Материал: Тягово-экономический расчет автомобиля

По результатам строим лучевую диаграмму.

1.4. Построение тяговой характеристики автомобиля

Тяговая характеристика или мощностной баланс показывает распределение мощности на всех передачах по отдельным видам сопротивлений.

,                                                                      (1.13)

где  − мощность, затрачиваемая на преодоление сопротивления воздушных масс, кВт;  − мощность, затрачиваемая на преодоление суммарного дорожного сопротивления, кВт; − мощность, затрачиваемая на преодоление инерции, кВт;  − потери мощности в трансмиссии, кВт.

Связь между частотой вращения коленвала и скоростью автомобиля можно найти по лучевой диаграмме. Разность между мощностью двигателя и мощностью на ведущих колесах представляет собой мощность механических потерь (таблица 2).

Таблица 4 − Результаты расчета мощностного баланса

Потери мощности на преодоление сопротивления воздуха определяем по формуле

,                                                                                    (1.14)

где к - коэффициент обтекаемости; - скорость автомобиля, м/с; F - лобовое сечение автомобиля, м2[3, с. 244].

Для легковых автомобилей

=0,8 Bh ,                                                                                         (1.15)

где B- колея (ширина) автомобиля, м; h- высота автомобиля, м.

Величину мощности суммарного дорожного сопротивления можно найти по формуле

,                                                                  (1.16)

где − полный вес транспортного средства, Н; − скорость транспортного средства, м/с; − суммарный коэффициент дорожного сопротивления; i- коэффициент сопротивления подъему (при построении мощностного баланса принимаем i= 0, т. к. рассматриваем движение по горизонтальному участку дороги); f- коэффициент сопротивления качению.

Полный вес транспортного средства

.                                                                                        (1.17)

Коэффициент сопротивления качению для легковых автомобилей определяется по формуле

                                                                   (1.18)

где  − коэффициент сопротивления качению при малой скорости для грузовых автомобилей [3, с. 239].

Оптимальное значение коэффициента сопротивления качения при малой скорости движения для грузового автомобиля определяется по формуле

                                           (1.19)

В таблице 5 дополнительно рассчитываем суммарные потери мощности  на преодоление сопротивления воздуха и дорожных сопротивлений.

Таблица 5 − Результаты расчета мощностного баланса

По результатам расчетов (таблицы 4) и (таблицы 5) строим график мощностного баланса (рисунок 3).

1.5 Построение графика силового баланса

Силовой баланс распределяет полную окружную силу на ведущих колесах по отдельным видам сопротивлений [3, с. 253].

,                                                                             (1.20)

где − сила сопротивления воздуха, Н; − сила суммарного дорожного сопротивления, Н; − сила сопротивления инерции, Н.

Полная окружная сила на всех передачах определяется по формуле

.                                                                                (1.21)

Сила суммарного дорожного сопротивления определяется по формуле

,                                                                 (1.22)

где  - полный вес автомобиля; − коэффициент сопротивления качению;  − коэффициент сопротивления подъему (горизонтальн ый участок дороги).

Силу сопротивления воздуха находят по формуле

,                                                                                    (1.23)

где к - коэффициент обтекаемости;  − скорость движения автомобиля, м/с; F − площадь поперечного сечения, м2.

Рассчитанные значения сил заносим в таблицы 6 и 7.

Кривые  строим по точкам максимальных скоростей на каждой передаче коробки переключения передаточных значений.

Максимально возможная скорость автомобиля определяется точкой пересечения графика  для высшей передачи с кривой суммарно го сопротивления.

Таблица 6 − Результаты расчета силового баланса

Таблица 7 - Данные для построения графика силового баланса

По данным таблиц 6 и 7 строим график силового баланса (рисунок 4).

1.6 Построение динамической характеристики автомобиля

Динамическая характеристика представляет собой зависимость динамического фактора Dот скорости автомобиля  [3, с. 256].

.                                                                                       (1.24)

Динамический фактор определяется по формуле

,                                                                             (1.25)

где  − полная окружная сила, Н;  − сила сопротивления воздушных масс, Н;  − свободная сила тяги, Н;  - суммарная нормальная опорная реакция всех колес автомобиля. По графику силового баланса находим значение .

Таблица 8 − Результаты расчета динамического фактора