Мета роботи. Оволодіння студентами графо-аналітичним методом вирішення задач по оцінюванню тягово-швидкісних властивостей автомобілів за допомогою рівнянь тягового і

Оволодіння студентами графо-аналітичним методом вирішення задач по оцінюванню тягово-швидкісних властивостей автомобілів за допомогою рівнянь тягового і потужнісного балансів.

2.2 Теоретичні відомості

При прямолінійному русі автомобіля на підйомі колова сила на ведучих колесах автомобіля витрачається на подолання сил опору коченню, підйому, повітря і на його розгін. Виходячи з цього, рівняння тягового балансу записується у вигляді:

2.1

де P_{Т і} – повна тягова (колова) сила на і-й передачі;

2.2

де М_е – крутний момент двигуна при обертах n_e, який визначається із зовнішньої швидкісної характеристики двигуна;

U_Ti – передавальне число трансмісії на і-тій передачі

U_Ti=U_кі·U_г,

де U_кі – передавальне число коробки передач на і-тій передачі;

U_г – передавальне число головної передачі;

η_Т – ККД трансмісії. Значення η_Т приймають рівним 0,9 для вантажних автомобілів і автобусів і 0,95 – для легкових автомобілів;

К_р – коефіцієнт корекції зовнішньої швидкісної характеристики двигуна.

Значення К_р приймають рівним 0,95.

Р_к – сумарна сила опору коченню коліс автомобіля:

, 2.3

де G_a – вага автомобіля в Н;

f – коефіцієнт опору кочення;

α – кут нахилу опорної поверхні в град.

Коефіцієнт опору коченню f залежить від типу і стану опорної поверхні, типу і конструктивних параметрів шин, швидкості руху. У таблиці 2.1 наведено його значення на деяких дорогах.

Таблиця 2.1 – Коефіцієнти опору кочення

Р_п – сила опору підйому

. 2.4

Р_Д – сила опору дорозі

. 2.5

Р_в – сила опору повітря

, 2.6

де k_в – коефіцієнт опору повітря;

F – площа лобового опору автомобіля;

V – швидкість автомобіля.

Значення коефіцієнтів опору повітря для деяких типів автомобілів приведені в таблиці 2.2

Таблиця 2.2 – Коефіцієнти опору повітря

Площа лобового опору автомобіля F:

– для вантажних автомобілів;

– для легкових автомобілів,

де В_к – колія коліс;

В_г – габаритна ширина;

Н_г – габаритна висота.

Р_і – сила опору розгону:

2.7

де m_a – маса автомобіля;

δ_вр – коефіцієнт врахування мас, що обертаються;

j – сумарний момент інерції.

Графічне зображення залежності всіх сил від швидкості автомобіля називається графіком силового балансу.

Приклад побудови графіка силового балансу наведено на рисунку 2.1.

Рисунок 2.1 – Графік силового балансу автомобіля

Якщо помножити почленно обидві частини рівняння (2.1) на V, то кожен член отриманої рівності є потужністю і ми отримаємо рівняння потужністного балансу:

2.8

,

або .

де N_Ti – тягова потужність;

N_д – потужність, що витрачається на подолання опору дороги;

N_B – потужність, що витрачається на подолання опору повітря;

N_Иі – потужність, що витрачається на розгін автомобіля.

Графіком потужністного балансу називається графічне зображення залежностей потужностей, що входять в рівняння потужнісного балансу від швидкості руху (рисунок 2.2).

Рисунок 2.2 – Графік потужнісного балансу