Сили, що діють на автомобіль під час його руху
Лекции.Орг

Поиск:


Сили, що діють на автомобіль під час його руху




Тягове зусилля на ведучих колесах автомобіля під час його руху витрачається на подолання різноманітних сил опору від дії зовнішніх сил, таких як: сила опору коченню, сила опору повітряного середовища, сила опору розганянню та сила опору підйому.

На рисунку 2.1 наведено схему сил, що діють на автомобіль у загальному випадку його руху.

Рисунок 2.1 – Схема сил, що діють на автомобіль у загальному випадку його руху

 

1. Сила опору коченню коліс автомобіля Рf визначається за формулою:

, (2.1)

де – коефіцієнт опору коченню (вибирається з таблиць залежно від якості дороги і швидкості руху автомобіля); значення наведено в таблиці 2.1.

 

Таблиця 2.1 – Характеристики дорожного покриття

  Вид покриття та стан дороги Коефіцієнти № вар.
φ
Цементо та асфальтобетон:      
сухий гладкий 0,012-0,025 0,5-0,6 1, 19
сухий шорсткий 0,020-0,025 0,7-0,9 2, 20
вологий 0,020-0,025 0,4-0,5 3, 21
вогкий 0,022-0,025 0,3-0,4 4, 22
брудний 0,025-0,028 0,2-0,3 5, 23
засніжений 0,028-0,035 0,2-0,3 6, 24
обледенілий 0,020-0,025 0,05-0,1 7, 25
Щебінь або гравій:      
оброблений в'яжучим матеріалом, сухий 0,020-0,025 0,6-0,7 8, 26
не оброблений в'яжучим матеріалом, сухий 0,025-0,030 0,5-0,6 9, 27
брудний 0,030-0,040 0,4-0,5 10,28
засніжений 0,030-0,050 0,3-0,4 11,29
заледенілий 0,030-0,040 0,1-0,2 12,30
Бруківка:    
суха 0,025-0,035 0,4-0,5
мокра 0,025-0,035 0,3-0,4
брудна 0,035-0,055 0,2-0,3
засніжена 0,035-0,055 0,2-0,3
заледеніла 0,030-0,040 0,05-0,15
Сухий піщаний масив 0,20-0,25 0,40-0,45

– рівнодійна реакції дороги ( = Ga·cosα; Ga – повна вага автомобіля, Н).

Повна вага легкового Gаавтомобіля визначається з наступної формули:

Gа = Gо + Gв + Gп, Н

де Gп – вага пасажирів ( разом з водієм). При розрахунках вважають, що вага однієї людини дорівнює 750 Н.

Для легкового автомобіля приймають вагу вантажу Gв=500 Н.

Навантаження на кожну з осейавтомобіля визначають, виходячи з того, що в існуючих конструкціях навантаження на ведучі осі становить [12]:

- у двовісних вантажних автомобілів з кабіною за двигуном, а також у автобусів капосного компонування на шасі вантажних автомобілів:

G2 = ( 0,70 …0,75) Gа ;

- у двовісних вантажних автомобілів з кабіною над двигуном та зі здвоєними колесами задньої осі, а також у двовісних автобусів вагонного компонування :

G2 = ( 0,65 …0,70) Gа ;

- у двовісних вантажних автомобілів з кабіною над двигуном та з одинарними колесами задньої осі:

G2 = ( 0,55 …0,60) Gа ;

- у двовісних вантажних автомобілів напівкапотного компонування зі здвоєними колесами задньої осі, а також автобусів на їх базі :

G2 = ( 0,67 …0,68) Gа ;

- у двовісних вантажних автомобілів напівкапотного компонування з одинарними колесами задньої осі, а також автомобілів на їх базі:

G2 = ( 0,56) Gа ;

- у тривісних вантажних автомобілів як капотного, так і безкапотного компонування зі здвоєними колесами задніх осей :

G2 + G3 = ( 0,75…0,78) Gа ;

- у тривісних вантажних автомобілів з колесами задніх осей

G2 + G3 = ( 0,68…0,74) Gа ;

- у задньоприводних легкових автомобілів та автобусів на їх базі :

G2 = ( 0,50 …0,56) Gа ;

- у передньоприводних легкових автомобілів та автобусів на їх базі :

G1 = ( 0,51 …0,56) Gа.

2. Сила опору повітряного середовища Pw (Н) включає такі складові: тиск зустрічного потоку повітря, тертя повітря об поверхню автомобіля і силу, створювану розрідженням за автомобілем. Вона залежить від швидкості руху автомобіля, щільності повітря, геометрії передньої (лобової) частини автомобіля і визначається за такою формулою:
, Н (2.2)

де Кв = 0,5Сx∙ρ – коефіцієнт опору повітря, Н·с24 (таблиця 3); для легкових автомобілів дорівнює 0.2…0,35 Н·с24, для вантажних 0,6…0,7 Н·с24;

Сx– безрозмірний коефіцієнт лобового опору повітря; ρ = 1,225 кг/м3 – густина повітря; добуток Кв ∙F називають фактором обтічності; площа F може бути визначена з виразу:

F= ∙Вг∙Нг, (2.3)

де – коефіцієнт заповнення площі: для легкових автомобілів = 0,78…0,80; для вантажних – = 0,85..0,90 (більші значення беруться для автомобілів більшої вантажопідйомності); Вгг – найбільші ширина та висота автомобіля; орієнтовні значення коефіцієнта сил опору повітря наведено в таблиці 2.2.

 

Таблиця 2.2 – Орієнтовні значення коефіцієнта сил опору повітря

Тип автомобіля Кв, Н с2 / м4  
 
Легкові автомобілі 0,2…0,35  
Вантажні автомобілі бортові з кузовом фургон цистерни   0,5…0,7 0,5…0,6 0,55…0,65  

 

В таблиці 2.3 наведено площі лобового опору автомобілів залежно від об’єму циліндрів двигуна.

 

Таблиця 2.3 – Площа лобового опору автомобілів

Назва параметрів Класи автомобілів
до 8000 см³ до 5000 см³ до 3000 см³ до 2000 см³ до 1500 см³ до 1100 см³ до 750 см³ до 500 см³ до 350 см³
Площа лобового опору F, м² 1,3 - 1,5 1,3 - 1,5 1,2 - 1,3 1,2 - 1,3 1,1 - 1,2 1,1 - 1,2 1,0 - 1,1 0,9 - 1,1 0,9 - 1,1

 

V – максимальна швидкість автомобіля (м/с). Приймається згідно з таблицею 1.1. Через малість при швидкостях до 50 км / год значення сили Pw не враховується.

 

3. Сила опору при русі автомобіля на підйомі (спуску) визначається за формулою:

Рα = ± Ga·sinα, (2.4)

де α – кут нахилу дорожнього полотна; для розрахунків приймають ; . (і = 0,03....0,07 при ).

4. Сила загального опору руху автомобіля визначається за формулою:

, (2.5)

де – коефіцієнт опору руху автомобіля; якщо , то , . Тоді (і = 0,03....0,07 при ) – приведений коефіцієнт дорожнього опору.

Максимальне значення коефіцієнта опору Ψ max приймають :

– для легкових автомобілів, а також вантажних автомобілів та автобусів, призначених для міжміських сполучень Ψ max= 0,25…0,30;

– для інших вантажних автомобілів та автобусів Ψ max = 0,35…0,45;

– для автомобілів підвищеної прохідності Ψ max= 0,45…0,55;

– для автомобілів високої прохідності Ψ max= 0,60…0,70.

5. Максимально допустима (без буксування) сила тяги автомобіля:

(2.6)

Чисельні значення наведено в таблиці 2.1, а для різних типів автомобілів наведено далі.

Необхідною умовою для руху автомобіля без буксування є – .

6. Сила інерції при русі автомобіля Pj визначається за формулою:

(2.7)

 

У формулу (2.7) підставляється максимальне прискорення при розганянні автомобіля від 0 до 100 км/год. Для його визначення потрібно взяти час розганяння автомобіля до 100 км / год за прототипом (якщо автомобіль має меншу максимальну швидкість, то береться час до її досягнення при розганянні автомобіля).

