Как определить значение силы тяги на ведущих колесах автомобиля

Опубликовано: 17.04.2024

Из формулы (2.1) вытекает, что сила тяги зависит от тягового момента на полуоси и радиуса колеса. При этом не учитываются затраты энергии на деформацию дороги, трение внутри шины и ускорение вращающихся деталей в случае неравномерного движения.

Если тяговый момент определяется по формуле (2.2), то радиус колеса вследствие эластичности шин при качении — величина переменная. Различают следующие радиусы автомобильного колеса:

• статический радиус колеса г_ст — расстояние от поверхности дороги до оси неподвижного колеса, воспринимающего вертикальную нагрузку P_z (значения г_СТ приводятся в технических характеристиках шин);
• динамический радиус колеса г_д — расстояние от поверхности дороги до оси катящегося колеса. Динамический радиус во время движения может расти и стать больше, чем статический, так как при этом растет нагрев шин, а значит и давление в них. Кроме того, под действием центробежных сил с возрастанием скорости автомобиля шина растягивается в радиальном направлении, вследствие чего г_д возрастает. Динамический радиус колеса может также увеличиться, если будет уменьшаться нагрузка Ру,
• радиус качения колеса г_к — радиус условного недеформирующе- гося катящегося без скольжения колеса, которое имеет с данным эластичным колесом одинаковые угловую и линейную скорости, определяется по формуле

где S — путь, пройденный колесом; п_к — число оборотов колеса на пути S.

Если проскальзывание колеса относительно дороги отсутствует, что характерно для ведомого колеса, то радиусы г_а и г_к почти равны между собой. В случае полного буксования колеса его пройденный путь 5=0. Тогда согласно последней формуле и г_к = 0. При движении юзом, заторможенные колеса не вращаются, число оборотов п_к — 0. В этом случае г_к -»оо.

Различают еще и свободный радиус колеса г_св, который является половиной диаметра ненагруженного колеса при отсутствии его контакта с опорной поверхностью.

На дорогах с сухим покрытием скольжение ведущих колес и изменения радиуса незначительны. Поэтому радиусы г_ст, г_а и г_к считаются одинаковыми и обозначаются г.

На движущийся автомобиль действует ряд сил, часть из которых направлена по оси движения автомобиля, а часть — под углом к этой оси. Условимся называть первые из этих сил продольными, а вторые боковыми.

Продольные силы могут быть направлены как по ходу, так и против хода движения автомобиля. Силы, направленные по ходу движения, являются движущимися и стремятся продолжить движение. Силы, направленные против хода движения, являются силами сопротивления и стремятся остановить автомобиль.

На автомобиль, движущийся по горизонтальному и прямому участку дороги, действуют следующие продольные силы:

тяговая сила
сила сопротивления воздуха
сила сопротивления качению

При движении автомобиля в гору возникает сила сопротивления подъему, а при разгоне автомобиля—сила сопротивления разгону (сила инерции).

Тяговая сила

Сила сцепления колес с дорогой

У легковых автомобилей полный вес распределяется по осям примерно поровну. Поэтому сцепной вес его можно принять равным 50% полного веса. У грузовых автомобилей при полной их нагрузке сцепной вес (вес, приходящийся на заднюю ось) составляет примерно 60—70% полного веса.

Величина коэффициента сцепления имеет большое значение для эксплуатации автомобиля и безопасности движения, так как от него зависят проходимость автомобиля, тормозные качества, возможность, пробуксовки и заноса ведущих колес. При незначительном коэффициенте сцепления трогание автомобиля с места сопровождается пробуксовкой, а торможение — скольжением колес. В результате автомобиль иногда не удается тронуть с места, а при торможении происходит резкое увеличение тормозного пути и возникновение заноса.

На асфальтобетонных покрытиях в жаркую погоду на поверхность выступает битум, делая дорогу маслянистой и более скользкой, что снижает коэффициент сцепления. Особенно сильно снижается коэффициент сцепления при смачивании дороги первым дождем, когда образуется еще не смытая пленка жидкой грязи. Заснежённая или обледенелая дорога особенно опасна в теплую погоду, когда поверхность подтаивает.

