2.7.Расчет мощностного баланса автомобиля
Автомобильный двигатель должен обеспечивать движение автомобиля и перевозку полезного груза, привод вспомогательного оборудования и преодоление дополнительных дорожных сопротивлений. Соотношение между мощностью двигателя и затратами ее в автомобиле называется мощностным балансом.
Уравнение мощностного баланса
,
где
– суммарная мощность сопротивления.
,
где – эффективная мощность двигателя;
– потери
мощности на колесах;
– мощность,
затрачиваемая на преодоление
аэродинамического сопротивления;
– мощность,
компенсирующая силы инерции;
– мощность,
затрачиваемая на преодоление подъема;
– мощность
на крюке (мощность, необходимая для
буксировки прицепа)
– коэффициент
запаса мощности;
– коэффициент,
учитывающий потери мощности на привод
вспомогательных механизмов.
Поскольку мы рассматриваем случай движения автомобиля без прицепа, то сила отсутствует.
Мощности сопротивления можно определить по формуле
Зависимости
,
,
и
,
построенные на одном рисунке, представляют
собой диаграмму мощностного баланса.
Также как и на диаграмме тягового
баланса, нарастающим итогом строятся
характеристики мощностей сопротивлений
.
Таблица 7 – Мощности сопротивления
V, км/ч |
Nf, кВт |
Ni, кВт |
Nw, кВт |
Nf+Ni+Nw, кВт |
0 |
0,00 |
0,00 |
0,00 |
0,00 |
5 |
0,68 |
1,34 |
0,00 |
2,02 |
10 |
1,36 |
2,68 |
0,01 |
4,06 |
15 |
2,04 |
4,03 |
0,04 |
6,11 |
20 |
2,73 |
5,37 |
0,09 |
8,19 |
25 |
3,41 |
6,71 |
0,18 |
10,30 |
30 |
4,09 |
8,05 |
0,31 |
12,45 |
35 |
4,77 |
9,39 |
0,50 |
14,66 |
40 |
5,45 |
10,74 |
0,74 |
16,93 |
45 |
6,13 |
12,08 |
1,06 |
19,27 |
50 |
6,81 |
13,42 |
1,45 |
21,68 |
55 |
7,49 |
14,76 |
1,93 |
24,18 |
60 |
8,18 |
16,10 |
2,50 |
26,78 |
65 |
8,86 |
17,45 |
3,18 |
29,49 |
70 |
9,54 |
18,79 |
3,98 |
32,30 |
75 |
10,22 |
20,13 |
4,89 |
35,24 |
80 |
10,90 |
21,47 |
5,93 |
38,31 |
85 |
11,58 |
22,82 |
7,12 |
41,51 |
90 |
12,26 |
24,16 |
8,45 |
44,87 |
95 |
12,94 |
25,50 |
9,94 |
48,38 |
100 |
13,63 |
26,84 |
11,59 |
52,06 |
105 |
14,31 |
28,18 |
13,42 |
55,91 |
110 |
14,99 |
29,53 |
15,43 |
59,94 |
115 |
15,67 |
30,87 |
17,63 |
64,16 |
Таблица 8 – Мощность, передаваемая на ведущие колеса
V1, км/ч |
Nk1, кВт |
V2, км/ч |
Nk2, кВт |
V3, км/ч |
Nk3, кВт |
V4, км/ч |
Nk4, кВт |
4,59 |
13,53 |
7,17 |
13,68 |
11,98 |
13,83 |
18,93 |
13,98 |
5,16 |
15,41 |
8,06 |
15,58 |
13,48 |
15,75 |
21,30 |
15,92 |
5,74 |
17,31 |
8,96 |
17,51 |
14,98 |
17,70 |
23,66 |
17,89 |
6,31 |
19,24 |
9,86 |
19,45 |
16,47 |
19,66 |
26,03 |
19,88 |
6,89 |
21,17 |
10,75 |
21,41 |
17,97 |
21,64 |
28,40 |
21,88 |
7,46 |
23,11 |
11,65 |
