборудования, обобщать и систематизировать их, производить необходимые расчеты, обобщать и систематизировать их, производить необходимые расчеты, используя современную электронно-вычислительную технику;используя современную электронно-вычислительную технику;- участвовать в разработке технически и теоретически обоснованных норм - участвовать в разработке технически и теоретически обоснованных норм выработки, норм обслуживания автотранспортных средств и оборудования;выработки, норм обслуживания автотранспортных средств и оборудования;- рассчитывать нормативы материальных затрат (нормы расхода топлива, - рассчитывать нормативы материальных затрат (нормы расхода топлива, материалов, энергии);материалов, энергии);- разрабатывать нормативные документы, техническую документацию и - разрабатывать нормативные документы, техническую документацию и предложения по реализации программ по использованию и обеспечению предложения по реализации программ по использованию и обеспечению работоспособности транспорта и транспортных средств;работоспособности транспорта и транспортных средств;- проводить технико-экономический анализ, комплексно обосновывать - проводить технико-экономический анализ, комплексно обосновывать принимаемые и реализуемые решения по использованию транспорта и принимаемые и реализуемые решения по использованию транспорта и транспортных средств;транспортных средств;- участвовать в работах, связанных с испытаниями автотранспортных средств - участвовать в работах, связанных с испытаниями автотранспортных средств и оборудования и внедрением их в эксплуатацию;и оборудования и внедрением их в эксплуатацию;- разрабатывает методы технического контроля и испытания продукции и - разрабатывает методы технического контроля и испытания продукции и услуг;услуг;- участвовать в проведении научных исследований и выполнении технических - участвовать в проведении научных исследований и выполнении технических разработок;разработок;- принимать участие в стендовых, промышленных и эксплуатационных - принимать участие в стендовых, промышленных и эксплуатационных испытаниях опытных образцов (партий) автомобилей, материалов и испытаниях опытных образцов (партий) автомобилей, материалов и оборудования;оборудования;- в условиях развития науки и изменяющейся социальной практики к - в условиях развития науки и изменяющейся социальной практики к переоценке накопленного опыта, анализу своих возможностей, уметь переоценке накопленного опыта, анализу своих возможностей, уметь приобретать новые знания, используя современные информационные приобретать новые знания, используя современные информационные образовательные технологии.образовательные технологии.

Объем и сроки изучения Объем и сроки изучения дисциплиныдисциплины

Дисциплина изучается в седьмом и Дисциплина изучается в седьмом и восьмом семестрах в объеме 165 часов, в восьмом семестрах в объеме 165 часов, в том числе 85 часов аудиторных занятий том числе 85 часов аудиторных занятий и 80 часов самостоятельной работы и 80 часов самостоятельной работы студентовстудентов

Лекции - 34 часаЛекции - 34 часа Практические занятия – 17 часовПрактические занятия – 17 часов Лабораторные работы – 34 часаЛабораторные работы – 34 часа Курсовой проектКурсовой проект

Тема 1.Тема 1.

Тягово-Тягово-скоростные скоростные

свойствасвойства

1.1. 1.1. ОсновныеОсновные понятияпонятия ии определенияопределения

Тягово-скоростнымиТягово-скоростными свойствами свойствами называют совокупность свойств, называют совокупность свойств, определяющих возможные по определяющих возможные по характеристикам двигателя или характеристикам двигателя или сцепления ведущих колес с дорогой сцепления ведущих колес с дорогой диапазоны изменения скоростей диапазоны изменения скоростей движения и предельные интенсивности движения и предельные интенсивности разгона автомобиля при его работе на разгона автомобиля при его работе на тяговом режиме в различных дорожных тяговом режиме в различных дорожных условиях условиях ТяговымТяговым принято считать режим, при принято считать режим, при котором от двигателя к ведущим колесам котором от двигателя к ведущим колесам подводится мощность, достаточная для подводится мощность, достаточная для преодоления сопротивления движению преодоления сопротивления движению

