3.3.1 Питання для самоконтролю та підготовки

1. Куди направлена аеродинамічна сила?

2. Що таке повна аеродинамічна сила?

3. Що таке повний аеродинамічний момент?

4. Що таке площа Міделя?

5. Що називається коефіцієнтом обтікання?

6. Що називається фактором обтікання?

7. Як зменшиш втрати потужності, що витрачається на подолання опору повітря в автопоїзді?

8. Що таке сила на буксирному гаці та як вона визначається для окремих ланок автопоїзда?

9. Методи покращення аеродинаміки автомобіля.

10. Особливості аеродинаміки автопоїздів.

3.4 Тяговий та потужнісний баланс

Рівняння руху автомобіля і автопоїзда. Коефіцієнт, що враховує обертові маси. Рівняння силового і потужнісного балансів. Динамічний фактор. Граничні методи розв'язування рівнянь силового і потужнісного балансів. Графіки тягового і потужнісного балансів, динамічні характеристики. Аналітичні методи розв'язування рівнянь силового і потужнісного балансів. Основи методики розробки алгоритмів для визначення тягових властивостей автомобіля за допомогою ЕОМ.

Література: [2.1. с.43-49, 2.3. с.21-36, 2.12. с.35-46].

У загальному випадку рівняння руху автомобіля має вигляд (рівняння силового балансу):

, (4.1) де Р_Т, - тягова сила, Н; Р_α - сила опору підйому, Н; Р_k - сила опору кочення, Н; Р_п - сила опору повітря, Н; Р_j - сила опору розгону (приведена сила інерції), H. Сума сил Р_α + Р_k = Р_д, - сила опору дороги.

Для автопоїзда рівняння силового балансу записується окремо для тягача і причепа.

Деколи замість силового балансу, характеризуючи можливість руху автомобіля, користуються потужнісним балансом, який в загальному випадку має вигляд:

, (4.2)

де N_T - тягова потужність, кВт; N_α - потужність опору підйому, кВт; N_k - потужність опору кочення, кВт; N_n - потужність опору повітря, кВт; N_j - потужність опору розгону; r_к - радіус ведучого колеса. Сума - потужність опору дороги, кВт.

За допомогою рівнянь силового і потужнісного балансів є можливість знаходити всі параметри, що характеризують тягово-швидкісні властивості автомобіля. Дані рівняння є диференційними рівняннями першого порядку із змінною швидкістю V₁ першою її похідною j.. Вони нелінійні, постільки в них входять члени, які є непостійними функціями від V_I.

Розроблені як графічні, так і аналітичні методи розв'язку рівнянь силового і потужнісного балансів.

Перевагою графічних методів є можливість використовувати в якості вхідних характеристик, якими є залежність і , первинного документу (зовнішньої характеристики двигуна), що задається графічно і достатня наглядність розрахунку.

Основна складність застосування аналітичного методу розв'язку рівнянь силового і потужнісного балансів зв'язана з відсутністю точних аналітичних виразів зовнішньої характеристики двигуна.

Тягова характеристика недостатньо зручна для порівняльної оцінки тягових властивостей автомобілів, що мають різні маси, тому, що при однакових значеннях Р_сb вони будуть мати на одній і тій же дорозі різні максимальні швидкості, різні прискорення, долати неоднакові граничні підйоми, і т.д. Більш зручно користуватися безрозмірною величиною - динамічним фактором:

, (4.3)

Розділивши на силу тяжіння G, обидві частини рівняння силового балансу і прийнявши до уваги формули для визначення сили тяги і динамічного фактору, одержимо рівняння силового балансу в безрозмірній формі:

, (4.4)

де ψ- сумарний коефіцієнт дорожнього опору; δ_в.р.- коефіцієнт обертових мас, j - прискорення руху автомобіля, м/с²; g – прискорення вільного падіння, м/с².

Оскільки , то . Графічну залежність називають динамічною характеристикою автомобіля. По динамічній характеристиці є можливість судити про тягово-швидкісні властивості автомобіля.