5. Определение преодолеваемого автомобилем сопротивления

Эта задача обратная предыдущей. Так, задав скорость движения, восстанавливаем ординату до пересечения с кривой D и проектируем точку на ось ординат. Например, скорости Va соответствует динамический фактор Dα (рис.16). Согласно формуле (65) для одиночной машины (P_кр = 0) при равномерном движении получим

D = ψ.

С другой стороны нам известно, что по формуле (70) можно определить сопротивление движению

Ψ = fcosα + sinα. (76)

Таким образом, задача может сводиться либо к определению коэффициента сопротивления качению (f) при заданном угле подъёма (α), то есть

(77)

либо к определению преодолеваемого угла подъёма при заданном сопротивлении.

Используя уравнение (76) и (77), получим

(78)

Учитывая, что f² значительно меньше 1, формулу (78) можно упростить.

Получим

(79)

Так, например, если автомобиль движется по мокрому суглинку (f= 0,1 - 0,2), то, как следует из рис.16, движение возможно на второй передаче со скоростями движения 8-20 км/ч, а также, если f ≤ 0,1 и на третьей передаче со скоростями 20-25 км/ч.

6. Определение предельного угла преодолеваемого подъема

Пусть автомобиль движется по мокрому суглинку, как и в предыдущем случае, для которого принимаем коэффициент сопротивления качению f = 0,125. При этом водитель включил в коробке передач первую передачу, а в раздаточной коробке низшую передачу (D_max = 0,6).

По формуле (79) получим

Таким образом, α_тах = 30°.

Для решения аналогичной задачи для поезда следует пользоваться динамической характеристикой поезда D∑= f (V). При этом в формуле (79) вместо коэффициента сопротивления качению автомобиля необходимо подставить коэффициент сопротивления качению автопоезда.

7. Определение ускорения автомобиля

Для определения ускорения одиночной машины при заданной скорости движения и заданном сопротивлении пользуемся выражением (75)

(80)

Как видно из этой формулы, условием ускоренного движения является превышение динамического фактора над коэффициентом сопротивления движению (наличие запаса D).

При скорость машины изменяется, а поэтому динамический фактор и зависящее от него ускорение также будут переменными.

Следовательно, уравнение (75) дает текущее значение ускорения. В зависимости от того, возрастает или убывает динамический фактор, соответственно меняется и ускорение. Если ускорение убывает, то возможны два случая: либо ускорение станет равным нулю при V_н < V_k, тогда V_H и будет возможной скоростью равномерного движения для данных условий; либо также и при скорости V_k , но при этом дальнейшее увеличение скорости всё равно невозможно, поскольку V_k соответствует предельной частоте вращения коленчатого вала двигателя. В этом случае V_H =V_K и равномерное движение будет происходить при неполном использовании мощности двигателя.

Исходя из этих соображений, решим конкретную задачу: определим величину максимального ускорения разгона на различных передачах с учётом того, что коэффициент сопротивления движению ψ=0,02.

Для решения этой задачи пользуемся формулами (71) и (75). Для расчётов примем коэффициент учёта вращающихся масс колес В = 0,04, а коэффициент учёта вращающихся масс двигателя А = 0,0015.

Результаты расчёта коэффициента вращающихся масс δ_i на передачах сводим в табл.10.

Таблица 10 - Значения коэффициента вращающихся масс на передачах

Передачи	I	II	Ш	IV	V
Коэффициента вращающихся масс
δi,(I в РК)	5,31	2,17	1,41	1,18	1,11
δi (II в РК)	12,73	4,14	2,04	1,41	1,23

Результаты расчёта максимальных значений ускорений на передачах сводим в табл.11.

Таблица 11 - Значения ускорений на передачах

Передачи	I	II	Ш	IV	V
Ускорения
Jmax (l в PK)	0,65	0,78	0,62	0,38	0,22
Jmax (II в PK)	0,45	0,70	0,76	0,62	0,46

Вывод: расчёты показывают, что разгон автомобиля при сопротивлении ψ=0,02 возможен.