- •Техника транспорта, обслуживание и ремонт
- •Введение
- •1. Общие сведения об автотранспортных средствах
- •1.1. Классификация подвижного состава автомобильного транспорта
- •1.2. Классификация и индексация атс
- •1.3. Общее устройство автомобиля
- •1.4. Компоновочные схемы атс
- •1.5. Колесная формула
- •2. Механизмы и системы поршневых двигателей внутреннего сгорания
- •2.1.Рабочие циклы поршневых двигателей внутреннего сгорания
- •2.2. Кривошипно-шатунный механизм
- •2.3. Газораспределительный механизм
- •2.4. Система охлаждения
- •2.5. Система смазки
- •2.6. Система питания
- •2.6.1. Система питания карбюраторного двигателя
- •2.6.2. Система питания двигателя с впрыском бензина
- •2.6.3. Система питания газового двигателя
- •2.6.4. Система питания дизеля
- •2.7. Общая схема электрооборудования. Источники тока
- •2.8. Система зажигания
- •2.9. Система пуска
- •3. Шасси автомобилей
- •3.1. Трансмиссии
- •3.1.1.Сцепления
- •3.1.2. Коробки передач. Раздаточные коробки
- •3.1.3. Карданные передачи
- •3.1.4. Главные передачи
- •3.1.5. Дифференциалы
- •3.1.6. Полуоси
- •3.2. Ходовая часть
- •3.2.1. Мосты
- •3.2.2. Несущие системы
- •3.2.3. Подвески
- •3.2.4. Колеса
- •3.3. Системы управления
- •3.3.1. Рулевое управление
- •3.3.2. Тормозные системы
- •4. Основы теории эксплуатационных свойств атс
- •4.1. Взаимодействие колеса с опорной поверхностью
- •4.1.1. Радиусы эластичного колеса
- •4.1.2. Динамика эластичного колеса
- •4.1.3. Режимы движения колеса
- •4.1.4. Коэффициент сопротивления качению
- •4.1.5. Коэффициент сцепления
- •4.2. Тягово-скоростные свойства атс
- •4.2.1. Силы и моменты, действующие на атс
- •4.2.2. Силы сопротивления движению
- •4.2.3. Скоростные характеристики двигателя
- •4.2.4. Коэффициент полезного действия трансмиссии
- •4.2.5. Уравнение движения атс (уравнение тягового баланса)
- •4.2.6. Мощностной баланс атс
- •4.2.7. Графический метод решения уравнений тягового и мощностного балансов
- •4.2.8. Динамический фактор атс
- •4.2.9. Приемистость атс
- •4.3. Топливная экономичность атс
- •4.4. Тормозные свойства атс
- •4.4.1. Тормозная сила
- •4.4.2. Уравнение тормозного баланса
- •4.4.3. Тормозная диаграмма
- •4.5. Управляемость атс
- •4.5.1. Кинематика поворота автомобиля с жесткими колесами
- •4.5.2. Боковой увод колеса
- •4.5.3. Кинематика поворота автомобиля с эластичными колесами
- •4.5.4. Поворачиваемость атс
- •4.6. Устойчивость атс
- •4.6.1. Поперечная устойчивость по условиям бокового скольжения колес
- •4.6.2. Поперечная устойчивость по условиям бокового опрокидывания
- •4.6.3. Коэффициент поперечной устойчивости
- •4.7. Проходимость атс
- •4.7.1. Профильная проходимость
- •4.7.2. Опорная проходимость
- •5. Основы технической эксплуатации автомобилей
- •5.1. Техническое состояние автомобиля и причины его изменения
- •5.2. Надежность и ремонтопригодность атс
- •5.3. Система технического обслуживания и ремонта автомобилей
- •5.4. Диагностика технического состояния атс
- •5.5. Организация технического обслуживания подвижного состава
- •5.6. Оборудование для технического обслуживания подвижного состава
- •5.7. Организация текущего и капитального ремонтов
- •5.8. Основные направления научно-технического прогресса в области технической эксплуатации автомобилей
- •Литература
4.2.6. Мощностной баланс атс
Умножив обе части уравнения тягового баланса на Va /1000, после преобразований получим:
Ne тр rk / rд = Nw + Nψ + Nj ,
где Ne rk / rд – тяговая мощность, кВт; Nw – мощность, затрачиваемая на преодоление сопротивления воздуха, кВт; Nψ – мощность, затрачиваемая на преодоление общего дорожного сопротивления, кВт; Nj – мощность, затрачиваемая на преодоление сопротивления разгону (запас мощности), кВт.
