«`html

Тяговый расчет автомобиля с механической трансмиссией

Общие сведения

Тяговый расчет автомобиля предназначен для определения его динамических качеств, а именно:

• Максимальной скорости движения на каждой передаче
• Разгонных характеристик
• Предельных уклонов, преодолеваемых на каждой передаче

Методика тягового расчета

Тяговый расчет выполняется в последовательности:

1. Определение сил, действующих на автомобиль
2. Расчет удельного сопротивления движению автомобиля
3. Расчет тягового баланса
4. Построение графика тягового баланса
5. Определение динамических качеств автомобиля

Определение сил, действующих на автомобиль

На автомобиль действуют следующие силы:

• Тяговая сила, развиваемая двигателем на ведущих колесах
• Сила тяжести автомобиля
• Сила сопротивления движению

Тяговая сила

Тяговая сила, развиваемая двигателем на ведущих колесах, определяется по формуле:

$$F_t = frac{P_e eta_т}{v_a},$$

где:

* $$F_t$$ — тяговая сила, Н
* $$P_e$$ — эффективная мощность двигателя, Вт
* $$eta_т$$ — КПД трансмиссии
* $$v_a$$ — скорость автомобиля, м/с

Сила тяжести

Сила тяжести автомобиля определяется по формуле:

$$G = mgl,$$

где:

* $$G$$ — сила тяжести, Н
* $$m$$ — масса автомобиля, кг
* $$g$$ — ускорение свободного падения, м/с²
* $$l$$ — расстояние от центра масс автомобиля до задней оси, м

Сила сопротивления движению

Сила сопротивления движению складывается из:

• Сопротивления качению
• Сопротивления воздуха
• Сопротивления подъема (при движении на уклоне)

Сопротивление качению

Сопротивление качению определяется по формуле:

$$F_r = fmg,$$

где:

* $$F_r$$ — сопротивление качению, Н
* $$f$$ — коэффициент сопротивления качению
* $$m$$ — масса автомобиля, кг
* $$g$$ — ускорение свободного падения, м/с²

Сопротивление воздуха

Сопротивление воздуха определяется по формуле:

$$F_a = frac{1}{2}rho v_a^2 C_x S,$$

где:

* $$F_a$$ — сопротивление воздуха, Н
* $$rho$$ — плотность воздуха, кг/м³
* $$v_a$$ — скорость автомобиля, м/с
* $$C_x$$ — коэффициент лобового сопротивления
* $$S$$ — площадь лобовой проекции автомобиля, м²

Сопротивление подъема

Сопротивление подъема определяется по формуле:

$$F_i = Gsin alpha,$$

где:

* $$F_i$$ — сопротивление подъема, Н
* $$G$$ — сила тяжести автомобиля, Н
* $$alpha$$ — угол наклона дороги, град

Расчет удельного сопротивления движению автомобиля

Удельное сопротивление движению автомобиля определяется по формуле:

$$w = frac{F_r + F_a + F_i}{G},$$

где:

* $$w$$ — удельное сопротивление движению, Н/т
* $$F_r$$ — сопротивление качению, Н
* $$F_a$$ — сопротивление воздуха, Н
* $$F_i$$ — сопротивление подъема, Н
* $$G$$ — сила тяжести автомобиля, Н

Расчет тягового баланса

Тяговый баланс — это уравнение, связывающее тяговую силу и силы сопротивления движению автомобиля:

$$F_t = (F_r + F_a + F_i) + ma,$$

где:

* $$F_t$$ — тяговая сила, Н
* $$F_r$$ — сопротивление качению, Н
* $$F_a$$ — сопротивление воздуха, Н
* $$F_i$$ — сопротивление подъема, Н
* $$m$$ — масса автомобиля, кг
* $$a$$ — ускорение автомобиля, м/с²

Построение графика тягового баланса

График тягового баланса — это график зависимости тяговой силы от скорости автомобиля.

Для построения графика тягового баланса необходимо:

1. Рассчитать тяговые характеристики двигателя
2. Рассчитать удельное сопротивление движению автомобиля
3. Построить график зависимости тяговой силы от скорости автомобиля
4. Построить график зависимости удельного сопротивления движению от скорости автомобиля
5. Перенести график зависимости удельного сопротивления движению в начало координат
6. Совместить графики тяговой характеристики и удельного сопротивления движению

Определение динамических качеств автомобиля

Динамические качества автомобиля определяются по графику тягового баланса:

• Максимальная скорость движения на каждой передаче определяется по точке пересечения графика тяговой характеристики и графика удельного сопротивления движению
• Разгонные характеристики определяются по графику зависимости ускорения автомобиля от скорости
• Предельные уклоны, преодолеваемые на каждой передаче, определяются по точке касания графика тяговой характеристики и графика удельного сопротивления движению

«`