Obliczenia trakcyjne samochodu:

Ford B-MAX 1,4 TITANIUM

Masa całkowita:

mc

1275



Wymiary gabarytowe szerokość:

szerokosc



r

1751



wysokosc



h

1604



dlugosc



d

4077



Wspólczynnik oporu powietrza:

C

0.32



Promien dynamiczny:

rd

0.30



Indeks określający ilość punktów wykresu (momentu obrotowego lub mocy) silnika

x

1 8





Wielkosc położen na poszczegolnych biegach:

Liczba biegów:

n

1 2

 6





i

n

3.58
1.93
1.28

095

0.76
3.62



Przelozenie przekladni golwnej:

ipg

4.25



Moc maksymalna silnika [kW]:

P

66



Moment obrotowy [Nm]:

T

x

125



Charakterystyka silnika:

Obroty silnika:

Moc silnika

n

3

1.5·10

3

2·10

3

2.5·10

3

3·10

3

3.75·10

3

4.5·10

3

5.75·10

3

6.3·10



P

10
20
30
40
50
60
66
60



1 10

3



2 10

3



3 10

3



4 10

3



5 10

3



6 10

3



7 10

3



0

20

40

60

80

P

n

x

1



T

x

P 30



n 3.14



10

3







1 10

3



2 10

3



3 10

3



4 10

3



5 10

3



6 10

3



7 10

3



60

80

100

120

140

T

x

n

Moment obroto

Obroty silnika:

Ns

3

1.5·10

3

2·10

3

2.5·10

3

3·10

3

3.75·10

3

4.5·10

3

5.75·10

3

6.3·10



T

120
118
125
115
106
100



1 10

3



2 10

3



3 10

3



4 10

3



100

110

120

130

Wykres momentu obrotowego w funkcji prędkości obrotowej silnika

T

Ns

Wykres momentu obrotowego w funkcji obrotowej silnika jest jednym z najczęściej
używanych wykresów silnika. Charakterystyka ta otrzymywana jest podczas badań na
hamowni silnikowej. Wraz ze wzrostem prędkości obrotowej silnika moment rośnie do
pewnej maksymalnej wartości, a następnie przy dalszym wzroście obrotów silnika wartość ta
spada. Gdy moment obrotowy osiąga najwyższą wartość, silnik najefektywniej przetwarza
energię a samochód najlepiej przyspiesza. Zatem jeśli moment jest najwyższy przy
wysokich obrotach w praktyce auto przyspieszy do wyższej prędkości, a jeśli przy niskich,
będzie dynamiczne na początku, ale zostanie na długich prostych będzie bardziej ospałe.
Warto również zwrócić uwagę na przebieg krzywej momentu w okolicy wartości
maksymalnej. Im dłużej jego wartość utrzymuje się w górnym przedziale, tym większa
elastyczność jednostki napędowej, co w praktyce pozwala płynnie przyspieszać w większym
zakresie prędkości na danym biegu. Na powyższym wykresie widać jednak, że wykres
znajduje się w wąskim zakresie jeśli chodzi górny przedział momentu obrotowego i możemy
stwierdzić że silnik ma niską elastyczność.