При увеличении скорости движения коэффициент сцепления снижается, в особенности на мокрой дороге, так как выступы рисунка протектора шины не успевают продавливать пленку влаги.

Исправное состояние рисунка протектора шины имеет большое значение при движении по грунтовым дорогам, снегу, песку, а также по дорогам с твердым покрытием, по покрытым пленкой грязи или воды. Благодаря наличию выступов рисунка опорная площадь шины уменьшается и, следовательно, возрастает удельное давление на поверхность дороги. При этом легче продавливается грязевая пленка и восстанавливается контакт с дорожным покрытием, а на легком грунте происходит непосредственное зацепление выступов рисунка за грунт.

Повышенное давление воздуха в шине уменьшает ее опорную поверхность, вследствие чего удельное давление возрастает настолько, что при трогании с места и при торможении может произойти разрушение резины и сцепление колес с дорогой уменьшается.

Таким образом, величина коэффициента сцепления зависит от многих условий и может изменяться в довольно значительных пределах. Так как много дорожно-транспортных происшествий происходит из-за плохого сцепления, то водители должны уметь приблизительно оценивать величину коэффициента сцепления и выбирать скорость движения и приемы управления в соответствии с ним.

Сила сопротивления воздуха

лобового сопротивления (около 55—60% всего сопротивления воздуха)
создаваемого выступающими частями—подножками автобуса или автомобиля, крыльями (12—18%)
возникающего при прохождении воздуха через радиатор и подкапотное пространство (10—15%) и др.

Передней частью автомобиля воздух сжимается и раздвигается, в то время как в задней части автомобиля создается разрежение, которое вызывает образование завихрений.

Сила сопротивления воздуха зависит от величины лобовой, поверхности автомобиля, его формы, а также от скорости движения. Лобовую площадь грузового автомобиля определяют как произведение колеи (расстояние между шинами) на высоту автомобиля. Сила сопротивления воздуха возрастает пропорционально квадрату скорости движения автомобиля (если скорость возрастает в 2 раза, то сопротивление воздуха увеличивается в 4 раза).

Для улучшения обтекаемости и уменьшения сопротивления воздуха ветровое стекло автомобиля располагают наклонно, а выступающие детали (фары, крылья, ручки дверей) устанавливают заподлицо с внешними очертаниями кузова. У грузовых автомобилей можно уменьшить силу сопротивления воздуха, закрыв грузовую платформу брезентом, натянутым между крышей кабины и задним бортом.

Сила сопротивления качению

Сила сопротивления качению равна произведению полного веса автомобиля на коэффициент сопротивления качению шин, который зависит от давления воздуха в шинах и качества дорожного покрытия. Вот- некоторые значения коэффициента сопротивления качению шин:

для асфальтобетонного покрытия— 0,014—0,020
для гравийного покрытия—0,02—0,025
для песка—0,1—0,3

Сила сопротивления подъему

При движении на подъем автомобиль испытывает дополнительное сопротивление, которое зависит от угла наклона дороги к горизонту. Сопротивление подъему тем больше, чем больше вес автомобиля и угол наклона дороги. При подъезде к подъему необходимо правильно оценить возможности преодоления подъема. Если подъем непродолжительный, его преодолевают с разгоном автомобиля перед подъемом. Если подъем продолжительный, его преодолевают на пониженной передаче, переключившись на нее у начала подъема.

При движении автомобиля на спуске сила сопротивления подъему направлена в сторону движения и является движущей силой.

Скоростная характеристика двигателя определяется зависимостями эффективной мощности N_e и крутящего момента M_к от частоты вращения n коленчатого вала.

Ведущие колеса автомобиля приводят его в движение в результате возникновения силы тяги, которая возникает при приложении крутящего момента к полуосям ведущих колес со стороны трансмиссии:

где P_т – сила тяги, Н;
M_т – крутящий (тяговый) момент на ведущем колесе, Нм;
r – радиус колеса, м.

