Сили, нормальні до напрямку руху

До цієї групи сил належать нормальна складова ваги автомобіля G∙cosα та нормальні реакції поверхні дороги на колеса R_z1і R_z2. У випадку, коли автомобіль нерухомий або рухається горизонтальною дорогою з сталою швидкістю, при якій опором повітря можна знехтувати, ці реакції визначаються з рівнянь рівноваги моментів, складених відносно контактів передніх (точка А) і задніх (точка В) коліс з дорогою (рис. 16). При цьому для спрощення припускається, що ці контакти відбуваються в точках, оскільки розміри площини контакту значно менші за координати центру маси чи базу автомобіля.

Рис. 16. Схема дії сил, нормальних до напряму руху

Для нерухомого автомобіля рівняння рівноваги відносно контакту передніх коліс з дорогою має вигляд

З цього рівняння можна визначити нормальну реакцію дороги на задні колеса автомобіля:

Рівняння рівноваги відносно контакту передніх коліс з дорогою

З цього рівняння

При русі автомобіля похилою дорогою складаються аналогічні рівняння рівноваги моментів відносно точок контакту коліс з поверхнею дороги, але при цьому враховуються й інші сили, що діють на автомобіль.

Рівняння тягового балансу. Граничні умови руху автомобіля

При прямолінійному русі автомобіля рушійні сили та сили опору спрямовані паралельно його поздовжній осі. Рівняння рівноваги цих сил називається рівнянням тягового балансу, або інакше – рівнянням силового балансу.

Рис. 17. Схема сил, що діють на рухомий автомобіль

Розглянемо рівняння тягового балансу автомобіля

Пам’ятаючи, що , можна записати рівняння тягового балансу у виглядіі дослідити його.

Якщо сума сил в правій частині дорівнює нулю, то прискорення автомобіля також дорівнюватиме нулю, тобто автомобіль рухається рівномірно.

Якщо сума сил в правій частині більша за нуль, то автомобіль рухається з прискоренням.

Якщо сума сил в правій частині менша за нуль, автомобіль рухається із сповільненням, тобто незабаром зупиниться.

Підсумовуючи сказане, можна зробити висновок, що коли

,

або

,

то рух автомобіля можливий тривалий час. Якщо ж Р_к < P_f+ P_i + P_w, то автомобіль незабаром зупиниться. Тому можна сказати, що виходячи з умови достатності тягової сили, рух автомобіля можливий, якщо

Вище було сказано, що найбільше значення поздовжньої реакції, яка виникає при взаємодії ведучого колеса з поверхнею дороги, обмежується зчепленням колеса з дорогою

У автомобіля ведучими є колеса одної або кількох осей, тому сила тяги автомобіля обмежується силою зчеплення ведучих коліс з дорогою. Якщо ведучими є передні колеса,

Якщо ведучими є задні колеса,

Якщо всі колеса автомобіля є ведучими,

.

Оскільки і, то, виходячи з умови достатності зчеплення ведучих коліс з дорогою, рух можливий, коли виконується умова

Узагальнюючи обидві умови, можна зробити висновок, що рух автомобіля можливий, якщо водночас справедливі нерівності

При цьому треба зазначити, що коли , то ведучі колеса не пробуксовують; якщо ж P_φ< Р_к, то рух відбувається з частковим пробуксовуванням ведучих коліс.

Тягово-швидкісні властивості автомобіля Оцінкові показники тягово-швидкісних властивостей.

Будь-яка транспортна машина призначена для виконання транспортної роботи, тобто для перевезення пасажирів та найрозмаїтіших вантажів. Здатність машини до виконання транспортної роботи оцінюється її тягово-швидкісними властивостями. Оцінкові показники тягово-швидкісних властивостей визначаються для завантаженого автомобіля при роботі двигуна в режимі зовнішньої швидкісної характеристики, тобто при максимальній подачі палива. Для порівняльної оцінки тягово-швидкісних властивостей найчастіше застосовуються такі показники:

1. максимальна швидкість v_max. Визначається при ввімкненій найвищій передачі трансмісії. В країнах Європи прийнята нижня межа максимальної швидкості 100 км/год для окремих автомобілів і 80 км/год для автопоїздів;

2. час розгону до заданої швидкості. Визначається при розгоні автомобіля з місця з перемиканням передач при досягненні двигуном частоти обертання колінвала, що відповідає максимальній потужності;

3. мінімальна стала швидкість v_minна найвищій передачі;

4. максимальний підйом i_max. Підйом долається на найнижчій передачі трансмісії при русі зі сталою швидкістю. Для окремих автомобілів максимальний підйом повинен бути не меншим за 25%, для автопоїздів – 18%;

5. усталена швидкість на довгих підйомах. Регламентується, що для автопоїздів при русі на підйомі і = 3% завдовжки 3 км усталена швидкість v_уст ≥ 30 км/год;

6. прискорення впродовж розгону (максимальні і середні на різних передачах). Їх значення не регламентується і використовується для оцінки потенціальних можливостей автомобіля при обгоні.