Легковые автомобили 0,25…0,45;

грузовые автомобили 0,75...1,30;

автобусы 0,65...0,70;

гоночные автомобили 0,20...0,25.

Наиболее полные сведения о коэффициентах и можно найти в [4].

Для автопоезда величина коэффициента сопротивления воздуха может быть рассчитана по формуле:

, (17)

где – коэффициент сопротивления воздуха для автомобиля-тягача;

– количество прицепных звеньев;

– постоянный коэффициент (для прицепов = 0,15 0,25, а для полуприцепов = 0,09 0,10).

4. Расчет максимальной мощности двигателя

Перед расчетом максимальной мощности двигателя следует выбрать его тип (бензиновый или дизель), ориентируясь на автомобили близкого класса и типа, а также учитывая тенденции развития автомобильной техники.

Максимальная мощность двигателя рассчитывается из условий обеспечения движения автомобиля на двух режимах: на режиме максимальной скорости на высшей передаче и режиме заданного максимального динамического фактора также на высшей передаче в коробке передач. По этим двум условиям максимальная мощность рассчитывается дважды, а затем из двух полученных значений выбирается большее. Очевидно, что эта мощность обеспечит возможность движения автомобиля на обоих рассматриваемых режимах.

Расчет мощности двигателя, необходимой для движения автомобиля с заданной максимальной скоростью, ведется по формуле:

, (18)

где – мощность двигателя на режиме максимальной скорости автомобиля, кВт;

– полный вес автомобиля, Н;

– суммарный коэффициент сопротивления дороги на режиме максимальной скорости;

– максимальная скорость автомобиля, м/c;

– коэффициент сопротивления воздуха, Н∙с²/м⁴;

– лобовая площадь, м²;

– КПД трансмиссии.

Значения выбираются из соображений, что максимальная скорость развивается автомобилем на горизонтальном участке дороги с усовершенствованным покрытием, находящимся в хорошем состоянии. Для этих условий значение суммарного коэффициента сопротивления дороги может быть принято равным значению коэффициента сопротивления качению на указанной дороге .

Наиболее полные данные по выбору приведены в [5, 6]. Ориентировочно, согласно экспериментальным данным, для асфальтированного шоссе можно принять = 0,012 0,018.

Максимальная мощность двигателя по условию обеспечения максимальной скорости автомобиля определяется по формуле С.Р. Лейдермана, связывающей мощность в произвольной точке внешней скоростной характеристики с максимальной мощностью :

, (19)

где – текущее значение угловой скорости вращения коленчатого вала;

– скорость вращения коленчатого вала на режиме максимальной мощности.

Из формулы (19):

, (20)

где – скорость вращения коленчатого вала двигателя при .

Следует заметить, что для определения по формуле (20) максимальной мощности двигателя нет необходимости знать абсолютные значения и , которые в большой степени сами зависят от максимальной мощности двигателя. Поэтому целесообразно пользоваться их относительными величинами. Так, для бензиновых двигателей обычно принимают = 1,05 1,25, а для дизелей = 1.

Для расчета эмпирических коэффициентов a , b, c, ориентируясь на современные модели двигателей, следует задаться коэффициентом приспособляемости двигателя по моменту:

, (21)

и коэффициентом приспособляемости по скорости вращения [3, 4]:

. (22)

, – максимальный крутящий момент, Н·м, и скорость вращения выходного вала двигателя при максимальном крутящем моменте, рад/с;

– крутящий момент при максимальной мощности двигателя, Н·м.

Если на автомобиле установлен дизель или бензиновый двигатель с ограничителем скорости вращения коленчатого вала (N_{e max} не является экстремумом функции N_e = f(w_е)), то коэффициенты а, в, с рассчитываются по формулам:

а = ; в = ; с = . (23)

Для двигателей, у которых ω_v /ω_N > 1, расчет коэффициентов а, в и с осуществляется по формулам:

; ; . (24)

Мощность, обеспечивающая движение автомобиля, на режиме максимального динамического фактора на высшей передаче , кВт, рассчитывается по формуле:

, (25)

где – заданное максимальное значение динамического фактора на высшей передаче;

– скорость автомобиля на режиме максимального динамического фактора на высшей передаче, м/с.

Для автомобилей с бензиновыми двигателями:

,

– для дизелей:

.

Значение максимальной мощности двигателя по условию обеспечения заданного максимального значения динамического фактора на высшей передаче также определяется с помощью формулы С.Р. Лейдермана:

. (26)

Окончательно максимальная мощность двигателя выбирается, как наибольшее значение из двух рассчитанных по описанной выше методике мощностей и .

После окончательного выбора максимальной мощности двигателя следует выбрать численные значения скорости вращения коленчатого вала двигателя при максимальной мощности с учетом типа двигателя и тенденций развития транспортного двигателестроения.