Крутящий момент на ведущих колесах зависит от величины момента, развиваемого двигателем на коленчатом валу, передаточного числа i_тр трансмиссии и ее КПД – η_тр :

Сила тяги P_т на ведущих колесах может быть определена не только по формуле (1), но и с учетом скорости v_i движения автомобиля на i -й передаче и развиваемой двигателем эффективной мощности N_е :

Скорость v_i движения автомобиля на i -й передаче пропорциональна частоте n вращения коленчатого вала, радиусу r ведущего колеса и обратно пропорциональна передаточному числу i_тр i трансмиссии на i -й передаче:

Таким образом, частота вращения n коленчатого вала является определяющим параметром для показателей эффективной мощности N_е , крутящего момента M_к и силы тяги на ведущих колесах P_т .

На рисунке 1 приведена внешняя скоростная характеристика двигателя при полностью открытой дроссельной заслонке, которая определяет предельные возможности двигателя при значениях частоты вращения коленчатого вала от n_min до n_max .

Анализ графика показывает, что максимальная эффективная мощность и максимальный крутящий момент, развиваемый двигателем, доступен в узком интервале частот вращения коленчатого вала. При небольшой частоте вращения коленчатого вала величина этих динамических показателей недостаточна для появления на ведущих колесах требуемой для движения автомобиля силы тяги, а при превышении частотой вращения коленвала некоторого максимального порога двигатель начинает терять мощность и тяговые показатели, или, как говорят механики, начинает работать «вразнос».
По этой причине эффективная эксплуатация двигателя внутреннего сгорания возможна лишь в некотором узком диапазоне частот вращения коленчатого вала.

Скоростная характеристика двигателя во многом зависит от типа двигателя: чем круче кривая эффективной мощности N_е , тем большей приемистостью обладает двигатель.

Тяговая характеристика автомобиля

Тягово-скоростные свойства автомобиля удобно оценивать с помощью тяговой характеристики, т. е. зависимостью силы тяги на ведущих колесах от скорости движения на различных передачах (рис. 2).

Используя скоростную характеристику и задавая частоты вращения коленчатого вала от n_min до n_max при соответствующих значениях эффективной мощности или крутящего момента для каждой передачи по формуле (4) находят значения скорости v , а по формуле (3) находят значение тяговой силы P_т .

Число кривых на тяговой характеристике (рис. 2) соответствует числу ступеней в коробке передач.

Тяговая характеристика позволяет быстро определить максимальное значение силы тяги на ведущих колесах, которая может быть обеспечена при данной скорости движения автомобиля, поскольку она рассчитывается по наибольшей для данной частоты вращения коленчатого вала мощности двигателя. Меньшее значение силы тяги получается при недоиспользовании мощности двигателя, т. е. при неполной подаче топлива. Следовательно, с помощью тяговой характеристики можно оценить предельные тяговые возможности автомобиля в фактическом интервале скоростей его движения.

Силы и моменты, действующие на ведущие колеса

На ведущие колеса автомобиля действуют силы со стороны автомобиля (т. е. со стороны двигателя посредством агрегатов трансмиссии), а также силы со стороны дороги. Обозначим силы, действующие со стороны автомобиля, буквой Р , а со стороны дороги – буквой R (рис. 3).

Реактивные силы, действующие на колеса

Тяговый момент М_т на ведущих колесах стремится сдвинуть назад верхний слой дорожного покрытия, в результате чего со стороны дороги на ведущее колесо в зоне контакта действует противоположно направленная сила R_x – горизонтально направленная касательная реакция дороги.

Так как на автомобиле используются эластичные пневматические шины, то неизбежна частичная потеря момента М_т , поэтому продольную (горизонтальную) реакцию со стороны дороги, обеспечивающую качение колеса, можно записать как разность между силой тяги и потерями в шине:

где Р_ш – сила, учитывающая потери энергии в шинах ведущих колес.

Таким образом, касательная реакция дороги создает силу тяги.

Автомобиль своим весом G действует на каждое колесо, передавая усилие на дорогу, и, соответственно, вызывая нормальную реакцию дороги R_z . Следует учитывать, что при наличии на колесе крутящего момента нормальная реакция R_z прикладывается не к оси симметрии опорной площадки колеса, а на некотором расстоянии α_ш от нее, поскольку имеет место смещение центра давления из-за эластичности шины.

