Мощностной баланс автомобиля

Графиком мощностного баланса автомобиля называют график, имеющий кривые мощности, подводимой к ведущим колесам на передачах, и кривые мощности, затрачиваемой на преодоление сопротивления качению и сопротивления воздуха, в зависимости от скорости движения.

Мощность, подводимую к ведущим колесам автомобиля ( ), определят по формуле:

(2.23)

Мощность, необходимую для преодоления сопротивления дороги ( ) вычисляют по формуле:

(2.24)

где: - суммарная сала сопротивления дороги, определяемая по формуле (2.6), кН;

- скорость движения автомобиля, км/ч.

Мощность, необходимую для преодоления сопротивления воздуха ( ) находят по формуле:

(2.25)

где: - сила сопротивления, воздуха определяемая по формуле (2.10), кН.

Результаты расчета мощностного баланса сводят в таблицу 2.8.

Таблица 2.8 Результаты расчета графика мощностного баланса автомобиля

ne, об/мин	Ne	Nk	Передача (Vа, км/ч)	NΨ	NW	NΨ+NW
кВт	кВт	I	II	III	IV	V	кВт	кВт	кВт
	24,1	21,4	12,090	21,129	26,713	44,370	54,110	4,539	1,659	6,197
	39,2	34,9	18,807	32,867	41,553	69,020	84,171	8,340	6,244	14,584
	54,9	48,9	25,523	44,605	56,394	93,670	114,232	13,811	15,607	29,418
	70,7	62,9	32,240	56,343	71,234	118,320	144,293	21,548	31,455	53,002
	86,0	76,5	38,956	68,081	86,075	142,970	174,354	32,147	55,494	87,640
	100,4	89,4	45,673	79,819	100,915	167,620	204,415	46,204	89,431	135,635
	113,3	100,8	52,390	91,557	115,756	192,270	234,476	64,316	134,972	199,288
	124,2	110,5	59,106	103,295	130,596	216,920	264,537	87,079	193,824	280,903
	132,6	118,0	65,823	115,033	145,436	241,570	294,598	115,089	267,693	382,782
	138,1	122,9	72,540	126,771	160,277	266,220	324,659	148,942	358,287	507,229
	140,0	124,6	79,256	138,510	175,117	290,870	354,720	189,236	467,310	656,546
	137,9	122,7	85,973	150,248	189,958	315,520	384,780	236,565	596,471	833,036

По данным таблицы 2.8 на рисунке 2.8 построены кривые и на передачах, кривая и кривая + .

Рисунок 2.8.-График мощностного баланса автомобиля

2.6 Тормозная динамика автомобиля.

Теоретический минимальный тормозной путь до остановки автомобиля ( ), имеющего тормозные механизмы на всех колесах, определяют по формуле:

(2.26)

где: - скорость движения автомобиля в начале торможения, км/ч;

φ - коэффициент сцепления шин с дорогой, равный 0,6.

Остановочный путь автомобиля ( , м ) определяют по формуле:

(2.27)

где: - время реакции водителя, 0,6 с;

- время срабатывания тормозов, т.е. период времени от начала торможения до момента времени, в который тор­мозная сила достигает наибольшей величины, 0,2с;

-коэффициент эффективности торможения, принимаем равным 1.

Результаты расчета сведены в таблицу 2.9.

Таблица 2.9 Результаты подсчета тормозного и остановочного путей автомобиля

V0,км/ч	ST, м	S0, м
	0,656168	2,878390201
	2,624672	7,06911636
	5,905512	12,57217848
	10,49869	19,38757655
	16,4042	27,51531059
	23,62205	36,95538058
	32,15223	47,70778653
	41,99475	59,77252843
	53,14961	73,1496063
	65,6168	87,83902012
	79,39633	103,8407699
	94,48819	121,1548556
	110,8924	139,7812773
	128,6089	159,720035
	147,6378	180,9711286
	167,979	203,5345582
	189,6325	227,4103237
	212,5984	252,5984252
	236,8766	279,0988626
	262,4672	306,911636
	289,3701	336,0367454
214,131	300,8667	348,4513672

Рисунок 2.8.-График тормозного и остановочного путей автомобиля

2.7 Топливная экономичность автомобиля

Требуется определить расход топлива в литрах на 100 км пробега автомобиля при движения с полной нагрузкой на различных скоростях на прямой передачи.

Расход топлива ( ) определяют по формуле:

, (2.28)

где: - эффективный удельный расход топлива, г/кВт·ч;

- мощность двигателя, необходимая для равномерного движения автомобиля, кВт;

- скорость движения автомобиля, км/ч;

ρ - плотность топлива, кг/л (для бензина принимаем 0,72).

Мощность двигателя ( ), необходимую для равномерного движения автомобиля, определяют по формуле:

(2.29)

где: и - мощности, затрачиваемые на преодоление сопротивления дороги и воздуха соответственно, кВт.

Величина эффективного удельного расхода топлива ( ) входящая в формулу (2.28), зависит от частоты вращения коленчатого вала и степени использования мощности двигателя. Минимальная ве­личина эффективного расхода топлива двигателя внутреннего сгора­ния ( ) наблюдается при частоте вращения коленчатого вала, примерно соответствующей 70 % , и при мощности двигателя, равной примерно 80% максимальной при этих оборотах. Допускается принимать величину равной 300-325 г/кВт·ч

Величину удельного расхода топлива двигателем (г/кВт·ч) в конкретных условиях движения определяют по формуле:

(2.30)

где: и - коэффициенты, учитывающие изменение удельного расхода топлива в зависимости от частоты вращения коленчатого вала и от степени использования мощности двигателя соответственно.

Результаты расчета сводим в таблицу 2.8.

Таблица 2.8 Результаты расчета расхода топлива

kN	kn	Qs,	qe,	Va,	NeH,	NΨ+Nw
л/100км	г/кВтч	км/ч	кВт	кВт
2,700	1,421	10,286	575,505	54,110	6,963	6,197
2,526	1,128	11,556	427,399	84,171	16,386	14,584
2,100	1,010	12,786	318,150	114,232	33,054	29,418
1,869	0,975	15,669	273,341	144,293	59,553	53,002
1,750	0,961	19,788	252,263	174,354	98,472	87,640
1,500	0,955	22,250	214,875	204,415	152,399	135,635
1,350	0,957	25,704	193,793	234,476	223,919	199,288
1,190	0,961	28,426	171,539	264,537	315,621	280,903
1,070	0,976	31,763	156,648	294,598	430,093	382,782
0,990	0,987	35,735	146,570	324,659	569,920	507,229
1,090	0,995	46,989	162,683	354,720	737,692	656,546
1,300	1,000	65,881	195,000	384,780	935,995	833,036

Рисунок 2.9 График расхода топлива.

Анализ и выводы по разделу 2

При проведении расчетов данного раздела выяснил что: 1. наиболее эффективный режим работы двигателя достигается на средних частотах вращения коленчатого вала двигателя; 2. значение коэффициента запаса тяги будет максимальным примерно при 100 км/ч, что хорошо подходит для эксплуатации автомобиля за городом; 3. движение автомобиля со скоростью выше критической будет устойчивым так, как при движении со скоростью меньше критической увеличение коэффициента сопротивления дороги будет сопровождаться уменьшением скорости и динамического фактора, что может привести к тому, что двигатель остановится если не включить более низкую передачу; 4. анализируя результаты пункта «ускорение, время и путь разгона автомобиля», можно сделать вывод, что наиболее целесообразно производить переключение передач на средних частотах вращения коленчатого вала двигателя. Это связано с тем, что дальнейшее увеличение частоты вращения коленчатого вала будет сопровождаться падением ускорения автомобиля, увеличением расхода топлива, нагрузки на двигатель; 5. топливная экономичность автомобиля Chevrolet Lacetti. полностью соответствует данным завода и является наиболее приемлемой для данного типа автомобиля.

3 Эксплуатационные качества автомобиля.