Определение максимальной скорости движения автомобиля

График Р_S(V) определяет величину тяговой силы необходимой для равномерного движения автомобиля в заданных дорожных условиях. Для равномерного движения автомобиля силу Р_T тяги на колесах автомобиля регулируют подачей топлива и выбором передачи.

Автомобиль движется с ускорением, если сила Р_T тяги на колесах больше силы Р_S суммарного сопротивления движению (рисунок 3). При Р_T = Р_S автомобиль движется равномерно, его ускорение равно нулю. Если Р_T < Р_S , автомобиль движется с замедлением.

Максимальную скорость V_max движения автомобиля можно определить из абсциссы точки пересечения графиков Р_T(V) и Р_S(V) (величину абсциссы следует умножить на масштаб). Из рисунка 3 автомобиля «Москвич»-412 ИЭ рассчитанное значение максимальной скорости составляет 139,6 км/ч, что практически соответствует величине, представленной в исходных данных – 142 км/ч (отклонение 1,7%).

Чтобы определить максимальную силу Р_дmax сопротивления дороги, которую автомобиль способен преодолеть при равномерном движении с заданной скорость, следует из ординаты Р_T вычесть ординату Р_в, разница представляет собой силу сопротивления дороги Р_{д max}.

Угол подъема, который автомобиль может преодолеть при движении с заданной скоростью, определяют по формуле

(23)

Например, для автомобиля «Москвич»-412 И Э при движении на II передаче со скоростью V = 60 км/ч величина Р_Т ≈ 2950 Н (таблица 3, рисунок 3). Величина Р_в = 185,4 Н (таблица 6). Следовательно

Р_дmax = 2950 Н – 185,4 Н ≈ 2747 Н.

При скорости движения V = 60 км/ч на II передаче и f₀ = 0,012 максимально возможный угол подъема, преодолеваемого автомобилем

Максимальный подъем, преодолеваемый автомобилем «Москвич»-412 И Э при М_max, на скорости 24 км/ч составляет a_max≈ 18,8°.

Возможность движения автомобиля может быть ограничена буксованием ведущих колес. Автомобиль движется без буксования, если сила тяги на ведущих колесах меньше, чем сила их сцепления с дорогой, т.е.:

P_T< P_СЦ (24)

Если P_T > P_СЦ – ведущие колеса будут пробуксовывать.

Силу Р_СЦ сцепления ведущих колес при движении автомобиля по горизонтальной дороге можно определить как

P = G_CЦ × _x, (25)

где G_СЦ – сцепной вес автомобиля,

_x – коэффициент продольного сцепления колеса с дорогой.

Для автомобиля колесной формулы 4x2, 6x4 G_СЦ - часть веса G_а автомобиля, приходящаяся на ведущие колеса. Для автомобилей колесной формулы 4x4, 6x6 G_СЦ = G_а.

Значения коэффициента _x даны в таблице 7.

Таблица 7

Значение коэффициента для различных дорожных условий

Дорожное покрытие	Величина
Асфальт или цементобетон: - сухой, чистый; - влажный; - покрытый снегом; - обледенелый.	0,7…0,8 0,35…0,45 0,2…0,3 0,1…0,2
Грунтовая дорога: - глинистая сухая; - влажная.	0,5…0,6 0,2…0,4
Песчаная дорога: - сухая; - влажная.	0,2…0,3 0,4…0,5
Снег сыпучий.	0,1…0,2

Считая, что дорога с асфальтобетонным покрытием в отличном состоянии, согласно таблице 7 = 0,7. Из технической характеристики «Москвич»-412 И Э G_СЦ = 7554 Н. Сила сцепления при = 0,7

Р_СЦ = 7554 · 0,7 = 5286 Н

Максимальная сила тяги на колесах автомобиля (таблица 3) Р = 4692 Н, т.е. движение без буксования ведущих колес возможно на всех передачах. При движении по глинистой дороге (= 0,5) P_СЦ = 3777 Н. Построив график зависимости Р_СЦ(V) (горизонтальная линия) рис. 3 определим, что движение без буксования с полной подачей топлива возможно только на II, III и IV передачах. На I передаче движение возможно только при скорости более V ≈ 45 км/ч. для движения без буксования со скоростью менее 45 км/ч на первой передаче необходимо уменьшить подачу топлива и соответственно Р_Т прикрыв дроссельную заслонку.