Максимальная сила сопротивления дороги, которую преодолевает автомобиль, двигаясь равномерно с любой скоростью, определяется как разность тяговой силы и силы сопротивления воздуха:
Определение максимального преодолеваемого подъема. Для нахождения максимального подъема, который может преодолеть автомобиль при заданной постоянной скорости на любой передаче, необходимо нанести на график суммарную кривую сил сопротивления качению и воздуха Рк + Pви определить максимальную силу сопротивления подъему:
Зная эту силу, можно найти максимальный угол подъема.
Определение ускорения движения.Для нахождения ускорения, которое может развить автомобиль на заданной дороге при любой скорости, нужно определить силу сопротивления разгону:
Зная значение этой силы, можно найти ускорение, которое способен развить автомобиль при выбранной скорости движения на заданной дороге.
Мощностной баланс автомобиля
Уравнение мощностного баланса
Nт = Ne ∙ η = Nk +Nп + Nв + Nи
где Nт – тяговая мощность;
(кВт),
Nk – мощность, потребная на преодоление сопротивления качению;
(кВт),
Nп – мощность, потребная на преодоление сопротивления подъему;
(кВт),
Nв – мощность, потребная на преодоление сил сопротивления воздуха;
(кВт),
Nи – мощность, потребная на преодоление сил инерции.
(кВт),
Так как автомобиль равномерно движется по горизонтальной дороге, то Nи = 0, Nn = 0.
Для решения уравнения мощностного баланса определим зависимости Nо(V) и Nв(V).
Анализ мощностного баланса показывает, что при заданном значении скорости V движения автомобиля разница между Nт и NΣ представляет собой запас мощности N3. Ординаты между графиками определяют потери мощности Nтр в трансмиссии автомобиля, т.е.
Nе – Nт = Nтр
Динамический фактор.
Значение динамического фактора позволяют судить о тягово-скоростных свойствах конкретного автомобиля при различных нагрузках, и, главное, сравнивать тягово-динамические характеристики различных автомобилей.
Динамический фактор – безразмерный показатель, его определяют по формуле
,
где РТ – сила тяги на колесах автомобиля;
РВ – сила воздушного сопротивления;
Gа – вес автомобиля.
Чем выше величина динамического фактора, тем лучше тягово-динамические свойства автомобиля, он способен развивать большие ускорения, преодолевать подъемы большей крутизны, буксировать прицепы.
Для установления связи между динамическим фактором и условиями движения на основе уравнения тягового баланса запишем для разгона автомобиля.
РТ – РВ = РД + РИ
или
где δвр – коэффициент учета вращающихся масс;
ψ – коэффициент сопротивления дороги;
j – ускорение автомобиля.
При равномерном движении ускорение j = 0, тогда
D = ψ
Условие равномерного движения автомобиля по динамическому фактору
D ≥ ψ
Динамическая характеристика автомобиля – зависимость изменения величины D от скорости V движения автомобиля.
Так как в основе величины D лежит сила РТ тяги на колесах автомобиля, то на низших передачах D имеет большую величину, чем на высших, а вид графиков D(V) соответствует тяговой характеристике автомобиля (рис. 2.20).
Рис. 2.20. Динамическая характеристика автомобиля: I – III – передачи; I – I передача при уменьшенной подаче топлива; Vmax — максимальная скорость автомобиля; Vmax(y) — максимальная скорость автомобиля для конкретных дорожных условий
Максимальную скорость V движения автомобиля для заданных дорожных условий из динамической характеристики можно определить как:
D = ψ = f + i
на горизонтальном участке i = 0 и D = f.
Максимальный подъем, преодолеваемый автомобилем при известном f как