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 обоих двигателей одинаковы.

Из рис. 3.38 видно, что бензиновый двигатель имеет более вы­пуклую внешнюю скоростную характеристику, чем дизель. Это обеспечивает ему больший запас мощности (N_з′> N_з′′) при одной и той же скорости, например при скорости v₁. 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 v₁

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.

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.

Контрольные вопросы

1. Какие силы действуют на автомобиль при движении?

2. Какая сила является основной движущей силой автомобиля, вслед­-
ствие чего и где она возникает?

3. Чем вызваны потери мощности в трансмиссии и каким коэффици­-
ентом они учитываются?

4. Какие силы и моменты действуют на колеса автомобиля при дви­-
жении?

5. Каковы режимы качения колес автомобиля?

6. Что представляет собой тяговая сила?

7. Как влияет коэффициент сцепления на безопасность движения ав­-
томобиля?

8. Какие силы относятся к силам сопротивления движению автомоби­-
ля и каковы причины их возникновения?

9. Что выражает и позволяет определять уравнение движения автомо­-
биля?

10. Каковы задачи, решаемые с помощью графика силового баланса?

11. Каковы особенности силового баланса при различной нагрузке на
автомобиль?

12. Какие динамические факторы автомобиля вы знаете?

13. Каковы задачи, решаемые с помощью графика динамической ха­-
рактеристики?

14. Что представляет собой динамический паспорт автомобиля и в
чем состоит его преимущество перед обычной динамической характери­-
стикой?

15. Каковы задачи, решаемые с помощью графика мощностного ба-­
ланса?

16. Каким образом может быть израсходован запас мощности при рав­-
номерном движении автомобиля?

17. Какими показателями оценивают разгон автомобиля?

18. В каких случаях применяется динамическое преодоление подъемов
автомобилем?

19. Что представляет собой движение автомобиля накатом и когда оно
целесообразно?

20. Какие факторы оказывают влияние на тягово-скоростные свой­-
ства автомобиля?