Методика оценки тягово-динамических показателей системы "водитель-автомобиль-окружающая среда"

• Автор: Ган, Роман Станиславович
• Шифр специальности: 05.05.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 182 с. : ил

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение

1. Методы расчёта тягово-динамических характеристик автомобиля

1Л. Основные тягово-динамические показатели автомобиля

1.2. Активная роль водителя в управлении автомобилем

1.3. Выводы

2. Аналитическое определение показателей разгона автомобиля

2.1. Аппроксимация внешней характеристики двигателя

2.2. Анализ точности методов аппроксимации

2.3. Силы и мощности сопротивления движению автомобиля

2.4. Алгоритм расчёта времени разгона до определённой скорости
2.5. Выводы
3. Использование мощности при управлении автомобилем
3.1. Коэффициент использования мощности двигателя
3.2. Анализ использования мощности двигателя при движении автомобиля
в городском цикле
3.3. Эффективность увеличения мощности двигателя
3.4. Выводы
4. Исследования тягово-динамических свойств системы «водитель -автомобиль - окружающая среда»
4.1. Экспериментальные исследования процесса разгона легкового
автомобиля
4.1.1. Задачи эксперимента и объект испытания
4.1.2. Методика проведения испытаний и используемая аппаратура
4.2. Анализ результатов эксперимента
4.2.1. Основные результаты ходовых испытаний
4.2.2. Функция управления автомобилем при разгоне
4.2.3. Анализ процесса разгона с учётом управляющей роли водителя
4.3. Выводы
5. Выбор передаточных отношений и числа ступеней трансмиссии
Заключение
Библиографический список
Приложения
Введение

В последние десятилетия мировые производители легковых автомобилей массового спроса столкнулись с довольно сложной дилеммой. С одной стороны, идёт постоянная борьба за повышение экономичности автомобиля. Необходимость снижения расхода топлива обусловлена целым рядом причин. Это, в первую очередь, желание потребителя снизить расходы на эксплуатацию автомобиля. Также нельзя игнорировать перспективы истощения мировых запасов нефти и нестабильность цен на нефтяном рынке. Яркий тому пример — топливный кризис семидесятых, когда возросшая в четыре раза цена на нефть заставила американских производителей автомобилей переориентироваться на выпуск более экономичных моделей. И, наконец, обострившиеся экологические проблемы заставляют задумываться об использовании более экономичных и эффективных двигателей.
С другой стороны, тот же потребитель традиционно предъявляет довольно высокие требования к динамике автомобиля. Модели с хорошими разгонными характеристиками всегда пользуются большей популярностью.
Таким образом, при проектировании автомобиля одной из важнейших задач является выбор мощности двигателя и параметров трансмиссии, которые позволят добиться сочетания топливной экономичности с хорошими динамическими показателями машины.
Учёт активной управляющей роли водителя при движении авю.мобйдя является важным моментом при решении этой задачи. И если такие аспекты, как контроль направления движения и торможение достаточно хорошо изучены и описаны в литературе, то особенности управления при разгоне, связанные с воздействием на педаль акселератора и переключением передач, как правило, остаются за кадром. Стандартный тягово-динамический расчёт автомобиля не учитывает таких факторов, как неполная подача топлива и переключение на следующую передачу до достижения номинальных оборотов двигателя, в то время как в реальных условиях движения преобладают именно такие режимы

противоположном направлении - действием центробежных сил на распределённую массу беговой дорожки шины.
Другими словами, если бы не центробежные силы, коэффициент сопротивления качению при росте скорости увеличивался бы ещё более интенсивно. Например, при той же скорости 40 м/с он составил бы (см. формулы 2.4 и 2.14)
что превышает значение, полученное по эмпирической формуле (2.4) на 14 %.
В связи с этим можно сделать вывод о том, что для шин с более массивной беговой дорожкой сопротивление качению с ростом скорости будет расти с меньшей интенсивностью. Таким образом, применяя конструкции шин, например, с повышенной толщиной слоя резины в области протектора или большим количеством нитей корда, можно добиться снижения потерь на качение при движении на высоких скоростях.
Например, если увеличить распределённую массу беговой дорожки шины Continental Contact, о которой шла речь выше, в 2 раза, оставив прочие параметры, входящие в формулы (2.4), (2.14), без изменения, коэффициент сопротивления качению при скорости 40 м/с составит
что на 11 % ниже аналогичного показателя, рассчитанного для стандартной шины.
Гипотеза о влиянии центробежной силы на коэффициент сопротивления качению представляется физически вполне обоснованной, хотя, безусловно, для её проверки необходимы глубокие экспериментальные исследования сопротивления качению автомобиля, проведение которых выходит за рамки данной работы.
f0 + К f2y2 _ 0,011 +6,5 xlQ-6-4Q