2. Тяговый баланс автомобиля

Тяговый баланс автомобиля - это совокупность графиков зависимостей силы тяги на ведущих колесах F_к, [Н] (на различных передачах), а также суммы сил сопротивления качению F_f, [Н] и воздуха F_w, [Н], от скорости движения автомобиля V_a, [км/ ч].

Uтр

U тр	1	14,33
	2	7,68
	3	5,35
	4	3,71
	5	3,09

η тр			0,92255641

Расчет сил тяги на колесах для каждой передачи – F_{к i}производится по формуле:

, [Н] (2.1)

где: _ТР- коэффициент полезного действия трансмиссии;

U_ТР- передаточное число трансмиссии;

r_к- радиус качения колеса, [м].

Передаточное число трансмиссии автомобиля определяется как произведение:

U_ТР = U_КПП  U_РК  U_ГП(2.2)

где : U_КПП- передаточное число коробки перемены передач;

U_РК- передаточное число раздаточной коробки или делителя;

U_ГП- передаточное число главной передачи.

КПД трансмиссии автомобиля определяется на основании потерь мощности на трение:

, (2.3)

Часть мощности при этом затрачивается на преодоление сил трения в зацеплениях зубчатых шестерен коробки передач, главных передачах ведущих мостов, в карданных шарнирах и шлицах, подшипниках и сальниках, расходуется на взбалтывание масла и на его разбрызгивание. Поэтому мощность N_к- подводимая к ведущим колесам автомобиля, меньше мощности

развиваемой двигателем - N_e’на величину вышеперечисленных потерь - N_ТP. Таким образом, величина N_ТP- учитывает два вида потерь мощности: потери, вызванные наличием трения в зубчатых зацеплениях, шарнирах, подшипниках, а также гидравлические потери. Причем, потери мощности на преодоление трения в зубчатых зацеплениях, шарнирах и подшипниках пропорциональны моменту, передаваемому трансмиссией.

Для упрощения расчетов определим КПД трансмиссии с учетом потерь на трение:

_тр= 0,98^К0,97^L0,99^M(2.4)

где: K=2- число пар цилиндрических шестерен в трансмиссии автомобиля, через которые передается крутящий момент наi-той передаче;

L=1- число пар конических или гипоидных шестерен;

M=2- число карданных шарниров.

М_e’берутся из таблицы 1 внешней скоростной характеристики двигателя для каждого значения частоты вращения n_eколенчатого вала. Причем, для тех же значений частот вращения n_e, рассчитывают скорость движения автомобиля на всех передачах по формуле:

, [км/ ч] (2.5)

Определяют силы сопротивления качению колес автомобиля по дорожному покрытию используя выражение:

, [Н] (2.6)

где: m_a- для условий данной курсовой работы, это масса полностью загруженного автомобиля, [кг] (выбирается в соответствии с выданным заданием из таблицы 8.4);

g= 9,81 - ускорение свободного падения, [м/с2];

f- коэффициент сопротивления качению автомобильного колеса.

Величина коэффициента сопротивления качению колеса – f, зависит от скорости автомобиля. Для его определения используют выражение, предложенное Б.С. Фалькевичем:

, (2.7)

где: f ₀= 0,018- коэффициент сопротивления качению колес автомобиля по асфальтобетону;

f ₀= 0,03 - коэффициент сопротивления качению колес автомобиля по грунтовой дороге.

Для расчета действующей на автомобиль силы сопротивления воздуха воспользуемся выражением вида:

, [Н] (2.8)

где: К_в– коэффициент обтекаемости формы автомобиля,

S_x- площадь Миделя - площадь проекции автомобиля на плоскость перпендикулярную продольной оси, [м²].

При известном значении безразмерного коэффициента аэродинамического сопротивления С_хможно легко определить значение коэффициента обтекаемостиК_впо выражению, предложенному академиком Е.А. Чудаковым:

К_в= 0,5С_х _в, [кг/м³] (2.9)

где:  _в= 1,225 , [кг/м³] – плотность воздуха.

Для нахождения площади Миделя автомобиля S_xвоспользуемся выражениями:

- для легковых автомобилей - S_x= 0,78ВаН, [м²];

-для автобусов - S_x= ВаН, [м²];

- для грузовых автомобилей - S_x= ВН, [м²];

где: Ва и Н - соответственно наибольшие ширина и высота автомобиля, [м];

В - колея передних колес автомобиля, [м].

График тягового баланса строят на основе данных, таблиц. На графике тягового баланса должны быть нанесены линии, показывающие предельные величины сил сцепления ведущих колес, полностью загруженного автомобиля с дорогой, при следующих значениях коэффициента сцепления:

• = 0,8 - сухой асфальтобетон;

• = 0,6 - сухая грунтовая дорога;

• = 0,4 - мокрый асфальтобетон;

• = 0,2 - укатанная снежная дорога.

Значения предельных сил сцепления ведущих колес автомобиля с дорогой определяются по формуле:

F_сц= m_кg, [Н] (2.10)

где: m_к- масса автомобиля, приходящаяся на его ведущие колеса.

	Fсц
0,8	5493,6
0,6	4120,2
0,4	2746,8
0,2	1373,4