Графики мощностного баланса

Для определения параметров тяговых свойств автомобиля используется уравнение мощностного баланса

графики мощностного баланса - student2.ru (3.6)

где Nк – тяговая мощность на ведущих колесах автомобиля;

Nд – мощность, затрачиваемая на преодоление суммарного дорожного сопротивления;

Nв – мощность, затрачиваемая на преодоление сопротивления воздуха;

Nи – мощность, затрачиваемая на разгон поступательных и вращательных масс автомобиля.

Для графического решения уравнения (3.6) строят график в координатах N и Va. На графике наносятся следующие кривые:

– зависимость расчетной мощности графики мощностного баланса - student2.ru от скорости движения на каждой передаче;

– зависимость тяговой мощности Nк от скорости движения на каждой передаче;

– зависимость мощности дорожного сопротивления Nд от скорости движения;

– зависимость суммарной мощности, затрачиваемой на преодоление дорожного сопротивления Nд и сопротивления воздуха Nв от скорости движения.

Расчетная мощность графики мощностного баланса - student2.ru отличается от мощности, определяемой по внешней скоростной характеристике, поскольку последняя получается при условиях отличных от условий работы двигателя в процессе эксплуатации автомобиля. При снятии внешней характеристики от двигателя отключаются вентилятор, радиатор, глушитель и вспомогательное оборудование (компрессор, насос гидроусилителя и др.). Полученные при испытаниях значения Ме и подсчитанные значения Ne приводятся к стандартным атмосферным условиям. Поэтому при построении кривых графики мощностного баланса - student2.ru , указанные на внешней характеристике значения мощности надо умножить на коэффициент Кр, меньший единицы. Этот коэффициент различен для двигателей и автомобилей разных конструкций, зависит от условий эксплуатации, а для одного и того же автомобиля является функцией частоты вращения коленчатого вала. В приближенных расчетах его следует принимать постоянным и равным: для легковых автомобилей Кр = 0,9; для грузовых двухосных Кр = 0,88; для многоосных Кр = 0,85 и для автобусов Кр = 0,83.

Определив на некоторой частоте вращения двигателя значение графики мощностного баланса - student2.ru , находим соответствующую этой частоте скорость движения автомобиля по формуле

графики мощностного баланса - student2.ru км/ч, (3.7)

где графики мощностного баланса - student2.ru UТ – передаточное число трансмиссии на каждой передаче;

графики мощностного баланса - student2.ru ; (3.8)

rк – радиус качения колеса, м;

nе – частота вращения двигателя, мин-1;

Uг, Uк, Uрк – передаточные числа соответственно главной передачи, коробки передач и раздаточной коробки (делителя).

Радиус колеса можно принимать равным статическому радиусу по ГОСТ на шины.

Полученные для различных значений частот вращения двигателя величины графики мощностного баланса - student2.ru заносят в таблицу, а затем определяют величину тяговой мощности Nк по формуле

графики мощностного баланса - student2.ru , (3.9)

где графики мощностного баланса - student2.ru – КПД трансмиссии автомобиля.

Мощность, затрачиваемая на преодоление дорожных сопротивлений, в зависимости от скорости движения автомобиля определяется по формуле

графики мощностного баланса - student2.ru кВт, (3.10)

где Ga – масса автомобиля, кг;

ψ – суммарный коэффициент сопротивления дороги;

Va – скорость автомобиля , км/ч;

g = 9,8 м/с2 – ускорение свободного падения.

Значения Nд подсчитываются для горизонтальной асфальтированной дороги, следовательно ψ = f . Величину коэффициента сопротивления качению при малой скорости, до 60 км/ч рекомендуется принимать в зависимости от типа автомобиля:

– для легковых автомобилей f0 = 0,015;

– для двухосных грузовых автомобилей и автобусов f0 = 0,018;

– для трехосных грузовых автомобилей и автобусов f0 = 0,02;

– для полноприводных автомобилей и автобусов f0 = 0,025.

При скорости движения большей 60 км/ч коэффициент сопротивления качению f рекомендуется определять по формуле

графики мощностного баланса - student2.ru (3.11)

Для построения кривой суммарной мощности графики мощностного баланса - student2.ru необходимо предварительно рассчитать значения мощности, затрачиваемой на преодоление сопротивления воздуха

графики мощностного баланса - student2.ru кВт, (3.12)

где Fа – площадь лобового сопротивления,м2;

Vа – скорость автомобиля, км/ч;

k – коэффициент обтекаемости, Н·с24.

Приближенно площадь лобового сопротивления определяется по формуле:

– для грузовых автомобилей и автобусов графики мощностного баланса - student2.ru ;

– для легковых автомобилей графики мощностного баланса - student2.ru ,

где В – колея автомобиля;

Вг и Нг – габаритные ширина и высота автомобиля.

При скорости автомобиля до 30 км\ч величину Nв можно принимать равной нулю, так как ее значения практически малы. Результаты расчетов параметров для построения графиков мощностного баланса сводятся в таблицу 3.2.

Таблица 3.2

Параметры Размерность Значения параметров
ne мин-1     из таблицы 1      
1-я передача Uk= Va км/ч                
графики мощностного баланса - student2.ru кВт                
Nk кВт                
2-я передача Uk= Va км/ч                
графики мощностного баланса - student2.ru кВт                
Nk кВт                
3-я передача Uk= Va км/ч                
графики мощностного баланса - student2.ru кВт                
Nk кВт                
4-я передача Uk= Va км/ч                
графики мощностного баланса - student2.ru кВт                
Nk кВт                
5-я передача Uk= Va км/ч                
графики мощностного баланса - student2.ru кВт                
Nk кВт                
f                  
Nд кВт                
Nв кВт                
графики мощностного баланса - student2.ru кВт                

На рис.3.2 в качестве примера приведен график мощностного баланса автомобиля.

графики мощностного баланса - student2.ru

Рис. 3.2. Мощностной баланс автомобиля с 4-х ступенчатой коробкой передач

Количество кривых графики мощностного баланса - student2.ru и Nk на графике соответствует количеству передач в трансмиссии автомобиля.

Наши рекомендации