Автомобили Nissan Maxima QX

 

По результатам  расчетов строим график зависимости тормозного пути и установившегося замедления от скорости (Приложение, рис. 18)

Принимая  t_з=0,2 с, t_н=0…1,2 с, φ_х=0,6 и V_o=60 км/ч рассчитываем значения S_tи j_{з уст}.

Результаты  расчетов сводим в таблицу 2.2.3

Таблица 2.2.3

tn	Sт,м	Jзуст,м/с^2
0	26,95389	5,88
0,2	28,62056	5,88
0,4	30,28723	5,88
0,6	31,95389	5,88
0,7	32,78723	5,88
0,8	33,62056	5,88
1	35,28723	5,88
1,2	36,95389	5,88

 

По результатам  расчетов строим график зависимости  тормозного пути и установившегося замедления от времени нарастания замедления (Приложение, рис. 19)

Скорость  на первом, втором и третьем этапе  соотвественно, определяется по формуле:

(2.2.3)

(2.2.4)

(2.2.5)

                         (2.2.6)

Результаты  расчетов сводим в таблицу 2.2.4

 

 

 

 

 

Таблица 2.2.4

t замедл.	Va, км/ч	j замедл.
0,2	60	0
0,5	57,72	2,155
1	50,87	4,31
1,16	47,71	5
1,17	47,7	5
2,16	26,51	5
3,16	5,32	5

 

По результатам расчета строим тормозную диаграмму (Приложение, рис. 20)

 

2.3 Влияние конструкторских и эксплуатационных факторов на показатели тормозной динамики.

Втормозной системе возможно возникновение различных неисправностей, которые приводят к увеличению величины тормозного пути и уменьшению величины установившегося замедления.

Исходные данные для расчета приведены в таблице 2.3.1

Таблица 2.3.1

Тормозной путь автомобиля, м:

                                                   (2.3.1)

В зависимости  от вида неисправности установившееся замедление принимает различные  значения.

 

1. Не тормозит одно переднее колесо:                                                         (2.3.2)

;

(когда тормозят  все колеса  )

 

2. Не тормозит одно заднее колесо:                                                              (2.3.3)

;

3. Тормозит только одно переднее колесо:                                                   (2.3.4)

;

4. Тормозит только одно заднее колесо:                                                       (2.3.5)

;

5. Тормозят только передние колеса:                                                            (2.3.6)

;

6. Тормозят только задние колеса:                                                                 (2.3.7)

;

7. Тормозят колеса одной (правой или левой) стороны:                             (2.3.8)

8. Не тормозят все колеса:                                                                               (2.3.9)

     Результаты  расчетов сводим в таблицу  2.3.2

Таблица 2.3.2

№	Вид неисправности	j, м/с^2	V, км/ч
			100	90	80	70	60	50	40	30	20	10
			Stop, м
1	не тормозит одно 1 переднее колесо	2,026779	214,946	174,604	138,449	106,484	78,716	55,1255	35,7235	20,5099	9,48804	2,64981
2	не тормозит одно 1 заднее колесо	4,525546	99,3320	80,9576	64,4591	49,8364	37,0937	26,2219	17,2258	10,1056	4,86279	1,49349
3	тормозит одно переднее	2,435001	179,842	146,170	115,984	89,2842	66,0782	46,3495	30,1071	17,3509	8,08369	2,29872
4	тормозит одно заднее	0,181979	2337,63	1893,95	1496,92	1146,53	842,903	585,798	375,342	211,534	94,4079	23,8798
5	тормозят только передние	5,217513	86,8950	70,8838	56,4997	43,7426	32,6163	23,1126	15,2360	8,98644	4,36524	1,36911
6	тормозят только задние	0,343753	1240,13	1004,99	794,544	608,793	447,791	311,421	199,747	112,767	50,5013	12,9031
7	тормозят колеса одной стороны	1,96	222,080	180,387	143,015	109,979	81,2843	56,9091	36,8649	21,152	9,77345	2,72116
8	тормозят все колеса	3,938846	113,300	92,2717	73,3984	56,6804	42,1224	29,7139	19,4607	11,3626	5,4216	1,63320

По результатам  расчтетов строим график зависимости тормозного пути от скорости (Приложение, рис. 21)

 

3. Топливная экономичность

3.1.Показатели топливной  экономичности автомобиля

Топливная экономичность  является однимиз  более важных показателей как двигателя, так и автомобиля в целом. Она зависит от контсруктивных особенностей двигателя и от положения дроссельной заслонки.

Топливно-экономическая  характеристика автомобиля позволяет  проследить за удельным расходом топлива  который зависит от разных значений дорожных сопротивлений.

