Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Е63 АМГ / Tormoznaya_sistema_E63_amg

.pdf
Скачиваний:
9
Добавлен:
18.01.2023
Размер:
1.97 Mб
Скачать

3 ПРОЕКТНЫЙ РАСЧЕТ ТОРМОЗНОЙ СИСТЕМЫ

Рисунок 3.1 – Автомобиль Mercedes-Benz E63 AMG

Таблица 3.1 – Техническая характеристика Mercedes-Benz E63 AMG

Название комплектации

Mercedes-Benz E63 AMG S 4MATIC+

 

 

Тип привода

Полный

 

 

Тип кузова

Седан

 

 

Габариты кузова (Д x Ш x В), мм

4923 x 1852 x 1468

 

 

Колесная база, мм

2939

 

 

Минимальный радиус разворота, м

5,95

 

 

Ширина передней колеи, мм

1624

 

 

Ширина задней колеи, мм

1624

 

 

Снаряженная масса, кг

1955

 

 

Количество мест

5

 

 

Объем багажника, л

540

 

 

Допустимая полная масса, кг

2525

 

 

Колеса и шины

265/35 R20

 

 

13

Расчетная схема автомобиля представлена на рисунке 3.2.

Рисунок 3.2 – Расчетная схема автомобиля

Расчетный радиус колеса:

= 0,5(0,5 н + ст),

где н – наружный диаметр колеса;ст – статический радиус колеса.

По каталогу шин фирмы Continental [5] для шин 265/35 R20:

н = 702 мм; ст = 326 мм.

= 0,5(0,5 · 702 + 326) = 339 мм.

Определение основных параметров для снаряженного состояния. Расчет нагрузок на оси.

Исходя из таблицы развесовки по мостам [2], для снаряженного состояния имеем:

Нагрузка, приходящаяся на передний мост

1 = 0,53 · сн · ;1 = 0,53 · 1955 · 9,81 = 10164,6 Н.

Нагрузка, приходящаяся на задний мост

2 = 0,47 · сн · ;2 = 0,47 · 1955 · 9,81 = 9013,9 Н.

Полный вес автомобиля

= сн · ;

= 1955 · 9,81 = 19178,6 Н.

Удельная нагрузка на задний мост

= 2 ;

14

9013,9= 19178,6 = 0,47.

Исходя из типа транспортного средства определяем (М1): Высота центра масс автомобиля

= (0,39 ± 0,02) ,

где – высота автомобиля, = 1468 мм.

= 0,39 · 1468 = 655 мм.

Удельная высота центра масс автомобиля

= ,

где – колесная база автомобиля, = 2939 мм.

655= 2939 = 0,223.

Определение основных параметров для груженого состояния. Расчет нагрузок на оси.

Исходя из таблицы развесовки по мостам [2], для груженого состояния имеем:

Нагрузка, приходящаяся на передний мост

1 = 0,43 · гр · ;1 = 0,43 · 2525 · 9,81 = 10651,2 Н.

Нагрузка, приходящаяся на задний мост

2 = 0,57 · гр · ;2 = 0,57 · 2525 · 9,81 = 14119,0 Н.

Полный вес автомобиля

= гр · ;

= 2525 · 9,81 = 24770,3 Н.

Удельная нагрузка на задний мост

= 2 ;

14119,0= 24770,3 = 0,57.

Исходя из типа транспортного средства определяем (М1): Высота центра масс автомобиля

= (1,03 ± 0,02) ;= 1,03 · 655 = 675 мм.

Удельная высота центра масс автомобиля

= ;

15

675= 2939 = 0,230.

Расчет тормозных моментов мостов.

и

= и

· = · · (1 − + · );

1

 

1

 

 

и

= и

· = · · ( − · ),

 

2

 

2

 

где – относительное замедление, изменяется от 0 до 1.

Расчеты сведем в таблицу 3.2.

