Мощностной баланс автомобиля

Графиком мощностного баланса автомобиля называют график, имеющий кривые мощности, подводимой к ведущим колесам на передачах, и кривые мощности, затрачиваемой на преодоление сопротивления качению и сопротивления воздуха, в зависимости от скорости движения.

Мощность, подводимую к ведущим колесам автомобиля ( ), определят по формуле:

                                                                  (26)

Эффективную мощность ( ) принимают по внешней скоростной характеристике двигателя, причем частоту вращения коленчатого вала заменяют для каждой передачи соответствующей скоростью движения автомобиля.

Мощность, необходимую для преодоления сопротивления дороги ( ) вычисляют по формуле:

                                                         (27)

где: - суммарная сала сопротивления дороги, кН;

    - скорость движения автомобиля, км/ч.

Мощность, необходимую для преодоления сопротивления воздуха ( ) находят по формуле:

                                                    (28)        

где: - сила сопротивления, воздуха определяемая по

          формуле (11), кН.

При подсчете мощности, подводимой к ведущим колесам автомобиля ( ), используют табл. 2, а значение к.п.д. трансмиссии ( ) принимают таким же, что и при выполнении предыдущих раздела курсового проекта.

Скорости движения автомобиля при соответствующих значениях мощностей ( , )  и частоте вращения ( ). Коленчатого вала берут из табл.2.

Силы и  для подсчета мощностей (  и ) следует взять из табл. 4. Расчет сил сопротивления проводился в разделе курсового проекта для значений скоростей движения на высшей передаче, поэтому и значения мощностей ( , , + ) при расчете и построении графика мощностного баланса надо относить к значениям скоростей на высшей передаче. Результаты расчета мощностного баланса сводят в табл. 1.

Таблица 10 - Результаты расчета графика мощностного

                 баланса автомобиля

По данным табл. 10 на рис. 7 построены кривые   и на передачах, кривая  и кривая + .

Из рис. 7 следует, что при любой скорости, например при  отрезок cd, определяет мощность затрачиваемую на преодоление потерь в трансмиссии, а отрезок aв - мощность, затрачиваемую на преодоление сопротивлении дороги и воздуха. Отрезок вс определяет запас мощности , который может быть использован на преодоление повышенного сопротивления дороги (подъем, тяжелый участок дороги), разгон автомобиля или буксировку прицепа.

Точка пересечения кривой  с кривой +  определяет максимальное значение скорости движения ( ) при заданном коэффициенте (ψ) суммарного сопротивления дороги.

 Рисунок 7 - График мощностного баланса автомобиля

 2.8 Определение тормозного и остановочного пути автомобиля

Теоретический минимальный тормозной путь до остановки автомобиля ( ), имеющего тормозные механизмы на всех колесах, определяют по формуле:

                                                           (29)

где: - скорость движения автомобиля в начале торможения, км/ч;

φ - коэффициент сцепления шин с дорогой.

Остановочный путь автомобиля ( , м ) определяют по формуле:

                                                  (30)

где: - время реакции водителя, с;  

     - время срабатывания тормозов, т.е. период времени от начала

       торможения до момента времени, в который тор­мозная сила

       достигает наибольшей величины, с;

- коэффициент эффективности торможения.

В течение времени   водитель оценивает обстановку, принимает решение, совершает движения для подготовки к нажатию на педаль тормоза. Это время зависит от опыта, индивидуальных особен­ностей водителя и его усталости. Время ( ) реакции водителя колеблется от 0,4 до 1,2 с.

Коэффициент эффективности торможения ( ) учитывает несоответствие тормозных усилий на колесах приходящемуся на них сцепному весу. Он зависит от конструкции и технического состояния тормозной системы и величины полезной нагрузки.

По формулам (29) и (30) подсчитывают минимальный тормозной (S_T) и остановочный (S₀) пути автомобиля. При расчетах принимают:  = 10, 20, 30 км/ч и т.д. до максимальной φ=0,6;  = 0,8 с. Наибольшее значение начальной скорости торможения автомобиля определяется величиной максимальной скорости  по эксплуатационно-технической характеристике автомобиля. Значение времени срабатывания тормозов ( ) можно принять 0.2 с (гидравлический привод тормозов) или 0.6 с (пневматический привод), а коэффициент ( ) принимают равным 1.1 - 1.2 - для легковых автомобилей и 1.3 - 1.4 - для грузовых автомобилей и автобусов. Результаты расчета сводят в табл. 11.

На рис.8 приведены две кривые, соответствующие S_T и S₀ автомобиля.

Таблица 11 - Результаты подсчета тормозного и остановочного

                  путей автомобиля

	10	20	30	40	50	60	70	80	90	100	110	120	130

Рисунок 8 - График тормозного и остановочного путей автомобилей