Расчет и построение графиков силовых и мощностных балансов для автомобилей

С помощью уравнений силового и мощностного баланса можно находить все параметры, характеризующие тягово-скоростные свойства автомобиля. Эти уравнения являются дифференциальными уравнениями первого порядка.

Уравнение силового баланса выглядит следующим образом:

Р_T=Р_в+Р_д+Р_{и ,}

где Р_T – тяговое усилие, кН;

Р_в – сила сопротивления воздуха, кН;

Р_д – сила сопротивления дороги, кН;

Р_и – сила сопротивления разгону автомобиля, кН.

Правая часть уравнения характеризует действие на автомобиль того или иного фактора или факторов окружающей среды или самого автомобиля, препятствующего (препятствующих) движению автомобиля, а сила, находящаяся в левой части является силой обеспечивающей движениё автомобиля:

, кН

где М_е – крутящий момент, Н× м;

h_тр – КПД трансмиссии; h_тр =0, 9

r_д – динамический радиус колеса, м;

i_тр – передаточное число трансмиссии.

i_тр=i_кп× i_гп× i_рк

Динамический радиус колеса можно считать примерно равным статическому радиусу колеса, который определяется по формуле:

r_ст=r_д=0, 5× d+D× B× l_cм, м,

где d – посадочный диаметр обода колеса, мм;

D=Н/В, где Н и В-высота и ширина профиля шины, мм;

B – ширина профиля шины, мм;

l_cм – коэффициент, учитывающий смятие шины под нагрузкой

принимаем l_cм= 0, 84;

Силу сопротивления воздуха можно рассчитать по следующей формуле:

, кН,

где V_a – скорость движения автомобиля, м/с:

, м/с

W – фактор обтекаемости, который определяется по формуле:

где – коэффициент обтекаемости, показывающий зависимость силы сопротивления воздуха от формы и качества покрытия формы, ;

=0, 15–0, 3 для легкового автомобиля, примем =0, 225

– лобовая площадь автомобиля, которая определяется по формуле:

где – коэффициент формы, =0, 78;

– габаритная ширина автомобиля;

– габаритная высота автомобиля.

Силу сопротивления дороги для автомобиля можно рассчитать по формуле:

, кН

где – масса автомобиля, H;

- суммарный коэффициент сопротивления дороги.

=0, 15

Сила сопротивления разгону не рассчитывается, так как автомобиль двигается равномерно.