23,37 |
19,47 |
23,63 |
30,76 |
23,88 |
8,03 |
25,06 |
12,54 |
25,33 |
20,97 |
25,61 |
33,13 |
25,89 |
8,61 |
27,00 |
13,44 |
27,30 |
22,46 |
27,60 |
35,49 |
27,90 |
9,18 |
28,93 |
14,34 |
29,25 |
23,96 |
29,57 |
37,86 |
29,89 |
9,75 |
30,84 |
15,23 |
31,19 |
25,46 |
31,53 |
40,23 |
31,87 |
10,33 |
32,74 |
16,13 |
33,10 |
26,96 |
33,47 |
42,59 |
33,83 |
10,90 |
34,61 |
17,02 |
35,00 |
28,46 |
35,38 |
44,96 |
35,76 |
11,48 |
36,45 |
17,92 |
36,86 |
29,95 |
37,26 |
47,33 |
37,67 |
12,05 |
38,25 |
18,82 |
38,68 |
31,45 |
39,10 |
49,69 |
39,53 |
12,62 |
40,02 |
19,71 |
40,46 |
32,95 |
40,90 |
52,06 |
41,35 |
13,20 |
41,73 |
20,61 |
42,19 |
34,45 |
42,66 |
54,42 |
43,12 |
13,77 |
43,39 |
21,50 |
43,87 |
35,94 |
44,36 |
56,79 |
44,84 |
14,34 |
44,99 |
22,40 |
45,49 |
37,44 |
45,99 |
59,16 |
46,49 |
14,92 |
46,53 |
23,30 |
47,05 |
38,94 |
47,57 |
61,52 |
48,08 |
15,49 |
48,00 |
24,19 |
48,54 |
40,44 |
49,07 |
63,89 |
49,60 |
16,07 |
49,40 |
25,09 |
49,95 |
41,93 |
50,50 |
66,26 |
51,04 |
Продолжение таблицы 8
16,64 |
50,71 |
25,98 |
51,28 |
43,43 |
51,84 |
68,62 |
52,40 |
17,21 |
51,94 |
26,88 |
52,52 |
44,93 |
53,10 |
70,99 |
53,67 |
17,79 |
53,08 |
27,78 |
53,67 |
46,43 |
54,26 |
73,35 |
54,85 |
18,36 |
54,12 |
28,67 |
54,72 |
47,92 |
55,32 |
75,72 |
55,93 |
18,93 |
55,06 |
29,57 |
55,67 |
49,42 |
56,29 |
78,09 |
56,90 |
19,51 |
55,89 |
30,46 |
56,51 |
50,92 |
57,14 |
80,45 |
57,76 |
20,08 |
56,61 |
31,36 |
57,24 |
52,42 |
57,87 |
82,82 |
58,50 |
20,66 |
57,21 |
32,26 |
57,85 |
53,92 |
58,48 |
85,19 |
59,12 |
21,23 |
57,69 |
33,15 |
58,33 |
55,41 |
58,97 |
87,55 |
59,61 |
21,80 |
58,04 |
34,05 |
58,68 |
56,91 |
59,33 |
89,92 |
59,97 |
22,38 |
58,25 |
34,94 |
58,90 |
58,41 |
59,54 |
92,28 |
60,19 |
22,95 |
58,32 |
35,84 |
58,97 |
59,91 |
59,62 |
94,65 |
60,27 |
23,52 |
58,25 |
36,73 |
58,89 |
61,40 |
59,54 |
97,02 |
60,19 |
24,10 |
58,02 |
37,63 |
58,67 |
62,90 |
59,31 |
99,38 |
59,96 |
24,67 |
57,64 |
38,53 |
58,28 |
64,40 |
58,92 |
101,75 |
59,56 |
25,25 |
57,10 |
39,42 |
57,73 |
65,90 |
58,37 |
104,12 |
59,00 |
25,82 |
56,38 |
40,32 |
57,01 |
67,39 |
57,64 |
106,48 |
58,26 |
26,39 |
55,50 |
41,21 |
56,12 |
68,89 |
56,73 |
108,85 |
57,35 |
26,97 |
54,44 |
42,11 |
55,04 |
70,39 |
55,65 |
111,21 |
56,25 |
27,54 |
53,19 |
43,01 |
53,78 |
71,89 |
54,37 |
113,58 |
54,96 |
Зависимости
,
построенные на одном рисунке, представляют
собой диаграмму мощностного баланса.
Особенность диаграммы в том, что мощности
сопротивления движению представлены
в виде суммы
нарастающим итогом.
Рисунок 3 - Диаграмма мощностного баланса автомобиля