I КЛУБ АВТОЛЮБИТЕЛЕЙ |МАЛОВАТО БУДЕТКАКОЙ ДВИГАТЕЛЬ НУЖЕН АВТОМОБИЛЮ?ТЕКСТ / ИГОРЬ ОГИЛЬКО, ВИТАЛИЙ УРЮКОВ/ФАКУЛЬТАТИВКто из нас не слышал такой жалобы: этой бы машине движок помощнее! Неужто и впрямь конструкторы простых вешей не понимают? Не станем поспешно обвинять их в некомпетентности - все намного сложнее. Конечно, можно и двухместный городской автомобильчик снабдить мотором в 200 л. с. Только надо ли? Когда берутся за постройку нового автомобиля, прежде всего разрабатывают техническое задание (ТЗ) - документ, где подробно расписано, кому и для каких целей будет предназначен автомобиль, на каких дорогах (или вне их) предстоит ему трудиться, сколько он должен весить, сколько везти груза, как быстро ехать, на какие горки взбираться и т. д. Техзадание подписывают все заинтересованные стороны. Оно весьма подробное, хотя содержит только необходимую (и достаточную) информацию. Если требуется, ТЗ утверждают и на отдельные агрегаты. Следующий этап - эскизный проект автомобиля. Разместив на чертеже агрегаты, людей и груз, определяют размеры кузова, базу машины и колею. Потом находят положение центра тяжести, рассчитывают распределение нагрузки по осям и максимальную нагрузку на колесо. Все это позволяет определить оптимальную силу тяги на ведущих колесах проектируемой машины, а значит, и параметры двигателя. При расчетах принимают, что автомобиль в каждый момент времени находится в равновесии под воздействием всех действующих на него сил. То есть сила тяги на колесах равна сумме сил сопротивления качению, подъему и аэродинамического сопротивления. Это называется уравнением тягового баланса (см. ЗР, 1997, № 7, 8). С его помощью и находят оптимальную характеристику двигателя для проектируемого автомобиля. Для этого сначала решают уравнение при максимальной скорости и соответствующих ей значениях дорожных сопротивлений. Скорость задана в ТЗ, а сопротивленияподсчитывают, исходя из тех дорожных условий, в которых ее определяют. Обычно это горизонтальный участок дороги 1-й категории. Подставив в формулу соответствующие величины дорожных сопротивлений, получаем мощность двигателя, необходимую для заданной максимальной скорости. Скорость автомобиля и обороты двигателя связаны передаточным числом трансмиссии. Однако, если модель создается с «чистого листа», его точное значение еще неизвестно. Поэтому вначале пользуются так называемым коэффициентом оборотности двигателя - отношением оборотов к скорости при движении на высшей передаче. Величину его для легковых автомобилей обычно принимают 30-40. Нагляднее это представить графически, показав зависимость мощности мотора от частоты вращения при полностью открытом дросселе (см. рис.). Это и есть внешняя скоростная характеристика двигателя, где точка А соответствует мощности, необходимой для достижения максимальной скорости. Далее определяют, сколько «лошадок» потребуется для равномерного движения машины на высшей передаче в самых тяжелых условиях. Для этого задают несколько значений скорости при соответствующих коэффициентах суммарного дорожного сопротивления (линия 1 на рис.).Очевидно, оптимальная характеристика двигателя должна проходить через точку Аи при этом где-то пересекать линию 1. Иначе «максималку» машина на асфальте выдаст, но мощности, чтобы одолеть сопротивление тяжелой дороги, ей не хватит. Как же построить искомую кривую (на графике - синяя)? Для этого задаются отношением оборотов при максимальной скорости nvк оборотам при максимуме мощности nN (примерно 1,1-1,25), получая точку перегиба скоростной характеристики. Затем, пользуясь специальными таблицами, строят кривую, показанную на рисунке (линия 2). Она проходит через точку Аи пересекает линию 1в точке В. Эта точка определяет ту максимальную скорость, а значит, и обороты двигателя, при которых будет преодолеваться заданное максимальное дорожное сопротивление. Если же линии не пересекутся - машина заданный подъем не одолеет, а значит, не впишется в требования ТЗ. Тогда чем-то жертвуют. Либо корректируют ТЗ, изменяя эксплуатационные характеристики автомобиля, либо ставят более мощный двигатель. Кажется, второй вариант может решить все проблемы. Положим, максимальная скорость возрастет. А вот улучшатся ли динамика и проходимость? Совсем не обязательно. Мак-