При построении графиков силового баланса для различных передач и скоростей движения автомобиля рассчитывают значение составляющих уравнения силового баланса.
Pk - Py - Pw – Pj = 0.
Тяговое усилие на ведущих колесах определяют из выражения, Н:
(4)
где rд – динамический радиус колеса, который в нормальных условиях движения принимают равным rст = 0,317 м.
Вторую составляющую силового баланса – силу суммарного дорожного сопротивления – определяют по формуле, Н:
Py = yG (5)
Где G = gm – полный вес автомобиля;
G = 9,81 м/с2 – ускорение свободного падения.
G = 9,81 × 2200 = 21582Н;
Py = 0,02 × 21582 = 431,64Н;
Силы сопротивления воздуха:
(6)
где F – лобовая площадь, м2;
V – скорость автомобиля, км/ч.
F = a × Bг × Hг (7)
Где a - коэффициент заполнения площади, для грузовика находится в пределах 0,78…0,8, принимаем a = 0,8, тогда
F = 0,8 × 1,88× 1,42=2,13 м2
Силу сопротивления разгону, H:
(8)
где d - коэффициент учитывающий влияние инерции вращающихся масс;
j – ускорение автомобиля в поступательном движении, м/с2.
При построении и анализе графиков силового баланса величина Pj не рассчитывается, а определяется как разность тягового усилия Pk и суммы сопротивлений движению (Py+PW)
График силового баланса и все последующие графики будем строить в функции скорости автомобиля V, км/ч, которая связана с частотой вращения вала двигателя n зависимостью
(9)
км/час
где rk – радиус качения колеса, равный при отсутствии проскальзывания статическому радиусу rст.
Для силы сопротивления воздуха
(10)
Динамический фактор автомобиля D определяется для различных передач и скоростей движения по формуле.
(11)
Результаты расчетов силового баланса и динамической характеристики автомобиля AUDI A8 (рис. 3, 4).
Рис. 2
Рис. 3