Мощностной баланс автомобіля
Головна | Про нас | Зворотній зв'язок
Розподіл потужності двигуна по окремим видам потужностей, що витрачаються на подолання опорів, носить назву мощностного балансу і може бути представлено у вигляді наступного рівняння:
v - швидкість руху автомобіля, м / с;
NТ - потужність, підведена від двигуна до ведучих коліс автомобіля;
Nтр - потужність, що втрачається на тертя в агрегатах трансмісії;
Nf = Pf v - мощ-ність, витрачена на подолання сил опору кочення коліс;
Nh = Рh v - потужність, витрачена на подолання сил опору підйому;
Nw = Pw v - потужність, витрачена на подолання сили з-спротиву повітря;
Nj = Рj v - потужність, витрачена на преодоле-ня сили інерції автомобіля.
Потужність, втрачена в трансмісії автомобіля, може бути визначена як:
Втрати потужності на самопересування автомобіля (потужності опору коченню) визначається за формулою:
де РF - сила опору коченню;
G - сила тяжіння (вага) автомобіля;
f - коефіцієнт опору коченню.
Потужність на подолання сил опору повітря:
де РW - сила опору повітря;
кW - коеф-фициент обтічності;
F - лобова площа автомобіля.
Потужність на подолання сил опору підйому може бути визначена за формулою:
де Рh - сила опору підйому;
# 945; - кут підйому.
При русі під ухил величина Nh береться зі знаком мінус.
Потужність, що витрачається на подолання сил опору розгону (сил інерції), визначають як:
де Рj - сила опору розгону;
# 948; вр - коефіцієнт обліку впливу на розгін обертових мас двигуна
g - прискорення вільного падіння;
dv / dt - прискорення автомобіля.
У разі уповільненого руху Nj береться зі знаком мінус.
Порядок побудови діаграми мощностного балансу.
Спочатку розраховують мощностной баланс для передачі, на якій забезпечується максимальна швидкість vmax автомобіля. Для обраних ра-неї інтервалів по кутовий швидкості колінчастого вала двигуна і відповідної їй швидкості автомобіля розраховують мощностной баланс.
Потім в координатах N-v будують зовнішню швидкісну характеристику (рис.4-а).
Частота обертання валу двигуна
Рис.4. Побудова графіка мощностного балансу автомобіля.
Вгору від кривої NД відкладають значення потужності опору повітря Nw (крива NД + Nw) (рис.4-в). Відрізки ординат між кривою NД + Nw і віссю абсцис визначають собою сумарну потужність, затрачену на подолання опору дороги і повітря.
Відрізки потужності Nj. укладені між кривими NT і NД + Nw. характеризують запас мощнос-ти, який може бути використаний для подолання підвищеного со-спротиву дороги або розгону автомобіля.
При рівномірному русі автомобіля потужність NT. підведена від двигуна до ведучих коліс автомобіля, витрачається тільки на подолання опору дороги і повітря.
Якщо дросельна заслінка відкрита повністю (для дизеля - положення рейки паливного насоса високого тиску відповідає максимальній подачі палива), то найбільшу швидкість Vmаx авто-біль розвиває, коли потужність NT дорівнює сумі потужностей NД і Nw (на рис.4-б точ-ка А ). Для рівномірного руху автомобіля по тій же дорозі з бо-ростью, меншою Vmаx водій повинен зменшити подачу палива. Наприклад, для руху зі швидкістю V1. топливоподачу потрібно зменшити так, щоб потужність NT змінювалася по кривій, показаної на рис. 4-б. штриховий лінією,
Графік мощностного балансу для всіх передач будують таким же об-разом, тільки замість однієї пари кривих Ne і NТ наносять кілька в залежності від числа передач в коробці (рис.4-в). При зміні пе-редаточного числа коробки передач uкп змінюється лише швидкість автомобіля; потужність Ne. також потужність NТ. якщо не враховувати зміни ККД трансмісії на різних передачах, залишаються без змін.
На рис.5 наведена діаграма мощностного балансу автомобіля, яка представляє собою залежність потужності NТ на колесах автомобіля для всіх передавальних відносин uкп в коробці передач, потужності опорів коченню NД (або N # 968;) = Nf (горизонтальну ділянку дороги: Nh = 0) і повітря Nw від швидкості руху машини v. На цьому малюнку в графічному вигляді представлені дані розрахунку параметрів мощностного балансу легкового автомобіля типу ВАЗ- 2109 (з 5-швидкісною коробкою передач: uкп = 3,636; 1,950; 1,357; 0,941; 0,748) для двох варіантів дорожніх умов (сухе асфальтове покриття f01 = 0,015 і тверда грунтова дорога f02 = 0,03).
В якості вихідних даних були взяті такі:
- передавальне число головної передачі u0 = 3,9;
- кінематичний радіус колеса rк = 0,26 м;
- повний вага автомобіля G = 14500 Н;
- коефіцієнт аеродинамічного опору кW = 0,25;
- лобова площа автомобіля F = 1,9 м 2.
Величини коефіцієнта опору коченню для різних швидкостей руху автомобіля були попередньо підраховані по залежності:
і наведені в табл. 2.5.
Зміна коефіцієнта опору коченню в залежності від швидкості: