Caracteristica dinamica

Caracteristica dinamica

Rezistentele la inaintarea automobilului care depind de greutatea automobilului se pot prezenta sub forma:

G_a ( f cos a + sin a + ) = F_e; (3.14)

suma acestora notandu-se cu F_e.

Din ecuatia bilantului de tractiune se deduce ca suma rezistentelor de mai sus este egala cu:

F_e = F_R - F_a; (3.15)

sau:

G_a ( f cos a + sin a + ) = F_R - F_a; (3.16)

Pentru aprecierea comparativa a performantelor automobilului la sarcini diferite se foloseste un parametru adimensional D, numit factor dinamic, care reprezinta raportul dintre forta de tractiune disponibila F_e si greutatea automobilului. Relatia de definitie este:

; (3.17)

Daca se tine seama de relatia 3.15 se obtine:

D = f cos a + sin a + = y + ; (3.18)

Se poate afirma pe baza relatiei 3.17 ca factorul dinamic reprezinta o forta disponibila specifica cu ajutorul careia se pot aprecia calitatile dinamice ale automobilelor de orice fel. Aceeasi relatie arata ca factorul dinamic variaza cu viteza automobilului si deci depinde de treapta de viteza in care se gaseste cuplat schimbatorul de viteze.

Curbele de variatie a factorului dinamic in functie de viteza automobilului, pentru toate treptele schimbatorului de viteze, reprezinta caracteristica dinamica a automobilului.

In fig. 3.4 este reprezentata caracteristica dinamica a unui automobil cu motor fara limitator de turatie si cu schimbator de viteze cu 4 trepte.

Pentru trasarea caracteristicii dinamice se poate utiliza relatia 3.17 stiind ca forta F_R se poate determina cu relatia 3.12.    Cunoasterea factorului dinamic in priza directa permite acelasi lucru asa cum se arata in continuare.

Daca se cunoaste factorul dinamic in priza directa D, se poate determina valoarea lui pentru oricare alta treapta a schimbatorului de viteze D_k. Daca in priza directa ( i_k = 1 )factorul dinamic este:

D = ; (3.19)

atunci, pentru o treapta de viteye cu raportul de transmisie i_k, pentru aceeasi turatie a motorului, forta la roata F_R se amplifica de i_k ori si viteza automobilului se micsoreaza de i_k ori si factorul devine:

D_k = ; (3.20)

Prin explicitarea lui F_R din relatia (3.19) si inlocuirea in relatia (3.20) se obtine:

D_k = D i_k + (3.21)

Caracteristica dinamica a unui automobil poate fi determinata si experimental, fie prin incercarea automobilului pe un stand de proba cu tambure franate, fie prin incercari exterioare pe drum.

Factorul dinamic si caracteristica dinamica se utilizeaza la rezolvarea problemelor legate de stabilirea performantelor automobilelor cum sunt: viteza maxima, panta maxima, rezistenta totala maxima si aderenta maxima.

La deplasarea automobilului cu viteza constanta, care poate fi si regimul vitezei maxime, pe baza relatiei 3.18 se stabileste ca factorul dinamic este egal cu rezistenta totala a drumului y. De aici rezulta ca, trasand o dreapta paralela la axa absciselor la distanta y, masurata la scara factorului dinamic D, pe caracteristica dinamica, asa ca in figura 3.5, intersectia ei cu curba factorului dinamic are ca abscisa viteza maxima pe care o atinge automobilul in conditiile drumului caracterizat de coeficientul y

Procedand in sens invers se poate determina rezistenta maxima y care poate fi invinsa de automobil la o viteza v₁ intr-o treapta de viteza considerata ( fig. 3.5 ).

Panta maxima pe care o poate urca un automobil cu o viteza data intr-un anumit etaj al schimbatorului de viteze se poate determina in felul urmator:

(3.22)

de unde:

(3.23)

in care: h % - reprezinta panta in procente

Aderenta maxima a automobilului poate fi determinata cu ajutorul caracteristicii dinamice dupa cum urmeaza. Conditia de deplasare a unui automobil este data de dubla inegalitate:

(3.24)

in care: F - este suma tuturor rezistentelor la inaintare, iar Z_m - este reactiunea normala la puntea motoare. Deci valoarea maxima a fortei la roata este data de egalitatea:

(3.25)

Introducand aceasta valoare in expresia factorului dinamic ( 3.19 ) se obtine factorul dinamic limitat de aderenta D:

D = ; (3.26)

Pentru diferite valori ale coeficientului de aderenta, se pot calcula si trasa pe caracteristica dinamica a automobilului curbele D in functie de viteza, asa cum arata in figura 3.6. In felul acesta se obtine diagrama limitelor de utilizare a automobilului. Pentru fiecare treapta de viteza, valorile factorului dinamic D situate * deasupra curbei D_j nu pot fi utilizate, deoarece apare patinarea rotilor motoare. Daca tinem seama ca patinarea apare cand viteza de deplasare este mica, in expresia 3.26 se poate neglija la numarator terenul al doilea si se obtine:

D j (3.27)

Pe baza acestei relatii se ajunge la concluzia ca aderenta cea mai buna o au autovehiculele cu toate puntile motoare la care, pentru aceleasi valori ale coeficientului, curbele sunt situate mai sus pe diagrama limitelor de utilizare.

In tabelul 3.1. sunt date valorile factorului dinamic in treapta intai si priza directa pentru principalele tipuri de automobile.

Tabelul 3.1.