Тяговый расчет автомобиля с механической трансмиссией
Тяговый расчет автомобиля с механической трансмиссией
Цель: Определить характеристики тяги автомобиля, такие как тяговое усилие, скорость и мощность на ведущих колесах.
Исходные данные:
Характеристики двигателя: мощность (P), крутящий момент (M)
Характеристики трансмиссии: передаточные числа коробки передач (i1, i2, …, in) и главной передачи (i0)
Характеристики автомобиля: масса (m), коэффициент сопротивления качению (f), лобовая площадь (A), коэффициент лобового сопротивления (Cx)
Условия движения: уклон дороги (α), коэффициент сцепления шин с дорогой (μ)
Процедура:
1. Определение крутящего момента двигателя на ведущих колесах
«`
Mвк = M i0 i1 … in
«`
где Mвк — крутящий момент на ведущих колесах (Нм)
2. Определение тягового усилия
«`
Fт = Mвк / Rвк
«`
где Fт — тяговое усилие (Н)
Rвк — эффективный радиус ведущих колес (м)
3. Определение силы сопротивления движению
«`
Fс = mgf + 0,5 ρ A Cx v^2
«`
где Fс — сила сопротивления движению (Н)
m — масса автомобиля (кг)
g — ускорение свободного падения (9,81 м/с²)
f — коэффициент сопротивления качению
ρ — плотность воздуха (1,29 кг/м³)
A — лобовая площадь автомобиля (м²)
Cx — коэффициент лобового сопротивления
v — скорость автомобиля (м/с)
4. Определение ускорения автомобиля
«`
a = (Fт — Fс) / m
«`
где a — ускорение автомобиля (м/с²)
5. Определение скорости автомобиля
«`
v = at + v0
«`
где v — скорость автомобиля в момент времени t (м/с)
v0 — начальная скорость автомобиля (м/с)
6. Определение мощности на ведущих колесах
«`
Pвк = Fт v
«`
где Pвк — мощность на ведущих колесах (Вт)
Пример:
Мощность двигателя: 100 кВт
Крутящий момент двигателя: 250 Нм
Передаточные числа коробки передач: i1 = 4, i2 = 2
Главная передача: i0 = 3
Масса автомобиля: 1200 кг
Коэффициент сопротивления качению: 0,01
Лобовая площадь: 2 м²
Коэффициент лобового сопротивления: 0,3
Уклон дороги: 5%
Коэффициент сцепления шин с дорогой: 0,9
Расчет:
1. Крутящий момент на ведущих колесах:
«`
Mвк = 250 Нм 3 4 2 = 6000 Нм
«`
2. Тяговое усилие:
«`
Fт = 6000 Нм / 0,3 м = 20000 Н
«`
3. Сила сопротивления движению:
«`
Fс = 1200 кг 9,81 м/с² 0,01 + 0,5 1,29 кг/м³ 2 м² 0,3 (0 м/с)² = 120 Н
«`
4. Ускорение автомобиля:
«`
a = (20000 Н — 120 Н) / 1200 кг = 16,5 м/с²
«`
5. Скорость автомобиля через 10 секунд:
«`
v = 16,5 м/с² 10 с + 0 м/с = 165 м/с
«`
6. Мощность на ведущих колесах:
«`
Pвк = 20000 Н 165 м/с = 3,3 МВт
«`
Вывод:
Автомобиль с механической трансмиссией развивает тяговое усилие в 20000 Н и ускорение 16,5 м/с². Мощность на ведущих колесах составляет 3,3 МВт, а скорость автомобиля через 10 секунд составляет 165 м/с.
Тяговый расчет автомобиля с механической трансмиссией Цель: Определить характеристики тяги автомобиля, такие как тяговое усилие, скорость и мощность на ведущих колесах. Исходные данные: Характеристики двигателя: мощность (P), крутящий момент (M) Характеристики трансмиссии: передаточные числа коробки передач (i1, i2, …, in) и главной передачи (i0) Характеристики автомобиля: масса (m), коэффициент сопротивления качению (f), лобовая площадь (A),…