Расчет потребной мощности двигателя

 

 

      

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

     Рисунок 4. Силовой баланс автомобиля. 

 

                Тяговая динамика автомобиля 

             Уравнение движения автомобиля 

     Уравнение движения связывает силы движущие автомобиль с силами сопротивления движению и позволяет определить характер прямолинейного движения в любой момент времени. 

       

     где - КПД трансмиссии,

     I_м – момент инерции маховика,

     I_к – момент инерции колёс,

     i_тр – передаточное число трансмиссии,

     r – радиус колеса,

     М_а – масса автомобиля,

     j – линейное ускорение автомобиля,

     Р_к – сила сопротивления качению,

     Р_в – сила сопротивления воздуха.

     Сила, которую нужно приложить к  автомобилю, чтобы сообщить ему ускорение j: 

       

     где Р_и – сила инерции,

      - коэффициент учёта вращающихся  масс. 

            Силовой баланс 

       

     где f_о – коэффициент сопротивления качению, 0,014..0,018, примем f_о=0,015, тогда

       

     Таблица 3. Сила сопротивления качению.

 

     График  силы сопротивления качению построен на рисунке 4. 

       

     где к – коэффициент сопротивления  воздуха, для грузовых автомобилей  к=0,06..0,07, принимаем к=0,0625;

     F – площадь лобового сопротивления,  для грузовых автомобилей F=3..5, принимаем F=4 м²;

       
 

     Таблица 4. Сила сопротивления воздуху.

 

     График  силы сопротивления воздуху построен на рисунке 4.

     грузовой  автомобиль трансмиссия тормозной

       Определим предельный угол подъёма дороги для проектируемого автомобиля 

     

       

       Мощностной баланс 

     По  аналогии с уравнениями силового баланса уравнения мощностного  баланса можно записать следующим образом: 

       

     где N_к – мощность, затрачиваемая на преодоление сил сопротивления качению,

     N_п – мощность, затрачиваемая на преодоление подъёма,

     N_в – мощность, затрачиваемая на преодоление сил сопротивления воздуха.

     При  

     N_п=0, N_д=N_к, значит  

     Таблица 5. Мощность сопротивления качению.

 

     График  мощности сопротивления качению  построен на рисунке 6.

       

     Таблица 6. Мощность сопротивления воздуху.

 

     Тяговая мощность автомобиля:  

       

     Таблица 7. Тяговая мощность.

 

     График  тяговой мощности построен на рисунке 6. 

 

     

 

  Мощностной баланс  для всех передач 

     Для построения мощностного баланса на всех передачах необходимо определить скорости, которые соответствуют различным оборотам на передачах. 

       

     Передаточные  числа коробки: i₁=6,72, i₂=3,56, i₃=1,89, i₄=1;

     Передаточное  число главной передачи: i_гп=6,73;

     Радиус  колеса: r_к=0,476 м; 

     Таблица 8. Скорости на разных передачах.

 

На графике  мощностного баланса для прямой передачи видно, что положение кривой внешней скоростной характеристики N_е зависит от передаточного числа главной передачи, потому что i₄=1 – прямая передача, а положение суммарной кривой N_в+N_д остаётся неизменной.

     Таким образом получаем: 
 

       

 

 

       Динамический паспорт автомобиля