Цель тягового расчета — определение по исходным данным параметров автомобиля Nv, G0t Dimax, iK, которые могли бы обеспечить получение тяговых и динамических показателей, установленных для этого автомобиля по типажу, и удовлетворяли эксплуатационным условиям, в которых придется ему работать.
Выбор мощности Nv двигателя. Мощность двигателя должна быть достаточной для обеспечения движения с заданной максимальной скоростью итах при полном использовании грузоподъемности автомобиля. Такую скорость автомобиль должен развивать на хороших дорогах, для которых коэффициент сопротивления качению можно принять равным 0,02...0,025. Кроме того, автомобили, предназначенные для работ в сельском хозяйстве, должны иметь запас динамического фактора 1...1,5% для преодоления дополнительных местных сопротивлений без снижения максимальной скорости. В связи с этим за расчетное значение приведенного коэффициента дорожных сопротивлений, при котором автомобиль должен развивать максимальную скорость, следует принять фс«о,04. Мощность двигателя, необходимая для движения в указанных условиях,
^^lO-'^CCo+^ + ^maJW/^p. (ЮЗ)
где Go — вес автомобиля, Н; Сг — грузоподъемность автомобиля, Н; Р» max — сопротивление воздуха при движении с максимальной скоростью, Н; Стаж — заданная максимальная скорость движения, м/с.
Вес Go автомобиля выбирают исходя из грузоподъемности автомобиля и коэффициента грузоподъемности r\G = GrfG0. Коэффициент грузоподъемности существенно влияет на динамические и экономические показатели автомобиля: чем он больше, тем эти показатели лучше. Поэтому при проектировании автомобиля нужно стремиться к повышению коэффициента грузоподъемности, насколько это технически возможно и экономически целесообразно.
Коэффициент грузоподъемности зависит от типа и конструктивных особенностей автомобиля. Для легковых автомобилей г\а = = 0,25... 0,4, причем большему литражу автомобиля соответст­вует меньший коэффициент гру­зоподъемности. Для современных грузовых автомобилей типа 4К2 общего назначения т]о=0,9...1,1. С повышением грузоподъемности коэффициент x\g растет. Для специальных автомобилей высокой проходимости коэффициент грузоподъемности ниже, чем для автомобилей общего назначения.
Сопротивление воздуха Pwma%^k^Fv2mzx. Коэффициент об­текаемости kw и площадь лобовой поверхности автомобиля F выбирают исходя из предварительной эскизной компоновки автомобиля или по аналогии с существующими автомобилями такого же типа. Значение Pw при современных скоростях движения зависит также от шероховатости поверхности автомобиля, особенно остекленной части кабины, поддона, от конструкции капота двигателя и обтекаемости всего обвода.
На рисунке 81 в графической форме представлен мощностной баланс автомобиля при установившемся движении на высшей передаче. На графике нанесены две кривые: мощности Ne—f(v), развиваемой двигателем при полной подаче топлива, и мощности N^+Nw—\0~3(P^-{'PtD)v/r\rp, требуемой от двигателя для преодоления сопротивлений движению автомобиля при работе с разными скоростями в принятых для расчета дорожных условиях. Точке пересечения этих кривых соответствует на оси абсцисс максимальная скорость автомобиля vmax.
Точка Nv может занимать на характеристике двигателя разные положения. На рассмотренном графике она расположена правее точки максимальной мощности Nemax. Такое расположение характерно главным образом для автомобилей с невысокой удельной мощностью, так как позволяет иметь наибольшие запасы мощности-при движении автомобиля на средних скоростях.
Быстроходные автомобили, в частности спортивные и гоночные, должны иметь наибольшие запасы мощности при движении на максимальных скоростях. Поэтому у них точка Nv должна совпадать на характеристике двигателя с точкой М?та*. У грузовых автомобилей, двигатели которых оснащены ограничителями максимальной частоты вращения, точка Nv располагается на характеристике двигателя левее точки Nemax и совпадает с точкой ЛГе max, отсекаемой ограничителем. При таком расположении точки Nv максимальная скорость автомобиля соответствует частоте вращения, при которой срабатывает ограничитель, а фактически используемая максимальная мощность N'emax = Nv меньше максимальной мощности двигателя на внешней скоростной характеристике.
