Всего на сайте:
282 тыс. 988 статей

Главная | Управление и эксплуатация транспортных средств

Определение тяговой силы на ведущих колесах  Просмотрен 24

Основные зависимости, характеризующие величину тяговой силы на ведущих колесах автомобиля, определим из ранее выведенного уравнения (25) мощности Рк , подводимой к ведущим колесам автомобиля от коленчатого вала двигателя, и с учетом развернутого определения понятия КПД трансмиссии (26). При этом при отсутствии буксования колес тяговая мощность Рт равна Рк

Рт = Рк = РеРjРтр = (РеРj ) hтр . (33)

Рассмотрим подробнее составляющие потерь мощности Рj , затрачиваемой на разгон вращающихся деталей двигателя и трансмиссии. Эти затраты включают две составляющие

Рj = Рj1 + Pj2 , (34)

где Рj1 – собственно мощность на разгон вращающихся деталей; Рj2 - потери мощности при неустановившемся режиме работы двигателя.

Рj1 = Tj we = Je Ee we , (35)

где Тj – инерционный момент сопротивления разгону; Je – момент инерции маховика двигателя, обычно составляющий 90-95% от суммарного момента инерции вращающихся деталей трансмиссии автомобиля; Ее = dwe / dt – угловое ускорение коленчатого вала.

Рj2 = DТе wе = Те µе Ее wе , (36)

где DТе – потеря крутящего момента двигателя из-за ухудшения наполнения цилиндров; µе – коэффициент учета потерь Те при ускоренном вращении коленчатого вала двигателя.

С учетом (35) и (36) развернем выражение (34) для Рj . Получим после небольших преобразований

Рj = Pj1 + Pj2 = (Те µе + Je ) Ee we . (37)

Тогда тяговая мощность (33) может быть представлена в виде

Рт = [ Pe – ( Te µe + Je ) Ee we ] hтр . (38)

Соответственно, поскольку тяговый момент Тт = Рт / wк , wк = wе / uтр , получим Тт = Рт uтр / we , и окончательно с учетом (38)

Тт = [ Pe / we – ( Te µe + Je ) Ee ] uтр hтр =

= [ Te – ( Te µe + Je ) Ee ] uтр hтр . (39)

Наконец, так как тяговая сила на ведущих колесах Fт = Тт / rд , получаем развернутое выражение

Fт = [ Te – ( Te µe + Je ) Ee ] uтр hтр / rд . (40)

В стационарном режиме, т.е. когда Vx = const , имеем we = const и Ее = 0.

Для этого случая Fт = Fто

Fто = Те uтр hтр / rд . (41)

Если двигатель развивает максимальный крутящий момент Теmax, то тяговая сила Fт ® Fтmax. Но сцепные свойства колеса с дорогой имеют некоторый предел возможной величины Fтmax = S Rxmax, зависящий от величины коэффициента сцепления jх ведущих колес с поверхностью дороги и суммарной вертикальной нагрузки S Rzв на них

Fтmax = S Rхmax £ S Rzв jх . (42)

Горизонтальная (толкающая) реакция на ведущем колесе со стороны дороги определяется соотношением (15). Для автомобиля, имеющего несколько ведущих колес, это соотношение будет выглядеть

S Rxв = Tт / rдfcр S Rzв – (S Jкв Екв ) / rд . (43)

В случае, если S Rхв = S Rxmax , то Тт = Ттj , и с помощью выражений (42) и (43) можно составить такое уравнение силового баланса

S Rzв jх ³ Ттj / rд - fср S Rzв - (S Jкв Екв ) / rд , (44)

где Ттj - максимальный крутящий (тяговый) момент, который может быть реализован на ведущих колесах автомобиля по условиям их сцепления с дорожным покрытием.

После преобразований уравнения (44) получаем

Ттj £ ( jх + fср ) S Rzв rд + S Jкв Екв . (45)

Частные случаи.

1. Равномерное движение: Vx = const, Ee = Eк = Екв = 0. Тогда

Ттj = ( jх + fcр ) S Rzв rд .

2. Равномерное движение по сухому асфальту: jх = 0,8-0,9 , fср = 0,01 , т.е jх >> fcр . Тогда

Ттj @ jх S Rzв rд .

Соответственно, максимальная тяговая сила на ведущих колесах по условию их сцепления с дорожной поверхностью будет достаточно точно определяться выражением

Fтj = Ттj / rд @ jх S Rzв .

 

 

Предыдущая статья:Расчет потерь в трансмиссии Следующая статья:Определение сил сопротивления движению автомобиля
page speed (0.013 sec, direct)