3.2.2 Визначення поздовжніх ухилів
Найбільший поздовжній ухил, який може здолати автомобілем, визначається з умови його руху на підйом на III передачі. При цьому приймається допущення, що рух автомобіля відбувається з рівномірною (розрахункової) швидкістю. Найбільший поздовжній ухил при цих умовах:
гдеДmax - динамічний фактор;
f - коефіцієнт опору коченню;
imax - поздовжній ухил дороги, ‰.
гдеG - вага автомобіля, Н.
Ра - сила тяги, кН;
РW - сила опору повітря, Н.
Сила тяги при швидкості автомобіля на III передачі:
Кр - коефіцієнт розмірності (Кр = 9,55);
# 951; - механічний коефіцієнт корисної дії трансмісії автомобіля (для вантажних двовісних автомобілів приймається рівним 0,9, для тривісних - 0,80, для легкових автомобілів - 0,92);
nv - частота обертання колінчастого вала, об. / хв.
Розрахунок найбільшого поздовжнього ухилу для розрахункового вантажного автомобіля виконується з використанням математичної залежності ефективної потужності двигуна від частоти обертання колінчастого вала, запропонованої С. Д. Лейдерманом:
гдеNemах - максимальна потужність двигуна, кВт;
# 955; - відношення частоти обертання колінчастого вала двигуна при русі автомобіля зі швидкістю V до частоти обертання при максимальній швидкості;
a, b, c - емпіричні коефіцієнти рівняння, значення яких для вантажних автомобілів:
- з карбюраторними двигунами - а = b = c = 1;
- з дизельними двигунами - а = 0,87; b = 1,13; з = 1.
Найбільший поздовжній ухил при русі вантажного автомобіля на III передачі визначається в наступній послідовності:
За графіками динамічних характеристик автомобілів [4, 6, 7] знаходиться швидкість автомобіля на III передачі VIII.
Далі визначається частота обертання колінчастого вала двигуна при швидкості автомобіля VIII по формулі:
гдеnv - частота обертання колінчастого вала, об. / хв;
VIII - швидкість руху автомобіля, км / год;
i0 і ik3 - передавальні числа головної передачі і коробки передач;
rk - радіус кочення коліс автомобіля, м.
Визначається максимальна частота обертання колінчастого вала при русі автомобіля на прямій передачі по формулі:
гдеnmax - максимальна частота обертання колінчастого вала двигуна при русі автомобіля на прямій передачі, об. / хв;
Vmax - максимальна швидкість руху автомобіля на прямій передачі, км / год;
i0 і ik4 (5) - передавальні числа головної передачі і прямої передачі;
rk - радіус кочення коліс автомобіля, м.
Знаходиться відношення частоти обертання колінчастого вала двигуна при швидкостях VIII і Vmax:
Визначається частота обертання колінчастого вала двигуна NV за формулою (6).
Визначається необхідна для обчислення динамічного фактора сила тяги при швидкості автомобіля на III передачі за формулою (5).
Сила опору повітря:
гдеF - лобова площа автомобіля, F = 0,77 # 8729; В # 8729; Н;
В - ширина автомобіля, м;
Н - висота автомобіля, м;
К - коефіцієнт обтічності автомобіля, кг / м 2 (для легкових автомобілів K = 0,05 - 0,30, для вантажних - K = 0,5 - 0,7).
Далі визначається найбільший поздовжній ухил, який забезпечить рух автомобіля з постійною швидкістю на III передачі:
fV - то ж, при швидкості руху автомобіля від 50 до 150 км / ч.
Отримане значення ухилу перевіряється за умовою зчеплення. Динамічний фактор при мокрому і брудному покритті визначається за формулою:
де # 966; - коефіцієнт зчеплення колеса з покриттям (# 966; = 0,2);
Gсц - тиск на задню вісь (візок), Н.
Для руху автомобіля без пробуксовки необхідно, щоб виконувалася умова:
Для розрахунку максимальних поздовжніх ухилів, який може здолати легковим автомобілем, використовуються графіки динамічних характеристик легкових автомобілів [4, 6, 7]. Знаходиться максимальне значення динамічного фактора і швидкості руху легкового автомобіля на кожній передачі.
За формулою (3) обчислюються максимальні значення поздовжніх ухилів. Результати розрахунків записуються в таблицю 4.
Таблиця 4 - Результати розрахунків максимальних поздовжніх ухилів, який може здолати легковим автомобілем