Помимо необходимой максимальной мощности, от двигателя автомобиля требуется еще достаточная способность к преодолению перегрузок. Для предотвращения переключения передач при временном увеличении сопротивлений движению максимальный динамический фактор, развиваемый автомобилем на той или иной передаче, должен быть больше динамического фактора автомобиля при максимальной скорости движения на той же передаче. Наибольшего значения динамический фактор достигает при работе двигателя «а максимальном крутящем моменте, когда значение касательной силы тяги автомобиля максимальное, а сопротивления воздуха — минимальное. Поэтому при выборе двигателя для автомобиля необходимо предусмотреть, чтобы он имел достаточный запас приспособляемости по моменту.
Зная вес G автомобиля и максимальную мощность Nemax его двигателя, можно подсчитать удельную мощность автомобиля
Значение удельной мощности в известной степени характеризует динамические свойства автомобиля. Для легковых автомобилей УУУД=3...5 Вт/Н и выше в отдельных случаях. Удельные мощности грузовых автомобилей значительно меньше и в среднем находятся в пределах 1,5...2,5 Вт/Н.
Определение максимального значения динамического фактора Oimax на первой передаче. Чтобы полностью использовать сцепные свойства автомобиля, максимальный динамический фактор Dimax должен быть равен динамическому фактору по сцеплению £>ф. Определяя значение последнего для автомобилей с задними ведущими колесами по формуле (78) и пренебрегая сопротивлением воздуха, которое при движении на малых скоростях незначительно, получаем
01 max = Тс А- О04)
При расчете принимают коэффициент сцепления фсц^О.б... 0,7, а коэффициент нагрузки задних колес Хк= (1,1...1,3) ХКСт, где Хк.ст — коэффициент нагрузки задних колес при неподвижном положении автомобиля на горизонтальной площадке; множитель 1,1...1,3 учитывает перераспределение нагрузок между передними и задними колесами автомобиля при движении.
Значения Dimax у автомобилей типа 4К2 находятся в пределах 0,25...0,4 для легковых и 0,32...0,6 для грузовых. 
Выбор передач автомобиля. Сначала определяем передаточное число to главной передачи. Если максимальную скорость z>max автомобиль должен развивать на прямой передаче, то
»о = 2дгклр/с;тах. (105>
Входящую в эту формулу частоту вращения вала nv двигателя выбирают по характеристике уже подобранного двигателя. Размеры колес и их радиус гк определяют при компоновке автомобиля, исходя из воспринимаемых ими весовых нагрузок. Для этого используют справочные данные по шинам. Радиус условно принимают величиной постоянной, равной статическому радиусу колес.
Далее определяем передаточное число iKi первой ступени коробки передач. Исходя из условия получения заданного максимального ЗНачеНИЯ L)\ max
динамического фактора автомобиля, имеем следующую зависимость:
Di max = maxVXp/taG).
откуда
Ч = £>1 max GrK/(MK щах i0\vh О06)
Чтобы определить передаточные числа коробки на остальных ступенях, нужно прежде всего выбрать число ступеней. Для автомобилей, работающих в условиях сельского хозяйства, важное значение имеет маневрирование передачами, для чего требуется достаточное число ступеней в коробке. Установлено, что для грузовых автомобилей их должно быть не меньше четы-рех-пяти, если нет каких-либо дополнительных специальных требований в отношении дальнейшего увеличения числа ступеней.