Эпюра элементарных нормальных реакций дороги, показанная на рисунке 4, объясняет причину смещения точки приложения реакции R_z . Это происходит из-за того, что нормальные реакции на переднем и заднем участках опорной площадки колеса различны по величине, так как силы, возникающие в упругом материале шины при приложении и снятии нагрузки неодинаковы.
Это объясняется действием сил внутреннего трения между взаимно перемещающимися частицами материала шины. При приложении нагрузки эти силы и силы упругости направлены в одну и ту же сторону, а при снятии – в противоположные стороны.

Боковая сила Р_y значительно увеличивается при криволинейном движении автомобиля или при движении по косогору. Боковая реакция R_y со стороны дороги удерживает колеса автомобиля от бокового скольжения (заноса) при движении автомобиля поперек косогора или при выполнении маневра.

Сила тяги на ведущих колесах

Сила тяги Р_т на ведущих колесах может быть определена, как отношение крутящего (тягового) момента M_т , подводимого к колесам, к их радиусу r :

При этом не учитываются затраты энергии на деформацию дорожного покрытия, трение внутри шины и силы инерции, обусловленные ускорением вращающихся масс колес и деталей трансмиссии в случае неравномерного движения.

Следует учитывать, что радиус колеса вследствие эластичности шины является переменной величиной.
Различают следующие радиусы автомобильных колес:

статический радиус колеса r_ст – расстояние от поверхности дороги до оси неподвижного колеса, воспринимающего вертикальную нагрузку, обусловленную силой тяжести, действующей на автомобиль (т. е. его весом G ). Значения статического радиуса приводятся заводом-изготовителем шины в технических характеристиках;
динамический радиус колеса r_д – расстояние от поверхности дороги до оси катящегося колеса. Динамический радиус колеса во время движения может превышать его статический радиус, поскольку в результате нагрева шины давление внутри нее увеличивается.
Кроме того, под действием центробежных сил с возрастанием скорости автомобиля шина растягивается в радиальном направлении, вследствие чего динамический радиус увеличивается. Динамический радиус, также, зависит от величины вертикальной нагрузки P_z .
радиус качения колеса r_к – радиус условного недеформирующегося катящегося без скольжения колеса, которое имеет с данным эластичным колесом одинаковую угловую и линейную скорости.

Радиус качения колеса определяется по формуле:

где S – путь, пройденный колесом; n_к – число оборотов колеса на пути S .

Если проскальзывание колеса относительно дороги отсутствует, что характерно для ведомого колеса, то радиусы r_д и r_к почти равны между собой. В случае полного буксования колеса его пройденный путь будет равен нулю, и тогда (согласно приведенной выше формуле) его радиус качения тоже будет равен нулю.
В случае движения колеса юзом (скольжение без вращения) число оборотов будет равно нулю, и, соответственно, радиус качения r_к будет стремиться к бесконечности.

Различают еще и свободный радиус колеса r_св , который является половиной диаметра ненагруженного колеса при отсутствии его контакта с опорной поверхностью.

На дорогах с сухим покрытием скольжение ведущих колес и изменение радиуса незначительны. Поэтому радиусы статический r_ст , динамический r_д и качения r_к при расчетах считаются одинаковыми и обозначаются буквой r .

Тяговый баланс автомобиля - это совокупность графиков зависимостей силы тяги на ведущих колесах Fк, [Н] (на различных передачах), а также суммы сил сопротивления качению Ff, [Н] и воздуха Fw, [Н], от скорости движения автомобиля Va, [км/ ч].

Графики сил тяги на колесах автомобиля - Fк i = f (Va) строят для всех ступеней - i в основной коробке передач.

Расчет сил тяги на колесах для каждой передачи - Fк i производится по формуле:

где: ТР - коэффициент полезного действия трансмиссии;

UТР - передаточное число трансмиссии;

rк - радиус качения колеса, [м].

Передаточное число трансмиссии автомобиля определяется для каждой ступени коробки передач как произведение:

UТР = UКПП / UРК / UГП (2.2)

где : UКПП - передаточное число коробки перемены передач;

UРК - передаточное число раздаточной коробки или делителя;

UГП - передаточное число главной передачи.

Значения: UКПП , UГП берем из таблицы 8.4 методического пособия.

