ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО
ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

ДОНСКОЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

ЦЕНТР ДИСТАНЦИОННОГО ОБУЧЕНИЯ

Кафедра «Сервис и техническая эксплуатация автотранспортных средств»

Конструкция, расчет и потребительские свойства автомобилей

РАСЧЕТ МЕХАНИЗМОВ, СИСТЕМ И ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ АВТОМОБИЛЯ

Учебное пособие

8. РАСЧЕТ СИЛ, ДЕЙСТВУЮЩИХ НА АВТОМОБИЛЬ

     В общем случае движения автомобиля со скоростью v при разгоне с ускорением j на подъеме, определяемом углом α, на автомобиль действуют силы, которые можно разделить на три группы (рис.9).

Рис.9. Схема сил, действующих на автомобиль

     К первой группе относятся силы, обеспечивающие движение автомобиля, т.е. тяговые силы P_т на ведущих колесах. Во вторую группу входят силы, направленные против движения автомобиля и являющиеся силами сопротивления движению:
     P_К1 и Р_К2 – силы сопротивления качению передних и задних колес;
     Р_n – сила сопротивления подъему автомобиля;
     Р_в – сила сопротивления воздуха;
     Р_u – сила сопротивления разгону (сила инерции).
     В зоне контакта колес автомобиля с дорогой возникают моменты М_К1 и М_К2 сопротивления качению.
     Третью группу сил составляют нормальные реакции R₁ и R₂ дороги на передние и задние колеса, вызванные составляющей G_n силы веса автомобиля, перпендикулярной плоскости дороги.

8.1. Тяговые силы на ведущих колесах автомобиля

     Развиваемый двигателем крутящий момент М через сцепление, трансмиссию и полуоси передается на ведущие колеса автомобиля. В зоне контакта ведущих колес с дорогой возникают тяговые силы, действующие на автомобиль в направлении его движения.
     Величина тяговой силы может быть подсчитана по выражению

где М_т – крутящий момент на ведущих колесах автомобиля; М – крутящий момент двигателя; i_к – передаточное число коробки передач; i_гп – передаточное число главной передачи; r_к – радиус качения ведущих колес; η – КПД трансмиссии.
     Крутящий момент двигателя может изменяться в зависимости от угловой скорости n вращения коленчатого вала и величины подачи топлива. Наибольшие значения крутящего момента могут быть получены из внешней скоростной характеристики карбюраторного двигателя или регуляторной характеристики дизельного двигателя при полной подаче топлива. Эти характеристики получают путем испытания двигателей в лабораторных условиях на тормозном стенде.
     Расчет крутящего момента двигателя в зависимости от развиваемой мощности N производится по формуле

     Для оценки потерь мощности в трансмиссии служит КПД трансмиссии, который представляет собой отношение мощности N_кол на ведущих колесах к мощности N двигателя:

     Величина КПД трансмиссии в значительной степени зависит от условий ее эксплуатации. С повышением передаточного числа коробки передач увеличивается сила давления и сила трения между зубьями шестерен, что несколько уменьшает КПД. С увеличением скорости вращения шестерен, погруженных в масло, растут гидравлические потери и, соответственно, уменьшается КПД трансмиссии.
     Наиболее существенное влияние на КПД трансмиссии в эксплуатационных условиях оказывает вязкость масла. С уменьшением температуры масла КПД заметно снижается.
     С увеличением передаваемой мощности относительное значение потерь в трансмиссии сокращается, что приводит к повышению КПД.
     Для практических расчетов КПД трансмиссии принимают постоянным. Средние значения КПД трансмиссии отечественных автомобилей находятся в пределах 0,85…0,90.

О ПОСОБИИ            НАЗАД            ВПЕРЕД            СОДЕРЖАНИЕ            СПИСОК ПОСОБИЙ