Таблица 3.2 – Результаты расчета для снаряженного и груженого состояний

 

, Н

, Н

и , Н

и , Н

Ми , Нм

Ми , Нм

и

и

 

1

2

т1

т2

т1

т2

т1

т2

 

 

 

Снаряженное состояние

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

10164,6

9013,9

0

0

0

0

0

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,1

10592,2

8586,4

1059,2

858,6

359,1

291,1

0,055

0,045

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,2

11019,7

8158,8

2203,9

1631,8

747,1

553,2

0,115

0,085

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,3

11447,3

7731,3

3434,2

2319,4

1164,2

786,3

0,179

0,121

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,4

11874,8

7303,7

4749,9

2921,5

1610,2

990,4

0,248

0,152

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,5

12302,4

6876,2

6151,2

3438,1

2085,3

1165,5

0,321

0,179

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,6

12730,0

6448,6

7638,0

3869,2

2589,3

1311,6

0,398

0,202

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,7

13157,5

6021,0

9210,3

4214,7

3122,3

1428,8

0,480

0,220

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,8

13585,1

5593,5

10868,0

4474,8

3684,3

1517,0

0,567

0,233

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,9

14012,6

5165,9

12611,3

4649,3

4275,2

1576,1

0,658

0,242

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

14440,2

4738,4

14440,2

4738,4

4895,2

1606,3

0,753

0,247

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Груженое состояние

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

10651,2

14119,0

0

0

0

0

0

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,1

11220,0

13550,3

1122,0

1355,0

380,4

459,4

0,045

0,055

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,2

11788,8

12981,5

2357,8

2596,3

799,3

880,1

0,095

0,105

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,3

12357,5

12412,7

3707,3

3723,8

1256,8

1262,4

0,150

0,150

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,4

12926,3

11843,9

5170,5

4737,6

1752,8

1606,0

0,209

0,191

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,5

13495,1

11275,2

6747,5

5637,6

2287,4

1911,1

0,272

0,228

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,6

14063,9

10706,4

8438,3

6423,8

2860,6

2177,7

0,341

0,259

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,7

14632,6

10137,6

10242,9

7096,3

3472,3

2405,7

0,414

0,286

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,8

15201,4

9568,8

12161,1

7655,1

4122,6

2595,1

0,491

0,309

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,9

15770,2

9000,1

14193,2

8100,0

4811,5

2745,9

0,573

0,327

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

16339,0

8431,3

16339,0

8431,3

5538,9

2858,2

0,660

0,340

 

 

 

 

 

 

 

 

 

16

Рисунок 3.3 – График тормозных моментов для снаряженного состояния

Рисунок 3.4 – График тормозных моментов для груженого состояния

17

Расчет удельных тормозных сил

и

= (

1 − Ψ

+ и

 

 

)

·

 

;

 

 

 

 

1 − ·

т1

 

 

 

 

т2

 

 

и

 

= (

Ψ

+ и

)

 

 

·

.

 

 

 

1 + ·

 

т2

 

 

 

т1

 

 

 

Расчеты сведем в таблицу 3.3.

Таблица 3.3 – Результаты расчета удельных тормозных сил для снаряженного и груженого состояний

 

Снаряженное состояние

 

Груженое состояние

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

и

и

 

и

 

и

и

 

т

т1

т2

 

т1

т2

 

и

 

и

 

и

и

 

 

т2

т1

 

т2

т1

0

 

0,5

0

 

1

0

 

0,5

0

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,1

0,0542

 

0,0656

0,0460

 

0,0242

0,0440

 

0,0558

0,0557

 

0,0333

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,2

0,1109

 

0,1343

0,0900

 

0,0473

0,0901

 

0,1142

0,1090

 

0,0651

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,3

0,1704

 

0,2062

0,1322

 

0,0695

0,1385

 

0,1755

0,1600

 

0,0955

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,4

0,2328

 

0,2817

0,1726

 

0,0907

0,1894

 

0,2400

0,2088

 

0,1247

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,5

0,2982

 

0,3610

0,2114

 

0,1111

0,2429

 

0,3077

0,2556

 

0,1527

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,6

0,3671

 

0,4443

0,2487

 

0,1308

0,2992

 

0,3791

0,3006

 

0,1795

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,7

0,4396

 

0,5321

0,2846

 

0,1496

0,3586

 

0,4544

0,3437

 

0,2053

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,8

0,5160

 

0,6246

0,3191

 

0,1677

0,4214

 

0,5339

0,3852

 

0,2300

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,9

0,5967

 

0,7222

0,3523

 

0,1852

0,4878

 

0,6181

0,4251

 

0,2539

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

0,6821

 

0,8255

0,3843

 

0,2020

0,5582

 

0,7072

0,4636

 

0,2768

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1,1

0,7724

 

0,9349

0,4152

 

0,2183

0,6328

 

0,8018

0,5006

 

0,2989

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1,2

0,8683

 

1,0509

0,4450

 

0,2339

0,7123

 

0,9024

0,5362

 

0,3202

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

18

Рисунок 3.5 – График удельных тормозных сил в снаряженном состоянии

Рисунок 3.6 – График удельных тормозных сил в груженом состоянии

19

Построение кривых реализуемого сцепления. Рассчитаем кр

пред

кр = ,

где пред – ;

Для класса автомобиля 1: пред = 7.