Obliczenia prędkości samochodu na poszczególnych biegach

Predkoæ samochodu na biegu I

V1

3.6 3.14



rd

 n



30 ipg



3.58





V1

11.144

14.859

18.574

22.289

27.861

33.433

42.72

46.806















































Prêdkoæ samochodu na biegu II

V2

3.6 3.14



rd

 n



30 ipg



1.93





V2

20.672

27.562

34.453

41.343

51.679

62.015

79.242

86.821















































Prêdkoæ samochodu na biegu III

V3

3.6 3.14



rd

 n



30 ipg



1.28





V3

31.169

41.559

51.949

62.338

77.923

93.507

119.482

130.91















































Prêdkoæ samochodu na biegu IV

V4

3.6 3.14



rd

 n



30 ipg



0.95





V4

41.996

55.995

69.994

83.993

104.991

125.989

160.986

176.384















































Prêdkoæ samochodu na biegu V

V5

3.6 3.14



rd

 n



30 ipg



0.76





V5

52.495

69.994

87.492

104.991

131.238

157.486

201.232

220.48















































2 10

3



4 10

3



0

100

200

300

Wykres predkosci pojazdu na poszczegolnych biegach od predko

V1

V2

V3

V4

V5

n

Wykres ten przedstawia prędkość samochodu na poszczególnych biegach od prędkośći
obrotowej wału korbowego silnika. Skrzynia biegów jest niezbedna, aby silnik spalinowy
mógł być źródłem mocy dla pojazdu. Umożliwia ona poruszanie sie pojazdu z róznymi
prędkościami oraz ogranicza zużycie paliwa, dzięki niej mozemy przeniesc predkosc
obrotowa walu korbowego na kola napedowe samochodu. Powyzszy wykres pozwala nam
określic przy jakich prędkosciach obrotowych nalezy zmienic bieg i wykorzystać
optymalnie obroty silnika. Im większe przełożenie na poszczególnym biegu tym mniejsza
prędkość pojazdu. Prędkość zmienia się w sposób liniowy.

Obliczanie sil oporow funkcji predkosci jazdy i

wzniesienia

5%

10%

15%

20%

od 10 do 170km/h co 10

Sila oporu wzniesienia

Definiujemy wzniesienia, nrw indeks okreslajacy kolejna
wartosc wzniesienia w % od 1 do5

nrw

1 5





w

nrw

0
5

10
15
20



nrp

1 17





Vo

nrp

10
20
30
40
50
60
70
80
90

100
110
120
130
140
150
160
170



g

9.81



Fw

nrw

w

nrw

g mc



100



Fw

nrw

0

625.388

3

1.251·10

3

1.876·10

3

2.502·10



F

2.17



Powierzchnia czołowa samochodu

Sila oporu powietrza

Fop

nrp

0.047F Vo

nrp









2



C





Fop

nrp

3.264

13.055
29.373
52.219
81.592

117.492

159.92

208.876
264.358
326.368
394.905

469.97

551.562
639.681
734.328

...



fo

0.023



A

5 10

5







Wspolczynnik empiryczny oporu toczenia

Fot

nrp

mc g

 fo



1

A Vo

nrp









2

















Fot

nrp

289.117
293.432
300.624
310.693
323.638

339.46

358.159
379.735
404.188
431.517
461.724
494.807
530.766
569.603
611.316

...



Obliczenia wykresu trakcyjnego

Sila na kołach w funkcji momentu obrotowego i numeru biegu

ηm

0.94



n

1 6





Fk

x n



T ipg



i

n

 ηm



rd



Fk

x 1



5.721

10

3



5.625

10

3



5.959

10

3



5.482

10

3



5.053

10

3



4.767

10

3

















































Fk

x 2



3.084

10

3



3.033

10

3



3.213

10

3



2.956

10

3



2.724

10

3



2.57

10

3

















































Fk

x 3



2.045

10

3



2.011

10

3



2.131

10

3



1.96

10

3



1.807

10

3



1.705

10

3

















































Fk

x 4



1.518

10

5



1.493

10

5



1.581

10

5



1.455

10

5



1.341

10

5



1.265

10

5

















































Fk

x 5



1.214

10

3



1.194

10

3



1.265

10

3



1.164

10

3



1.073

10

3



1.012

10

3

















































Fk

x 6



5.785

10

3



5.688

10

3



6.026

10

3



5.544

10

3



5.11

10

3



4.821

10

3

















































Sila oporów ruchu funkcji prędkosci samochodu i numeru wzniesienia

Fo

nrp nrw



Fw

nrw

Fop

nrp



Fot

nrp





Fo

nrp 1



292.38

306.487
329.997
362.911

405.23

456.953

518.08

588.611
668 546



Fo

nrp 2



917.768
931.874
955.384
988.299

3

1.031·10

3

1.082·10

3

1.143·10

3

1.214·10

3

1 294·10



Fo

nrp 3



3

1.543·10

3

1.557·10

3

1.581·10

3

1.614·10

3

1.656·10

3

1.708·10

3

1.769·10

3

1.839·10

3

1 919·10



Fo

nrp 4



3

2.169·10

3

2.183·10

3

2.206·10

3

2.239·10

3

2.281·10

3

2.333·10

3

2.394·10

3

2.465·10

3

2 545·10



668.546
757.885
856.629
964.777

3

1.082·10

3

1.209·10

3

1.346·10

...

