Obliczenia trakcyjne

Audi A4 B6 2.0

(2000-2004)

Wykonał:

Rafał Szulborski

SiMR 3 rok

grupa 3.5

nr indeksu 237839

Dane:

Masa własna m0	1310 kg
Masa całkowita m	1860 kg
Wymiar ogumienia	195/65 R 15”
Promień dynamiczny rd	0,308 m
Pole powierzchni przekroju czołowego A	2,52 m^2
Współczynnik oporu powietrza cx	0,31
Podstawowy współczynnik oporu toczenia f0	0,012
Przełożenia skrzyni biegów i1, i2, i3, i4, i5	3,200; 2,118; 1,429; 1,029; 0,789
Przełożenie przekładni głównej ig	4,125
Sprawność układu napędowego ηm	0,9
Moc maksymalna Psmax	96 kW
Prędkość obrotowa maksymalnej mocy nP	5700 obr/min
Moment maksymalny Msmax	195 Nm
Prędkość obrotowa maksymalnego momentu nM	3300 obr/min
Rodzaj paliwa	benzyna

Wykres 1: Przebieg momentu obrotowego i mocy silnika w zależności od prędkości obrotowej silnika.

1. Charakterystyka trakcyjna.

$$F_{n} = \frac{M_{s}i_{b}i_{g}\eta_{m}}{r_{d}}\ \left\lbrack N \right\rbrack$$

$$v = \ \frac{r_{d}n_{s}}{2,65i_{b}i_{g}}\ \lbrack km/h\rbrack$$

Fn – siła napędowa

v – prędkość jazdy

Wykres 2: Charakterystyka trakcyjna.

1. Bilans mocy.

Siła oporów toczenia w funkcji prędkości:

F_t = mgf_t [N]

f_t = f₀(1 + k_vv²)

k_v = 5 * 10⁻⁵

Siła oporów powietrza w funkcji prędkości:

F_p = 0, 047Ac_xv² [N]

Siła oporów ruchu:

F_op = F_t + F_p

Moc oporów ruchu:

$$P_{\text{op}} = \frac{F_{\text{op}}\text{\ v}}{3600}\ \lbrack kW\rbrack$$

Moc na kołach:

P_k = P_s η_m

Wykres 3: Bilans mocy.

1. Charakterystyka dynamiczna.

$$D = \ \frac{F_{n}{- F}_{p}}{\text{mg}}\text{\ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ }D_{t} = \ \frac{F_{t}}{\text{mg}}$$

D – wskaźnik dynamiczny

D_t – siła oporów toczenia odniesiona do jednostki ciężaru

Wykres 4: Charakterystyka dynamiczna.

1. Charakterystyka przyspieszeń.

$$a = \ \frac{g}{\delta_{b}}(\nu D - f_{t})$$

ν – współczynnik spadku momentu obrotowego silnika przy pracy w warunkach nieustalonych (przyspieszanie), ν=0,95.

δ_b – współczynnik mas wirujących, różny dla każdego biegu. Uwzględnia konieczność rozpędzenia także części samochodu wykonujących ruch obrotowy (koła jezdne, wał silnika z kołem zamachowym…).

δ_b  =  1 + δ_si_b² + δ_k 

$$\delta_{s} = \ \frac{J_{\text{s\ }}i_{g}^{2}\text{\ η}_{m}}{m\text{\ r}_{d}^{2}} = 0,037$$

δ_s – współczynnik mas wirujących silnika

J_s – moment bezwładności części wirujących silnika

$$\delta_{k} = k\ \frac{J_{\text{k\ }}}{m\text{\ r}_{d}^{2}} = 0,026$$

δ_k – współczynnik mas wirujących kół

J_k – moment bezwładności koła

k – liczba kół

Wykres 5: Charakterystyka przyspieszeń.

1. Wykres rozpędzania.

Wykres 6: Wykres rozpędzania.