Тяговый расчет автомобиля с механической трансмиссией

«`html




Тяговый расчет автомобиля с механической трансмиссией

Тяговый расчет автомобиля с механической трансмиссией

Цель тягового расчета

Тяговый расчет автомобиля позволяет определить:

  • динамические качества автомобиля на подъем (разгонную способность);
  • максимальную скорость движения по подъему;
  • время разгона и пути, проходимые автомобилем на данном подъеме;
  • удельный расход топлива при движении на подъеме.

Исходные данные для тягового расчета

Для проведения тягового расчета необходимы следующие исходные данные:

  • масса автомобиля;
  • мощность двигателя;
  • передаточные числа трансмиссии;
  • диаметр колес;
  • коэффициент сопротивления качению;
  • удельная мощность двигателя;
  • градиент подъема.

Теория тягового расчета

Движение автомобиля на подъеме происходит при равновесии сил, действующих на автомобиль:

  • сила тяги на ведущих колесах Fт;
  • сила сопротивления качению Fк;
  • сила сопротивления воздуха Fа;
  • сила инерции Fи.

Уравнение равновесия сил имеет вид:
$$Sigma F_x = F_т — F_к — F_a — F_и = 0$$

Сила тяги на ведущих колесах

Сила тяги на ведущих колесах определяется по формуле:
$$F_т = eta_{тр} cdot eta_{пер} cdot eta_{дв} cdot M_{dv} / r$$

где

  • ηтр — коэффициент эффективности трансмиссии;
  • ηпер — коэффициент эффективности главной передачи;
  • ηдв — коэффициент эффективности двигателя;
  • Mdv — крутящий момент двигателя;
  • r — радиус колеса.

Сила сопротивления качению

Сила сопротивления качению определяется по формуле:
$$F_к = G cdot f$$

где

  • G — масса автомобиля;
  • f — коэффициент сопротивления качению.

Сила сопротивления воздуха

Сила сопротивления воздуха определяется по формуле:
$$F_а = 0,5 cdot rho cdot C_x cdot A cdot v^2$$

где

  • ρ — плотность воздуха;
  • Cx — коэффициент аэродинамического сопротивления;
  • A — площадь миделя автомобиля;
  • v — скорость автомобиля.

Сила инерции

Сила инерции определяется по формуле:
$$F_и = m cdot a$$

где

  • m — масса автомобиля;
  • a — ускорение автомобиля.

Порядок проведения тягового расчета

Тяговый расчет автомобиля проводится в следующем порядке:

  1. Определяется сила тяги на ведущих колесах;
  2. Определяется сила сопротивления качению;
  3. Определяется сила сопротивления воздуха;
  4. Определяется сила инерции;
  5. Составляется уравнение равновесия сил и решается относительно ускорения;
  6. Определяется скорость движения автомобиля;
  7. Определяется время разгона и путь, проходимый автомобилем.

Пример тягового расчета

Приведем пример тягового расчета для автомобиля массой 1500 кг с двигателем мощностью 80 л.с. Передаточные числа трансмиссии:

  • u1 = 4;
  • u2 = 2,5;
  • u3 = 1,5;
  • u4 = 1.

Диаметр колес 0,65 м. Коэффициент сопротивления качению 0,012. Удельная мощность двигателя:
$$e = P_{dv} / m = 80 cdot 735,5 / 1500 = 38,6 кВт/т$$

Рассчитаем силу тяги на ведущих колесах:
$$eta_{тр} = 0,95$$
$$eta_{пер} = 0,97$$
$$eta_{дв} = 0,3$$
$$M_{dv} = 95 cdot 60/2pi = 290 Нм$$

Сила тяги на ведущих колесах:
$$F_т = 0,95 cdot 0,97 cdot 0,3 cdot 290 / 0,325 = 2552 Н$$

Рассчитаем силу сопротивления качению:
$$F_к = 1500 cdot 9,81 cdot 0,012 = 176,6 Н$$

Рассчитаем силу сопротивления воздуха (при скорости 50 км/ч):
$$rho = 1,29 кг/м^3$$
$$C_x = 0,3$$
$$A = 2 м^2$$
$$F_а = 0,5 cdot

Читать статью  Датчики трансмиссии автомобиля

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *