Силы сопротивления движению
Сила сопротивления дороги
Pд=Gа·y (13)
где y – коэффициент сопротивления дороги.
Коэффициент y определяют как:
y = f + i (14)
где f– коэффициент сопротивления качению колес;
i– коэффициент уклона дороги.
Коэффициент f сопротивления качению колес растет с увеличением скорости движения автомобиля, его определяют как
(15)
где f0 - коэффициент сопротивления качению колес при скорости V < 20 км/ч.
Значения f0 для различных типов дорожного покрытия даны в таблице 4.
Таблица 4
Значение коэффициента f0
Тип дорожного покрытия | f0 |
Асфальтобетонное и цементобетонное: - в хорошем состоянии; - в удовлетворительном состоянии. Гравийное в хорошем состоянии. Булыжное в хорошем состоянии. Грунтовая дорога: - сухая; - после дождя; - в период распутицы. Песчаное и супесчаное: - сухое; - влажное. Суглинистое и глинистое: - сухое; - в пластичном состоянии. Лед. Укатанный снег. Рыхлый снег. | 0,007…0,015 0,015…0,02 0,02…0,025 0,025…0,03 0,025…0,03 0.05…0,15 0,1…0,25 0,1…0,3 0,06…0,15 0,04…0,06 0,1…0,2 0,015…0,03 0,03…0,05 0,1…0,3 |
Коэффициент i уклона дороги
i = tg(a) (16)
где a - угон уклона дороги.
Если уклон дороги задан в процентах
i = .
С учетом (14) и (15) сила сопротивления дороги
Pд = Gа× i + Gа f0 (1 + ) (17)
Силу сопротивления воздуха определяем из выражения
Pв = (18)
где kв – коэффициент лобового сопротивления автомобиля, зависящий от его формы, ;
Fв – лобовая площадь автомобиля, м2.
Величину F определяют по эмпирической формуле
F = B · H, м2 (19)
где В – колея автомобиля, м;
Н – габаритная высота, м.
Значения коэффициента kв приведена в таблице 5.
Таблица 5
Значение коэффициента kв
Автомобили | kв |
Легковые. Грузовые: - бортовые; - с кузовом фургон. Автобусы: - капотной компоновки; - вагонной компоновки. Автоцистерны. Автопоезда. | 0,2…0,35 0,5…0,7 0,5…0,6 0,45…0,55 0,35…0,45 0,55…0,65 0,85…0,95 |
Для автомобиля «Москвич»-412 ИЭ В = 1,27 м, Н = 1,5 м.
Ga= ma·g = 1400·9,81 = 13734 H
Принимаем kв = 0,35.
Подставляя в (18) получим
Рв = 0,667×V2 (20)
При движении по горизонтальному участку дороги (a = 0) с асфальтовым покрытием в хорошем состоянии, принимая f = 0,012, из выражения (19)
Рд = 13734 · 0,012 + V2 = 164,8 + 0,008×V2 (21)
Приведенная к колесам автомобиля сила Р инерции.
При установившемся прямолинейном движении автомобиля принимаем
Ри= 0. (22)
Суммарное сопротивление движению автомобиля: РS= Рд + Рв.
Подставляя в (20) и (21) значения скорости V, рассчитывают Рд, Рв и РS(таблица 6). Для построения графиков Рд (V), Рв (V) и РS (V) необходимо рассчитать не менее шести точек.
Таблица 6
Расчетные значения Рд, Рв и РS.
V, | м/с | 8,33 | 16,67 | 33,33 | 41,67 | |||
км/ч | ||||||||
Рд, Н | 164,8 | 165,4 | 167,02 | 169,8 | 173,69 | 178,7 | 184,8 | |
Рв, Н | 46,28 | 185,4 | 416,9 | 741,1 | ||||
РΣ, Н | 164,8 | 211,68 | 352,4 | 586,7 | 914,79 |
По полученным значениям Рд, Рв и РS на графиках силы тяги РТ (V) строим зависимости
Рд (V), Рв (V), РS (V) (рисунок 3).
Рисунок 3. Тяговый баланс автомобиля «Москвич»-412 И Э