3

1.294 10

3

1.383·10

3

1.482·10

3

1.59·10

3

1.708·10

3

1.835·10

3

1.971·10

...

3

1.919 10

3

2.009·10

3

2.107·10

3

2.216·10

3

2.333·10

3

2.46·10

3

2.596·10

...

3

2.545 10

3

2.634·10

3

2.733·10

3

2.841·10

3

2.958·10

3

3.085·10

3

3.222·10

...

Fo

nrp 5



3

2.794·10

3

2.808·10

3

2.832·10

3

2.864·10

3

2.907·10

3

2.959·10

3

3.02·10

3

3.09·10

3

3.17·10

3

3.259·10

3

3.358·10

3

3.466·10

3

3.584·10

3

3.711·10

3

3.847·10

...



0

50

100

2 10

3



4 10

3



6 10

3



Wykres trakcyjn

Fk

x 1



Fk

x 2



Fk

x 3



Fk

x 4



Fk

x 5



Fo

nrp 1



Fo

nrp 2



Fo

nrp 3



Fo

nrp 4



Fo

nrp 5



V1 V2



V3



V4



V5



Vo

nrp



Vo

nrp



V



Wykres trakcyjny przedstawia zależność siły napędowej na kołach pojazdu od prędkości
jazdy oraz naniesione krzywe sił oporów ruchu w funkcji prędkości samochodu. Na
wykresie znajduje się tyle krzywych ile przełożeń posiada skrzynia biegów w układzie
napędowym. Prędkość maksymalną określa rzut punktu na oś odciętych, który powstał

w

wyniku przecięcia krzywej siły napędowej na biegu najszybszym z krzywą siły

oporów ruchu na drodze poziomej. Charakterystyka ta pozwala określić

maksymalną prędkość samochodu, największe możliwe wzniesienie jakie samochód

może pokonać na danym biegu, oraz największą możliwą prędkość do uzyskania

p

y

g ,

j ę

ą

ą p ę

y

podczas pokonywania wzniesienia o określonym pochyleniu.

Obliczenia wykresu bilansu mocy

Obliczanie mocy na kołach w funkcji prędkości obrotowej

Pk

x

P ηm





Pk

x

9.4

18.8

28.2

37.6

47

56.4

62.04

56.4















































Moc oporów ruchu

Po

nrp nrw



Fop

nrp

Fw

nrw



Fot

nrp











10

3



Vo

nrp

3.6





Po

nrp 1



0.812
1.703

2.75

4.032
5.628
7.616

10.074

13.08

16.714
21.052
26.175
32.159
39.084
47.028
56.069

...



Po

nrp 2



2.549
5.177
7.962

10.981
14.314
18.039
22.234
26.978
32.348
38.424
45.284
53.005
61.668
71.348
82.126

...



Po

nrp 3



4.287
8.651

13.173

17.93

23

28.462
34.394
40.875
47.983
55.796
64.393
73.852
84.251
95.669

108.184

...



Po

nrp 4



6.024

12.126
18.385
24.879
31.686
38.885
46.555
54.773
63.618
73.168
83.502
94.698

106.834

119.99

134.242

...



Po

nrp 5



7.761

15.6

23.596
31.827
40.372
49.308
58.715

68.67

79.252

90.54

102.611
115.544
129.418

144.31

160.3

...



0

100

200

0

50

100

150

200

Wykres bilansu mocy

Pk

x

Pk

x

Pk

x

Pk

x

Pk

x

Po

nrp 1



Po

nrp 2



Po

nrp 3



Po

nrp 4



Po

nrp 5



V1 V2



V3



V4



V5



Vo

nrp



Na wykres naniesiono krzywe mocy na koła oraz krzywe mocy sum oporów, które są zależne
od prędkości samochodu Stan równowagi znajduje się na wykresie w punkcie przecięcia obu
krzywych i oznacza prędkość pojazdu.

Obliczenie charakterystyki dynamicznej

D

x nb



Fk

x n



mc g

 fo



1

A V1

(

)



(







1

A V1

(

)



(

owy:

0
8
5
5
6
0

5 10

3



a

6 10

3



8 10

3



sci obrotowej walu korbowego silnika.

150

200

ny

Vo

nrp

Vo

nrp



Vo

nrp



300