Задаёмся тремя  различными значениями коэффициента сопротивления  дороги:

ψ1= 0,015; ψ2= 0,02; ψ3=0,025.

Затем находим удельный расход топлива, л/100км:

                                                (3.1.1)

 

где:   Q=8 л. - Расход топлива на 100 км;

          ρ=0,76 г/см^3 - Плотность бензинового топлива,;

V_a – скорость автомобиля, км\ч;

          η=0,9 –  КПД трансмиссии;

g_e – удельный эффективный расход топлива, г/кВт*ч

                                           (3.1.2)

Определим удельный расход топлива  для КРТ, г/кВт*ч:

                                     (3.1.3)

где:   V_a= 82 км/ч – скорость автомобиля для КРТ,

          И=0,36 –  степень использования мощности,

                                                         (3.1.4)

Определим коэффициент  удельного расхода от степени  использования мощности:

 

 

                        (3.1.5)

Далее определим  коэффициент удельного расхода  от частоты вращения коленчатого вала:

               (3.1.6)  

Определим удельный эффективный расход топлива при максимальной мощности:

                                                                                  (3.1.7)

Часовой расход топлива, кг/ч:

                                                                                    (3.1.8)

Путевой расход топлива, л/100 км:

                                                                       (3.1.9)

Результаты  расчетов сводим в таблицы 3.1.1,  3.1.2 и 3.1.3.

Таблица 3.1.1

ge (крт), г/кВт*ч	gN, г/кВт*ч
252,7	185,6

 

Таблица 3.1.2

 

Таблица 3.1.3

	ψ	Nψ, кВТ	И	Ки	ge, г/кВт*ч	q, л/100км
	0,017908	2,56561	0,61186	0,930111	328,7488	3,863716
	0,01864	3,588405	0,602879	0,935937	316,8138	4,35358
	0,019586	4,735162	0,626199	0,921903	306,3792	4,894634
	0,020747	6,037593	0,672186	0,904057	297,445	5,533069
	0,022123	7,527408	0,736406	0,897957	290,0112	6,360293
	0,023713	9,236319	0,81699	0,914255	284,0778	7,498374
	0,025518	11,19604	0,913555	0,955768	279,6448	9,065705
	0,027538	13,43827	1,026748	1,01302	276,7122	11,09126
	0,029772	15,99474	1,158077	1,056232	275,28	13,32133
	0,032221	18,89715	1,3099	1,020931	275,3482	14,80457
	0,034884	22,17721	1,485544	0,782103	276,9168	13,01922
	0,037762	25,86663	1,689543	0,107246	279,9858	2,046756
	0,040855	29,99713	1,928028	-1,43071	284,5552	-31,2717
	0,044163	34,60042	2,209363	-4,61964	290,625	-115,546
	0,021069	3,018365	0,569218	0,962738	300,0947	4,192902
	0,021929	4,221653	0,553305	0,978282	286,2226	4,658144
	0,023043	5,570779	0,567303	0,964508	277,8994	5,195013
	0,024409	7,10305	0,602006	0,936533	275,125	5,861964
	0,026027	8,855774	0,653113	0,909958	277,8994	6,762415
	0,027898	10,86626	0,718725	0,89769	286,2226	8,056647
	0,030021	13,17181	0,798323	0,908571	300,0947	9,977423
	0,032397	15,80973	0,892327	0,94538	319,5155	12,82354
	0,035026	18,81734	1,001925	1,000961	344,4852	16,87384
	0,037907	22,23194	1,12905	1,050863	375,0037	22,08456
	0,04104	26,09083	1,276471	1,039695	411,071	27,25431
	0,044426	30,43133	1,447987	0,855804	452,6871	27,94027
	0,048065	35,29074	1,648755	0,283516	499,8521	11,49234
	0,051956	40,70637	1,885825	-1,08921	552,5658	-54,5831
	0,028442	4,074793	0,91479	0,956385	328,7488	5,939815
	0,029605	5,699232	0,870256	0,935172	316,8138	6,279249
	0,031108	7,520552	0,873448	0,936603	306,3792	6,936095
	0,032952	9,589118	0,908959	0,953481	297,445	7,891089
	0,035137	11,95529	0,969429	0,984422	290,0112	9,179129
	0,037662	14,66945	1,051407	1,024188	284,0778	10,8102
	0,040529	17,78194	1,153652	1,055611	279,6448	12,64425
	0,043736	21,34314	1,276381	1,039736	276,7122	14,15151
	0,047285	25,40341	1,420968	0,900594	275,28	13,93684
	0,051174	30,01312	1,589864	0,499624	275,3482	8,793556
	0,055405	35,22263	1,786698	-0,40869	276,9168	-8,1823
	0,059976	41,0823	2,016526	-2,25568	279,9858	-51,3802
	0,064888	47,6425	2,286268	-5,8026	284,5552	-150,395
	0,070141	54,9536	2,605416	-12,412	290,625	-366,099

 

По результатам  расчетов строим  график зависимость  Q_т=f(V_a) (Приложение, рис. 23).

