Politechnika Warszawska

Wydział Samochodów i Maszyn Roboczych

Instytut Pojazdów

Obliczenia trakcyjne samochodu Peugeot 309 GTI 16

(1985 – 1993)

Konrad Sołtysiak

Grupa 3.6

Rok akademicki 2012/2013

DANE TECHNICZNE SILNIKA I OGÓLNE POJAZDU
Pojemność skokowa silnika Vss [cm^3]
Moc maksymalna Nmax [kW]
Prędkość obrotowa silnika przy mocy maksymalnej nN [obr/min]			6500
Maksymalny moment obrotowy Mmax [Nm]
Prędkość obrotowa silnika przy maksymalnym momencie nM [obr/min]		5000
Dopuszczalna masa całkowita pojazdu m [kg]				1370
Wymiary ogumienia			195	/
Promień dynamiczny opony rd [m]
Obrys nadwozia:
	długość (a) / szerokość (b) / wysokość (h) [m]	4,05	1,628	1,397
Współczynnik oporu powietrza Cx
Współczynnik powierzchni czołowej k
Prędkość maksymalna pojazdu podawana przez producenta Vmax [km/h]		220
Rodzaj napędu
Przełożenia przekładni:
PRZEŁOŻENIA UKŁADU NAPĘDOWEGO:	€	pierwszego biegu i1		2,92
Sprawność przekładni:
SPRAWNOŚCI MECHANICZNE UKŁADU		pierwszego biegu η1		0,94
NAPĘDOWEGO:				drugiego biegu η2
	€
WARUNKI DROGOWE I ATMOSFERYCZNE:
Współczynnik oporu toczenia f
Gęstość powietrza ρ [kg/m^3]
ODCZYTANE Z WYKRESU CHARAKTERYSTYKI SILNIKA PRĘDKOŚCI OBROTOWE
I IM ODPOWIADAJĄCE WARTOŚCI MOMENTU OBROTOWEGO I MOCY SILNIKA:
ns	n1	n2	n3	n4
[obr/min]	1500	2300	3000	3800
Ms [Nm]	103	170	172	178
Ns [kW]	16	31	47	67

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.