Работа двигателя при трогании автомобиля.

I этап – с момента включения сцепления до начала трогания, т.е. до момента, когда М_д = М_Ψ.

Работа двигателя на I этапе – L_{д 1}.

II этап – с начала трогания (t₁) до конца буксования сцепления (t₂)

Условно разделим работу двигателя на II этапе на две части:

1) работу L_{д 2} – на ускорение ведомого вала с начала трогания до конца буксования

2) работу L_{д 3} на преодоление внешних сопротивлений.

Суммарная работа двигателя с начала включения сцепления до конца буксования

L_д = L_{д 1} + L_{д 2} + L_{д 3}(1. 1.)

Только часть работы двигателя является полезной, остальная расходуется на буксование, т.е. превращается в тепло.

Работа буксования эквивалентна площади графика М_c = f (φ), где М_c– момент сцепления; φ – угол буксования.

Вся работа расходуемая на буксование:

L _δ = L _δ1 + L _δ2 + L _δ3 (1. 2.)

где L _δ1 – площадь, эквивалентная работе буксования на I этапе; L _δ3 + L _δ2 – площади, эквивалентные работе буксования на II этапе (L _δ2 – при ускорении ведомого вала, L _δ3 – при преодолении внешних сопротивлений).

I ЭТАП.

Вся работа двигателя затрачивается на буксование

IIЭТАП.

1. Работа двигателя на ускорение ведомого вала от 0 до ω_д(период времени от t₁ до t₂)

(1. 3.)

где J_a – приведенный к валу сцепления момент инерции автомобиля: он находится из равенства кинетической энергии вращающейся массы с моментом инерции J_a:

(1. 4.)

где r_к– радиус колеса.

Из этой работы полезна только часть:

(1. 5.)

Найдем работу буксования:

(1. 6.)

Эта работа не зависит от времени. Для уменьшения работы буксования включение сцепления следует производить при возможно малом числе оборотов двигателя.

2. Работа двигателя на преодоление внешних сопротивлений

(1. 7.)

Работа полезная:

(1. 8.)

Работа буксования:

(1. 9.)

Эта работа зависит от времени.

При уменьшении времени включения сцепления сокращается работа L _δ1 и L _δ3, а работа L _δ2, затрачиваемая на ускорение ведомого вала, остается постоянной. Поэтому сокращение общей площади графика Мc = f (φ) при уменьшении времени включения приводим к тому, что площадь L _δ2, оставаясь равновеликой, вытягивается по оси ординат. При этом нагрузка на трансмиссию увеличивается. Определить величину работы буксования по приведенным формулам можно, если заданы: время включения, обороты двигателя при включении, приведенный момент инерции автомобиля и момент сопротивления движению М_Ψ, отнесенный к валу сцепления

(1. 10.)

где ψ – коэффициент сопротивления движению; η_т – к.п.д. трансмиссии; U_т = U_к· U_г – передаточное число трансмиссии.

Существует ряд формул, базирующихся на статистической обработке экспериментальных данных, например: формула Г.М. Щеренкова, предложившего упрощенную формулу для определения работы буксования

(1. 11.)

В этой формуле М_д определяется по скоростной характеристике по значению ω_д; в = 1,23 для автомобилей с карбюраторным двигателем и 0,72 – с дизельным.