2014-02-13
638
Эксплуатационные характеристики автомобилей
Под качеством продукции (изделия) понимают совокупность свойств, которые в соответствии с его служебным назначением удовлетворяет определенные потребности потребителя. К ним относятся свойства функциональные, технологические, экономические, эстетические, эргономические, безопасности, надежности, унификации и т. п. Применительно к автомобильному транспорту функциональные свойства называются эксплуатационными.
Эксплуатационные свойства АТС – это группа свойств, определяющих степень его приспособленности к эксплуатации с целью выполнения своего служебного назначения. К ним относятся: управляемость, тягово-скоростные качества, устойчивость, топливная экономичность, манёвренность, плавность хода, тормозные свойства, проходимость.
1. Тягово-скоростные качества – это совокупность свойств, определяющих возможные характеристики ускорения, скорости и мощности авто в различных условиях эксплуатации.
2. Топливная экономичность АТС определяет его способность минимально расходовать топливо в заданных условиях движения.
|
|
|
3. Тормозные свойства – это способность АТС снижать скорость движения с необходимой интенсивностью вплоть до полной остановки, а также сохранять заданную скорость движения и неизменное положение во время стоянки при действии каких-либо возмущающих сил.
4. Управляемость – способность АТС изменять направление движения в соответствии с воздействиями водителя на органы управления.
5. Устойчивость – способность АТС сохранять заданные параметры движения или положения при любых условиях эксплуатации.
6. Маневренность – это способность АТС изменять свое положение на ограниченной площади без переменного использования заднего и переднего ходов.
7. Плавность хода – это способность АТС уменьшать воздействие
механических колебаний на водителя, пассажиров, перевозимые грузы и элементы автомобиля при движении по неровностям.
8. Проходимость – способность АТС двигаться в различных нестандартных дорожных условиях без применения вспомогательных средств.
Вероятность заполнения энергетического уровня для частицы с полуцелым спином (фермионов), то есть вероятность нахождения электрона на уровне с энергией E, определяется статистикой Ферми-Дирака (1.18)
 ,
| (2.4) |
где k – постоянная Больцмана, F – энергия Ферми.
 ,
| (1.19) |
 б
|
| Рис. 1.7 |
Для невырожденного полупроводника E-F»kT, 
»1, тогда можно применить статистику Максвелла-Больцмана:
 ,
| (2.4) |
Для того чтобы рассчитать концентрацию всех свободных электронов, т.е. концентрацию электронов в зоне проводимости, необходимо проинтегрировать по всей зоне проводимости, согласно (1.19). Поскольку функция Больцмана – очень быстро спадающая экспонента, при интегрировании по зоне в качестве верхнего предела использована ∞:
|
|
|
 ,
| (2.6) |
где Nс – эффективная плотность состояний в зоне проводимости или плотность квантовых состояний у дна зоны проводимости в свою зависит от температуры.
 ,
| (2.8) |
Если подставить численные значения универсальных констант, то получим:
 ,
| (2.10) |
В частности для кремния:
 ,
|
Функция распределения Ферми-Дирака для дырок имеет вид:
 ,
| (2.5) |
Функция распределения Максвелла-Больцмана для дырок
 .
| (2.5) |
Для расчета общего количества свободных дырок выполним интегрирование по валентной зоне:
| (2.7) |
Эффективные плотности состояний для валентной зоны:
| (2.9) |
Для кремния
|
Значения эффективной плотности состояний для основных полупроводниковых материалов при комнатной температуре представлены в следующей таблице.
| Свойство | Ge | Si | GaAs |
 , см-3
| 1,02ּ1019 | 2,8ּ1019 | 4,7ּ1017 |
 , см-3
| 6,1ּ1018 | 1,0ּ1019 | 7,0ּ1018 |
Графически концентрации электронов и дырок можно определить согласно рис. 2.7.
