Определение максимальной мощности двигателя

 

Эффективную мощность двигателя N_ev, необходимую для движения полностью нагруженного автомобиля с установившейся максимальной скоростью V_max в заданных дорожных условиях, определяют по формуле:

 

, (1.8)

 

где G_a – сила тяжести автомобиля с грузов, Н;

V_max – максимальная скорость движения автомобиля на прямой передаче

в заданных дорожных условиях, км/ч;

F – площадь лобового сопротивления автомобиля, которая подсчитывается

по формуле:

, (1.9)

 

где В, Н – наибольшая ширина и высота автомобиля, м;

a – коэффициент заполнения лобовой площади:

для легковых автомобилей a = 0, 78…0, 8;

для грузовых автомобилей и автобусов a = 0, 75…0, 9;

y – коэффициент суммарного сопротивления дороги, в общем случае

движения на дороге с уклоном определяется по формуле:

 

, (1.10)

 

где f – коэффициент сопротивления качению при движении автомобиля со

скоростью менее 60 км/ч, зависит от типа и состояния дороги

(см. таблицу 1.1);

i – уклон дороги.

На автомобильных дорогах с твердым покрытием углы подъема не превышают 4…5°, и можно принять, что уклон в 1/100 составляет a = 35¢, а i = tg a» sin a (в этом случае cos a»1).

Увеличение скорости движения автомобиля сверх 60 км/ч приводит к существенному увеличению коэффициента сопротивления качению, который в этом случае можно определить по эмпирической формуле:

 

(1.11)

где V_max – максимальная скорость движения в км/ч.

 

Таблица 1.1 – Коэффициенты сопротивления качению f при движении

автомобиля со скоростью менее 60 км/ч

Тип дороги	j	f
Асфальто- и цементобетонное покрытие: в отличном состоянии в удовлетворительном состоянии Щебневое покрытие Грунтовая дорога: сухая укатанная после дождя Снежная укатанная дорога Песчаная дорога	0, 75…0, 8 0, 6…0, 75 0, 5…0, 65 0, 5…0, 7 0, 35…0, 5 0, 3…0, 35 0, 65…0, 75	0, 012…0, 018 0, 018…0, 020 0, 04…0, 07 0, 03…0, 05 0, 5…0, 15 0, 07…0, 10 0, 10…0, 30

 

Для легковых автомобилей принято считать, что коэффициент суммарного сопротивления можно приравнять к сопротивлению качению при максимальной скорости движения:

(1.12)

 

Для грузовых автомобилей и городских автобусов:

 

(1.13)

 

где f_v – подсчитывается по формуле 1.11 для горизонтального

асфальтобетонного покрытия в отличном состоянии.

Чтобы иметь больший запас мощности двигателя и лучшую динамичность, берут большее значение коэффициента в скобках формулы 1.13;

h_{т р} - механический к.п.д трансмиссии, он выбирается в зависимости от типа автомобиля и его главной передачи:

 

для легковых автомобилей h_тр = 0, 88…0, 92

для грузовых автомобилей и автобусов:

с одинарной главной передачей h_тр = 0, 85…0, 90

с двойной главной передачей h_тр = 0, 82…0, 86

для полноприводных автомобилей h_тр = 0, 78…0, 84

 

К_w – коэффициент сопротивления воздуха, Н× с²/м⁴, он рассчитывается по формуле:

, (1.14)

где С_х – коэффициент обтекаемости;

r – плотность воздуха (для нормальных атмосферных условий r = 1, 225 кг/м³)

При выборе коэффициента сопротивления воздуха К_w можно воспользоваться данными таблицы 1.2.

 

Таблица 1.2 – Значения коэффициента сопротивления воздуха

Автомобили	Кw, Н× с2/м4	Сх
Легковые: С закрытым кузовом С открытым кузовом Грузовые: Бортовые С кузовом фургон Автоприцепы Автопоезда Автобусы: Капотной компоновки Вагонной компоновки Гоночные автомобили	0, 20…0, 35 0, 40…0, 50   0, 5…0, 7 0, 5…0, 6 0, 55…0, 65 0, 85…0, 95   0, 45…0, 55 0, 35…0, 45 0, 15…0, 20	0, 32…0, 57 0, 65..0, 81   0, 9…1, 15 0, 8…1, 0 0, 9…1, 1 1, 4…1, 55   0, 75…0, 9 0, 6…0, 75 0, 25…0, 30