2.4. Динамический паспорт автомобиля
При эксплуатации автомобиля его грузоподъемность (масса перевозимого груза) изменяется в широких пределах. Чтобы не пересчитывать динамическую характеристику при каждом изменении нагрузки, используют номограмму, приведенную на рис. 8. Для построения номограммы, ось абсцисс динамической характеристики Dп, соответствующей весу автомобиля с полной нагрузкой, продолжают влево и откладывают на ней отрезок произвольной длины. Правая граница этого отрезка (точка О) соответствует 100 % нагрузке автомобиля, а левая (точка О') соответствует только весу снаряженного автомобиля с водителем G0 (нагрузка 0 %). Через точку О' проводят вторую ось ординат О'D0 параллельно оси ОDп.
Если для автомобиля с полной нагрузкой Gп динамический фактор равен Dп, то значение динамического фактора для автомобиля весом G0 равно
.
Следовательно, масштаб для оси ординат О'D0 равен масштабу оси ординат ОDп, умноженному на коэффициент G/Gп. Соединяя равные значения динамического фактора на осях О'D0 и ОDп отрезками, получаем номограмму, которая позволяет оценить скоростные свойства автомобиля при неполном использовании его грузоподъемности.
Рис. 8. Динамический паспорт автомобиля
Другой характеристикой тяговых возможностей автомобиля является график контроля буксования, который строится в следующей последовательности. Для различных коэффициентов сцепления шин с дорогой определяют динамические факторы по сцеплению, соответствующие весам автомобиля Gп и G0. Варьирование величины коэффициента производится в интервале его практически возможных значений. На рис. 8 значение коэффициента сцепления шин с дорогой варьировалось от = 0,1 до = 0,9 с шагом = 0,1. Вычисленные значения динамических факторов откладывают по осям О'D0 и ОDп и соединяют полученные точки отрезками (пунктирные линии на рис. 8).
Совокупность динамической характеристики, номограммы нагрузок и графика контроля буксования, представленную на рис. 8, называют динамическим паспортом автомобиля.
Динамический паспорт позволяет решать ряд задач по исследованию тяговых возможностей автомобиля с учетом коэффициента дорожного сопротивления, нагрузки автомобиля и коэффициента сцепления шин с дорогой. Например, можно определить: минимальные значения коэффициентов сцепления шин с дорогой при движении с заданными нагрузками и коэффициентами дорожного сопротивления; максимальные значения коэффициента дорожного сопротивления и скорости движения при известных нагрузке и коэффициенте сцепления шин с полотном дороги или нагрузку и скорость движения при известных величинах коэффициентов дорожного сопротивления и сцепления шин с полотном дороги; значения коэффициентов сцепления шин с дорогой, позволяющие двигаться автомобилю с заданной скоростью и нагрузкой.
Рассмотрим два примера решения задач при помощи динамического паспорта автомобиля.
Пример 1. Заданы процент нагрузки автомобиля Н1 = 40 % и коэффициент сцепления шин с полотном дороги 1 = 0,7. Требуется определить максимальные значения коэффициента дорожного сопротивления и скорости, при которых возможно движение.
Для решения задачи через точку А1, соответствующую нагрузке Н1 = 40 %, проводят до пересечения со штриховым отрезком, соответствующим значению 1 = 0,7 (точка В1). Затем через точку В1 проводят горизонталь до пересечения с кривой динамического фактора (точка С1). Перпендикуляр, опущенный из точки С1 на ось абсцисс, позволяет определить максимальную скорость движения автомобиля Vmax = 20 м/с. Положение точки В1 на номограмме нагрузок определяет динамический фактор, равный максимальному значению коэффициента дорожного сопротивления = 0,32, при котором возможно движение.
Пример 2. Заданы процент нагрузки автомобиля Н2 = 80 % и скорость движения V2 = 33 м/с. Требуется определить минимальное значение коэффициента сцепления шин с дорогой, необходимое для движения с заданной скоростью и нагрузкой.
При решении данной задачи через точку Е2, соответствующую заданной скорости V2 = 33 м/с, проводят вертикаль до пересечения с кривой динамического фактора (точка С2). Далее проводят горизонталь до пересечения ее в точке В2 с вертикалью заданного процента нагрузки, проведенной из точки А2, соответствующей Н2 = 80 %. Линия, проходящая через точку В2, позволяет определить минимальное значение коэффициента сцепление шин с полотном дороги min = 0,21.