Расчет и построение характеристики времени разгона автобуса до заданной скорости

Расчет времени разгона до заданной скорости ведем по следующей методике.

Ускорение автобуса можно определить по формулам

;

где - коэффициент вращающихся масс автобуса.

1 = 1 + 0,015 · Uк12 + 0,025 = 1 + 0,015 · 6,1462 + 0,025 = 1,59

2 = 1 + 0,015 · Uк22 + 0,025 = 1 + 0,015 · 3,92 + 0,025 = 1,25

3 = 1 + 0,015 · Uк32 + 0,025 = 1 + 0,015 · 2,4792 + 0,025 = 1,12

4 = 1 + 0,015 · Uк42 + 0,025 = 1 + 0,015 · 1,5752 + 0,025 = 1,06

5 = 1 + 0,015 · Uк52 + 0,025 = 1 + 0,015 · 12 + 0,025 = 1,04

Из вышеприведенных формул получим:

где V = Vi+1 - Vi - интервал скоростей в км/ч для которого определяем t;

(FT-FК+В)ср - среднее значение разности сил тяги и сопротивления в Н в заданном диапазоне скоростей.

Среднее значение разности сил тяги и сопротивления определим по формуле

Формулу для определения t приводим к более удобному виду:

Расчет ведем в такой последовательности. Для каждой передачи разбиваем движение на интервалы скоростей и определяем t для каждого интервала. Затем определяем точки переключения скоростей. Скорости переключаем при достижении максимальной мощности двигателя. По расчету получается это точки в конце диапазона скоростей для каждой передачи.

Расчеты сводим в таблицу 5.

После этого корректируем общую сумму времени, определяя непрерывную последовательность скоростей во всем диапазоне движения и учитывая время на переключение передач.

При переключении передач скорость падает. Потерю скорости определим по формуле

V1 = 2,49·10-4 · 1125,18 = 0,384 км/ч

V2 = 2,49·10-4 · 1472,9 = 0,504 км/ч

V3 = 2,49·10-4 · 1904,32 = 0,651 км/ч

V4 = 2,49·10-4 · 2940,035 = 1 км/ч

Результаты расчетов сводим в таблицу 5. Графическое выражение данных этой таблицы приведены на рис.5.

Таблица 5.

1-я передача, = 1,59	V, км/ч	7,16	8,95	10,74	12,53	14,3	16,1	17,9
FT, H	39781	41395	41836	41469	40589	40515	36698
FК+В, Н	1095	1100,4	1185	1193,2	1202,5	1213,2	1225,2
FT-FК+В, Н	38686	40853	40651	40276	39386	38938	35573
t, с	0,314	0,306	0,309	0,31	0,32	0,337	0,351
2-я передача, = 1,25	V, км/ч	11,28	14,1	16,92	19,74	22,56	25,38	28,2
FT, H	22544	26269	26548	26318	25756	25710	23288
FК+В, Н	1187	1202	1218,5	1238,7	1292,9	1365,8	1472,9
FT-FК+В, Н	21357	25067	25330	25077	24464	24344	21815
t, с	0,666	0,614	0,614	0,624	0,634	0,67	0,7
3-я передача, = 1,12	V, км/ч	17,75	22,19	26,63	31	35,5	39,94	44,38
FT, H	16044	16695	16872	16724	16369	16340	14800
FК+В, Н	1224	1290	1425	1505	1641	1785	1904
FT-FК+В, Н	14820	15406	15448	15219	14728	14556	12897
t, с	1,44	1,41	1,4	1,48	1,49	1,59	1,69
4-я передача, = 1,06	V, км/ч	27,96	34,95	41,93	48,92	55,9	62,9	69,89
FT, H	10188	10601	10714	10620	10395	10376	9398,3
FК+В, Н	1439	1603	1816	2018	2224	2588	2940
FT-FК+В, Н	8749	8998,5	8897,7	8602	8171	7789	6458
t, с	3,66	3,63	3,72	3,87	4,08	4,56	5
5-я передача, = 1,04	V, км/ч	43,95	54,94	65,93	76,91	87,9	98,89	109,88
FT, H	6480	6743	6815	6755	6611,6	6600	5978
FК+В, Н	1773	2265	2773,7	3343,3	3961,4	4750,8	5727
FT-FК+В, Н	4707	4478	4041	3411,7	3961,4	1848,7	1250
t, с	10,92	11,77	13,45	16,55	22,3	47,77	80,19

