Уравление движения атвомобиля.

Уравление явялются основным в тяговой динамике АТС. Оно связывает сиды, движущие автомобиль с силами сопротивления и позволяет определить характер движения автомобиля в каждый момент времени. При изучении динамичности АТС считают, что его возможности ограничены лишь мощностью двигателя и сцеплением шин ведущих колес с дорогой. Все остальные виды ограничений не учитываются. В соответствии сосказаным расмотрим лишь прямолинейное движение АТС.

Схема сил и моментов, действующих на автомобиль.

Т.к. автомобиль движеться, то возникают моменты сопротивления квачению кллеса. Кроме того на колесо автомобиля действуют силы Р_х1, Р_х2. К центру тяжести движущегося АТС при неравномерном движении прикладывается сила инерции поступательно движущихся масс. Условимся все величины относящиеся к передней оси АТС отмечать индексом 1, задней 2. Кроме того, при букцировке прицепа к автомобилю прикладывается сила сопротивления движению прицепа. Эта сила складывается из попротивления подьему и силы инерции прицепа.

Спроектируем все силы, действующие на плоскость дороги:

подставим в полученое выражение значения сил Р_х1, Р_х2, которые определяются с учетом угловых ускорений колес , а также инерционных моментов этих колес, т.е.

.

Обьединим все силы, содержащие ускорения и моменты иенрции в единый составной элемент формулы:

.

Величина, находящаясяя в скобках, представляет собой коэффициент, учитывающий вращающиеся массы автомобиля и представляющий собой коэффициент приведения вращающихся масс. Учет вращающихся масс необходим, т.к. для привода их в движение, равно как и дя остановки необходимо затрачивать довольно значительное колическтво энергии. Силой, движущей автомобиль является окружная сила на ведущих колесах автомобиля, величина которой зависит от моммента инерции этих колес в значительной мере. От ведущих колес к раме автомобиля передается сила, которая необходима для преодоления сил сопротивления качению ведомых колес. Таким образом сила Р_Т, необходимая для движения, складывается из силы сопротивления воздушной среды, силы инерционности масс АТС, силы сопротивления качению ведомых колес, силы сопротивления прицепа.

.

Безостановочное движение атвомобиля возможно лиши при условии, что тяговая сила . Учитывая что автомобиль движет ся с максмально возможносй скоростью, либо с постоянно скоростью, т.е. силы для дальшейшего разгона инерционных маасс не требуются.

Условие равномерного движенения автомобиля – это когда сила сцепления на колесах:

.

Если увеличить тяговую силу в сравнении с сумой Р_в+Р_к, то это увеличение пойдет на разгон инерционных масс автомобиля. Так будет продолжаться до тех пор, пока тяговая сила на окажеться равной силе сцепления. Дальнейшее увеличиние силы тяги вызовет лтишь ускоренное буксование колес:

- урвнение силового или тягоавого баланса автомобиля, т.у. сумма всех сил сопротивления движению атвомобиля, включая силу сопротивлния разгону в любой момент времени, равна окружной силе на ведущих колесах, определяемой для случая установившегосяя двиения. Графическое изображение уравнения тягового баланса в координатах [полная_окружная_сила – скорость_АТС] называется тяговой характеристикой, которая имеет следующий вид:

.

Учитывая, что автомобиль движеться по дороге преодолевая ее сопротивление:

,

а значит с отсутствием (с некоторым допущением) зависимости от скорости. Эта зависимость представит на графике прямую линию.

Зависимость будет иметь вид Þ

Разность между тягвой силой и силой сопротивления воздуха (РТ-Рв) называется свободной окружной силой Р_св.

.

Для длительного безостановочного движения должно соблюдаться:

.

Свободная сила АТС не обеспечивает возможности судить о тяговых качествах автомобиля, т.к. при одинаковой свободной силе на колеса, массы АТС могут быть различны, поэтому для характеристики динамичности автомобиля ввели понятие динамический фактор, представляющие собой отношение свободной силы к весу автомобиля.

.

Динамический фактор – безразмерная величина. Учитывая уравнение тягового баланса можно записать:

.

Графическое изображение зависимости динамического фактра от скорости называется динамической характеристикой.

Учитывая то обстоятельство, что при движении с максималной скоростью, свободная сила расходуется на преодоление сопротивления дороги и воздуха динамический фактор при максимальной скорости будет равен коэфициенту сопротивления движению автомобиля при максимальной скорости.

С помощью данной характеристики возможно стравнить тягово-скоростные свойства аутомобилей различной массы.