Структуру ряда передач выбирают с учетом обеспечения наибольшей интенсивности разгона. Для этой цели передаточные числа трансмиссии должны быть подобраны таким образом, чтобы разгон на каждой передаче начинался при одних и тех же частотах вращения вала ni двигателя, а заканчивался при одних и тех же частотах п2. Соблюдая указанное условие, можно использовать для разгона на всех передачах одну и ту же среднюю мощность двигателя. Однако для плавного перехода с одной передачи на другую необходимо, чтобы скорость начала разгона на данной передаче была равна скорости конца разгона на предыдущей передаче, т. е.
ЪмММкх) = 2jirk«2/(vk <*-!))»
где п\ — частота вращения двигателя, с которой начинается разгон на передаче х; «j — частота вращения двигателя в конце разгона на предыдущей <jc—1) -й передаче.
Из этого равенства следует, что передаточные числа трансмиссии должны удовлетворять условию
**к<х-1)/*к* = пг/п1- 
Так как на всех передачах отношение частот вращения Лг/rti должно быть одинаковое, то предыдущее соотношение примет следующий вид:
Wl)/**k* = const.
что предполагает построение ряда передач по принципу геометрической прогрессии. Знаменатель прогрессии
г—1 _
где г — число ступеней в коробке передач; in, и iKj—передаточные числа коробки соответственно на первой и высшей передачах.
Если высшая передача прямая, то
г—\_
Протекание процесса разгона автомобиля при применении геометрического ряда передач иллюстрируется графиком на рисунке 82. График представляет собой скоростную характеристику автомобильного двигателя, на которой, помимо кривой Ne~ —f(na)> построено несколько лучей, изображающих зависимость скорости v автомобиля от частоты вращения вала двигателя при движении на разных передачах.
Точки пересечения каждой пары смежных лучей с вертикалями, соответствующими для предыдущей передачи частоте вращения Пч, а для последующей — частоте вращения пи лежат на прямых, параллельных оси абсцисс, так как в точках перехода с одной передачи на другую скорости автомобиля должны быть одинаковыми. Участки лучей, соответствующие движению автомобиля при разгоне, выделены жирными линиями. Сначала автомобиль движется на первой передаче, потом в точке а он переходит на вторую передачу, затем в точке 6* — на третью и т. д.
На протекание процесса разгона автомобиля влияет множество случайных факторов, поэтому оптимизация этого процесса может быть достигнута только в случае его частичной или полной автоматизации, т.е. при передаче функций разгона мини* ЭВМ.
В автомобилестроении широко применяют системы автоматического управления переключением передач (САУПП). Задачи автоматического управления:
Рис. 82. График движения автомобиля при разгоне в случае применения геомет­рического ряда передач (/, //, III и IV — номера передач). 
1) регулирование скорости движения, в том числе и в процессе разгона автомобиля, с помощью одной педали управления, за исключением случаев интенсивного торможения, когда приходится пользоваться второй педалью тормоза (в частности, к одной педали требуется свести управление скоростным режимом двигателя, сцеплением и коробкой передач); 2) обеспечение наиболее полного использования двигателя автомобиля и создание ему наиболее высоких скоростных и топливно-экономиче-ских свойств.
Наиболее распространены электронные САУПП. Работа большинства САУПП зависит от параметров управления, характеризующих режимы работы двигателя и движения. При переключении передач автомобиль некоторое время движется по инерции, в результате чего его скорость снижается. Чем выше скорость, тем интенсивнее происходит ее снижение. Поэтому при окончательной корректировке передаточных чисел реко­мендуется несколько отступать от закона геометрической прогрессии и уменьшать соотношения между передаточными числами по мере перехода к высшим передачам, чтобы
*'к А* > *к8/«к, > • • • > *к <г-1)/'кг. О07)
На автомобилях высокой проходимости часто устанавливают дополнительные понижающие редукторы, так называемые де­мультипликаторы или ходоуменьшители. Их применяют в тяжелых дорожных условиях для повышения динамического фактора автомобиля или для получения особо низких скоростей движения. Передаточное число понижающего редуктора выбирают с таким расчетом, чтобы оио обеспечивало с некоторым запасом возможность полного использования сцепного веса автомобиля при включенном переднем ведущем мосте.