Вопрос 21. Методы решения уравнений силового и мощностного балансов.

Эти уравнения относятся к дифференциальным с переменной V и её производной j . Они не линейны, поскольку содержат члены нелинейно зависящие от V (Р , N , Р , N ).

В некоторых случаях (определение, максимальной скорости, максимального подъема, максимального ускорения) j считается либо заданным (j = 0), либо искомой величиной. Тогда эти уравнения превращаются в алгебраические.

В целом, уравнения силового и мощностного балансов могут быть решены либо графическими, либо аналитическими методами.

К достоинствам графических методов относят возможность использования в качестве входного документа ВСХ и большую наглядность расчета. А недостаткам этих методов относят громоздкость и невозможность расчета характеристик движения на достаточно длинном участке дороги.

Явным преимуществом аналитических методов является возможность применения ВТ. А как небольшой минус данных методов следует отметить отсутствия точных аналитических выражений для ВСХ двигателей.

Использование аналитических методов обусловлено наличием достаточно точных математических зависимостей для нахождения всех составляющих силового или мощностного балансов.

Решая эти уравнения относительно j можно исследовать разгон АТС. Принимая j = 0 можно находить максимальную скорость. А при j = 0 и f = const можно рассчитать максимальный подъем. Современное программное обеспечение позволяет проводить с достаточной точностью расчеты любых параметров движения на достаточно протяженных участках дорог различного профиля и покрытия.

Вопрос 22. Графики силового и мощностного балансов.

Графическое изображение зависимости сил, входящих в уравнение силового баланса от скорости движения называют графиком силового баланса (см. рис. 4).

Рис. 4 – Тяговая характеристика автомобиля.

При помощи его можно определить любую из величин в правой части, если все остальные известны. Рассчитать силу тяги на колесах, силы сопротивления качению, сопротивления подъему и силу сопротивления воздуха можно достаточно просто, зависимости их описывающие достаточно просты и однозначны.

Поэтому чаще всего приходится находить из графика силового баланса силу сопротивления разгону в заданных условиях движения при заданной скорости.

Исходной является ВСХ двигателя, хотя в принципе возможно применение этой же методике и при частичных характеристиках.

Вместе с тем разница между силой тяги на колесах и силами сопротивления дороги и воздуха может быть использована не только на разгон, но и на преодоление дорожного сопротивления, для буксирования прицепа, поэтому эту разницу принято называть запасом силы тяги Р .

В свою очередь графическое изображение зависимости мощностей, входящих в уравнение мощностного баланса от скорости движения называют графиком мощностного баланса (см. рис.5).

Рис. 5 –График мощностного баланса автомобиля

Здесь также рассматривается величина запаса мощности, представляющая собой разность между тяговой мощностью при работе двигателя на ВСХ (полная подача топлива) и суммой сил сопротивления движению, входящих в правую часть равенства.