Методы оценки тягово-скоростных свойств могут Методы оценки тягово-скоростных свойств могут быть использованы для решения двух задач: быть использованы для решения двух задач: анализаанализа — определения скоростей, ускорений и — определения скоростей, ускорений и предельных дорожных условий, в которых предельных дорожных условий, в которых возможно движение автомобиля с заданными возможно движение автомобиля с заданными конструктивными параметрами, и конструктивными параметрами, и синтезасинтеза — — определения конструктивных параметров, определения конструктивных параметров, которые могут обеспечить заданные значения которые могут обеспечить заданные значения скоростей и ускорений в заданных дорожных скоростей и ускорений в заданных дорожных условиях движения, а также нахождения условиях движения, а также нахождения предельных дорожных условий. предельных дорожных условий. Решение первой задачи называют Решение первой задачи называют поверочнымповерочным тяговым расчетомтяговым расчетом, а второй — , а второй — проектировочнымпроектировочным тяговым расчетомтяговым расчетом.. Возможно также сравнение автомобилей по Возможно также сравнение автомобилей по показателям тягово-скоростных свойств и оценка показателям тягово-скоростных свойств и оценка их технического уровня и качества по степени их технического уровня и качества по степени соответствия нормируемым или рекомендуемым соответствия нормируемым или рекомендуемым значениям этих показателей. значениям этих показателей.

Оценочные показатели Оценочные показатели 1) максимальная скорость;1) максимальная скорость;2) условная максимальная скорость;2) условная максимальная скорость;3) время разгона на пути 400 и 1000 метров;3) время разгона на пути 400 и 1000 метров;4) время разгона до заданной скорости;4) время разгона до заданной скорости;5) скоростная характеристика разгон-выбег;5) скоростная характеристика разгон-выбег;6) скоростная характеристика разгона на высшей 6) скоростная характеристика разгона на высшей

передаче;передаче;7) скоростная характеристика на дороге с 7) скоростная характеристика на дороге с

переменным продольным профилем;переменным продольным профилем;8) минимальная устойчивая скорость;8) минимальная устойчивая скорость;9) максимальный преодолеваемый подъем;9) максимальный преодолеваемый подъем;10) установившаяся скорость на затяжных 10) установившаяся скорость на затяжных

подъемах;подъемах;11) ускорение при разгоне;11) ускорение при разгоне;12) сила тяги на крюке;12) сила тяги на крюке;13) длина динамически преодолеваемого 13) длина динамически преодолеваемого

подъема. подъема.

Максимальная скоростьМаксимальная скорость - V - Vmaxmax.. Условиями определения являются Условиями определения являются движение на высшей передаче по движение на высшей передаче по специальному измерительному участку специальному измерительному участку с наибольшей скоростью при полной с наибольшей скоростью при полной подаче топлива. По ГОСТ 21398—75 у подаче топлива. По ГОСТ 21398—75 у полностью нагруженных грузовых полностью нагруженных грузовых автомобилей и автопоездов автомобилей и автопоездов VVmaxmax должна должна быть не менее 80 км/ч. По технико-быть не менее 80 км/ч. По технико-эксплуатационным требованиям к эксплуатационным требованиям к грузовым автомобилям и автопоездам грузовым автомобилям и автопоездам общего назначения нижний предел общего назначения нижний предел VVmaxmax для одиночного автомобиля не для одиночного автомобиля не менее 100км/ч, для автопоезда не менее менее 100км/ч, для автопоезда не менее 80 км/ч.80 км/ч.

Условная максимальная скоростьУсловная максимальная скорость VVmax.услmax.усл

это средняя скорость автомобиля на это средняя скорость автомобиля на

последних 400 метрах при его разгоне с места последних 400 метрах при его разгоне с места

на участке 2000 м с полной подачей топлива и на участке 2000 м с полной подачей топлива и

начале переключения передач при начале переключения передач при

номинальной частоте враще ния номинальной частоте враще ния nnNN

коленчатого вала двигателя. Этот показатель коленчатого вала двигателя. Этот показатель

определяет верхний предел скоростных определяет верхний предел скоростных

свойств на ограниченном пути.свойств на ограниченном пути.

Время разгона на заданном путиВремя разгона на заданном пути 400 и 1000 400 и 1000 метров метров 400400, , 10001000 и до заданной скорости и до заданной скорости VV.. Эти Эти параметры определяют при разгоне в тех же параметры определяют при разгоне в тех же условиях, в которых измеряют условиях, в которых измеряют VVmax.услmax.усл..

