6 Тяговий розрахунок автомобіля

6.1 Основні вихідні дані

Тяговий розрахунок автомобіля дозволяє визначити:

- три конструктивні параметри автомобіля: потужність двигуна N_emax, передаточне число головної передачі и₀, передаточні числа коробки передач и_к1, и_к2…. и_кп;

- характеристики автомобіля і двигуна – зовнішню швидкісну характеристику двигуна, графіки тягового і потужнісного балансів, динамічний паспорт автомобіля, графіки часу і шляху розгону автомобіля.

Допущення, які приймають, при проведенні тягового розрахунку:

- двигун працює в режимі зовнішньої швидкісної характеристики;

- рух автомобіля починається зі швидкості, що відповідає мінімальним обертам двигуна і включеній нищій передачі в трансмісії. Рух з місця і розгін до швидкості, що відповідає мінімальним обертам двигуна, зважаючи на складність і недостатню вивченість процесу, не розглядаються;

- переключення передач здійснюється при максимальному прискоренні.

Вихідними даними для проведення тягового розрахунку є: 1. Маса вантажу m_в, що перевозиться, у кг для вантажного автомобіля або кількість пасажирів z для пасажирського автомобіля.

2. Максимальна швидкість руху Vmax у м/с^.

3.Максимальный коефіцієнт дорожнього опору _max.

Як приклад у табл.6.1 наведено значення максимальних швидкостей та коефіцієнтів дорожнього опору, що долають автомобілі.

Таблиця 6.1

Характеристики автомобілів

Автомобілі	Vmax, км/год	max.	Автомобілі	Vmax, км/год	max.
ВАЗ-2101 М-412 ГАЗ-24 ПАЗ-672	140 140 145 80	0,3 0,35 0,4 0,32	ГАЗ-53А ЗИЛ-130 КамАЗ-5320 КрАЗ-257	85 90 85 70	0,34 0,36 0,35 0,3

Додатково можуть бути вказані колісна формула і прототип автомобіля, тип і модифікація двигуна, особливості умов експлуатації.

Тяговий розрахунок автомобіля проводиться згідно з нижченаведеною послідовністю.

6.2 Визначення повної маси

Повну масу автомобіля m_а визначають одним з наведених нижче способів:

- або скориставшись нижченаведеними залежностями:

пасажирський m_а=m₀+75(z+1)+ m_б ;

вантажний m_а=m₀+m_в+75(z+1)+m_б , де m₀ – споряджена маса автомобіля, яку можна визначити за прототипом, скориставшись залежністю:

,

де m_0б, m_вб – споряджена маса і вантажопідйомність базового автомобіля; z – кількість місць для пасажирів; m_б – маса багажу. Для вантажного автомобіля беруть 5 кг, а для пассажирского – 10 кг на кожну людину;

- або з урахуванням коефіцієнта вантажопідйомності К_в за формулою:

,

де К_в – коефіцієнт вантажопідйомності, який залежить від типу і вантажопідйомності автомобіля і беремо з довідкової літератури.

3. Вибір шин

Шину вибирають за максимальним навантаженням на колесо з урахуванням швидкості руху. Спочатку визначають навантаження на вісі автомобіля, виходячи з того, що навантаження на задню та середню вісі автомобіля розраховуються так:

m₂ =(0,62...0,67)m_a – у двовісних вантажних автомобілях з подвоєними колесами;

m₂+m₃=(0,75...0,79)m_a – у тривісних вантажних автомобілях з подвоєними колесами;

m₂+m₃=(0,65...0,7)m_а – у тривісних вантажних автомобілях з одинарними колесами задніх осей;

m₂=(0,47...0,55)m_a – легкові автомобілі та двовісні вантажні з одинарними колесами на задній осі;

де m₂,m₃ – маси, що припадають на колеса задніх осей автомобілів.

Якщо врахувати, що на керованій вісі встановлені одинарні колеса, тоді навантаження на кероване колесо дорівнює:

,

де m₁ –маса, що припадає на колеса передньої вісі.

Навантаження на заднє колесо автомобіля

- легкового, колісних формул 4х2, 4х4, дорівнює:

;

- вантажного, колісних формул 4х2, 4х4 з подвоєними колесами задньої вісі, визначається так:

;

- вантажного, колісних формул 6х4, 6х6 з подвоєними колесами середньої та задньої вісі, дорівнює:

.

За максимальним навантаженням на колесо з урахуванням максимальної швидкості руху за довідковою літературою вибирається шина. Виписується статичний радіус колеса r_ст. Беремо r_ст r_д =r_к. У подальших розрахунках для зручності будемо використовувати поняття радіус колеса r_к, вважаючи, що при визначенні параметрів динаміки автомобіля (сила, момент) – це динамічний радіус r_д, а параметрів кінематики (шлях, швидкість, прискорення) – це радіус кочення колеса r_к.

З достатньою точністю радіус колеса r_к можна визначити за формулою:

,

де d – діаметр обода;

Д – зовнішній діаметр колеса;

_z – коефіцієнт вертикальної деформації, який беремо для тороїдних шин _z=0,85…0,87, для шин з регульованим тиском _z=0,8...0,85.