7кр0 = 9,81 = 0,714.

По графику удельных тормозных сил для снаряженного состояния находим значения ти1 и ти2 для кр0 . Для этого из точки с координатой 0,714 проводим прямую под углом 45˚ к оси до пересечения с кривой. Координаты полученной точки и будут являться искомыми координатами.

Определяем показатель распределения тормозных сил (Ф): Из соотношений:

т1 = · (1 − Ф);

т2 = · Ф;

Отсюда

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ф =

 

т2

 

 

 

 

 

;

 

 

 

 

+

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

т1

 

 

 

 

т2

 

Ф =

 

 

 

0,222

 

 

 

 

 

= 0,311.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,491 + 0,222

Проверка:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

кр

=

Ψ − Ф

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

кр =

0,47 − 0,311

 

= 0,713.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,223

 

 

 

 

 

 

 

 

Погрешность:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

=

кр

 

 

 

кр

· 100%;

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

кр

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=

0,714 − 0,713

· 100% = 0,14 %.

 

 

0,714

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Данная погрешность допустима (< 5%).

 

Проверка распределения тормозных сил.

 

Рассчитаем коэффициенты:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Для снаряженного состояния

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=

 

 

 

 

 

т1

 

 

 

;

 

 

ст + · ·

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

т1 = (1 − Ф) · · ;

20

т22 = 2ст − · · ;

т2 = Ф · · ,

где ст – нормальные реакции дороги на ось в статистическом состоянии.

Для груженого состояния

т11 = 1гр + · · ;

т1 = (1 − Ф) · · ;

т22 = 2гр − · · ;

т2 = Ф · · ,

где гр – нормальные реакции дороги на ось в груженом состоянии.

Уравнение касательной для класса автомобиля 1:

+ 0,07= 0,85 .

Расчеты сведем в таблицу 3.4.

Таблица 3.4 – Результаты расчета

 

и , Н

и , Н

 

 

 

 

т1

т2

1

2

 

 

 

Снаряженное состояние

 

 

 

 

 

 

 

 

0

0,0

0,0

0

0

0,082

 

 

 

 

 

 

0,1

1321,4

596,5

0,125

0,069

0,200

 

 

 

 

 

 

0,2

2642,8

1192,9

0,240

0,146

0,318

 

 

 

 

 

 

0,3

3964,2

1789,4

0,346

0,231

0,435

 

 

 

 

 

 

0,4

5285,6

2385,8

0,445

0,327

0,553

 

 

 

 

 

 

0,5

6607,0

2982,3

0,537

0,434

0,671

 

 

 

 

 

 

0,6

7928,4

3578,7

0,623

0,555

0,788

 

 

 

 

 

 

0,7

9249,8

4175,2

0,703

0,693

0,906

 

 

 

 

 

 

0,8

10571,2

4771,6

0,778

0,853

1,024

 

 

 

 

 

 

0,9

11892,6

5368,1

0,849

1,039

1,141

 

 

 

 

 

 

1

13214,0

5964,5

0,915

1,259

1,259

 

 

 

 

 

 

21

Груженое состояние

0

0,0

0,0

0

0

0,082

 

 

 

 

 

 

0,1

1706,7

770,4

0,152

0,057

0,200

 

 

 

 

 

 

0,2

3413,3

1540,7

0,290

0,119

0,318

 

 

 

 

 

 

0,3

5120,0

2311,1

0,414

0,186

0,435

 

 

 

 

 

 

0,4

6826,7

3081,4

0,528

0,260

0,553

 

 

 

 

 

 

0,5

8533,4

3851,8

0,632

0,342

0,671

 

 

 

 

 

 

0,6

10240,0

4622,1

0,728

0,432

0,788

 

 

 

 

 

 

0,7

11946,7

5392,5

0,816

0,532

0,906

 

 

 

 

 

 

0,8

13653,4

6162,8

0,898

0,644

1,024

 

 

 

 

 

 

0,9

15360,0

6933,2

0,974

0,770

1,141

 

 

 

 

 

 

1

17066,7

7703,5

1,045

0,914

1,259

 

 

 

 

 

 

Рисунок 3.7 – Кривые реализуемого сцепления для снаряженного состояния

22