7. Вільну силу (запас сили тяги) автомобіля визначають як різницю між силою тяги і силою опору повітря,тобто:

Р_а = Р_к – Р_w. (14)

Зразок графіку силового балансу, вигляд якого наведено на рис. 3,

побудовано для тягового балансу у наступних символах:

де Р_Т, – відповідно тягова сила, сили опору коченню коліс, при доланні підйому (на спуску – знак мінус), повітря, при розгоні (при сповільненні – знак мінус). На графіку (рис. 3) – Р_и – запас тягової сили.

Рис. 3 – Графік тягового балансу автомобіля

Визначення сил тяги і опору повітря необхідно здійснити в діапазоні зміни швидкості автомобіля від V= 5 м/с до V_max.

V. Баланс потужності автомобіля

По аналогії з тяговим балансом розраховують баланс потужності автомобіля за формулою:

, кВт (15)

де – потужність двигуна;

– потужність, витрачена на привод трансмісії;

– потужність, витрачена на подолання опору дороги;

– потужність, витрачена на подолання опору повітря;

– потужність, витрачена на подолання сил інерції.

Складові потужностей у виразі (8) визначаються за наступними формулами.

1. Потужність, затрачена на привод трансмісії :

(кВт), (16)

де – сила опору трансмісії. Визначається за формулою:

Н, (17)

де – кількість агрегатів у трансмісії ( );

= 30 (Н) – сила опору прокручуванню валів агрегатів трансмісії;

= 8,6 ( Н / м) – коефіцієнт швидкісних втрат;

– навантаження на ведучий міст при повному використанні вантажопідйомності автомобілем;

Навантаження на кожну з осей автомобіля визначають, виходячи з того, що в існуючих конструкціях навантаження на ведучі осі становить :

- у двовісних вантажних автомобілів з кабіною за двигуном:

G2 = ( 0,70 …0,75) Gа ;

- у двовісних вантажних автомобілів з кабіною над двигуном та зі здвоєними колесами задньої осі:

G2 = ( 0,65 …0,70) Gа ;

- у двовісних вантажних автомобілів з кабіною над двигуном та з одинарними колесами задньої осі:

G2 = ( 0,55 …0,60) Gа ;

у передньоприводних легкових автомобілів:

G1 = ( 0,51 …0,56) Gа.

G1 – навантаження від сили тяжіння від повної маси автомобіля на передню вісь автомобіля, Н ;

G2 – навантаження від сили тяжіння від повної маси автомобіля на задню вісь двовісного автомобіля або середню вісь тривісного, Н ;

G3 – навантаження від сили тяжіння від повної маси автомобіля на задню вісь тривісного автомобіля, Н.

= 7∙10^-6 (Н^-1) – коефіцієнт, який враховує тип автомобіля;

= 0,036 – коефіцієнт силових втрат в трансмісії.

2. Швидкість руху автомобіля на різних передачах визначається за формулою:

, (18)

де п – поточні оберти колінчастого вала двигуна автомобіля;

– швидкість руху автомобіля, м/с.

3. Сила опору дороги з урахуванням швидкості руху автомобіля Рψ визначається за формулою:

, Н. (19)

Орієнтовні значення : 0,014…0,018 – асфальт, бетон; 0,02…0,025 – гравій; 0,025…0,035 – грунтове покриття.

4. Сила аеродинамічного опору:

, Н, (20)

5. Сила інерції рухомих мас трансмісії:

Р_j = ±M_a∙δ∙ , (21)

6 Потужність потрачена на опір дороги, подолання опору повітря і сил інерції визначається відповідно за формулами:

(кВт), (22)

(кВт), (23)

(кВт), (24)

У зв’язку із складністю визначення сили інерції, можливістю мати в експлуатації автомобіля як додатні, так і від’ємні її значення, у розрахунку балансу потужностей автомобіля її, як правило, не враховують або враховують з додатним знаком (гірший випадок). При рівномірному русі автомобіля ( ).

Нижче наведено формулу балансу потужності автомобіля і графік (рис. 4) балансу на вищій передачі

(25)

Р Рис.4 – Баланс потужності автомобіля

11