1-я передача
V, км/ч	0	8,95	10,7	12,5	14,3	16,1	17,9	17,5	16,9	19,74	22,56	25,38	28,2
t, с	0	0,314	0,306	0,309	0,31	0,32	0,33	1,5	3,39	0,624	0,634	0,67	0,7
t, с	0	0,314	0,62	0,929	1,23	1,55	1,89	3,39	3,39	4,01	4,634	5,268	5,938
3-я передача	4-я передача
V, км/ч	26,6	31	35,5	39,9	44,4	43,7	41,9	48,9	55,9	62,9	69,89	68,89
t, с	7,43	1,48	1,49	1,59	1,69	1,5	14,9	3,72	3,87	4,08	4,56	1,5
t, с	7,43	8,83	10,32	11,8	13,4	11,8	14,9	18,62	22,4	26,68	31	32,54
5-я передача
V, км/ч	65,9	76,9	87,9	98,8	110
t, с	32,5	13,4	16,5	22,3	47,7
t, с	32,5	31,1	40,4	52,5	60,5

Рисунок 5

Расчет и построение топливно-экономической характеристики автобуса

Топливно-экономическая характеристика автобуса строится при движении на пятой передаче.

Путевой расход топлива автобуса определим по формуле [1] стр.76-80.

, л/100 км

где beр = 230 г/(кВт·ч) - удельный расход топлива при работе двигателя на максимальной мощности;

kр - коэффициент, учитывающий степень использования мощности двигателя;

kn - коэффициент, учитывающий степень использования числа оборотов двигателя;

Т = 0,86 г/см3 - плотность дизельного топлива.

Степень использования мощности определим по формуле

При отсутствии характеристики мощностного баланса степень использования мощности двигателя следует определять по тяговой характеристике автомобиля, используя выражение:

Отношением текущей скорости автомобиля к скорости при максимальной мощности двигателя:

Коэффициенты kр, kn определим по формулам

kр = 1,98 - 2,61·Ир+1,63·Ир2 kn = 1,14 - 0,71·Иn+0,57·Иn2

V, км/ч	43,95	54,94	65,93	76,91	87,9	98,89	109,88
Fт, кВт	6480	6743	6814	6755	6611,6	6600	5978
FК+В, кВт	1773	2264,7	2773,7	3343,3	3961,4	4751	5727
Ир	0,274	0,336	0,399	0,495	0,596	0,72	0,858
Иn	0,4	0,5	0,6	0,7	0,8	0,9	1
kр	1,385	1,283	1,196	1,089	0,999	0,945	0,94
kn	0,947	0,928	0,919	0,922	0,937	0,963	1
ВS, л/100 км	41,87	40,16	39,5	38,71	38,9	40,9	45,87

Техническая характеристика автобуса

1. Тип автомобиля - междугородний автобус вместимостью - 46 мест

2. Снаряжённая масса - 11500 кг

3. Полная масса - 15812,5 кг

4. Тип двигателя - дизель

5. Максимальная мощность двигателя - 209,7 кВт при 2150 об/мин

6. Максимальный крутящий момент - 1062, Н·м при 1290 об/мин

7. Рабочий объем двигателя - 9,0 литрв

8. Размер шин - 280R508

9. Давление воздуха в шинах - 7,37 бар

10. Передаточные числа коробки передач:

- 1-ая - 6,146

- 2-ая - 3,9

- 3-я - 2,479

- 4-ая - 1,575

- 5-ая - 1

11 .Максимальная скорость - 110 км/ч

12. Время разгона до 100 км/ч - 131 с.

13. Контрольный расход топлива:

- 43 км/ч - 41,87 л.

- 53,7 км/ч - 40,16 л.

- 64,4 км/ч - 39,5 л.

- 75,2 км/ч - 38,71 л.

- 85,9 км/ч - 38,9 л.

- 96,7 км/ч - 40,9 л.

- 107,4 км/ч - 45,87 л.