1 передача: UТР1 =3,5 · 4,1 =14,35 ;
2 передача: UТР2=2,26 ·4,1 = 9,266 ;
3 передача : UТР3=1,45 · 4,1 = 5,945 ;
4 передача : UТР4=1 · 4,1 = 4,1.

При расчетах радиусов качения колес, в качестве исходных данных, используют статический радиус - rстат, который определяется на основании таблицы 8.3. и равен 0,31 м. При этом следует учитывать, что радиус качения rк обычно несколько больше статического и определяется индивидуально для диагональных и радиальных шин. Для дальнейших расчетов принимаем радиус качения колеса с радиальной шиной.

Радиус качения колеса с радиальной шиной:

rк = 1,04 / rстат = 1,04 · 0,31 = 0,32 [м] ;

КПД трансмиссии автомобиля определяется для каждой ступени коробки передач на основании потерь мощности на трение:

Часть мощности при этом затрачивается на преодоление сил трения в зацеплениях зубчатых шестерен коробки передач, главных передачах ведущих мостов, в карданных шарнирах и шлицах, подшипниках и сальниках, расходуется на взбалтывание масла и на его разбрызгивание. Поэтому мощность Nк - подводимая к ведущим колесам автомобиля, меньше мощности развиваемой двигателем - Ne' на величину вышеперечисленных потерь - NТP. Таким образом, величина NТP - учитывает два вида потерь мощности: потери, вызванные наличием трения в зубчатых зацеплениях, шарнирах, подшипниках, а также гидравлические потери. Причем, потери мощности на преодоление трения в зубчатых зацеплениях, шарнирах и подшипниках пропорциональны моменту, передаваемому трансмиссией.

Для упрощения расчетов определим КПД трансмиссии с учетом потерь на трение:

тр = 0,98К /0,97L/ 0,99M (2.4)

где: K - число пар цилиндрических шестерен в трансмиссии автомобиля, через которые передается крутящий момент на 1-ой,2-ой,3-ей,4-ой передаче равной для заданного автомобиля Газ 3110 Волга;

L - число пар конических или гипоидных шестерен равной для заданного автомобиля Газ 3110 Волга;

M - число карданных шарниров.

Следует помнить, что КПД трансмиссии - тр следует определять для каждой i - той передачи коробки перемены передач.

1 передача :тр1=0,98^2* 0,97*0.99^2=0,91
2 передача: :тр1=0,98^2* 0,97*0.99^2=0,91,
3 передача: :тр1=0,98^2* 0,97*0.99^2=0,91
4 передача: :тр1=1* 0,97*0.99^2=0.95

Расчеты зависимостей силы тяги на колесах автомобиля, от его скорости Fк i = f(Va), выполняют с использованием выражения (2.1). При этом, значения крутящего момента двигателя нетто - Мe' берутся из таблицы 1.2 внешней скоростной характеристики двигателя для каждого значения частоты вращения ne коленчатого вала. Причем, для тех же значений частот вращения ne, рассчитывают скорость движения автомобиля на всех передачах по формуле:

Значения силы тяги на колесах и скорости автомобиля, рассчитанные для каждой передачи заносят в таблицы 2.1 , 2.2 , 2.3 ,2.4 соответственно.

Таблица 2.1 Значения силы тяги на колесах и скорости автомобиля ГАЗ 3110“Волга” на 1-ой передаче

Параметры тягового баланса автомобиля

Значения частот вращения ne , [об/мин]

Va - скорость автомобиля, [км/ ч]

Me - момент НЕТТО, [Н/м]

Fк - сила тяги на колесах, [Н]

Таблица 2.2 Значения силы тяги на колесах и скорости автомобиля ГАЗ 3110“Волга” на 2-ой передаче

Параметры тягового баланса автомобиля

Значения частот вращения ne , [об/мин]

Va - скорость автомобиля, [км/ ч]

Me - момент НЕТТО, [Н/м]

Fк - сила тяги на колесах, [Н]

Таблица 2.3 Значения силы тяги на колесах и скорости автомобиля ГАЗ 3110“Волга” на 3-ей передаче

Параметры тягового баланса автомобиля

Значения частот вращения ne , [об/мин]

Va - скорость автомобиля, [км/ ч]

Me - момент НЕТТО, [Н/м]

