Тяговый расчет автомобиля

Задача тягового расчета состоит в определении характеристик и параметров двигателя и трансмиссии, обеспечивающих эксплуатационные свойства и технико-экономические показатели автомобиля в соответствии с требуемым техническим заданием на его проектирование.

В задание на проектирование обычно включается подъем, который должен преодолеть автомобиль на высшей передаче α_max, максимальная скорость автомобиляv_maxна горизонтальной дороге, максимальный подъем, который должен преодолеть автомобиль на первой передачеα_1max. Указанные показатели относятся к дороге с твердым покрытием (f₀= 0,015…0,02).

Исходными данными тягового расчета являются также массовые (весовые) параметры автомобиля, размеры шин, КПД трансмиссии, лобовая площадь автомобиля и коэффициент сопротивления воздуха. Ряд параметров и характеристик оцениваются с учетом данных технического задания и анализа данных автомобилей, близких по назначению к проектируемому.

Выбор двигателя

В качестве автомобильных двигателей выбирают бензиновый ДВС или дизель. Дизели в основном применяются на грузовых автомобилях и автобусах, а также на ряде легковых автомобилей. Это объясняется более высокой топливной экономичностью дизелей в сравнении с бензиновыми двигателями и более низкой стоимостью дизельного топлива.

Важнейший параметр двигателя – мощность. При повышении мощности двигателя улучшаются тягово-динамические качества автомобиля, увеличивается его средняя и максимальная скорость. Но при этом повышается масса и размеры двигателя, его стоимость, и, как правило, снижается экономичность. Эффективную мощность двигателя рассчитывают из условий достижения автомобилем максимальной скорости при установившемся движении по формуле:

N_е= ,

или в развернутом виде:

,

где ψ = f +sinαиv_max– коэффициент дорожного сопротивления и максимальная скорость автомобиля соответственно;

G = m_ag - полный вес автомобиля (Н);

g = 9,81 м/с - ускорение свободного падения.

k_wF– фактор обтекаемости, определяют по данным задания;

η_ТР – механический КПД трансмиссии.

При проектировании грузовых автомобилей коэффициент дорожного сопротивления задают: ψ = 0,025…0,035. Для легковых автомобилей коэффициент дорожного сопротивления назначают равным величине коэффициента качения f при максималь­ной скорости, то есть, полагая при этом, что максимальная скорость развивается только на горизон­тальной дороге.

У дизеля его мощность при максимальной скорости автомобиля N_v совпадает с N_max, а у бензинового или газового двигателя ω_mах и ω_N, как правило, не совпадают (рис. 3).

Максимальную мощность двигателя находят в зависимости от его типа по формуле:

где a, b и с - эмпирические коэффициенты, приведенные в табл. 2.2;

λ = ω_mах / ω_N.