Тяговий розрахунок автомобіля .

Тяговий розрахунок автомобіля полягає у визначенні : потужності Nv двигуна , достатньої для забезпечення руху з заданою максимальною швидкістю і повним використанням вантажопідйомності автомобіля ; власної сили тяжіння Go автомобіля , що дорівнює його мінімальній експлуатаційній силі тяжіння ; максимального значення динамічного фактора

Dmax на першій передачі ; ряду передатних чисел трансмісії.

Потужність двигуна повинна бути достатньою для забезпечення руху з заданою максимальною швидкістю Vmax під час повного використання вантажопідйомності автомобіля. Таку швидкість автомобіль повинен розвивати на дорогах , для яких коефіцієнт опору коченню дорівнює 0,02 – 0,025. Крім цього необхідно, щоб автомобілі мали запас динамічного фактора для подолання додаткових місцевих опорів без зниження максимальної швидкості . В зв’язку з цим за розрахункове значення зведеного коефіцієнта дорожніх опорів , під час якого автомобіль повинен розвивати максимальну швидкість , слід брати величину Ψv = 0,04. Потужність Nv / кВт / , необхідна для руху в заданих умовах, дорівнює

( 4.12.)

де Vmax — максимальна швидкість руху автомобіля на прямій передачі з номінальною частот отою обертання колінчастого вала двигуна, км/год;

ψ — приведений коефіцієнт дорожнього опору ;

η_тр - коефіцієнт корисної дії трансмісісії ;

F - площа лобового опору , м2

F=H×B, м2

Н, В — відповідно габаритна висота в (м) і колія автомобіля (м).

Коефіцієнт обтічності КW вантажних автомобілів знаходиться в межах 0,6-0,75 Н×с2/м4 і вибирається з врахуванням лобового опору.

Значення позначають індексом РW і називають силою опору повітря. / Н /

Gа – повна ( максимально експлуатаційна ) вага автомобіля Gа складається з власної ваги Gо і його вантажності Gв

( 4.13.)

Вага Gв визначається за формулою:

( 4.14.)

де hв — коефіцієнт вантажності

GT — теоретична вантажопідйомність, Н

Коефіцієнт вантажності hв суттєво впливає на динамічні та економічні показники автомобіля : чим він більший , тим дані показники кращі. Значення коефіцієнта вантажопідйомності залежить від типу та конструктивних особливостей автомобіля . для легкових автомобілів hв = 0,25 – 0,4 , а у сучасних вантажних автомобілів загального призначення

hв =0,9 – 1,1.

Наступна задача тягового розрахунку - визначення ряду передатних чисел трансмісії. Спочатку розраховується передатне число головної передачі і0 . Якщо максимальну швидкість автомобіль повинен розвивати на прямій передачі , то

збурення з бігом часу зростають і відводять систему від основного руху (нестійкий рух).

Рух механічної системи є стійким (за Ляпуновим), якщо малі початкові збурення з бігом часу асимптотично наближаються до нуля і зникають або залишаються малими.

Теоретичний аналіз стійкості машини виконують у такій послідовності:

відповідно до кількості ступенів свободи складають диференціальні рівняння руху машини;

визначають порядок системи, складають і розв'язують характеристичне рівняння цієї системи;

за видом коренів характеристичного рівняння визначають стійкість руху машини (рух нестійкий, якщо серед коренів характеристичного рівняння є хоча б один дійсний додатний корінь або є комплексні корені з додатною дійсною частиною).

У зв'язку з тим, що скласти і розв'язати диференціальні рівняння досить складно, стійкість руху трактора або автомобіля оцінюють шляхом розв'язання окремих спрощених задач: аналізують керованість машини на основі розглядання кінематики і динаміки повороту; виясняють причини коливань напрямних коліс і спрацювання машини; визначають граничні кути статичної стійкості проти перекидання і сповзання з уклону; розглядаються ситуації, при яких можливе перекидання машини під час руху.

При експериментальних випробуваннях траєкторної стійкості використовують такі показники, як курсовий кут і бокове зміщення центра ваги машини, а також їх перші і другі похідні за часом (відповідно швидкість і прискорення). Ці показники вимірюють при випробуваннях автомобілів за типовою методикою.

Крім того, для оцінки керованості і поворотності визначаються мінімальний радіус повороту ,при круговому русі; граничне значення швидкості зміни кривизни траєкторій різних точок; кількість енергії, що затрачається на керування під час руху за заданою траєкторією; питома сила тяги, необхідна при повороті; коефіцієнт використання зчіпної ваги при повороті.

Показниками стійкості машин проти перекидання і сповзання на уклонах є граничні статичні кути поздовжньої і поперечної стійкостей по перекиданню і сповзанню.