Rambler's Top100

 

Вопросы теории движения легкового автомобиля

Теоретический анализ эксплуатационных свойств помогает выяснить предельные возможности автомобиля и реализовать в дорожных условиях конструктивные особенности конкретной модели автомобиля.

К основным эксплуатационным свойствам, характеризующим "поведение" легкового автомобиля на дороге, относятся:
динамичность, топливная экономичность, устойчивость, управляемость, проходимость и плавность хода.

В теории автомобиля его эксплуатационные свойства рассматривают изолированно одно от другого. В действительности все они тесно взаимосвязаны. Так, скорость автомобиля на поворотах может быть ограничена не динамичностью, а управляемостью и устойчивостью, а на неровных дорогах плавностью хода.

Динамичность - свойство автомобиля двигаться с максимально возможной средней скоростью, характеризующееся максимальной скоростью движения, интенсивностью разгона до заданной скорости и интенсивностью торможения.

Динамичность автомобиля зависит прежде всего от его тяговых и тормозных свойств.

Автомобиль движется в результате воздействия на него различных сил (рис. 1), которые разделяются на силы, движущие автомобиль, и силы, оказывающие сопротивление его движению. Основной движущей силой является сила тяги, приложенная к ведущим колесам. Сила тяги возникает в результате взаимодействия ведущих колес (нагруженных крутящим моментом, передаваемым от двигателя) с дорогой. От величины тягового усилия на колесах зависит преодоление сил сопротивления движению, быстрота разгона, или, как говорят, приемистость автомобиля.

Сила тяги в основном определяется скоростной характеристикой двигателя, а также передаточным отношением и КПД трансмиссии. Скоростные характеристики двигателя характеризуются изменением мощности и крутящего момента, развиваемых двигателем, в зависимости от частоты вращения коленчатого вала.

В режиме максимального крутящего момента двигатель развивает наибольшую тягу, необходимую для преодоления больших сопротивлений движению и обеспечения высоких ускорений при разгоне, а в режиме максимальной мощности до движения автомобиля.

Силы, действующие на автомобиль при движении: Ри - инерционная, Риб - боковая инерционная, Рбс - сопротивления боковому скольжению, Ррд - реакции дороги на опору колеса, Рт - тяги на ведущих колесах, Рв - сопротивления воздуха, Рд - сопротивления качению

Рис. 1. Силы, действующие на автомобиль при движении:

Ри - инерционная, Риб - боковая инерционная, Рбс - сопротивления боковому скольжению, Ррд - реакции дороги на опору колеса, Рт - тяги на ведущих колесах, Рв - сопротивления воздуха, Рд - сопротивления качению.

Эксплуатационная частота вращения коленчатого вала двигателя должна находиться в диапазоне между максимумами крутящего момента и мощности. В этом случае обеспечивается минимальный удельный расход топлива при высоких динамических показателях автомобиля.

Большую помощь водителю для выбора наиболее оптимального режима движения в конкретных дорожных условиях оказывают тахометр, который контролирует режим работы двигателя, и эконометр, указывающий величину разрежения во впускном трубопроводе.

К силам сопротивления движению автомобиля относят силу трения в трансмиссии, силу сопротивления качению Рд и силу сопротивления воздуху Рв.

Потери в трансмиссии, затрачиваемые на преодоление трения в зацеплениях зубчатых колес коробки передач и главной передачи, в карданных шарнирах, подшипниках и сальниках, характеризуют КПД трансмиссии. Эта величина в процессе эксплуатации автомобиля с учетом приработки деталей изменяется и для легковых автомобилей составляет 0,90...0,97.

Следовательно, величина мощности и крутящего момента, подводимая к ведущим колесам, будет меньше величин, получаемых непосредственно от двигателя, на величину потерь в трансмиссии, т. е.

NT = Ne - NTP,

где NT-тяговая мощность, подводимая к ведущим колесам, Ne- эффективная мощность двигателя, NTP - мощность, необходимая для преодоления сил в трансмиссии.

Сила тяги Рт как основная сила, движущая автомобиль, должна быть достаточной для трогания автомобиля с места, поддержания необходимой скорости и придания требуемого ускорения. Сила тяги регламентируется предельным значением коэффициента сцепления шин с дорогой, который характеризует относительную мгновенную неподвижность точки контакта шины и дороги, т. е. избыточная сила тяги, реализуемая крутящим моментом двигателя, приводит к буксованию колес относительно дороги. Наиболее часто буксование наблюдается при резком трогании автомобиля с места и при движении по скользкой дороге.

следующая страница =>

Rambler's Top100