7. Побудова динамічних характеристик автомобіля

Мета роботи – засвоїти методику побудови і застосування динамічних характеристик автомобіля – звичайних та універсальних.

7.1. Загальні відомості

Відношення вільної сили тяги автомобіля Р_в до його ваги являє собою питому вільну силу тяги, яка характеризує динамічні властивості автомобіля – здатність до швидкого розгону, до подолання підйомів тощо:

. (7.1)

За пропозицією Є.О.Чудакова цю силу називають динамічним фактором автомобіля .

Динамічний фактор є безрозмірністним показником, який вказує, скільки одиниць вільної сили тяги припадає на кожну одиницю ваги автомобіля або, що те ж, яку вільну силу тяги матиме автомобіль у деякій умовній системі одиниць, у якій за одиницю вимірювання сили прийнято вагу даного автомобіля . Наприклад, якщо = 0,2, то це означає, що вільна сила тяги складає 20 % від ваги автомобіля .

Оскільки вільна сила тяги автомобіля залежить від швидкості його руху, то динамічний фактор теж є змінною величиною.

Залежність динамічного фактора від швидкості руху автомобіля називають динамічною характеристикою автомобіля.

Динамічна характеристика може бути побудована для кожного з динамічних факторів – можливого за двигуном або можливого за зчепленням .

7.2. Динамічна характеристика автомобіля, можлива за двигуном

Згідно з виразом (7.1) динамічний фактор чисельно дорівнює вільній силі тяги автомобіля , зменшеній у разів. Це означає, що динамічну характеристику автомобіля можна отримати з тягової характеристики за вільною силою тяги , якщо її шкалу вільної сили тяги замінити шкалою динамічного фактора з у разів меншими числовими значеннями.

Приклад. На рис. 7.1 наведена тягова характеристика (за можливою за двигуном вільною силою тяги ) автомобіля вагою = 20 кН.

Рис. 7.1

Якщо числові значення шкали вільної сили тяги зменшити у разів, тобто у 20 разів, то отримаємо шкалу можливого за двигуном динамічного фактора , внаслідок чого зображена на рис.7.1.тягова характеристика перетвориться у динамічну характеристику, наведену на рис. 7.2.

Рис. 7.2

8. Визначення потужності, потрібної для руху автомобіля на вищій передачі

Мета роботи – ознайомитись із закономірністю прогресуючого зростання потужності, яке спостерігається при підвищенні швидкості руху автомобіля.

Практичний інтерес являє визначення потужності, необхідної для руху автомобіля з різними швидкостями по горизонтальній дорозі і по дорозі з прийнятим у п. 1.15 підйомом.

Потужність, необхідну для руху автомобіля по горизонтальній дорозі, зручно визначати за допомогою таблиці, побудованої за зразком табл. 8.1:

8.1. Потужність, необхідна для руху автомобіля

на вищій передачі по горизонтальній дорозі

Вихідні дані			Результати розрахунку
, м/с	, кН	, кН	, кН	, кВт	, кВт	, кВт
1	2	3	4	5	6	7
9,60	1,84	0,276	2,116	20,31	22,57	–
12,0		0,431	2,271	27,25	30,28	7,7
…		…	…	…	…	…
24,0		1,722	3,562	85,49	94,99	17,0
26,4		2,080	3,920	103,5	115,0	20,0

а) у стовпчику 1 записують значення швидкостей , які автомобіль розвиває на вищій передачі – їх запозичують з четвертого стовпчика табл. 6.1 – див. табл. 8.1 і 6.1 додатка 15;

б) у стовпчику 2 – значення сили опору перекочуванню повністю завантаженого автомобіля по горизонтальній дорозі , обчислені за співвідношенням:

; (8.1)

в) у стовпчику 3 – значення сили опору повітря під час руху автомобіля на вищій передачі, їх запозичують з шостого стовпчика табл. 6.1;

г) у стовпчику 4 – значення сумарної сили опору рухові автомобіля , обчислені за співвідношенням:

; (8.2)

д) у стовпчику 5 – значення потужності на ведучих колесах автомобіля , необхідної для його руху:

; (8.3)

є) у стовпчику 6 – значення потужності двигуна , необхідної для руху автомобіля:

, (8.4)

де – ККД трансмісії автомобіля;

ж) у стовпчику 7 – приріст потужності, необхідної для переходу автомобіля на наступний рівень швидкості. Його визначають як першу різницю значень потужності , розміщених у стовпчику 6. А саме:

▪ від значення , розміщеного у останньому рядку таблиці, віднімають значення , розміщене над ним (у передостанньому рядку), а різницю записують у останньому рядку стовпчика 7 (проти зменшуваного) – див. табл. 8.1 додатка 15;

▪ від значення , розміщеного у передостанньому рядку таблиці, віднімають значення , розміщене над ним, а різницю записують у передостанньому рядку стовпчика 7;

▪  процедуру повторюють до самого верхнього рядка таблиці.

Заповнивши таблицю, аналізують залежність приросту потужності від швидкості руху автомобіля. Наприклад, як свідчить табл. 8.1, збільшення швидкості руху автомобіля по горизонтальній дорозі від 9,60 до 12,0 м/с (на 2,4 м/с, тобто на 8,6 км/год) потребує збільшення потужності двигуна на 7,7 кВт. Але таке ж саме збільшення швидкості, але від 24,0 до 26,4 м/с, потребує збільшення потужності двигуна на 20,0 кВт, тобто майже утричі більше.

Для визначення потужності, необхідної для руху автомобіля по дорозі з підйомом, будують табл. 8.2. Вона відрізняється від табл. 8.1 наступним:

а) стовпчиком 2, у якому наведено значення сили опору дороги обчисленої за виразом (2.10) – див. табл. 8.2 додатка 15;

б) значеннями у стовпчику 4, які визначають за виразом:

. (8.5)