1.5 Уравнение и график мощностного баланса

Уравнение мощностного баланса автомобиля при неравномерном движении без прицепа имеет следующий вид:

N_e = N_тр + N_ + N_w  N_j, (1.24)

где N_e – эффективная мощность двигателя, кВт;

N_тр – потери мощности в трансмиссии, кВт;

N_ – потери мощности на преодоление суммарного сопротивления

дороги, кВт;

N_w – потери мощности на преодоление сопротивления воздуха, кВт;

N_j – потери мощности на преодоление сил инерции, кВт (при разгоне,

обгоне, т. е. при неравномерном движении).

При расчете и построении графика мощностного баланса для случая равномерного движения автомобиля используют следующее уравнение:

N_к = N_е_тр = N_ + N_w, (1.25)

где N_к - мощность, подведенная к ведущим колесам автомобиля, кВт.

Расчет мощности, теряемой на преодоление суммарного сопротивления дороги, определяется по формуле:

, кВт, (1.26)

где Р_ определяется по формуле (31).

Мощность, затрачиваемая на преодоление сопротивления воздуха, определяется по формуле:

, кВт, (38)

где Р_w – сила сопротивления воздуха, определяется по формуле (1.22).

Составляющие мощностного баланса удобно находить, задаваясь частотой вращения коленчатого вала двигателя, аналогично расчету тягового баланса автомобиля (см. таблицу 1.5).

Результаты расчета составляющих мощностного баланса автомобиля сводят в таблицу 1.6.

Таблица 1.6 – Результаты расчета составляющих мощностного баланса автомобиля

Передача	nд, об/мин	V, км/ч	Nе, кВт	Nк, кВт	N, кВт	Nw, кВт	N + Nw, кВт
1	0,2nN 0,4nN 0,6nN 0,8nN 1,0nN
…	…
k-я	0,2nN 0,4nN 0,6nN 0,8nN 1,0nN

Расчетные значения скорости V можно позаимствовать из таблицы 8.

Максимальную частоту вращения коленчатого вала двигателя уточняют на точке пересечения кривых N_к и N_ + N_w.

Для бензиновых двигателей без ограничителя оборотов вид графика мощностного баланса показан на рисунке 1.3а, для бензиновых двигателей с ограничителем оборотов (грузовые автомобили) – на рисунке 1.3б. В последнем случае для нахождения точки пересечения кривых N_к и N_ + N_w необходимо учесть работу ограничителя оборотов. Расчет значений N_e и N_к в данном случае ведут до значения частоты вращения коленчатого вала n = n_N = (0,8…0,9)n_N, а максимальную скорость автомобиля V_max находят по пересечению прямой N_e – V_max и кривой N_ + N_w (см. рисунок 1.3а).

а б

а – без ограничителя оборотов; б – с ограничителем оборотов

Рисунок 1.3 – График мощностного баланса автомобиля

Полученные значения составляющих мощностного баланса автомобиля используются для построения графика мощностного баланса, типичный вид которого представлен на рисунке 1.3.