Скоростная характеристика разгон-выбегСкоростная характеристика разгон-выбег.. Характеристика определяется графиком Характеристика определяется графиком V=f(t)V=f(t) и и V=f(S),V=f(S), полученном при разгоне с места с полученном при разгоне с места с полной подачей топлива до полной подачей топлива до VVмaxмax на пути 2000 м на пути 2000 м и выбеге до остановки. При разгоне и выбеге до остановки. При разгоне переключение передач от низшей до высшей переключение передач от низшей до высшей осуществляется при частоте осуществляется при частоте nnNN,, затем быстрым затем быстрым выключением передачи автомобиль переводят выключением передачи автомобиль переводят в режим выбега.в режим выбега.

Скоростная характеристика разгона-выбега: 1 — V=f(t); 2 — V=f(S)

Скоростная характеристика разгона Скоростная характеристика разгона на высшей передачена высшей передаче

Графические зависимости Графические зависимости V=f(t)V=f(t) и и V=f(S)V=f(S) на высшей передаче определяют на высшей передаче определяют эту характеристику. Разгон происходит эту характеристику. Разгон происходит от от VVммinin до скорости соответствующей до скорости соответствующей nnNN при резком и полном нажатии на педаль при резком и полном нажатии на педаль подачи топлива и удержании ее в таком подачи топлива и удержании ее в таком положении до конца разгона. При положении до конца разгона. При наличии этой и повышающей передач наличии этой и повышающей передач эта скоростная характеристика эта скоростная характеристика определяется на прямой передаче.определяется на прямой передаче.

Скоростная характеристика разгона на высшей передаче: Скоростная характеристика разгона на высшей передаче: 11VV==ff((tt) 2 - ) 2 - VV==ff((SS))

Скоростная характеристика на дороге с переменным Скоростная характеристика на дороге с переменным продольным профилемпродольным профилем

Для оценки автомобилей работающих на магистральных дорогах Для оценки автомобилей работающих на магистральных дорогах холмистой местности, может быть использована эта характеристика, холмистой местности, может быть использована эта характеристика, которая является частью комплексной топливно-скоростной которая является частью комплексной топливно-скоростной характеристики. Она представляет собой зависимость средней характеристики. Она представляет собой зависимость средней скорости скорости VVcpcp от заданной максимально допускаемой скорости от заданной максимально допускаемой скорости VVдonдon при при движении по специальной скоростной дороге автополигона НАМИ, движении по специальной скоростной дороге автополигона НАМИ, заданной вероятностным распределением уклонов и некоторыми заданной вероятностным распределением уклонов и некоторыми дополнительными условиями. При определении каждой точки этой дополнительными условиями. При определении каждой точки этой характеристики движение происходит с возможно большей, но не характеристики движение происходит с возможно большей, но не превышающей превышающей VVдonдon скоростью. Скорость скоростью. Скорость VVдonдon для грузовых для грузовых автомобилей и автопоездов задается от максимальной до 30 км/час и автомобилей и автопоездов задается от максимальной до 30 км/час и должна быть кратна десяти. Движение происходит на возможно должна быть кратна десяти. Движение происходит на возможно высшей передаче, а переключения на низшие передачи высшей передаче, а переключения на низшие передачи осуществляется в моменты, когда частота вращения коленчатого вала осуществляется в моменты, когда частота вращения коленчатого вала соответствует соответствует nnNN. Это же условие должно быть соблюдено при . Это же условие должно быть соблюдено при переключении передач в процессе разгона. По скоростной переключении передач в процессе разгона. По скоростной характеристике на дороге с переменным продольным профилем характеристике на дороге с переменным продольным профилем подсчитывают и на носят на график осредненный показатель подсчитывают и на носят на график осредненный показатель (среднеинтегральная величина), характеризующий общий скоростной (среднеинтегральная величина), характеризующий общий скоростной уровень АТС. уровень АТС.

Минимальная устойчивая скоростьМинимальная устойчивая скорость V Vminmin определяется на высшей передаче.определяется на высшей передаче.

Максимальный преодолеваемый подъемМаксимальный преодолеваемый подъем i imaxmax.. Подъем преодолевается на низшей передаче основной Подъем преодолевается на низшей передаче основной коробки передач при коробки передач при V=constV=const и полной подаче топлива. По и полной подаче топлива. По ГОСТ 21398-75 ГОСТ 21398-75 iimaxmax для одиночных грузовых автомобилей с для одиночных грузовых автомобилей с полной нагрузкой должен быть не менее 25%, для полной нагрузкой должен быть не менее 25%, для автопоездов - 18%.автопоездов - 18%.

