Силы, действующие на автомобиль

Силы, действующие на автомобиль

На автомобиль действуют препятствующие силы

Gа – сила тяжести

Rx₁, Rx₂ – касательные реакции дороги

Rz₁, Rz₂ – вертикальные реакции дороги

Рв – сила сопротивления воздуха

Рп – сила сопротивления подъема

Основной движущей силой является касательная реакция дороги. Rx₂ на ведущих колесах – это тяговая сила, которая возникает от подвода мощности от двигателя к ведущим колесам.

3. Скоростная характеристика двигателя – зависимость эффективной мощности Ne, эффективного момента Ме, угловой скорости на коленчатом валу We.

Внешняя скоростная характеристика бензинового двигателя без ограничения угловой скорости коленвала

Точки: Nmax – макс.значение эффективной мощности, W_N – угловая скорость коленвала, соответсвующая Nmax, Mmax – макс.значение крутящего момента, Wm – угловая скорость коленвала ~ Mmax, Wmin – мин.устойчивая угловая скорость коленвала при полной подаче топлива, Wmax – макс.угловая скорость.

Уменьшение мощности с увеличением угловой скорости выше W_N происходит из-за ухудшения накопления цилиндров горючей смесью и увеличением трения. При этом возникает динамич.нагрузка, что приводит к ускорению износа двигателя.

Ne, Me на 10-20% больше соответствует параметрам двигателя, установленном на автомобиле. Так как двигатель на стенде используют без глушителя, генератора, вентилятора, компрессора. Эти испытания производятся для нормальных условий 15°С/ 760 мм\рт.сб.

Чтобы приблизить стендовую характеристику к реальной вводят коэффициент коррекции [Кр=0,95] (k реал.усл.эксплуатации)

а, в, с – эмпирические коэффициенты, зависят от типа двигателя

а=в=с=1 – бензин,

а=0,53; в=1,56; с=1,09 – дизель

Mmax = 1250

Для четырехтактных дизелей

Потери мощности в трансмиссии. КПД трансмиссии.

В трансмиссии подвижного состава имеются механические и гидравлические потери мощности: механические – потери на трение в зубчатых зацеплениях, подшипниках и манжетах. Величина этих потерь зависит главным образом от качества обработки трущихся деталей; гидравлические – потери, связанные с перемешиванием масла в механизмах трансмиссии. Величина их зависит от вязкости масла, скорости вращения валов и шестерен, а также уровня масла. Потери мощности в трансмиссии на преодоление различных сопротивлений оцениваются кпд.

потеря мощности на трении

КПД трансмиссии

Для подвижного состава кпд трансмиссии = 0,8…0,92. Меньшее значение соответствует грузовым, большее – легковым.

потеря мощности в трансмиссии автомобиля.

Служебное торможение.

Такой режим торможения, при котором тормозные силы на колесах подвижного состава не достигают величины максимально возможной по сцеплению. Максимальная величина замедления при служебном торможении не превышает 4 м\с². Обычно в эксплуатации используется плавное служебное торможение, при котором величина замедления составляет 1,5…2,5 м\с².

1.Торможение двигателем осуществляется без использования тормозных механизмов колес. В этом случае тормозом является двигатель, который не отсоединяется от трансмиссии, но работает на режиме холостого хода (с уменьшенной подачей горючей смеси). Ведущие колеса принудительно вращают коленвал двигателя. В результате в двигателе за счет трения возникает сила сопротивления, которая замедляет движение. Применяется в горных условиях, на затяжных спусках, обеспечивает плавность торможения, сохранность колесных тормозных механизмов и устойчивость автомобиля против заноса), вреден для окр.среды. 2. Торможение с отключенным двигателем осуществляется только тормозными механизмами колес и без использования двигателя. Двигатель отключается от трансмиссии выключением сцепления или установкой нейтральной передачи. Торможение с отключенным двигателем – основной способ служебного торможения. Оно чаще используется в эксплуатации, тк обеспечивает необходимую величину замедления. Однако это торможение уменьшает устойчивость подвижного состава на дорогах с малым коэф.сцепления (скользких, обледенелых). 3. Торможение с неотключенным двигателем – комбинированный способ торможения, который осуществляется совместно тормозными механизмами колес и двигателем. Перед приведением в действие тормозных механизмов колес уменьшается подача горючей смеси в цилиндры двигателя. Угловая скорость коленвала двигателя уменьшается, чему препятствуют ведущие колеса, принудительно вращающие коленвал через трансмиссию. Увеличивает срок службы тормозных механизмов, которые при длительных торможениях отъединенным двигателем сильно нагреваются и выходят из строя. Оно также увеличивает устойчивость подвижного состава против заноса вследствие более равномерного распределения тормозных сил по колесам подвижного состава. 4. Торможение с периодическим прекращением действия тормозной системы обеспечивает наибольший эффект при торможении. Колеса необходимо удерживать на грани юза, не допуская их скольжения. Колесо, катящееся и нескользящее, обеспечивает большую тормозную силу, а при движении юзом его сцепление с дорогой резко уменьшается. При скольжении колеса в месте контакта шины с дорогой резина протектора нагревается и размягчается. При многократном последовательном нажатии на тормозную педаль и затем частичном ее отпускании с дорогой соприкасаются новые (ненагретые) части протектора шины, вследствие чего сохраняется макс.сцепление колеса с дорогой. 5. Торможение тормозом-замедлителем производится с помощью вспомогательного механизма, действующего на вал трансмиссии подвижного состава. Этот способ обеспечивает плавное торможение с замедлением 1…2м/с² в течение длительного времени. Повышается безопасность движения и уменьшается износ тормозных механизмов, шин и двигателя.

