Влияние различных факторов на тягово-скоростные свойства автомобиля

Тягово-скоростные свойства автомобиля существенно зависят от конструктивных факторов. Наибольшее влияние на тягово-ско­ростные свойства оказывают тип двигателя, коэффициент полез­ного действия трансмиссии, передаточные числа трансмиссии,масса и обтекаемость автомобиля.

Тип двигателя. Бензиновый двигатель обеспечивает лучшие тя­гово-скоростные свойства автомобиля, чем дизель, при анало­гичных условиях и режимах движения. Это связано с формой внеш­ней скоростной характеристики указанных двигателей.

На рис. 3.38 представлен график мощностного баланса одного и того же автомобиля с различными двигателями: с бензиновым(кривая N _т′)и дизелем (кривая N _т′′). Значения максимальной мощ­ности N _maxи скорости v_N при максимальной мощности для обоихдвигателей одинаковы.

Из рис. 3.38 видно, что бензиновый двигатель имеет более вы­пуклую внешнюю скоростную характеристику, чем дизель. Этообеспечивает ему больший запас мощности (N _з′> N _з′′) при одной и той же скорости, например при скорости v ₁. Следовательно,автомобиль с бензиновым двигателем может развивать большие ускорения, преодолевать более крутые подъемы и буксировать при­цепы большей массы, чем с дизелем.

 

Рис. 3.38. График мощностного ба­ланса автомобиля с разными дви­гателями:

N _т′ — бензиновый двигатель; N _т′ '— ди­зель; N _з′, N _з′ ' — соответствующие зна­чения запаса мощности при скорости автомобиля v ₁

КПД трансмиссии. Этот коэф­фициент позволяет оценить по­тери мощности в трансмиссии на трение. Снижение КПД, выз­ванное ростом потерь мощности на трение вследствие ухудшения технического состояния механизмов трансмиссии в процессе экс­плуатации, приводит к уменьшению тяговой силы на ведущих колесах автомобиля. В результате снижаются максимальная ско­рость движения автомобиля и сопротивление дороги, преодоле­ваемое автомобилем.

Передаточные числа трансмиссии. От передаточного числа глав­ной передачи существенно зависит максимальная скорость авто­мобиля. Оптимальным считается такое передаточное число глав­ной передачи, при котором автомобиль развивает максимальную скорость, а двигатель — максимальную мощность. Увеличение или уменьшение передаточного числа главной передачи по сравне­нию с оптимальным приводит к снижению максимальной скоро­сти автомобиля.

Передаточное число I передачи коробки передач влияет на то, какое максимальное сопротивление дороги может преодолеть ав­томобиль при равномерном движении, а также на передаточные числа промежуточных передач коробки передач.

Передаточные числа промежуточных передач должны обеспе­чивать максимальную интенсивность разгона автомобиля. Это до­стигается при соотношении передаточных чисел, близком к гео­метрической прогрессии:

.

Увеличение числа передач в коробке передач приводит к более полному использованию мощности двигателя, росту средней ско­рости движения автомобиля и повышению показателей его тяго-во-скоростных свойств.

Дополнительные коробки передач. Улучшение тягово-скорост-ных свойств автомобиля может быть достигнуто также примене­нием совместно с основной коробкой передач дополнительных коробок передач: делителя (мультипликатора), демультипликато-

pa и раздаточной коробки. Обычно дополнительные коробки пе­редач являются двухступенчатыми и позволяют увеличить число передач вдвое. При этом делитель только расширяет диапазон пе­редаточных чисел, а демультипликатор и раздаточная коробка уве­личивают их значения. Однако при чрезмерно большом числе пе­редач возрастают масса и сложность конструкции коробки пере­дач, а также затрудняется управление автомобилем.

Гидропередача. Эта передача обеспечивает легкость управления, плавность разгона и высокую проходимость автомобиля. Однако она ухудшает тягово-скоростные свойства автомобиля, так как ее КПД ниже, чем у механической ступенчатой коробки передач.

Масса автомобиля. Увеличение массы автомобиля приводит к возрастанию сил сопротивления качению, подъему и разгону. В результате ухудшаются тягово-скоростные свойства автомобиля.

Обтекаемость автомобиля (рис. 3.39). Обтекаемость оказывает значительное влияние на тягово-скоростные свойства автомобиля.При ее ухудшении уменьшается запас тяговой силы, который мо­жет быть использован на разгон автомобиля, преодоление подъе­мов и буксировку прицепов, возрастают потери мощности на со­противление воздуха и снижается максимальная скорость автомо­биля. Так, например, при скорости, равной 50 км/ч, потери мощ­ности у легкового автомобиля, связанные с преодолением сопро­тивления воздуха, почти равны потерям мощности на сопротив­ление качению автомобиля при его движении по дороге с твер­дым покрытием.

Рис. 3.39. Обтекаемость идеально обтекаемого тела (а), гоночного (б), легкового (в), грузового (г) автомобилей и автобуса (д)

Хорошая обтекаемость легковых автомобилей достигается не­значительным наклоном крыши кузова назад, применением бо­ковин кузова без резких переходов и гладкого днища, установкой ветрового стекла и облицовки радиатора с наклоном и таким раз­мещением выступающих деталей, при котором они не выходят за внешние габариты кузова.

Все это позволяет уменьшить аэродинамические потери, осо­бенно при движении на высоких скоростях, а также улучшить тягово-скоростные свойства легковых автомобилей.

У гоночных автомобилей для повышения показателей тягово-скоростных свойств используют минимальное число выступаю­щих частей, а задней части кузова придают вытянутую форму для плавного обтекания ее воздухом.

У грузовых автомобилей сопротивление воздуха уменьшают, применяя специальные обтекатели и покрывая кузов брезентом.