Установившаяся скоростьУстановившаяся скорость VVуcmуcm на затяжных на затяжных подъемах (определяется на заданном подъеме подъемах (определяется на заданном подъеме определенной длины). Она оказывает влияние на среднюю определенной длины). Она оказывает влияние на среднюю скорость движения автомобиля и транспортного потока в скорость движения автомобиля и транспортного потока в целом. Согласно ГОСТ 21398-75 грузовые автопоезда с целом. Согласно ГОСТ 21398-75 грузовые автопоезда с полной нагрузкой при движении по сухому, твердому, полной нагрузкой при движении по сухому, твердому, ровному покрытию должны преодолевать подъем с уклоном ровному покрытию должны преодолевать подъем с уклоном 3% протяженностью не менее 3 км при 3% протяженностью не менее 3 км при VVууcmcm≥≥30 км/час.30 км/час.

Ускорения Ускорения jj при разгоне при разгоне (максимальные и средние (максимальные и средние на передачах), определяют потенциальные возможности на передачах), определяют потенциальные возможности транспортного средства при обгонах.транспортного средства при обгонах.

Сила тяги на крюкеСила тяги на крюке Р Рсс (максимальная на низшей (максимальная на низшей передаче). Параметр характеризует способность передаче). Параметр характеризует способность автомобиля к буксированию прицепов. автомобиля к буксированию прицепов.

1.21.2 Силы, действующие на Силы, действующие на

автомобильавтомобиль При определении скоростей и ускорений автомобиля или При определении скоростей и ускорений автомобиля или автопоезда принимают различные допущения как по составу автопоезда принимают различные допущения как по составу системы (число масс, характер связей), так и по характеру системы (число масс, характер связей), так и по характеру движения. Автомобили с механической трансмиссией, имеют движения. Автомобили с механической трансмиссией, имеют однозначную связь частоты вращения всех вращающихся масс однозначную связь частоты вращения всех вращающихся масс с частотой вращения коленчатого вала двигателя. Изучая с частотой вращения коленчатого вала двигателя. Изучая тягово-скоростные свойства автомобилей и автопоездов (в том тягово-скоростные свойства автомобилей и автопоездов (в том числе и многозвенных), пренебрегают взаимными числе и многозвенных), пренебрегают взаимными перемещениями всех отдельных масс, кроме относительного перемещениями всех отдельных масс, кроме относительного вращения деталей двигателя, трансмиссии и колес.вращения деталей двигателя, трансмиссии и колес.Считается, что центр масс автомобиля (каждого звена Считается, что центр масс автомобиля (каждого звена автопоезда) совершает плоское движение, копируя автопоезда) совершает плоское движение, копируя продольный профиль дороги, без колебаний, вызываемых ее продольный профиль дороги, без колебаний, вызываемых ее неровностями. На рис. 8 в качестве примера показан неровностями. На рис. 8 в качестве примера показан двухосный автомобиль, движущийся по плоскому участку двухосный автомобиль, движущийся по плоскому участку дороги. Если продольный профиль дороги криволинейный, то дороги. Если продольный профиль дороги криволинейный, то автомобиль, кроме поступательного движения, совершает автомобиль, кроме поступательного движения, совершает еще вращательное относительно проходящей через центр еще вращательное относительно проходящей через центр масс оси, перпендикулярной плоскости движения масс оси, перпендикулярной плоскости движения ((поперечнаяпоперечная ось ось Су Су ). Проходящую через центр масс ось ). Проходящую через центр масс ось Сх, Сх, параллельную плоскости движения, называют параллельную плоскости движения, называют продольнойпродольной осью, ось осью, ось CzCz, , перпендикулярную перпендикулярную СхСх и и Су, Су, направленную вверх, направленную вверх, — — нормальнойнормальной

Принимают, что все внешние силы, Принимают, что все внешние силы, действующие на автомобиль, лежат в действующие на автомобиль, лежат в плоскости движения. Это позволяет вместо плоскости движения. Это позволяет вместо пространственной схемы рассматривать пространственной схемы рассматривать плоскую (велосипедную), заменяя у каждого плоскую (велосипедную), заменяя у каждого из мостов два колеса одним.из мостов два колеса одним.

