2.2. Тяговий розхрахунок автомобіля

У курсовому проекті виконують спрощений тяговий розрахунок, який враховує тільки деякі вимоги до тягово-швидкісних властивостей автомобіля, що проектується. Задачами його є попередній вибір швидкісної зовнішньої характеристики двигуна та передаточних чисел трансмісії.

2.2.1. Визначення вихідних даних для тягового розрахунку

Для виконання тягового розрахунку мають бути відомі транспортне призначення та галузь використання автомобіля, маса вантажу, що перевозиться, та (або) кількість пасажирів; тип кузова; прохідність; загальна кількість мостів і коліс, кількість і розташування ведучих мостів та (або) колісна формула; розташування і розміщення двигуна, тобто по суті загальна схема компонування автомобіля.

У вирази для визначення потужності двигуна і передаточних чисел трансмісії входить ряд параметрів: максимальна швидкість V_a max та розрахунковий коефіцієнт опору дороги _V, тобто коефіцієнт опору дороги, при якому автомобіль, що проектується, досягає заданої максимальної швидкості V_a max; максимальне значення коефіцієнту опору дороги _max, який має долатися на нижчій передачі; повна маса автомобіля М_а і розподіл навантаження від неї по осях; коефіцієнт корисної дії трансмісії _тр, радіуси коліс (кінематичний r_к та динамічний r_д), параметри обтічності (безрозмірний коефіцієнт аеродинамічної сили c_x або коефіцієнт обтічності К та площа лобового опору F).

Таким чином, вихідними даними для тягового розрахунку, крім указаних у завданні та визначених у розділі 2.1, є радіуси автомобільного колеса, коефіцієнт корисної дії трансмісії, параметри обтічності автомобіля та максимальне значення коефіцієнта опору дороги _max Також необхідно задатися типом двигуна та трансмісії.

Радіуси колеса визначають за характеристиками шин. Динамічний радіус r_д та радіус кочення r_к колеса з достатньою точністю беруть такими, що дорівнюють статичному радіусу шини r_cт, указаному в стандарті, каталозі або іншому довідковому виданні, тобто вважають, що r_д = r_к = r_ст.

Коефіцієнт корисної дії (ККД) трансмісії _тр залежить від кількості і властивостей кінематичних пар, які передають механічну енергію від колінчастого вала двигуна до ведучих коліс автомобіля. Його значення для механічних ступінчастих трансмісій можна приймати за табл. 2.4.

Таблиця 2.4 – Орієнтовні значення ККД трансмісії автомобіля _тр

Тип автомобіля	Колісна формула	ККД
Вантажні автомобілі та автобуси з одинарною головною передачею	4х2	0,90...0,92
Вантажні автомобілі та автобуси з подвійною головною передачею	4х2	0,86...0,88
	4х4, 6х4	0,82...0,84
	6х6	0,78...0,80
Легкові автомобілі та автобуси особливо малого та малого класів	4х2	0,92...0,94

Безрозмірний коефіцієнт аеродинамічної сили c_x та коефіцієнт обтічності К = 0,5c_x_пов (тут _пов = 1,225 г/см³ – густина повітря) можна вважати такими, що залежать лише від конфігурації поверхонь автомобіля, яка значною мірою обумовлює опір форми, від шорсткості поверхонь автомобіля, яка обумовлює опір граничного тертя, та наявності щілин і каналів, які створюють внутрішній опір. Значення цих коефіцієнтів можна наближено прийняти за табл. 2.5.

Таблиця 2.5 – Орієнтовні значення параметрів обтічності автомобіля

Тип автомобіля	Коефіцієнти
	cx	К, Нс2/м4
Легкові автомобілі	0,3…0,6	0,2…0,35
Вантажні автомобілі бортові з кузовом фургон цистерни	0,9…1,15 0,8…1,0 0,9…1,1	0,5…0,7 0,5…0,6 0,55…0,65

Площа лобового опору F дорівнює площі проекції автомобіля на площину, перпендикулярну його поздовжній осі. Вона може бути обчислена

для вантажних автомобілів як

F = ВН_а, м², (2.12)

для легкових автомобілів – як

F = 0,8В_аН_а, м², (2.13)

де В – колія, м;

В_а та Н_а – відповідно габаритні ширина та висота автомобіля, м.

Величина фактора обтічності автомобіля W визначається тими ж чинниками, що й коефіцієнти c_x та К, а також площею лобового опору F:

W = КF, Нс²/м². (2.14)

Максимальне значення коефіцієнта опору дороги _max приймають:

– для легкових автомобілів, а також вантажних автомобілів та автобусів, призначених для міжміських сполучень _max = 0,25…0,30;

– для інших вантажних автомобілів та автобусів _max = 0,35…0,45;

– для автомобілів підвищеної прохідності _max = 0,45…0,55;

– для автомобілів високої прохідності _max = 0,60…0,70.