4. Анализ устойчивости  автомобиля

4.1. Устойчивость автомобиля

 

Устойчивость  – свойство автомобиля, характеризующее  его способность сохранять заданное направление движения при воздействии внешних сил, стремящихся отклонить его отэтого направления то есть противостоять опрокидыванию и скольжению.. В экстремальных условиях недостаточная устойчивость автомобиля может привести к его заносу и опрокидыванию.

В качестве оценочных показателей  поперечной устойчивости при равномерном  криволинейном движении автомобиля принимают критические скорости движения по кривой согласно условиям бокового опрокидывания V_о и бокового скольжения V_с, определяемые соответственно по выражениям:

	,	(4.1.1)
		(4.1.2)

где: V_o – критическая скорость по условию опрокидывания, м/с;

V_c - критическая скорость по условию скольжения, м/с;

g - ускорение свободного падения,(9,81 м/с²),

R - радиус кривой полотна дороги в плане, м;

B - колея автомобиля, м;

h_g - высота центра тяжести автомобиля, м;

q - средний угол поворота управляемых колес, , рад;

h_d – коэффициент поперечной устойчивости автомобиля, ;

φ - коэффициент сцепления.

 

В качестве оценочных показателей  поперечной устойчивости при прямолинейном движении автомобиля принимают критические углы косогора (поперечного наклона дороги), т. е. предельные углы, по которым возможно прямолинейное движение автомобиля без скольжения и опрокидывания. Согласно условиям бокового опрокидывания и бокового скольжения, критические углы косогора b_о и b_с определяются соответственно по выражениям:

	,	(4.1.3)
		(4.1.4)

Сравнивая формулы (4.1.3) и (4.1.4) можно  сделать вывод, что в случае , скольжение на поперечном уклоне начнется раньше опрокидывания, и наоборот, в случае раньше наступит опрокидывание.

Однако, зачастую на практике встречаются дороги у которых кривые в плане сопровождаются поперечными уклонами, либо содействующие устойчивости транспортных средств (направленные к центру кривизны), такие дороги еще называют виражами, либо препятствующие (направленные от центра кривизны). Тогда критические скорости движения по кривой согласно условиям бокового опрокидывания V_о и бокового скольжения V_с, определяются соответственно по выражениям:

		(4.1.5)
		(4.1.6)

В формулах знаки "+" в числителе  и "-" в знаменателе берутся при движении по поперечному уклону, наклоненному к центру кривизны дороги; если же он наклонен в сторону , противоположную центру кривизны дороги, то в числителе ставится "-", а в знаменателе - "+".

На практике часто наблюдаются  случаи, когда водители, двигаясь по кривой траектории, увеличивают скорость. Если при этом поворот имеет поперечный уклон, то критическая скорость по условию опрокидывания определяется из выражения:

(4.1.7)

где:b – расстояние по горизонтали от центра тяжести автомобиля до задней оси, м;

j_a - ускорение поступательного движения автомобиля, м/с².

Наибольшая вероятность потери поперечной устойчивости по условию  скольжения происходит при входе автомобиля в поворот дороги, когда одновременно с поворотом рулевого колеса происходит разгон автомобиля. Занос может наступить и тогда, когда автомобиль движется прямолинейно, но при этом водитель резко (с большой угловой скоростью) повернет рулевое колесо.

Предельная скорость при которой происходит занос определяется из выражения:

,

(4.1.8)

где: w - угловая скорость поворота управляемых колес, рад/с.

Для определения угловой скорости поворота управляемых колес в  зависимости от скорости движения, условий сцепления шин с дорогой  и психофизиологических особенностей водителя на практике используют следующие  формулы:

при ,

при ,

при ,

где: V_a - скорость автомобиля, км/ч.

 

Таблица 4.1.1 Исходные данные

База автомобиля, L (м) 2,2 Колея В (м) 1,43 Коэффициент поперечной устойчивости hd 0,503 Высота центра масс hg, (м) 0,6869 Коэффициент сцепления φ 0,8 Радиус дороги R, (м) 50 Расстояние по горизонтали от центра тяжести автомобиля до задней оси b, (м); 1,562