6.3. Розв’язування задач за допомогою тягової характеристики автомобіля за вільною силою тяги

Умова можливості рівномірного або прискореного руху одинокого (без причепа) автомобіля має вигляд:

, (6.12)

де − сила опору дороги рухові автомобіля, яка дорівнює добуткові ваги автомобіля на коефіцієнт опору дороги :

. (6.13)

Вільну силу тяги автомобіля визначають з графіка його тягової характеристики, внаслідок чого умову (6.12) можна записати у графічно-літерній формі, у якій ліва частина замінена графіком (6.1) тягової характеристики автомобіля за вільною силою тяги, а права частина – виразом (6.13):

(6.14)

Рис. 6.2. Умова можливості руху автомобіля,

наведена у графічно-літерній формі

Пошук відповіді на запитання про можливість чи неможливість руху автомобіля у тих чи інших умовах зводиться до графічного розв’язування рівняння (6.14):

• обчислення правої частини виразу (6.14);

• нанесення на графік тягової характеристики, розміщеної у лівій частині виразу (6.14), горизонтальної лінії, розташованої на висоті, яка дорівнює числовому значенню правої частини виразу (6.14);

• поділ тягової характеристики автомобіля на дві частини:

• верхня частина, яка включає нанесену горизонтальну лінію і знаходиться вище за неї. Вона описує доступні для автомобіля режими руху – ті, що задовольняють умовам (6.12) чи (6.14) ;

• нижня частина, розташована нижче за горизонтальну лінію. Вона описує недоступні для автомобіля режими руху – ті, що не задовольняють умовам (6.12) чи (6.14).

Розглянемо дві типові задачі, які розв’язують за допомогою тягової характеристики автомобіля.

Ці дві задачі слід розв’язати у курсовій роботі стосовно до прийнятих у п. 1.15 умов руху по горизонтальній дорозі і по дорозі з підйомом.

Задача 1. Повністю завантажений автомобіль вагою 92 кН ( 92 кН), тягова характеристика якого наведена на рис. 6.1, рухається по дорозі з коефіцієнтом опору = 0,04.

На яких передачах може рухатись автомобіль?

Яку макимальну швидкість руху він може розвинути?

Розв’зок. Звертаємось до умови (6.14). Права її частина дорівнює:

кН.

За ліву частину умови (6.14) приймаємо тягову характеристику, наведену на рис. 6.1. На її шкалу вільної сили тяги на висоті 3,7 кН наносимо т.6 і від неї проводимо вправо горизонтальну пунктирну лінію.

Частина тягової характеристики, яка включає пунктирну лінію і знаходиться вище за неї, характеризує всі доступні режими руху повністю завантаженого автомобіля. У даному випадку на першій та другій передачах він можливий на всіх режимах роботи двигуна (лінії вільної сили тяги повністю знаходяться вище за горизонтальну лінію), а на третій та четвертій передачах – не на всіх.

А саме, пунктирна лінія перетинає лінію вільної сили тяги автомобіля на четвертій передачі у т.7, яка характеризується кутовою швидкістю обертання колінчастого вала, рівною приблизно 150 рад/с. Згадана точка характеризує максимально можливу швидкість руху на четвертій передачі у заданих умовах, вона дорівнює 17 м/с – див. стрілку, проведену від т.7 вниз.

Відрізок лінії вільної сили тяги, який знаходиться лівіше від т.7, характеризує доступні режими руху автомобіля на четвертій передачі.

Відрізок тієї ж лінії, який лежить правіше т.7, характеризує недоступні режими руху автомобіля на четвертій передачі.

Що стосується третьої передачі, то пунктирна лінія, проведена на висоті 3,7 кН, перетинає лінію вільної сили тяги автомобіля у т.8, яка характеризується кутовою швидкістю обертання колінчастого вала, рівною приблизно 300 рад/с. Ця точка характеризує максимально можливу швидкість руху на третій передачі у заданих умовах, вона дорівнює 24 м/с – див. стрілку, проведену від т.8 вниз.

Відрізок лінії вільної сили тяги, який знаходиться лівіше від т.8, характеризує доступні режими руху автомобіля на третій передачі.

Відрізок лінії вільної сили тяги, який знаходиться правіше від т.8, лежать нижче за горизонтальну лінію – вони характеризують недоступні режими руху автомобіля на третій передачі.

Задача 2. Той же автомобіль знаходиться на дорозі з коефіцієнтом опору дороги , рівним 0,02.

На яких передачах може рухатись автомобіль?

Яку макимальну швидкість руху він може розвинути?

Розв’язок. Звертаємось до умови (6.14), права частина якої дорівнює:

За ліву частину умови (6.14) приймаємо ту ж тягову характеристику. На її шкалу вільної сили тяги на висоті 1,84 кН наносимо т.9 і від неї проводимо вправо горизонтальну пунктирну лінію.

Частина тягової характеристики, яка знаходиться вище за цю лінію, характеризує всі доступні режими руху порожнього автомобіля. У даному випадку на першій, другій та третій передачах він можливий на всіх режимах роботи двигуна (бо лініїї вільної сили тяги лежать вище за горизонтальну лінію), а на четвертій передачі – лише на окремих режимах.

А саме, горизонтальна лінія перетинає лінію вільної сили тяги, яку має автомобіль на четвертій передачі, у т.10, яка характеризується кутовою швидкістю обертання колінчастого вала, рівною приблизно 250 рад/с (визначаємо її за допомогою інтерполяції між наявними на рис. значеннями 240 і 270 рад/с). Ця точка характеризує максимально можливу швидкість руху на четвертій передачі у заданих умовах, вона дорівнює приблизно 28,5 м/с – див. стрілку, проведену від т.10 вниз.

Всі точки лініїї, які лежать лівіше від т. 10, характеризують доступні режими руху автомобіля на четвертій передачі.

Всі точки лініїї, які лежать правіше від т. 10, характеризують недоступні режими руху автомобіля на четвертій передачі.

Що стосується третьої передачі, то лінія вільної сили тяги на ній повністю лежить вище за пунктирну лінію, проведену на висоті 1,84 кН. Це означає, що на третій передачі автомобіль може рухатись при будь-яких режимах роботи двигуна. Максимально можлива швидкість руху автомобіля на цій передачі визначається проекцією крайньої правої точки лінії вільної сили тяги на вісь швидкостей, яка (згадана проекція) надає значення швидкості, рівне приблизно 26,5 м/с (згідно з табл. 6.1 – 26,4 м/с).