Fк - сила тяги на колесах, [Н]

Таблица 2.4 Значения силы тяги на колесах и скорости автомобиля ГАЗ 3110“Волга” на 4-ой передаче

Параметры тягового баланса автомобиля

Значения частот вращения ne , [об/мин]

Va - скорость автомобиля, [км/ ч]

Me - момент НЕТТО, [Н/м]

Fк - сила тяги на колесах, [Н]

Далее определяют силы сопротивления качению колес автомобиля по дорожному покрытию используя выражение:

где: ma - для условий данной курсовой работы, это масса полностью загруженного автомобиля, выбирается в соответствии с выданным заданием из таблицы 8.4 и равна 2040 [кг] ;

g = 9,81 - ускорение свободного падения, [м/с2];

f - коэффициент сопротивления качению автомобильного колеса.

Величина коэффициента сопротивления качению колеса - f, зависит от скорости автомобиля. Для его определения используют выражение, предложенное Б.С. Фалькевичем:

где: f 0 = 0,018- коэффициент сопротивления качению колес автомобиля по асфальтобетону;

f 0 = 0,03 - коэффициент сопротивления качению колес автомобиля по грунтовой дороге.

Для расчета действующей на автомобиль силы сопротивления воздуха воспользуемся выражением вида:

где: Кв - коэффициент обтекаемости формы автомобиля,

Sx - площадь Миделя - площадь проекции автомобиля на плоскость перпендикулярную продольной оси, [м2].

При известном значении безразмерного коэффициента аэродинамического сопротивления Сх= 0,42 можно легко определить значение коэффициента обтекаемости Кв по выражению, предложенному академиком Е.А. Чудаковым:

Кв = 0,5 / Сх / в, [кг/м3] (2.9)

где: в = 1,225 , [кг/м3] - плотность воздуха.

Кв = 0,5 / 0,42 / 1,225 = 0,257 [кг/м3]

Для нахождения площади Миделя автомобиля Sx воспользуемся выражением:

- для легковых автомобилей - Sx = 0,78 / Ва / Н, [м2];

где: Ва наибольшая ширина и Н - высота автомобиля равная 1,61 [м];

В - колея передних колес автомобиля ,выбирается в соответствии с выданным заданием из таблицы 8.4. и равна1,47 [м]

Sx = 0,78 / 1,47 / 1,61 =1,846 [м2];

Графики суммарных сил сопротивления движению, строятся для случаев разгона автомобиля с полной нагрузкой для 2-х типов дорог (строки № 6 и 7 таблицы 2.5).Рассчитанные значения сил сопротивления движению заносят в таблицу 2.5.

Значение максимального значения скорости - Va max выбирают таким, чтобы оно было примерно на 10% больше наибольшего значения скорости, определенного для высшей передачи и находящегося в строке №1 таблицы 2.1..

Va max=160,1+ 10% = 180 [км/ ч]

График тягового баланса строят на основе данных, таблиц 2.1 , 2.2. ,2.3., 2.4.,2.5., На графике тягового баланса наносятся линии, показывающие предельные величины сил сцепления ведущих колес, полностью загруженного автомобиля с дорогой, при следующих значениях коэффициента сцепления:

Значения предельных сил сцепления ведущих колес автомобиля с дорогой определяются по формуле:

Fсц = mк / g / , [Н] (2.10)

где: mк - масса автомобиля, приходящаяся на его ведущие колеса.

Таблица 2.5 Значения предельных сил сцепления ведущих колес автомобиля с дорогой

Графики сил тяги на колесах автомобиля - Fк i = f (Va) строят для всех ступеней - i в основной коробке передач.

Расчет сил тяги на колесах для каждой передачи - Fк i производится по формуле:

где: ТР - коэффициент полезного действия трансмиссии;

UТР - передаточное число трансмиссии;

rк - радиус качения колеса, [м].

UТР = UКПП / UРК / UГП (2.2)

где : UКПП - передаточное число коробки перемены передач;

UРК - передаточное число раздаточной коробки или делителя;

UГП - передаточное число главной передачи.

Значения: UКПП , UГП берем из таблицы 8.4 методического пособия.