Если принять rk rд, то уравнение мощностного баланса запишется в виде:
Ne =(Nw + Nψ + Nj) / тр.
Запас мощностиNj, так же как и запас силы тягиPj, может использоваться для разгона АТС с заданным ускорением в данных дорожных условиях; либо для преодоления увеличенной силы сопротивления при движении с той же скоростью (например, в результате увеличения угла подъема дороги или увеличения массы перевозимого груза).
4.2.7. Графический метод решения уравнений тягового и мощностного балансов
С помощью уравнений тягового и мощностного балансов можно находить практически все основные параметры тягово-скоростных свойств (максимальную скорость, ускорения, величины максимальных дорожных сопротивлений, преодолеваемых АТС и так далее). Имеются как аналитические, так и графические методы решения этих уравнений. Основная трудность применения аналитических методов заключается в отсутствии точных аналитических выражений для внешних скоростных характеристик двигателя. При использовании приближенных уравнений расчеты, как правило, получаются сложными.
Достоинствами графических методов являются простота и высокая наглядность расчетов, хотя эти методы иногда просто неприменимы, если рассматривать движение АТС на достаточно длинном участке дороги. Тем не менее, эти методы позволяют понять сущность и закономерности процесса движения АТС и определить пути совершенствования тягово-скоростных свойств.
Графическая зависимость силы тяги на ведущих колесах АТС от скорости движения называется тяговой характеристикой. Если на этом же графике нанести кривые сил сопротивления движению, получимтяговую диаграмму.
Автомобиль имеет механическую четырехступенчатую коробку передач, и сила тяги на колесах у него изменяется при изменении передаточного числа коробки передач.
Если автомобиль движется в дорожных условиях, характеризуемых коэффициентом общего дорожного сопротивления 1, то по мере увеличения скорости суммарная сила сопротивления – (Р1 + Рw) – растет.
При движении на четвертой передаче со скоростью Va max2 отрезок ab на графике представляет собой третью составляющую тягового баланса – силу инерции или запас силы тяги Рj4. Эта сила используется для разгона, и когда она становится равной нулю, АТС движется равномерно с максимальной скоростью Va max1. Чтобы двигаться равномерно в этих условиях со скоростью Va max2, необходимо уменьшить подачу топлива в двигатель так, чтобы снизившаяся кривая Рт4 пересекла кривую (Р1 + Рw) в точке а. При этом запас силы тяги Рj4 = 0.
При ухудшении дорожных условий (2 >1) суммарная кривая (Р1 + Рw) на графике проходит выше кривой силы тяги на четвертой передаче, поэтому движение возможно только на третьей, при этом снижается и максимальная скорость движения(Va max2 < Va max1).
Графическая зависимость мощности на колесах АТС от скорости движения называетсямощностной характеристикой. Если на этом же графике нанести кривые мощностей сопротивления движению, получим мощностную диаграмму.
При движении на четвертой передаче со скоростью Va max2 отрезок bc на графике количественно определяет запас мощности Nj4.
При наличии запаса АТС разгоняется, и когда он становится равным нулю, движение осуществляется с максимальной для данных дорожных условий (1) скоростью. В дорожных условиях, характеризуемых коэффициентом 2, скорость Va max2.
Следует заметить, что с этой скоростью при дорожном сопротивлении 1 можно двигаться и на четвертой, и на третьей передаче.
При этом изменится степень использования мощности двигателя – отношение мощности, необходимой для равномерного движения в заданных дорожных условиях, к мощности двигателя по внешней скоростной характеристике на данном скоростном режиме:
И = (N + Nw) / Neoтр,
где Neo – мощность двигателя по внешней скоростной характеристике при частоте neo, соответствующей заданной скорости, кВт.
На графике мощностного баланса степень использования мощности двигателя при скорости Va max2на четвертой передаче представляет отношение отрезкаcdк отрезкуbd, а на третьей передаче отношениеcdкad. Таким образом, использование третьей передачи в этих условиях уменьшает степень использования мощности двигателя.