Скоростью и ускорением автомобиля или Скоростью и ускорением автомобиля или звеньев автопоезда называют скорости и звеньев автопоезда называют скорости и ускорения их центров масс. Для их ускорения их центров масс. Для их определения достаточно знать внешние силы, определения достаточно знать внешние силы, действующие на автомобиль. Определить действующие на автомобиль. Определить некоторые внешние силы можно, зная некоторые внешние силы можно, зная соответствующие внутренние силы.соответствующие внутренние силы.

К внешним силам относятся: К внешним силам относятся: сила тяжести, сила тяжести, реакции дороги и аэродинамические реакции.реакции дороги и аэродинамические реакции.

Сила тяжестиСила тяжести.. Ее величину и точку Ее величину и точку СС (центр масс), можно (центр масс), можно определить по параметрам, приведенным в техничес ких определить по параметрам, приведенным в техничес ких характеристиках и справочных материалах.характеристиках и справочных материалах.В современных технических характеристиках обычно приводятся В современных технических характеристиках обычно приводятся собственная (снаряженная)собственная (снаряженная) mmбб и и полнаяполная mmаа массы массы автомобиля. Масса снаряженного автомобиля — масса автомобиля. Масса снаряженного автомобиля — масса автомобиля без груза, полностью заправленного топливом, автомобиля без груза, полностью заправленного топливом, смазочными материалами и охлаждающей жидкостью, с смазочными материалами и охлаждающей жидкостью, с запасным колесом, инструментом и оборудованием. Полная масса запасным колесом, инструментом и оборудованием. Полная масса автомобиля включает еще массы водителя и груза по автомобиля включает еще массы водителя и груза по номинальной грузоподъемности грузового автомобиля номинальной грузоподъемности грузового автомобиля (автопоезда) или массу пассажиров, число которых соответствует (автопоезда) или массу пассажиров, число которых соответствует номинальной пассажировместимости легковых автомобилей и номинальной пассажировместимости легковых автомобилей и автобусов.автобусов.Модули сил тяжести автомобилей, стоящих на горизонтальной Модули сил тяжести автомобилей, стоящих на горизонтальной плоскости при полной и снаряженной массе, равны плоскости при полной и снаряженной массе, равны соответственно соответственно GGaa=m=maag; Gg; Gбб=m=mббg g ((g, м/сg, м/с22 — ускорение свободного — ускорение свободного падения). Положение центра масс по длине определяется у падения). Положение центра масс по длине определяется у двухосного автомобиля расстояниями двухосного автомобиля расстояниями аа и и bb до геометрических до геометрических осей вращения колес соответственно переднего и заднего осей вращения колес соответственно переднего и заднего мостов. Эти оси будем называть передней и задней осями мостов. Эти оси будем называть передней и задней осями автомобиля (прицепа). У трехосного автомобиля (прицепа) автомобиля (прицепа). У трехосного автомобиля (прицепа) b b — — расстояние от центра масс до оси балансира задней тележки. расстояние от центра масс до оси балансира задней тележки. Расстояние Расстояние a+b=L a+b=L называют называют базойбазой. Значения . Значения а а и и b b могут быть могут быть найдены по параметрам, приводимым в технических найдены по параметрам, приводимым в технических характеристиках. Высота характеристиках. Высота hhgg распо ложения центра масс распо ложения центра масс приводится в справочной литературе. приводится в справочной литературе.

Реакции дорогиРеакции дороги. . Эти реакции считают приложенными Эти реакции считают приложенными к контактным поверхностям колес автомобиля. В к контактным поверхностям колес автомобиля. В каждой точке этих поверхностей действуют каждой точке этих поверхностей действуют элементарные реакции, различные по величине и элементарные реакции, различные по величине и направлению, которые могут быть заменены направлению, которые могут быть заменены равнодействующей реакцией и равнодействующим равнодействующей реакцией и равнодействующим моментом. Разложим равнодействующие реакции и моментом. Разложим равнодействующие реакции и момент на три составляющие.момент на три составляющие.