Максимальне прискорення визначається у такий спосіб. Наприклад, автомобіль "Жигули" розганяється до швидкості 100 км/год за 19 секунд. Якщо вважати рух автомобіля на ділянці розгону рівноприскореним, то максимальне його прискорення j = v/t =28 м/с : 19 с = 1,5 м/с2.

Значення часу розганяння до 100 км/год для сучасних легкових автомобілів становить 5…25 с, для вантажних – 15…50с.

Орієнтовні значення максимальних прискорень (у м/с2) при розганянні автомобіля з максимальною інтенсивністю складають: для легкових автомобілів –1,0 ...2,5 на першій і 0,8 … 1,2 – на вищій передачах; для вантажних автомобілів відповідно – 1,7 … 2,0 і 0,25 … 0,5; для автобусів – 1,8 … 2,3 і 0,4 … 0,8 м/с2.

Найчастіше прискорення визначають для руху автомобіля по дорозі з коефіцієнтом опору = 0,02…0,04.

1.Прослушать

2.На латинице

7. Силу тяги Рк на ведучих колесах визначають за формулою.

, Н (2.8)

де Ме – крутний момент колінчастого вала двигуна;

ІТі– передавальне число трансмісії на і-тій передачі;

ƞт – коефіцієнт корисної дії трансмісії;

гд – динамічний радіус колеса; гд= 0,28…0,33м (легкові автомобілі); гд= 0,48…0,55 м (вантажні автомобілі середнього класу); приймають гд = гк.

Значення , що входить у формулу (2.8), беруть з зовнішньої швидкісної характеристики.

Орієнтовні значення: Меmax = 94…150 Н∙м – для легкових автомобілів; Меmax =250…700 Н∙м – для вантажних автомобілів середнього класу.

Передавальне число трансмісії визначають за формулою:

. (2.9)

Передавальні числа трансмісії для автомобіля-прототипу також можна знайти в електронних засобах інформації або в технічній літературі.

Наприклад, на автомобілях ВАЗ-2101, -2106, -2105 передавальні числа (ікі) коробки передач (КПП) наведено в таблиці 2.4.

Таблиця 2.4 – Передавальні числа КПП автомобілів

Коробка передач автомобіля     Передавальне відношення на передачі, ікі    
I II III IV
ВАЗ-2101 ВАЗ-2105 ВАЗ-2106 3,74 3,67 3,24 2,29 2,09 1,99 1,49 1,36 1,29

 

Передавальні числа редуктора головної передачі (і0) на автомобілях

ВАЗ-2101,2106, -2105 відповідно 4,44; 4,10; 3,90.

= ікі ×і0. (2.10)

Значення коефіцієнтів корисної дії (ККД) трансмісії для деяких автомобілів наведено в таблиці 2.5.

 

Таблиця 2.5 – Орієнтовні значення ККД трансмісії автомобіля ηт

Тип автомобіля Колісна формула ККД
Вантажні автомобілі та автобуси з одинарною головною передачею   4Х2   0,90…0,92
Вантажні автомобілі та автобуси з подвійною головною передачею 4Х2 0,86…0,88 0,82…0,84 0,78…0,80
4Х4, 6Х4
6Х6
Легкові автомобілі та автобуси особливо малого та малого класів   4Х2   0,92…0,94

Динамічний радіус коліс (гд в м) орієнтовно має значення: 0,28…0,40 – ВАЗ; 0,30…0,32 – ІЖ; 0,42 – Волга, ГАЗ; 0,47 –ЗІЛ; 0,5 –МАЗ, КАМАЗ .

 





Дата добавления: 2015-09-20; просмотров: 2765 | Нарушение авторских прав | Изречения для студентов


Читайте также:

Рекомендуемый контект:


Поиск на сайте:



© 2015-2020 lektsii.org - Контакты - Последнее добавление

Ген: 0.009 с.