1 передача: UТР1 =3,5 · 4,1 =14,35 ;
2 передача: UТР2=2,26 ·4,1 = 9,266 ;
3 передача : UТР3=1,45 · 4,1 = 5,945 ;
4 передача : UТР4=1 · 4,1 = 4,1.

Радиус качения колеса с радиальной шиной:

rк = 1,04 / rстат = 1,04 · 0,31 = 0,32 [м] ;

Для упрощения расчетов определим КПД трансмиссии с учетом потерь на трение:

тр = 0,98К /0,97L/ 0,99M (2.4)

L - число пар конических или гипоидных шестерен равной для заданного автомобиля Газ 3110 Волга;

M - число карданных шарниров.

1 передача :тр1=0,98^2* 0,97*0.99^2=0,91
2 передача: :тр1=0,98^2* 0,97*0.99^2=0,91,
3 передача: :тр1=0,98^2* 0,97*0.99^2=0,91
4 передача: :тр1=1* 0,97*0.99^2=0.95

Таблица 2.1 Значения силы тяги на колесах и скорости автомобиля ГАЗ 3110“Волга” на 1-ой передаче

Параметры тягового баланса автомобиля

Значения частот вращения ne , [об/мин]

Va - скорость автомобиля, [км/ ч]

Me - момент НЕТТО, [Н/м]

Fк - сила тяги на колесах, [Н]

Таблица 2.2 Значения силы тяги на колесах и скорости автомобиля ГАЗ 3110“Волга” на 2-ой передаче

Параметры тягового баланса автомобиля

Значения частот вращения ne , [об/мин]

Va - скорость автомобиля, [км/ ч]

Me - момент НЕТТО, [Н/м]

Fк - сила тяги на колесах, [Н]

Таблица 2.3 Значения силы тяги на колесах и скорости автомобиля ГАЗ 3110“Волга” на 3-ей передаче

Параметры тягового баланса автомобиля

Значения частот вращения ne , [об/мин]

Va - скорость автомобиля, [км/ ч]

Me - момент НЕТТО, [Н/м]

Fк - сила тяги на колесах, [Н]

Таблица 2.4 Значения силы тяги на колесах и скорости автомобиля ГАЗ 3110“Волга” на 4-ой передаче

Параметры тягового баланса автомобиля

Значения частот вращения ne , [об/мин]

Va - скорость автомобиля, [км/ ч]

Me - момент НЕТТО, [Н/м]

Fк - сила тяги на колесах, [Н]

Далее определяют силы сопротивления качению колес автомобиля по дорожному покрытию используя выражение:

g = 9,81 - ускорение свободного падения, [м/с2];

f - коэффициент сопротивления качению автомобильного колеса.

где: f 0 = 0,018- коэффициент сопротивления качению колес автомобиля по асфальтобетону;

f 0 = 0,03 - коэффициент сопротивления качению колес автомобиля по грунтовой дороге.

Для расчета действующей на автомобиль силы сопротивления воздуха воспользуемся выражением вида:

где: Кв - коэффициент обтекаемости формы автомобиля,

Sx - площадь Миделя - площадь проекции автомобиля на плоскость перпендикулярную продольной оси, [м2].

Кв = 0,5 / Сх / в, [кг/м3] (2.9)

где: в = 1,225 , [кг/м3] - плотность воздуха.

Кв = 0,5 / 0,42 / 1,225 = 0,257 [кг/м3]

Для нахождения площади Миделя автомобиля Sx воспользуемся выражением:

- для легковых автомобилей - Sx = 0,78 / Ва / Н, [м2];

где: Ва наибольшая ширина и Н - высота автомобиля равная 1,61 [м];

В - колея передних колес автомобиля ,выбирается в соответствии с выданным заданием из таблицы 8.4. и равна1,47 [м]

Sx = 0,78 / 1,47 / 1,61 =1,846 [м2];

Va max=160,1+ 10% = 180 [км/ ч]

Значения предельных сил сцепления ведущих колес автомобиля с дорогой определяются по формуле:

Fсц = mк / g / , [Н] (2.10)

где: mк - масса автомобиля, приходящаяся на его ведущие колеса.

Таблица 2.5 Значения предельных сил сцепления ведущих колес автомобиля с дорогой

Читайте также: