Основные расчетные формулы тяговой динамики автомобиля

Лобовая площадь легковых автомобилей, м²:

F=0,78×B₁×H; (1)

грузовых:

F=B×H, (2)

где Н – габаритная высота, м; В₁ – габаритная ширина, м; В – колея передних колес, м.

Коэффициент сопротивления воздуха К, Н×с²/м⁴:

- гоночные автомобили – 0,13...0,15;

- легковые – 0,2...0,35;

- грузовые – 0,6...0,7;

- автобусы вагонного типа – 0,24...0,4;

- легковые с открытым кузовом – 0,4...0,5.

Таблица 5.1

Лобовые площади и коэффициенты сопротивления воздуха

некоторых автомобилей

Автомобиль	F, м2	К, Н×с2/м4
ЗАЗ-968	1,76	0,373
ВАЗ-2106	1,86	0,314
ВАЗ-21093	1,9	0,25
ВАЗ-2112	-	0,21
ВАЗ-2110	-	0,217
ВАЗ-2121	2,2	0,24
«Москвич-412ИЭ»	1,8	0,32
ГАЗ-3102	2,3	0,28
УАЗ-469	3,4	0,38
АЗЛК-2141	1,9	0,22
Иж-2715	2,25	0,363
Иж-2126	1,87	0,25
Иж-2717	2,66	0,3525

Окончание табл. 5.1

ЗИЛ-130	4,8	0,775
ЗИЛ-433100	5,2	0,66
МАЗ-500А	5,3	0,687
ГАЗ-53А	4,22	0,589
КамАЗ-5320	6,9	0,68
Урал-4320	6,2	0,71
КАвЗ-3976	5,9	0,32
ПАЗ-3205	5,3	0,39

Коэффициент сопротивления воздуха К и коэффициент обтекаемости Сх связаны соотношением:

К=0,5×Сх×r, (3)

где r - плотность воздуха (r=1,25 кг/м³ для нормальных условий).

КПД трансмиссии h_ТР:

- легковые автомобили – 0,88...0,92;

- грузовые и автобусы с одинарной главной передачей – 0,85...0,90;

- с двойной главной передачей – 0,82...0,85;

- полноприводные автомобили – 0,78...0,84.

Отношение максимальной частоты вращения двигателя к частоте вращения при максимальной мощности n_max/n_N:

- 1,05...1,2 – для карбюраторных двигателей легковых автомобилей и автобусов;

- 0,8...0,9 – для карбюраторных двигателей грузовых автомобилей;

- 1,0 – для дизельных двигателей.

Уравнение силового (тягового) баланса автомобиля имеет вид:

Р_Т=Р_Д+Р_В+Р_И , Н, (4)

где Р_Т=Т_еU_КПU_РКU_ГПh_ТР/r_К – сила тяги на ведущих колесах; Р_Д=G_ay - сила сопротивления дороги; Р_В=КFVa²/13 – сила сопротивления воздуха; Р_И – сила инерции (учитывается при разгоне и замедлении).

Для горизонтальной дороги y=f. Для дороги с уклоном y=f× cosa ± sina . Здесь f - коэффициент сопротивления качению колес: f=f₀(1+Va²/20000); f₀»0,015 - для асфальта.

Уравнение мощностного баланса имеет вид:

N_T=N_Д+N_B+N_И , кВт, (5)

где N_T=N_e×h_ТР – мощность на колесах (тяговая); N_Д = G_ay Va/3600 – мощность сопротивления дороги; N_B= КFVa³/46800 – мощность сопротивления воздуха.

Связь скорости автомобиля и частоты вращения коленчатого вала:

Va=0,377×n_e×r_K/(U_КПU_РКU_ГП), км/ч. (6)

График мощности на внешней скоростной характеристике двигателя рассчитывается по уравнению:

, кВт, (7)

где а, b, с – эмпирические коэффициенты. а=b=c=1 – для карбюраторных двигателей; а=0,53, b=1,56, с=1,09 – для четырехтактных дизелей.

Динамический фактор автомобиля:

D=(Pт – Рв) / Ga. (8)

Ускорение автомобиля, максимально возможное в конкретных условиях движения:

, м/с², (9)

где d - коэффициент учета вращающихся масс автомобиля; d=1,03+В×Uк²; В=0,05...0,07 – для легковых автомобилей; В=0,04...0,05 – для грузовых автомобилей и автобусов; Uк – передаточное число в коробке передач; g=9,81 м/с² – ускорение силы тяжести.

Алексей Викторович Зайцев

ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ОТЕЧЕСТВЕННЫХ АВТОМОБИЛЕЙ

Справочный материал

к выполнению курсовых, лабораторных и практических работ

для студентов специальностей 190201, 190601, 190603

Редактор Т. В. Тимофеева

Подписано к печати Бумага типа № 1

Формат 60х84 1/16 Усл. п.л. 1,5 Уч. изд. л. 1,5

Заказ Тираж 150 Цена свободная

РИЦ Курганского государственного университета.

640669, г. Курган, ул. Гоголя, 25.

Курганский государственный университет.