При изучении тягово-скоростных свойств учитывают При изучении тягово-скоростных свойств учитывают только продольные только продольные RRxx и нормальные и нормальные RRz z составляющие, составляющие, а также моменты а также моменты MMff, , действующие в плоскости действующие в плоскости вращения колес. Для каждой оси изображается только вращения колес. Для каждой оси изображается только по одной из указанных составляющих. Реакция по одной из указанных составляющих. Реакция RRzz равна равна сумме нормальных реакций, сумме нормальных реакций, a a RRxx — сумме продольных — сумме продольных реакций обоих колес оси. Силы и моменты, реакций обоих колес оси. Силы и моменты, приложенные к той или иной оси, будем обозначать приложенные к той или иной оси, будем обозначать индексом номера оси, начиная с передней индексом номера оси, начиная с передней

Аэродинамические реакции. Аэродинамические реакции. Действующие в Действующие в каждой точке поверхности автомобиля каждой точке поверхности автомобиля различные по величине и направлению различные по величине и направлению элементарные силы заменяют результирующей элементарные силы заменяют результирующей силой силой PPww, , приложенной в центре масс и приложенной в центре масс и результирующим моментом результирующим моментом ММww. . На рисунке На рисунке показаны только их составляющие показаны только их составляющие РРвв, , PPwzwz и и ММwywy, , действующие в плоскости движения. действующие в плоскости движения.

Основные силы, движущие автомобиль — Основные силы, движущие автомобиль — реакции реакции RRxx на ведущих колесах, создаются за на ведущих колесах, создаются за счет использования мощности двигателя.счет использования мощности двигателя.

Исходными для определения реакций Исходными для определения реакций RRxx являются скоростные характеристики являются скоростные характеристики двигателя двигателя

Для оценки тяговоскоростных свойств автомобиля большое Для оценки тяговоскоростных свойств автомобиля большое значение имеет характер кривой значение имеет характер кривой ММкк=f(n),=f(n), имеющей имеющей максимум при частотах максимум при частотах nnMmaxMmax<n<nNN. Если . Если n>nn>nМмахМмах,, увеличение увеличение нагрузки на двигатель, вызывая падение оборотов нагрузки на двигатель, вызывая падение оборотов приведет к возрастанию приведет к возрастанию ММкк.. Если увеличение нагрузки Если увеличение нагрузки вызывает уменьшение оборотов в пределах вызывает уменьшение оборотов в пределах nnNN...n...nMмaxMмax,, то то двигатель автоматически приспосабливается к изменению двигатель автоматически приспосабливается к изменению нагрузки, т.е. работает устойчиво. При одном и том же нагрузки, т.е. работает устойчиво. При одном и том же изменении нагрузки изменение частоты вращения, а изменении нагрузки изменение частоты вращения, а следовательно и связанной с ней скорости движения следовательно и связанной с ней скорости движения автомобиля, будет тем меньше, чем выпуклее кривая автомобиля, будет тем меньше, чем выпуклее кривая ММкк=f(n),=f(n), т.е. чем больше в каждой ее точке производная т.е. чем больше в каждой ее точке производная dMdMкк/dn./dn. Пределы изменения нагрузки на двигатель, Пределы изменения нагрузки на двигатель, соответствующей его устойчивой работе, т.е. способности соответствующей его устойчивой работе, т.е. способности автоматически приспосабливаться к изменениям нагрузки автоматически приспосабливаться к изменениям нагрузки на колесах оцениваются запасом крутящего момента на колесах оцениваются запасом крутящего момента ММзз,(%) ,(%)

ММзз=(М=(Мк.махк.мах-М-МкNкN)100/М)100/МкNкN = (М = (Мк.махк.мах/М/МкNкN -1)100, -1)100,

где где ММк.махк.мах=9550 N=9550 Nмaхмaх/n/nNN крутящий момент соответствующий крутящий момент соответствующий частоте частоте nnNN. .

Отношение Отношение ММк.махк.мах/М/МкNкN=k=kхх называется называется коэффициентом приспособляемости коэффициентом приспособляемости двигателя по крутящему моментудвигателя по крутящему моменту, ,

а а nnNN /n/nМмахМмах=k=kωω - - коэффициентом коэффициентом приспособляемости по частотеприспособляемости по частоте. .

Чем больше Чем больше kkωω,, тем шире диапазон устойчивой тем шире диапазон устойчивой работы двигателя. Практика показала, что работы двигателя. Практика показала, что увеличение увеличение kkωω при заданном значении при заданном значении nnNN улучшает топливную экономичность автомобиля. улучшает топливную экономичность автомобиля.

