График тягового баланса автомобиля

Графический анализ изменения соотношения касательной силы тяги и сил сопротивления в зависимости от скорости движения автомобиля позволяет оценивать тягово-скоростные свойства автомобиля, в том числе устойчивость системы автомобиль—дорога.

График тягового баланса. Для построения этого графика по оси ординат откладывают последовательно значения всех сил тягового баланса, начиная с а по оси абсцисс — скорость движения автомобиля (рис. 84). Сила Р, не зависит от скорости автомобиля. Сила сопротивления качению /^увеличивается с повышением скорости движения автомобиля. Сила сопротивления воздуха Pw зависит от скорости автомобиля в квадрате.

Графическая зависимость суммарной силы сопротивления ?РС от скорости с учетом изложенного изображена на рис. 84.

Касательная сила на колесах автомобиля Рк в зависимости от скорости движения автомобиля изменяется приблизительно по тому же закону, что и Мк =Дсод), т.е по внешней характеристике двигателя. Точка с пересечения кривой Рк с линией суммарного сопротивления ХРС символизирует равенство этих сил, а следовательно, равномерное движение Р} = 0 со скоростью va max. Большую скорость автомобиль

График тягового баланса автомобиля

Рис. 84. График тягового баланса автомобиля

уже не может развить, так как при увеличении скорости свыше va max суммарная сила сопротивления ЪРС превышает активную силу Рк.

При движении с невысокой скоростью (меньшей va max) водитель прикрывает дроссельную заслонку. Момент двигателя Мк снижается, и зависимость касательной силы изменяется, принимая вид кривой Рк' (показано на рис. 84 штриховой линией). Значение скорости val движения автомобиля будет соответствовать точке с' пересечения кривых Рк' и ЕРС.

Если дорожные условия изменились и график суммарной силы сопротивления проходит так, как показано на рис. 84 штриховой

Тяговая характеристика автомобиля

Рис. 85. Тяговая характеристика автомобиля

линией ХРС', то при полностью открытой дроссельной заслонке двигателя скорость автомобиля снизится с va max до значения va2.

Точка перегиба кривой Рк на графике соответствует скорости vap, при которой автомобиль преодолевает максимальное сопротивление, развивая максимальную силу тяги на ведущих колесах Рктах.

На рис. 85 показана тяговая характеристика автомобиля с четырехскоростной КПП. На графике показана максимальная скорость на высшей и промежуточной передачах, а также обозначены точки максимальной силы тяги и предельной силы тяги по сцеплению.

Устойчивость системы двигатель — автомобиль — дорога. Под устойчивостью рассматриваемой системы понимают способность двигателя и автомобиля самостоятельно восстанавливать исходный скоростной режим работы после окончания воздействия разового внешнего фактора (изменение дорожных условий, резкий порыв встречного или попутного ветра и др.), который вывел систему из этого режима. На рис. 86 отражены два равновесных режима работы автомобиля в точках а' и а", где пересекаются зависимости Рк =/(va) и Рс =/(va). В каждой из двух точек соблюдается баланс сил Рк и Рс. Однако характер работы автомобиля и его двигателя при отклонении скоростного режима в каждой из этих точек будет разным.

Рассмотрим работу системы в режиме устойчивого равновесия, в точке а'. Предположим, что вследствие разового воздействия скорость автомобиля v'a снизилась относительно исходного режима на —Ду'а (см. рис. 86). После окончания действия разового внешнего фактора возникает положительная избыточная активная сила, равная разнице которая разгоняет автомобиль до исходной

скорости v'a, преодолевая силу инерции Pj:

Если резкий порыв попутного ветра или другой фактор разогнал автомобиль до скорости, превышающей v'a, то по окончании его воздействия возникает отрицательная разница - Под действием силы сопротивления Рс, превышающей силу Рк, скорость автомобиля снизится до v'a, т.е. система сама восстановит исходный режим работы.

Таким образом, работа автомобиля в режиме, соответствующем точке а", характеризуется устойчивым равновесием. При непроизвольном разовом отклонении режима работы в обе стороны система сама возвращается в исходное положение, в точку а'.

Работа автомобиля в режиме, соответствующем точке а", характеризуется неустойчивым равновесием. Предположим, что разовое воздействие внешнего фактора сместило режим движения из точки равновесия а" правее. После прекращения внешнего воздействия

Влияние зависимостей Р = fivj и Р = fiv) на устойчивость движения автомобиля

Рис. 86. Влияние зависимостей Рк = fivj и Рс = fiva) на устойчивость движения автомобиля

возникнет положительная разница сил (+АРк, см. рис. 86). Под действием нарастающей разницы сил +А/>К автомобиль начнет разгоняться и перейдет из режима работы в точке а" в режим, соответствующий точке а'. Если же разовое воздействие вызвало снижение скорости относительно va", то возникает отрицательная разница —АРк сила сопротивления Рс превосходит активную силу Рк, вследствие чего двигатель и автомобиль остановятся.

Таким образом, при отклонении от равновесного состояния в точке а" система не обладает свойством возвращаться в исходное положение.

Устойчивость наглядно иллюстрируется на рис. 86 положением шарика, находящегося в равновесном состоянии на выпуклой (неустойчивая система) и вогнутой (устойчивая система) поверхностях.

Устойчивость системы зависит от характеристики двигателя: чем круче зависимость Рк =f[va), тем устойчивее система.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >