Розрахунок тягового балансу автомобіля

2.1.4.1 Сила тяги на ведучих колесах

, Н                                                       (2.5)

де - ефективний крутний момент двигуна, Нм;

- передавальне число поточного значення передачі в коробці передач ;

- передавальне число головної передачі

r –радіус кочення колеса, м ;

- ККД трансмісії

Розраховуємо силу тяги в усьому діапазоні частот обертання колінчастого вала двигуна на всіх передачах в коробці передач. Результати розрахунків зводяться у таблицю

Частота обертання колінчастого вала двигуна, об/хв	Ефективний крутний момент двигуна, Нм	1 передача		2 передача		3 передача		4 передача		5 передача
		, Н	, м/с	, Н	, м/с	, Н	, м/с	, Н	, м/с	, Н	, м/с
1000	86,408	3930	2,117	2108	3,948	1467	5,67	1017	8,18	847	9,82
1500	90,133	4099	3,176	2198	5,922	1530	8,51	1061	12,3	884	14,7
2000	92,368	4201	4,235	2253	7,896	1568	11,4	1087	16,4	906	19,6
2500	93,113	4235	5,293	2271	9,870	1580	14,2	1096	20,5	913	24,6
3000	92,368	4201	6,352	2253	11,84	1568	17,0	1087	24,5	906	29,5
3500	90,133	4099	7,411	2198	13,82	1530	19,9	1061	28,6	884	34,4
4000	86,408	3930	8,469	2108	15,79	1467	22,7	1017	32,7	847	39,3
4500	81,194	3693	9,528	1980	17,77	1378	25,5	956	36,8	796	44,2
5000	74,490	3388	10,59	1817	19,74	1264	28,4	877	40,9	730	49,1
5500	66,296	3015	11,65	1617	21,71	1125	31,2	780	45,0	650	54,0

Таблиця 2.5 Значення сили тяги та швидкості автомобіля на різних передачах в І варіанті комплектації           

Частота обертання колінчастого вала двигуна, об/хв	Ефективний крутний момент двигуна, Нм	1 передача		2 передача		3 передача		4 передача		5 передача
		, Н	, м/с	, Н	, м/с	, Н	, м/с	, Н	, м/с	, Н	, м/с
1000	86,408	3321	2,51	2211	3,76	1539	5,41	1067	7,80	783	10,63
1500	90,133	3464	3,76	2307	5,64	1605	8,11	1113	11,70	816	15,95
2000	92,368	3550	5,01	2364	7,52	1645	10,81	1141	15,59	836	21,27
2500	93,113	3578	6,26	2383	9,41	1658	13,52	1150	19,49	843	26,58
3000	92,368	3550	7,52	2364	11,29	1645	16,22	1141	23,39	836	31,90
3500	90,133	3464	8,77	2307	13,17	1605	18,92	1113	27,29	816	37,22
4000	86,408	3321	10,02	2211	15,05	1539	21,63	1067	31,19	783	42,53
4500	81,194	3120	11,28	2078	16,93	1446	24,33	1003	35,09	735	47,85
5000	74,490	2863	12,53	1906	18,81	1327	27,03	920	38,98	675	53,16
5500	66,296	2548	13,78	1697	20,69	1181	29,74	819	42,88	600	58,48

Таблиця 2.6 Значення сили тяги та швидкості автомобіля на різних передачах в ІІ варіанті комплектації 

2.1.4.2 Сила пору дороги

 , Н                                                 (2.6)

де - повна вага автомобіля, Н

, Н                                                                        (2.7)

де - повна маса автомобіля, кг;

- прискорення вільного падіння, = 9.81  [2];

- коефіцієнт опору кочення;

Для сухого асфальтобетонного покриття = 0.014-0.018. [2]

Приймається = 0.014

- швидкість автомобіля на вищій передачі, м/с

2.1.4.3 Сила опору повітря

, Н                                                                              (2.8)

де k –коефіцієнт опору повітря, ;

k = 0.24 [1]

F – площина лобового опору автомобіля, ;

, Н                                                                          (2.9)

де  - найбільша ширина автомобіля, м;

= 1.68 м [1]

- найбільша висота автомобіля, м;

= 1.42 м [1]

- швидкість автомобіля на вищій передачі, м/с

2.1.4.4 Сумарна сила опору руху автомобіля

, Н                                                                    (2.10)

де - сила опору дороги, Н;

- сила опору повітря, Н

Розраховуємо сили опору дороги, повітря та сумарну силу опору. Результати зводимо у таблицю.

Таблиця 2.7          Значення сил опору під час руху автомобіля                                         

Швидкість автомобіля , м/с	10,63	15,95	21,27	26,58	31,90	37,22	42,5	47,85	53,16	58,48	10,6
Сила опору дороги , Н	225,2	245,0	272,6	308,1	351,5	402,8	462,	529,1	604,1	687,0	225
Сила опору повітря , Н	50,49	113,6	201,9	315,6	454,4	618,5	809	1022,4	1262,3	1527,3	50,5
Сумарна сила опору руху , Н	275,7	358,6	474,6	623,7	805,9	1021,3	1270	1551,6	1866,4	2214,3	276

По результатам розрахунків будуємо залежність сили тяги та сил опору руху від швидкості автомобіля на всіх передачах. Максимальна швидкість досягається в обох випадках на четвертій передачі. Причому, в І варіанті комплектації ця швидкість складає 36.05 м/с, ав ІІ варіанті – 36.4 м/с. Тобто зростання максимальної швидкості руху несуттєве.