Значения пределов Значения пределов ММзз и и kkωω для различных для различных двигателей:двигателей:

ММзз kkωω

Карбюраторные Карбюраторные двигатели двигатели

5...35 5...35 1,5...2 1,5...2

Дизели (без наддува) Дизели (без наддува) 10...20 10...20 1,4...2 1,4...2

32max )/()/()/( NNN nncnnbnnaNNe

где где aa, , bb и и сс - коэффициенты постоянные для - коэффициенты постоянные для данного двигателя.данного двигателя.

Принимая во внимание, что Принимая во внимание, что ММкNкN=9550 =9550 NNee//nn, , найдемнайдем

ММкк= M= MккNN[a+bn/n[a+bn/nNN-c(n/n-c(n/nNN))22]]..

Для расчета показателей тягово-скоростных Для расчета показателей тягово-скоростных свойств, особенно с применением ЭВМ, удобно свойств, особенно с применением ЭВМ, удобно пользоваться не графическими, а аналитическими пользоваться не графическими, а аналитическими зависимостями зависимостями NNee=f(n)=f(n) и и ММкк=f(п)=f(п). .

Зависимость Зависимость NNee=f(n)=f(n) аппроксимируется формулой аппроксимируется формулой кубического трехчлена:кубического трехчлена:

1.41.4 Кинематика и динамика автомобильного Кинематика и динамика автомобильного

колесаколеса Радиусами эластичного колеса условно называют Радиусами эластичного колеса условно называют параметры, имеющие размерность длины, входящие в параметры, имеющие размерность длины, входящие в формулы для определения кинематических и формулы для определения кинематических и динамических величин, характеризующих процесс динамических величин, характеризующих процесс качения.качения.Свободный радиус rСвободный радиус rсс - половина диаметра - половина диаметра наибольшего сечения беговой дорожки колеса не наибольшего сечения беговой дорожки колеса не нагруженного внешними силами плоскостью нагруженного внешними силами плоскостью перпендикулярной оси его вращения при отсутствии перпендикулярной оси его вращения при отсутствии контакта колеса с опорной поверхностью. Точку, контакта колеса с опорной поверхностью. Точку, принадлежащую этому сечению, и оси вращения принадлежащую этому сечению, и оси вращения называют центром колеса.называют центром колеса.Статический радиус rСтатический радиус rстст - расстояние от центра - расстояние от центра неподвижного колеса, нагруженного только неподвижного колеса, нагруженного только нормальной силой до опорной поверхности (дороги).нормальной силой до опорной поверхности (дороги).ДинамическийДинамический радиусрадиус rrдд - расстояние от центра - расстояние от центра катящегося колеса до опорной поверхности (дороги).катящегося колеса до опорной поверхности (дороги).РадиусРадиус качениякачения колесаколеса rrкк - (кинематический радиус) - (кинематический радиус) отношение продольной составляющей поступательной отношение продольной составляющей поступательной скорости колеса скорости колеса VVкк к его угловой скорости к его угловой скорости кк; ; (r(rкк=V=Vкк//кк))

Радиусы одного и того же колеса Радиусы одного и того же колеса изменяются в зависимости от изменяются в зависимости от нагрузки на колесо и давления нагрузки на колесо и давления воздуха в шине. воздуха в шине. Динамический Динамический радиусрадиус, кроме того, несколько , кроме того, несколько увеличивается с увеличением увеличивается с увеличением частоты вращения колеса. частоты вращения колеса. В большей степени от этих В большей степени от этих параметров зависит параметров зависит кинематический кинематический радиусрадиус. С ростом крутящего момента . С ростом крутящего момента он уменьшается, с ростом он уменьшается, с ростом тормозного момента - увеличивается. тормозного момента - увеличивается. При полном буксовании колеса При полном буксовании колеса rrкк=0=0; ; при полном скольжении (юзе) при полном скольжении (юзе) rrкк=∞.=∞.

Динамика автомобильного колеса при Динамика автомобильного колеса при качении по недеформируемой качении по недеформируемой

поверхностиповерхности

Эксплуатационные Эксплуатационные и потребительские и потребительские

свойства свойства автомобилейавтомобилей

Курс лекцийКурс лекций

Составитель к.т.н., доцентСоставитель к.т.н., доцентПресняков ВладимирПресняков Владимир

АлександровичАлександрович