3.5. Динамический паспорт автомобиля

Тягово-скоростные качества автомобиля при различных его нагруз­ках оценивают с помощью предложенной Н. А. Яковлевым номограм­мы нагрузок, которая дополняет динамическую характеристику авто­мобиля, соответствующую номинальной (100%) его загрузке (рис. 21).

Рис. 21. Динамическая характеристика авто­мобиля с номограммой нагрузок

По оси абсцисс влево от начала координат, соответствующего 100% нагрузки, откладывают уменьшающийся до нуля процент нагрузки авто­мобиля. В той точке оси абсцисс, где нагрузка равна 0%, проводят вторую ось ординат, на которой откладывают значения динамического фактора D₀ ненагруженного автомобиля. Масштаб а₀, в котором отклады­ваются значения D₀, определяют в зависимости от масштаба а, принято­го для D, по выражению:

a₀ = a (3.31)

Равные значения величин D₀ и D соединяют прямыми линиями. В соот­ветствии с уравнением (3.26) каждая из этих линий представляет собой совокупность равных значений динамического фактора D_х для всех воз­можных нагрузок автомобиля. Эти же линии в случае установившегося движения автомобиля соответствуют каждая своему определенному значению коэффициента суммарного сопротивления дороги, поскольку в этом случае D = .

По динамической характеристике автомобиля с номограммой на­грузок решают некоторые практически важные задачи по определению тягово-скоростных возможностей автомобиля. На рис. 21 показан поря­док определения наибольшей возможной скорости движения авто­мобиля при 50% его загрузки по дороге, характеризуемой коэффициентом суммарного сопротивления  = 0,05, а также скорости при = 0,1. Здесь же определена возможная скорость движения автомобиля при 70% его загрузки по известной скорости полностью груженого автомобиля. Положение точки с определяется из отношения:

Аналогично решаются и другие практические задачи эксплуатаци­онного характера. Круг этих задач значительно расширяется, если дина­мическую характеристику с номограммой нагрузок дополнить графиком контроля буксования — штриховые линии на рис. 21. Каждая из линий графика контроля буксования достаточно точно описывается уравнением:

(3.32)

где G_x — полная масса автомобиля при х % его загрузки;

G_x2 — часть массы G_x, приходящаяся на ведущие колеса;

M₂ — коэффициент перераспределения нагрузки на ведущие коле­са, определяемый уравнением (3.18).

По уравнению (3.32) получают столько линий, сколько задают значе­ний коэффициенту сцепления . На рис. 21 показаны линии, соответству­ющие значениям  = 0,1 … 0,8 с шагом 0,1. Коэффициент m₂ подсчиты­вают в зависимости от  по уравнению (3.18), в котором для упрощения принимают cos   1, а 0,3. Тогда:

m₂ = 1/(1-0,3) (3.33)

Таким образом, для линии, соответствующей, например,  = 0,1, уравнение (3.32) приобретает следующий вид:

(3.34)

Величину отношения G_x2/G_x в уравнениях (3.32) и (3.34) можно выразить через нагрузку автомобиля х % так:

(3.35)

где G₀ — собственная масса автомобиля;

G_rp — номинальная грузоподъемность автомобиля;

G₀₂ и G₂ — масса, приходящаяся на ведущие колеса ненагруженного и полностью груженого автомобиля соответственно.

Из уравнения (3.35) получаем граничные значения отношения G_x2/G_x при х = 0% и при х = 100% соответственно:

Тогда граничные значения динамического фактора по сцеплению (ненагруженного и полностью груженого автомобиля) определятся выраже­ниями:

и

Величины и , откладывают соответственно на осях OD₀ и OD в масштабах, принятых для этих осей (а₀ и а). Например, для линии, соответствующей коэффициенту сцепления  = 0,1, из уравнения (3.34) находят граничные значения динамического фактора по сцеплению:

Положив, что G₀₂/G₀ = 0,5 и G₂/G_a= 0,73 (по данным ЗИЛ-130), получают D_{ 0}= 0,05 и D_ = 0,075. Затем штриховой прямой соединяют точку 0,05 оси OD₀ с точкой 0,075 оси OD. Над линией записывают соответствующее ей значение  = 0,1. Аналогично получают линии графика буксо­вания для других значений коэффициента .

Строго говоря, поскольку G_x2/G_x— нелинейная функция, что следует из уравнения (3.35), то и функция — также нели­нейна. Однако погрешность от замены ее прямой, как показывают рас­четы, не превышает 3%.

Динамическую характеристику с номограммой нагрузок и графиком контроля буксования называют динамическим паспортом автомобиля. Наряду с показателями тягово-скоростных качеств автомобиля он поз­воляет находить и минимальный коэффициент сцепления _min, при кото­ром эти показатели могут быть реализованы. Так, при 30% -ной нагрузке автомобиля максимальная скорость его движения по дороге с  = 0,2 равна v_a2 (рис. 21). Необходимый для такого движения минимальный коэффициент сцепления _min= 0,3. Для движения по этой же дороге ( = 0,2) с меньшей полезной нагрузкой (x< 30%) необходим _min> 0,3, а с большей (x > 30%) — коэффициент сцепления _min< 0,3. При 50% нагрузки и более движение автомобиля по дороге с = 0,3 может происходить при =0,4, а при меньших нагрузках (х < 50%) этого сцепления уже недостаточно.

Динамический паспорт автомобиля позволяет комплексно решать важные практические задачи по определению тягово-скоростных качеств автомобиля в конкретных условиях его эксплуатации.