8. Мощностной баланс автомобиля

Уравнение мощностного баланса автомобиля может быть получено из уравнения тягового баланса почленным умножением его на скорость автомобиля.

В общем случае уравнение мощностного баланса имеет вид:

, (51)

где – мощность, подводимая к колесам;

– мощность, затрачиваемая на преодоление сопротивления качению;

– мощность, затрачиваемая на преодоление сопротивления подъема;

– мощность, затрачиваемая на преодоление сопротивления воздушной среды;

– мощность, затрачиваемая на разгон автомобиля.

Уравнение мощностного баланса можно представить в виде:

(52)

где .

Величина мощности, подводимой к колесам, равна:

, (53)

где – текущее значение мощности в расчетной точке внешней скоростной характеристики двигателя.

Если принять значение постоянным, то на всех передачах значения при одинаковых значениях скорости вращения коленчатого вала двигателя будут одинаковыми. Кривые повторяют форму внешней характеристики двигателя, но с увеличением ступени коробки передач они все более растягиваются по оси абсцисс.

Рассчитанные значения заносятся в столбец 9 табл. 2. По этим значениям строятся соответствующие графики, примерный вид которых показан на рис. 3.

Мощность, в кВт затрачиваемая на преодоление суммарного сопротивления  дороги, рассчитывается по формуле:

, (54)

где – вес автомобиля, Н;

– скорость автомобиля, м/с.

Для расчета принимается . Полученные значения заносятся в столбец 10 табл. 2. Зависимость от скорости автомобиля представляет собой луч, выходящий из начала координат (рис. 3).

Мощность, затрачиваемая на преодоление сопротивления воздушной среды, определяется по выражению:

. (55)

Значения записываются в столбец 11 табл. 2 и по ним строится график. При построении этого графика используется прием, аналогичный тому, который был использован при построении графика в тяговом балансе. Значения откладываются не от оси абсцисс, а от ранее построенного луча, выражающего зависимость . Таким образом, ордината получившейся кривой представляет в принятом масштабе сумму мощностей, затрачиваемых на преодоление сопротивлений дороги и сопротивления воздуха – .

Мощность, затрачиваемая на разгон автомобиля, может быть рассчитана, как замыкающий член мощностного баланса:

. (56)

Значения заносятся в столбец 12 табл. 2. Графически значения представляют собой отрезки прямых, проведенных параллельно оси ординат, от пересечения с кривой до пересечения с кривой . Очевидно, что для значений скоростей, которые достижимы на нескольких передачах, получается несколько значений , соответствующих этим передачам.

Рис. 3. Мощностной баланс автомобиля