Движущая сила автомобиля

Движущей силой автомобиля является окружная сила на ведущих колесах, которая вызвана крутящим моментом двигателя. Крутящий момент двигателя через трансмиссию подводится к ведущим колесам автомобиля, создавая тангенциальные реакции опорной поверхности. Равнодействующую этих реакций опорной поверхности, вызванную крутящим моментом на колесе, принято называть окружной силой. Она направлена по вектору скорости движения автомобиля. Поскольку на автомобилях применяется ДВС, поэтому при работе двигателя в режиме внешней скоростной характеристики, его крутящий момент можно рассчитать по приведенной ранее зависимости

М_е= .

Однако в практике чаще используют зависимость

,

где .

При установившемся движении, когда скорость движения автомобиля постоянна (V=const), окружная сила на ведущих колесах автомобиля определяется по формуле

Р_к , (5.7)

где и _тр – передаточное число трансмиссии: и _тр= и_к× и_р/к× и_о, (и_к, и_р/к, и_о – переда-

точные числа соответственно коробки передач, раздаточной коробки, главной передачи); - КПД трансмиссии, который учитывает потери мощности при ее передачи механизмами трансмиссии.

Потери в трансмиссии автомобиля в общем случае можно представить потерями, вызванными трением в зацеплении шестерен, в карданных сочленениях, в подшипниках и гидравлическими потерями, обусловленными разбрызгиванием масла в агрегатах, также сюда относятся трения в сальниках.

Что же касается механических потерь, то с увеличением передаваемого крутящего момента, трение возростает медленей по сравнению с моментом, что вызывает увеличение КПД. Гидравлические потери зависят от вязкости масла скорости вращения валов, уровня масла. КПД механических трансмиссий практически всех автомобилей принимается в пределах =0,8…0,92.

При неустановившемся движении (V ¹ const) часть крутящего момента, развиваемого двигателем, расходуется на разгон маховика и связанных с ним деталей трансмиссии и колес автомобиля.

Инерционный момент, создаваемый маховиком и деталями трансмиссии и приведенный к оси вращения ведущих колес, запишется

,

где J_M – момент инерции маховика и связанных с ним деталей трансмиссии в кг.м² ; - угловое ускорение маховика в рад./с².

Инерционный момент всех колес автомобиля определим по формуле

,

где n – количество колес на автомобиле; J_к – момент инерции одного колеса относительно оси вращения в кг.м²; угловое ускорение вращения колеса.

Тогда подведенный крутящий момент двигателя к ведущим колесам автомобиля при неустановившемся движении с учетом разгона маховика и связанных с ним деталей, а также всех колес автомобиля, запишется

.

Окончательно окружная сила на ведущих колесах автомобиля при неустановившемся движении равна

. (5.8)

Таблица5.3 Моменты инерции маховиков двигателей и колес автомобилей