Проектирование грузового автомобиля (стр. 4 из 8)
Результаты расчета заносятся в таблицу 1.
Результаты расчета внешней скоростной характеристики двигателя
Таблица 1
| Скорость вращения коленчатого вала  , рад/с | Мощность  , кВт | Крутящий момент  , Н×м |
| 80,00 | 20,53 | 256,64 |
| 120,00 | 34,76 | 289,68 |
| 157,00 | 48,80 | 310,80 |
| 200,00 | 64,79 | 323,96 |
| 240,00 | 78,05 | 325,21 |
| 280,00 | 88,44 | 315,85 |
| 314,00 | 94,06 | 299,57 |
По результатам расчета строится внешняя скоростная характеристика двигателя.
2 Расчет тягово-экономических характеристик автомобиля
2.1 Тяговая характеристика и тяговый баланс автомобиля
Тяговая характеристика представляет собой зависимость силы тяги на колесах автомобиля от скорости движения по передачам
. Скорость автомобиля для всех ступеней коробки передач рассчитывается в зависимости от скорости вращения коленчатого вала двигателя. Расчет ведется по формуле: 
.где ωе – скорость вращения коленчатого вала, рад/с;
rk – радиус качения колеса автомобиля, м;
U0 – передаточное число главной передачи;
UКП – передаточное число рассчитываемой ступени коробки передач;
Значения Va заносятся в столбец 4 таблицы 2.
Значение силы тяги РТ, Н, рассчитывается в отдельных точках по формуле:
где Ме – крутящий момент на валу двигателя, Н·м;
ηТР – КПД трансмиссии.
Значения
заносятся в столбец 5 таблицы 2.Тяговый баланс автомобиля описывается уравнением:
где Рf – сила сопротивления качению, Н;
Pn – сила сопротивления подъему, Н;
PB – сила сопротивления воздушной среды, Н;
Pu – сила сопротивления разгону (сила инерции), Н.
Общая сила сопротивления дороги Рd будет равна:
где f – коэффициент сопротивления качению;
α – угол подъема;
Ga – полный вес автомобиля, Н.
Для практических значений уклонов дороги (до 10%) значение cos α весьма близко к единице и при расчетах обычно не учитывается. Тогда
,где i – уклон дороги в долях единицы.
Суммарный коэффициент сопротивления дороги определяется по формуле:
.На горизонтальном ее участке (i = 0) ψ равен коэффициенту сопротивления качению на указанной дороге
. В свою очередь, коэффициент сопротивления качению f зависит от скорости движения автомобиля. Однако учет этой зависимости сильно осложняет выполнение тягового расчета и в то же время практически не дает важного уточнения. Поэтому при выполнении тягового расчета значение f принимается постоянным и 
.При выбранном значении
величина 
остается постоянной для всех расчетных точек на всех передачах. Поэтому значение подсчитывается один раз и в таблицу не заносится: 
.Сила сопротивления воздушной среды РВ, Н, равна:
где kB – коэффициент сопротивления воздуха, Н·с2/м4;
F – лобовая площадь автомобиля, м2;
Va – скорость автомобиля, м/с.
Значения
заносятся в столбец 6 таблицы 2.Сила инерции автомобиля Pu после расчета Pд и PB может быть определена как замыкающий член силового баланса:
Рассчитанные значения
следует занести в столбец 7 таблицы 2.2.2 Мощностной баланс автомобиля
Уравнение мощностного баланса автомобиля может быть получено из уравнения тягового (силового) баланса почленным умножением его на скорость автомобиля.
В общем случае уравнение мощностного баланса имеет вид:
где NT – мощность, подводимая к колесам, кВт;
Nf – мощность, затрачиваемая на преодоление сопротивления
качения, кВт;
Nn – мощность, затрачиваемая на преодоление сопротивления
подъема, кВт;
NB – мощность, затрачиваемая на преодоление сопротивления воздушной
среды, кВт;
Nu – мощность, затрачиваемая на разгон автомобиля, кВт.
Если, как это обычно делается, обозначить
(Nд – мощность, затрачиваемая на преодоление сопротивления дороги), то уравнение мощностного баланса примет вид: 
Величина мощности, подводимая к колесам, равна:
где Ne – мощность в соответствующей точке внешней характеристики
двигателя, кВт.
Очевидно, что, если принять значение ηТР постоянным, то для всех передач значения NТ при одинаковых значениях скорости вращения коленчатого вала двигателя будут также одинаковы. Кривые
будут по своему характеру повторять форму внешней характеристики двигателя, но для высших передач они будут более растянуты по оси абсцисс.Рассчитанные значения NТ заносятся в столбец 9 таблицы 2.
Мощность, затрачиваемая на преодоление суммарного сопротивления дороги, кВт, рассчитывается по формуле:
где
– вес автомобиля, Н; 
– скорость автомобиля, м/с.
Для расчета принимается
. Полученные значения 
заносятся в столбец 10 таблицы 2.Мощность сопротивления воздушной среды определяется из выражения:
Значения
записываются в столбец 11 таблицы 2 и по ним строится график. При построении этого графика используется прием, аналогичный тому, который был использован при построении графика 
в тяговом балансе. Значения 
откладывается не от оси абсцисс, а от ранее построенного луча, выражающего зависимость 
. Таким образом, ордината получившейся кривой представляет в принятом масштабе сумму мощностей, затрачиваемых на преодоление сопротивлений дороги и сопротивления воздуха – 
.Мощность, затрачиваемая на разгон автомобиля, может быть рассчитана, как замыкающий член мощностного баланса:
Значения
заносятся в столбец 12 таблицы 2. Графически значения 
представляют собой отрезки прямых, проведенных параллельно оси ординат, от пересечения с кривой 
до пересечения с кривой 
.