Динамічний фактор автомобіля

,                                                                          (2.11)

де - сила тяги на ведучих колесах, Н;

- сила опору повітря, Н;

- повна вага автомобіля, Н

       Розраховуємо значення динамічного фактору в усьому діапазоні обертів колінчастого вала двигуна на всіх передачах в коробці передач. Результати розрахунків зводимо у таблицю.

Таблиця 2.8 Значення динамічного фактору автомобіля в І варіанті комплектації                       

1 передача					2 передача								3 передача
м/с	Н	Н			м/с		Н		Н				м/с		Н	Н
2,12	3930	2,00	0,263		3,948		2108		6,961		0,1404		5,67		1467	14,374	0,0971
3,18	4099	4,50	0,274		5,922		2198		15,662		0,1459		8,51		1530	32,341	0,1001
4,23	4201	8,01	0,280		7,896		2253		27,844		0,1487		11,35		1568	57,495	0,1010
5,29	4235	12,51	0,282		9,870		2271		43,506		0,1489		14,18		1580	89,837	0,0996
6,35	4201	18,02	0,280		11,844		2253		62,648		0,1464		17,02		1568	129,365	0,0961
7,41	4099	24,53	0,272		13,818		2198		85,271		0,1412		19,86		1530	176,080	0,0905
8,47	3930	32,03	0,261		15,792		2108		111,374		0,1334		22,69		1467	229,982	0,0827
9,53	3693	40,54	0,244		17,766		1980		140,958		0,1230		25,53		1378	291,071	0,0727
10,59	3388	50,05	0,223		19,740		1817		174,022		0,1098		28,37		1264	359,347	0,0784
11,65	3015	60,56	0,197		21,714		1617		210,567		0,0940		31,20		1125	434,810	0,0632
4 передача						5 передача
м/с	Н	Н				м/с		Н		Н
8,18	1017	29,892		0,0660		9,82		847		43,063		0,0538
12,27	1061	67,257		0,0664		14,73		884		96,891		0,0526
16,36	1087	119,568		0,0647		19,64		906		172,251		0,0490
20,45	1096	186,825		0,0608		24,55		913		269,142		0,0430
24,54	1087	269,028		0,0547		29,46		906		387,564		0,0346
28,63	1061	366,176		0,0464		34,37		884		527,518		0,0238
32,73	1017	478,271		0,0360		39,28		847		689,003		0,0106
36,82	956	605,312		0,0234		44,19		796		872,020		-0,0051
40,91	877	747,299		0,0087		49,10		730		1076,568		-0,0231
45,00	780	904,231		-0,0083		54,01		650		1302,647		-0,0436

Таблиця 2.9 Значення динамічного фактору автомобіля в ІІ варіанті комплектації                      

1 передача					2 передача								3 передача
м/с	Н	Н			м/с		Н		Н				м/с		Н	Н
2,51	3321	2,804	0,2218		3,76		2211		6,322		0,1474		5,41		1539	13,054	0,1020
3,76	3464	6,309	0,2311		5,64		2307		14,224		0,1532		8,11		1605	29,372	0,1053
5,01	3550	11,216	0,2365		7,52		2364		25,287		0,1563		10,81		1645	52,217	0,1065
6,26	3578	17,525	0,2380		9,41		2383		39,511		0,1567		13,52		1658	81,589	0,1054
7,52	3550	25,235	0,2356		11,29		2364		56,896		0,1542		16,22		1645	117,487	0,1021
8,77	3464	34,348	0,2292		13,17		2307		77,442		0,1490		18,92		1605	159,913	0,0966
10,02	3321	44,863	0,2190		15,05		2211		101,148		0,1411		21,63		1539	208,867	0,0889
11,28	3120	56,779	0,2048		16,93		2078		128,016		0,1303		24,33		1446	264,347	0,0790
12,53	2863	70,098	0,1867		18,81		1906		158,045		0,1169		27,03		1327	326,354	0,0669
13,78	2548	84,819	0,1646		20,69		1697		191,234		0,1006		29,74		1181	394,888	0,0525
4 передача						5 передача
м/с	Н	Н				м/с		Н		Н
7,80	1067	27,147		0,0695		10,63		783		50,49		0,0489
11,70	1113	61,082		0,0703		15,95		816		113,60		0,0470
15,59	1141	108,590		0,0690		21,27		836		201,96		0,0424
19,49	1150	169,672		0,0655		26,58		843		315,57		0,0353
23,39	1141	244,327		0,0599		31,90		836		454,42		0,0255
27,29	1113	332,557		0,0522		37,22		816		618,51		0,0132
31,19	1067	434,360		0,0423		42,53		783		807,85		-0,0017
35,09	1003	549,736		0,0303		47,85		735		1022,43		-0,0192
38,98	920	678,687		0,0161		53,16		675		1262,26		-0,0393
42,88	819	821,211		-0,0002		58,48		600		1527,34		-0,0620

Характеристики розгону автомобіля