Уравнение расхода топлива.

В процессе движения эффективная мощность двигателя затрачивается на преодоление сил сопротивления движению. Эффективная мощность двигателя из уравнения мощностного баланса подвижного состава: Уравнение расхода топлива подвижного состава: или . Из уравнения следует, что путевой расход топлива зависит от топливной экономичности двигателя, техн.состояния шасси, дороги, скорости движения и обтекаемости кузова, нагрузки и режима движения. Необходимо иметь зависимость удельного эффективного расхода топлива от степени использования мощности двигателя при различной угловой скорости коленвала двигателя.

Из рисунка следует, что удел.эф.расход топлива существенно зависит от степени использования мощности двигателя И и в меньшей степени – от угловой скорости коленвала двигателя. При увеличении степени использования мощности двигателя и уменьшении угловой скорости коленвыала удел.эф.расход топлива уменьшается. Возрастание удел.эф.расхода топлива при малой степени использования мощности двигателя происходит вследствие уменьшения мех.кпд двигателя и ухудшения условий сгорания смеси в его цилиндрах. Удел.эф.расход топлива также несколько повышается при большой (близкой к полной) степени использования мощности из-за обогащения горючей смеси.

Силы, действующие на автомобиль

На автомобиль действуют препятствующие силы

Gа – сила тяжести

Rx₁, Rx₂ – касательные реакции дороги

Rz₁, Rz₂ – вертикальные реакции дороги

Рв – сила сопротивления воздуха

Рп – сила сопротивления подъема

Основной движущей силой является касательная реакция дороги. Rx₂ на ведущих колесах – это тяговая сила, которая возникает от подвода мощности от двигателя к ведущим колесам.

3. Скоростная характеристика двигателя – зависимость эффективной мощности Ne, эффективного момента Ме, угловой скорости на коленчатом валу We.

Внешняя скоростная характеристика бензинового двигателя без ограничения угловой скорости коленвала

Точки: Nmax – макс.значение эффективной мощности, W_N – угловая скорость коленвала, соответсвующая Nmax, Mmax – макс.значение крутящего момента, Wm – угловая скорость коленвала ~ Mmax, Wmin – мин.устойчивая угловая скорость коленвала при полной подаче топлива, Wmax – макс.угловая скорость.

Уменьшение мощности с увеличением угловой скорости выше W_N происходит из-за ухудшения накопления цилиндров горючей смесью и увеличением трения. При этом возникает динамич.нагрузка, что приводит к ускорению износа двигателя.

Ne, Me на 10-20% больше соответствует параметрам двигателя, установленном на автомобиле. Так как двигатель на стенде используют без глушителя, генератора, вентилятора, компрессора. Эти испытания производятся для нормальных условий 15°С/ 760 мм\рт.сб.

Чтобы приблизить стендовую характеристику к реальной вводят коэффициент коррекции [Кр=0,95] (k реал.усл.эксплуатации)

а, в, с – эмпирические коэффициенты, зависят от типа двигателя

а=в=с=1 – бензин,

а=0,53; в=1,56; с=1,09 – дизель

Mmax = 1250

Для четырехтактных дизелей