Определение силового диапазона

Силовой диапазон можно выразить через скоростной диапазон и к.п.д. машины на крайних ступенях

где η_н и η_к – к.п.д. на границе диапазона (при V_min и V_max).

Для автомобилей оба к.п.д. могут быть приняты одинаковыми; возможное увеличение потерь в механизмах при больших скоростях движения компенсируется более благоприятными режимами их работы (в частности, включением прямой ступени в основной и дополнительной коробках передач). Тогда d_c = d_k.

Силовой диапазон имеет самостоятельное значение постольку, поскольку он характеризует реальные пределы преодолеваемых автомобилем сопротивлений. Поэтому при его определении вводятся ограничения, а именно: в выражении

(120)

удельные силы тяги φ_д следует принимать

(121)

Так, пусть найденное расчётом φ_{д max} =1,5 и φ = 0,02. В этом случае формально d_c = 75. Однако по сцеплению при самых благоприятных условиях, т.е. и а = 0 нельзя реализовать φ_д ≥ 0,9 ÷ 1 (в расчётах обычно принимают φ_{д max} = 0,8). С другой стороны, для самых благоприятных условий не следует брать ψ_min<0,025, а φ_{д min} < 0,05. Таким образом, реальный силовой диапазон независимо от того, каким будет кинематический диапазон, не может превышать 15 - 18. Это и есть оптимальная величина силового диапазона для машин высокой проходимости.

Для неполноприводных автомобилей при оптимальный силовой диапазон может уменьшиться до 9 - 11. Такая величина силового диапазона получена без учёта приспособляемости двигателя. Приспособляемость обеспечивает повышение надёжности работы двигателя даже в самых тяжёлых условиях движения.

Конструктивное обеспечение больших силовых и кинематических диапазонов требует применения сложной трансмиссии с большим числом ступеней. Поэтому конструкторы стремятся ограничить силовой диапазон автомобиля.

Уменьшение силового диапазона, как это следует го формулы (120), может быть осуществлено двумя путями: снижением максимальной удельной силы тяги или повышением минимальной. В первом случае автомобиль не сможет реализовать сцепление колес с грунтом, то есть ухудшится возможность преодоления препятствий; во втором - при благоприятных условиях движения не будет реализована полностью мощность двигателя, т.е. он будет работать с недогрузкой.

В обоих случаях машина приобретает некоторые резервы: при уменьшенной сине тяга - запас сцепления, что уменьшает вероятность срыва грунта; при увеличенной минимальной силе тяги - запас мощности, облегчающей преодоление кратковременных препятствий и набор скорости. Однако это не может компенсировать ухудшения динамики машины.

Сама по себе величина силового диапазона еще не характеризует полностью его влияние на свойства автомобиля: важно также, чтобы границы диапазона не выходили за пределы, определенные условиями (118).

Выход диапазона за рациональные пределы не улучшает скоростные и тяговые возможности машины; его сужение снижает эти возможности и может в известной мере оправдываться только конструктивными соображениями.