2. Построение графика силового баланса автомобиля.

   1. Определение тяговой силы, P_т=f(V).

Cила, обеспечивающая движение автомобиля – тяговая сила, находится для каждой передачи по формуле 7:

Pⁱ_т = (Mⁱ_k*Uⁱ_тр*ηⁱ_тр)/r_k; (7)

где Mⁱ_k – момент соответствующий M_i из таблицы ВСХ;

Uⁱ_тр – передаточное число трансмиссии на i-той передаче,

Uⁱ_тр = U_гп*Uⁱ_кп;

U_гп – передаточное число главной передачи;

Uⁱ_кп – передаточное число коробки передач на i-той передаче;

ηⁱ_тр – КПД трансмиссии на i-той передаче;

r_k – кинематический радиус колеса.

Расстояние от оси колеса до опорной поверхности, замеренное у неподвижного колеса, называется статическим радиусом r_ст.

Расстояние от оси колеса до опорной поверхности, замеренное при качении колеса называется динамическим радиусом.

При качении колеса по твердой опорной поверхности с малой скоростью статический и динамический радиусы его практически одинаковы. Поэтому, при приближенных расчетах динамический радиус принимают равным статическому.

Статический радиус колеса при известных конструктивных параметрах шин находим по формуле 8:

r_ст = 0,5*d+B*λ_см*∆; (8)

где d – внутренний диаметр, мм;

В – ширина профиля, мм;

λ_см – коэффициент смятия шин (для л./а.=0,8 – 0,95);

∆ - отношение высоты профиля к ширине (H/B для л./а.=0,7).

r_ст = 0,5*0,381+0,195*0,8*0.65 = 0,29 м.

Радиальная шина имеет смешенное миллиметрово-дюймовое обозначение. Например, маркировка 195/65R15 обозначает:

195 – условная ширина профиля шины (B), мм;

65 – отношение высоты профиля (H) к ее ширине (B),%;

«R» - обозначение радиальной шины;

15 – посадочный диаметр, дюйм.

При приближенных расчетах кинематический радиус колеса по формуле 9:

r_к = r_ст*δ; (9)

где δ – коэффициент деформации шины (для л./а.=1,05).

r_к = 0,300*1,05 = 0,306 м.

Рассчитываем передаточное число на каждой передачи по формуле 10:

Uⁱ_тр = U_гп*Uⁱ_кп; (10)

Результаты расчетов приведены в таблице 3:

Таблица 3. Результаты расчетов передаточного числа на каждой передаче

№ передачи	Uгп	U^iкп	U^iтр
1	4,533	3,46	14,88
2	4,533	1,96	8,43
3	4,533	1,28	5,50
4	4,533	0,98	4,21
5	4,533	0,81	3,48

Рассчитываем Pⁱ_т по формуле 7 на каждой передаче.

Для расчетов используем данные из таблицы 4:

Таблица 4. Дополнительные данные для расчетов

№ передачи	U^iтр	η^iтр	rк
1	14,88	0,93	0,306
2	8,43	0,94	0,306
3	5,50	0,95	0,306
4	4,21	0,96	0,306
5	3,48	0,97	0,306

Результаты расчетов Pⁱ_т приведены в таблице 5:

Таблица 5. Результаты расчетов тяговой силы

Мк, Н*м	Рт, Н
	1передача	2 передача	3 передача	4 передача	5 передача
95,77	4323,3	2475,4	1633,8	1264,0	1055,6
101,61	4587,2	2626,5	1733,5	1341,2	1120,1
107,06	4833,0	2767,2	1826,4	1413,0	1180,1
112,10	5060,5	2897,5	1912,4	1479,6	1235,6
116,73	5269,8	3017,3	1991,5	1540,8	1286,8
120,97	5461,0	3126,8	2063,7	1596,6	1333,4
124,80	5633,9	3225,8	2129,0	1647,2	1375,6
128,22	5788,6	3314,4	2187,5	1692,4	1413,4
131,25	5925,2	3392,5	2239,1	1732,4	1446,8
133,87	6043,5	3460,3	2283,8	1767,0	1475,7
136,09	6143,6	3517,6	2321,7	1796,2	1500,1
137,90	6225,5	3564,5	2352,6	1820,2	1520,1
139,31	6289,2	3601,0	2376,7	1838,8	1535,7
140,32	6334,7	3627,0	2393,9	1852,1	1546,8
140,93	6362,0	3642,7	2404,2	1860,1	1553,4
141	6371,1	3647,9	2407,6	1862,8	1555,7
140,93	6362,0	3642,7	2404,2	1860,1	1553,4
140,32	6334,7	3627,0	2393,9	1852,1	1546,8
139,31	6289,2	3601,0	2376,7	1838,8	1535,7
137,90	6225,5	3564,5	2352,6	1820,2	1520,1
136,09	6143,6	3517,6	2321,7	1796,2	1500,1
133,87	6043,5	3460,3	2283,8	1767,0	1475,7
131,25	5925,2	3392,5	2239,1	1732,4	1446,8
128,22	5788,6	3314,4	2187,5	1692,4	1413,4
124,80	5633,9	3225,8	2129,0	1647,2	1375,6
120,97	5461,0	3126,8	2063,7	1596,6	1333,4

Определяем интервалы скоростей движения автомобиля по формуле 11:

V_a = 0,377*n_дв/Uⁱ_тр*r_к; км/ч. (11)

Результаты расчетов интервалов скоростей движения автомобиля приведены в таблице 6:

Таблица 6. Результаты расчетов интервалов скоростей

nдв, об/мин	Va, км/ч
	1передача	2 передача	3 передача	4 передача	5 передача
1000	7,77	13,71	20,99	27,42	33,18
1200	9,32	16,45	25,19	32,90	39,81
1400	10,87	19,19	29,39	38,39	46,45
1600	12,43	21,94	33,59	43,87	53,08
1800	13,98	24,68	37,79	49,36	59,72
2000	15,53	27,42	41,99	54,84	66,35
2200	17,09	30,16	46,19	60,32	72,99
2400	18,64	32,90	50,38	65,81	79,62
2600	20,19	35,65	54,58	71,29	86,26
2800	21,75	38,39	58,78	76,78	92,89
3000	23,30	41,13	62,98	82,26	99,53
3200	24,85	43,87	67,18	87,74	106,16
3400	26,41	46,61	71,38	93,23	112,80
3600	27,96	49,36	75,58	98,71	119,43
3800	29,51	52,10	79,78	104,20	126,07
4000	31,07	54,84	83,97	109,68	132,70
4200	32,62	57,58	88,17	115,16	139,34
4400	34,17	60,32	92,37	120,65	145,97
4600	35,73	63,07	96,57	126,13	152,61
4800	37,28	65,81	100,77	131,62	159,24
5000	38,83	68,55	104,97	137,10	165,88
5200	40,39	71,29	109,17	142,58	172,51
5400	41,94	74,03	113,37	148,07	179,15
5600	43,49	76,78	117,56	153,55	185,78
5800	45,05	79,52	121,76	159,04	192,42
6000	46,60	82,26	125,96	164,52	199,05

Строим график тяговой силы по полученным табличным данным.

Рисунок 2. Сила тяги автомобиля