Из теории автомобиля и практики его эксплуатации известно, что показатели тяговых, скоростных свойств и топливной экономичности автотранспортных средств (АТС) среди всех его эксплуатационных свойств выделяются как основные. Разработка современных конкурентоспособных на внутреннем и внешнем рынках АТС с высокими перечисленными показателями обеспечивается правильным выбором двигателя, согласованием и оптимизацией его характеристик с параметрами трансмиссии, движителя и конструктивных характеристик АТС применительно к конкретным условиям эксплуатации. Конструктивными характеристиками являются полная масса АТС и ее распределение по осям, аэродинамические свойства, габаритные размеры, коэффициенты сопротивления качению шин и т.д.
Необходимость обеспечения высоких показателей тягово-скоростных свойств и топливной экономичности в рыночных условиях диктуется не только стремлением приблизиться к лучшим зарубежным аналогам, но и требованиями потребителя. Ведь именно эти свойства формируют такие важные для него эксплуатационные показатели, как средние скорость (км/ч) и расход топлива (л/100 км). Последние, в свою очередь, определяют производительность и эффективность АТС у потребителя.
Сложность одновременного обеспечения высоких показателей трех выделенных свойств обусловлена еще и тем, что в отечественном автомобилестроении они определяются и нормируются в соответствии с требованиями различных нормативно-технических документов и различным образом зависят от конструктивных параметров АТС.
Так, топливная экономичность определяется по ГОСТ 20306-90, скоростные свойства – по ГОСТ 22576-90, установившаяся скорость на подъеме крутизной 3% и максимальный подъем, преодолеваемый АТС регламентируются ГОСТ 21398-89. Ряд показателей (максимальная скорость, время разгона до заданной скорости и т.д.) указываются в технических условиях завода-изготовителя.
Улучшение тягово-скоростных свойств обеспечивается при увеличении номинальной мощности, максимального крутящего момента двигателя и передаточного числа главной передачи. Однако эти мероприятия, как правило, приводят к увеличению расхода топлива. И, наоборот, стремление уменьшить расходы топлива, например, путем уменьшения передаточного числа главной передачи ведет к ухудшению тяговых и скоростных свойств.
Как видим, попытка улучшения одного показателя приводит к ухудшению других. Выход из создавшейся ситуации – найти «золотую середину», когда конструкцией АТС обеспечивается оптимальное сочетание трех основных эксплуатационных свойств. Поиск этой самой «середины» невозможен без понимания сущности мощностного и топливного балансов.
К объяснению этих понятий мы сейчас и приступим. При этом ограничимся рассмотрением автомобиля-самосвала КАМАЗ-65115 полной массой 25 тонн…