2. Распределение и перераспределение нормальных реакций Rzна колесах

Для неподвижного авто на горизонтальной площадке

R_z1ст = G_a · L₂/L; R_z2ст = G_a · L₁/L.

Такая нагрузка на осях называется статической

Для общего случая движения (см. схему)

Сумма моментов относит заднего ведущих колеса = 0:

T_f1 = R_x1 · r_д = f · R_z1 r_д

T_f2 = R_x2 · r_д = f · R_z2 r_д

T_f1+ T_f1= f R_z1 r_д+ f R_z2 r_д = (R_z1 + R_z2) f r_д = G_a cos α f r_д.

Из суммы моментов выразимR_z1:

.

k_α k_в k_и k_f

Сравнивая последнее с R_z1 на горизонтальной площадке в статике заменим:

m_g1 = k_α + k_в + k_и + k_f

– коэффициенты влияния соответственно подъема, сопротивления воздуха, ускорения и сопротивления качению.

Аналогично для задних колес:

m_g2 = k_α + k_в + k_и + k_f.

.

Предельные значения коэффициентов перераспределения нормальных реакций m_g:

	Пе переднеприводные	За заднеприводные
Rz1	0,85	0,79
Rz2	1,15	1,21

Сила тяги ограничена сцеплением φ_x = 0,75; Аэродинамика и уклон не учтены.

2. Динамика автомобиля

   1. Внешняя скоростная характеристика двигателя (всх)

T_тр = T_e – J_e ε_e – момент, подведенный к трансмиссии;

У идеального двигателя мощность, развиваемая двигателем, должна иметь возможность быть реализованной при любых частотах вращения вала двигателя. (Р_е = const).

В этом случае зависимость момента от частоты вращения вала двигателя должна представлять гиперболу.

T_k = T_тр i_тр – T_птр – момент, подведенный к колесам;

i_тр = i_к i₀ – передаточное число трансмиссии;

Если в трансмиссии исключены скоростные потери (агрегаты трансмиссии образованы узлами с зубчатыми зацеплениями), то можно считать, т.е. если трансмиссия «жесткая»:

T_k = T_тр i_тр η_тр;

η_тр= η_к η_кард η₀;.

T_к = (T_e – J_e ε_e) i_к i₀ η_тр.

<=Автомобилю с таким двигателем не нужна КП.

ω₀ – min устойчивая по нагрузке угловая скорость двигателя;

ω_Tmax– угловая скорость при max крутящем моменте;

Реальная внешняя характеристика современного двигателя внутреннего сгорания:

ω_Pmax– угловая скорость при max мощности двигателя;

Для графиков зависимости крутящего момента от частоты вводят коэффициент приспособляемости по моменту

К_т = Т_max/Т_Рmax.

Для современных двигателей с искровым зажиганием К_т = 1,3 – 1,5;

Для дизелей К_т =1,1 – 1,3

Для паровой машины К_т = 2, но низок КПД; Для газовой турбины К_т=1,8, но высока неравномерность расхода топлива на разных оборотах;

Коэффициент приспособляемости по частоте вращения вала двигателя

К_ω=ω_Pmax/ω_Tmax

Характеристики двигателей

Тип двигателя (автомобиля)		Наддув (турбонаддув)	Кт	Кω	Диапазон частот, ωmax/ωmin
Искровой		–	1,25…1,3	1,33…1,54	4…7
		+	1,3…1,35
дизельный	легковой	–	1,15…1,2	1,18…1,66	3,5…5
		+	1,2…1,3
	грузовой	–	1,1…1,15	1,11…2,5	1,8…3,2
		+*	1,15…1,3

*– с интеркуллером К_т = 1,25…1,4

Между крутящим моментом и мощность двигателя есть жесткая связь:

Р_е = Т_е · ω_е.

Индекс «е» (engine – двигатель) указывает на то, что параметр «эффективный», т.е. при полной подаче топлива.

Так как найти ВСХ трудно, поэтому задаем зависимость мощности и крутящего момента от максимальной мощности в функции относительных оборотов в виде полинома третьего порядка:

;

.

Из условий удовлетворения этих зависимостей значению мощности при частоте максимальной мощности, значению максимального момента при частоте максимального момента и условия перегиба кривой максимального момента при частоте максимального момента получаем три линейных уравнения, решение которых позволяет определить значения коэффициентов полинома:

; ;.

Для всех двигателей а+b+c=1

Мощность и крутящий момент реального двигателя следует уменьшить: К_р = 0,85…0,9 – коэффициент коррекции мощности двигателя.

Р_е=К_р · Р_{е пасп},

где К_р – коэффициент коррекции мощности:

Если P_{e пасп} нетто – К_р = 1;

…брутто – К_р = 0,93…0,95 (без КП, ГУР, кондиционера, печки без вентилятора и т.п.).

Расчетные формулы:

Т_е=1000 Р_е/ω_е или Т_е=9549 Р_е/n_е .