Другие предметы \ Эксплуатационные свойства автомобиля

Прямолинейное движение автомобиля. Силы и моменты, действующие на автомобиль при прямолинейном движении, страница 4

kw=0,5cxρв.                                 (2.12)

Параметр kw называют коэффициентом сопротивления воздуха. Его численное значение равно силе сопротивления воздуха, действующей на 1 м2 лобовой площади автомобиля при относительной скорости потока воздуха 1 м/с. В системе СИ его размерность кг/м3 или Нс2/м4.

Плотность воздуха на уровне моря составляет 1,225 кг/м3. При испытаниях автомобилей в равнинных условиях принимают ρв=1,25 кг/м3.

Значения сх и kw для различных типов автомобилей приведены в таблице 2.1.

Таблица 2.1 - Коэффициенты обтекаемости и сопротивления воздуха

Тип автомобиля

сх

kw, Нс2/м4

Легковые автомобили

0,30-0,60

0,20-0,35

Грузовые автомобили:

бортовые

0,90-1,15

0,50-0,70

с кузовом фургон

0,80-1,0

0,50-0,60

Автобусы:

капотной компоновки

0,75-0,90

0,45-0,55

вагонной компоновки

0,60-0,75

0,35-0,45

Автопоезда

1,40-1,55

0,85-0,95

Автоцистерны

0,90-1,10

0,55-0,65

Гоночные автомобили

0,25-0,30

0,15-0,20

При использовании коэффициента kw вместо сх формула (2.11) принимает вид

Рwx=kwAлυ2x.                                 (2.13)

Произведение kwАл называют фактором обтекаемости автомобиля.

Испытания автомобилей по определению показателей тягово-скоростных свойств и топливной экономичности проводят в безветренную погоду. Скорость ветра при этом незначительна, не более 3 м/с. Поэтому учитывают лишь скорость автомобиля и силу сопротивления воздуха вычисляют по формуле

Рw=kwAлv2.                                    (2.14)

2.2.4. Сопротивление разгону

При неравномерном движении автомобиля с переменой скоростью возникают силы инерции поступательно движущихся масс и инерционные моменты масс, совершающих относительные вращательные движения (относительно корпуса автомобиля). При ускорении автомобиля эти силы и моменты создают дополнительное сопротивление движению и требуют увеличения затраты энергии на этом режиме движения. Сила инерции поступательно движущейся массы автомобиля

                           (2.15)

где  и  — векторы ускорения и скорости автомобиля соответственно.

Суммарная инерционная сила с учетом вращающихся масс автомобиля

,                             (2.16)

где δвр — коэффициент учета вращающихся масс.

На рисунке 2.1 изображен только вектор  и показаны направления векторов и порционных моментов  и . На схеме принято, что передние колеса автомобиля ведомые, а задние ведущие, поэтому =, =. Векторы инерционных моментов  и  на рисунке 2.1 не изображены, так как их направления совпадают с направлениями осей вращения соответственно вала двигателя и валов трансмиссии и действуют они в поперечной плоскости.

2.2.5. Сопротивление прицепа

Сопротивление движению прицепа обусловлено ими же факторами, что и сопротивление движению автомобиля, поэтому определяется аналогично.

Сила сопротивления прицепа

Рпp=Рiпр+Mfпp/rк+Pwпp+Pjпp+Мjк.пр/rк,              (2.17)

где Рiпр - скатывающая сила прицепа; Mfпp - момент сопротивления качению колес прицепа; Рwпp - сила сопротивления воздуха, действующая на прицеп; Рjпр - сила инерции поступательно движущейся массы прицепа; Мjк.пр - инерционный момент колес прицепа.

Формулы для вычисления сил и моментов сопротивления движению прицепа аналогичны соответствующим формулам для автомобиля. Различается лишь определение сопротивления воздуха. Коэффициент сопротивления воздуха kw зависит не только от формы отдельных звеньев автопоезда (автомобиля-тягача и прицепов), но и от взаимодействия воздушных потоков, обтекающих эти звенья. В промежутках между звеньями сверху и по бокам образуются мощные завихрения. Увеличивается также вихреобразование в нижней части звеньев и за последним прицепом. Поэтому для автопоездов значения коэффициентов на 15-30 % больше, чем для одиночных автомобилей. У магистральных автопоездов, движущихся с большими скоростями, не преодоление сопротивления воздуха затрачивается до 50 % мощности двигателя.

Скачать файл