2015-10-16
1242
Силами сопротивления называются силы, препятствующие движению автомобиля. Эти силы направлены против его движения (рис. 5). При движении на подъёме на автомобиль действуют следующие силы сопротивления: сила сопротивления качению колёс РК, сила сопротивления подъёму РП, сила сопротивления воздуха РВ, сила сопротивления разгону РИ.
7. Сила сопротивления качению РК.
Возникновение силы сопротивления качению при движении обусловлено потерями энергии на внутреннее трение в шинах, поверхностное трение шин о дорогу и образование колеи (на деформируемых дорогах).
Сила сопротивления качению достигает наибольшего значения при движении по горизонтальной дороге и определяется по формуле:
,
где G – вес автомобиля, Н; f – коэффициент сопротивления качению.
При движении на подъёме и спуске сила сопротивления качению уменьшается по сравнению с движением по горизонтальной дороге и определяется по формуле:
,
где 
- угол подъёма, о.
1.1. Коэффициент сопротивления качению.
Коэффициент сопротивления качению существенно влияет на потери энергии при движении автомобиля. Его значение зависит от следующих факторов:
|
|
|
- Скорость движения. При повышении скорости движения свыше 50 км/ч f значительно увеличивается из-за возрастания потерь энергии в шине на трение.
- Тип и состояние покрытия дороги. Значения f на различных дорогах:
Асфальтобетонное шоссе …………………….. 0,007 – 0,02
Гравийная дорога ……………………………... 0,02 – 0,025
Булыжная дорога ……………………………… 0,025 – 0,03
Грунтовая дорога ……………………………… 0,025 – 0,03
Песок …………………………………………….. 0,1 – 0,3
Обледенелая дорога, лёд ……………………… 0,015 – 0,03
Укатанная снежная дорога …………………… 0,03 – 0,05
- Тип шины. Изношенность протектора, уменьшение числа слоёв корда и улучшение качества материала уменьшают f из-за снижения потерь энергии в шине.
- Давление воздуха в шине. При уменьшении давления воздуха в шине коэффициент сопротивления качению повышается.
- Нагрузка на колесо. При увеличении вертикальной нагрузки на колесо коэффициент сопротивления качению повышается.
- Момент, передаваемый через колесо. При передаче момента через колесо f возрастает из-за потерь на проскальзывание шины в месте её контакта с дорогой. Для ведущих колёс f на 10-15 % больше, чем для ведомых.
8. Сила сопротивления подъёму РП.
Вес автомобиля, который движется на подъёме, можно разложить на две составляющие: параллельную и перпендикулярную поверхности дороги. Составляющая силы тяжести, параллельная поверхности дороги, является силой сопротивления подъёму, Н:
,
где G – вес автомобиля, Н; - угол подъёма, 0.
9. Сила сопротивления дороги РД.
|
|
|
Сила сопротивления дороги представляет собой сумму сил сопротивления качению и сопротивления подъёму: РД = РК+РП
или 
, где 
- коэффициент сопротивления дороги.
10. Сила сопротивления воздуха РВ.
При движении действие силы сопротивления воздуха вызвано перемещением частиц воздуха и их трением о поверхность автомобиля.
При отсутствии ветра РВ = kВFav2;
При наличии ветра РВ = kВFa (v 
vВ)2,
где kВ – коэффициент сопротивления воздуха (коэффициент обтекаемости), Н 
с2/м4;
Fa – лобовая площадь автомобиля, м2;
v – скорость автомобиля, м/с;
vВ – скорость ветра, м/с («+» - встречный ветер, «-» - попутный).
kВ для: легковых автомобилей – 0,2-0,35
автобусов – 0,35-0,4
грузовых автомобилей – 0,6-0,7.
Fa для: грузовых автомобилей и автобусов - Fa=ВНа
легковых автомобилей - Fa=0,78ВаНа,
где В – колея колёс автомобиля, м; На – наибольшая высота автомобиля, м; Ва – наибольшая ширина автомобиля, м.
11. Сила сопротивления разгону РИ.
Сила сопротивления разгону возникает из-за затрат энергии на раскручивание вращающихся частей двигателя и трансмиссии, а также колёс при движении автомобиля с ускорением.
,
где G – вес автомобиля, Н;
g – ускорение силы тяжести, м/с2;
- коэффициент учёта вращающихся масс автомобиля, = 1+ 0,05 (1+ 
);
j - ускорение автомобиля, м/с2.
