Обозначить и объяснить схему действующих сил на автомобиль при его движении

5.3. Тормозная диаграмма

t1
– время реакции водителя (в среднем –
0,8 с, но иногда до 1,2 с),

t2
– время срабатывания тормозов (подвод
колодок 0,1…0,4 с)

t3
=0,2…0,4 (гидр…пневм)– время нарастания
давления в тормозной системе (на этом
этапе можно в первом приближении принять
линейным закон нарастания давления в
тормозном приводе. Это означает, что и
замедление автомобиля также нарастает
по линейному закону. С точки зрения
выходных параметров принимаем a= φ·g/2)

t4
– время торможения t4
= V/(φ·g).

Найдем
остановочный путь:

  1. S1=Vн
    ·
    t1

  2. S2=Vн
    ·
    t2

  3. ,
    где

В итоге получим:

.

На практике
последним членом пренебрегают:

.

Пример: V=20
м/c

.

Движение автомобиля связано с выполнением различных маневров

Движение автомобиля связано с выполнением различных манев­ров. Во время поворотов на автомобиль действует центробежная си­ла, при этом нарушается устойчивость автомобиля и водитель затра­чивает значительно больше усилий, чем при движении по прямой.

Чем длиннее автомобиль и чем круче повороты, тем больше должна быть ширина  проезда.

Благодаря наличию рулевой трапеции передние колеса поворачи­ваются на неодинаковый угол и катятся без проскальзывания. Если полагать, что задние колеса катятся по следу передних, то радиусом поворота считают расстояние от центра поворота до середины зад­ней оси. Наружным радиусом считается расстояние от центра пово­рота до крайней передней точки автомобиля, а внутренним радиусом— расстояние от центра поворота до ближайшей точки автомобиля у зад­ней оси.

Минимальная величина радиуса поворота зависит от максималь­ного угла поворота передних колес, который не у всех автомобилей одинаков, а у легковых, больше чем у грузовых.

Для автомобилей с прицепами ширина проезда на повороте долж­на быть еще больше. В этом случае внутренний радиус поворота опре­деляется по ближайшей точке до центра поворота у задней оси послед­него прицепа.

Во время движения на повороте возникает центробежная сила, приложенная в центре тяжести автомобиля. Эта сила направлена по радиусу от центра поворота (рис. 201); ее можно разложить на две сос­тавляющие, одна из которых (А) направлена вдоль оси автомобиля, а другая (Б)— в поперечном направлении стремящаяся опрокинуть автомобиль или вызвать его занос.

Рис. 201. Разложение центробежной си­лы на повороте

Поперечную составляющую центробежной силы определяют по формуле gR где с — поперечная составляющая, приложенная к центру тяжести автомобиля, кгс; G — масса автомобиля, кг; v—скорость движения автомобиля, м/с; R— радиус поворота (до середины задней оси), м; g— ускорение свободно падающего тела, м/с2. Из приведенной зависимости видно, что чем больше масса  и  ско­рость движения и меньше радиус поворота, тем больше будет попереч­ная составляющая центробежной силы и хуже устойчивость  автомо­биля на повороте. Наибольшее влияние на величину центробежной силы и ее поперечную составляющую оказывает скорость движения, так как в приведенной зависимости она берется в квадрате. Если ско­рость движения увеличить в 2 раза, то поперечная составляющая цент­робежной силы увеличится в 4 раза. Чтобы уменьшить центробежную силу на повороте, водитель должен снизить скорость движения.

Заносом называется боковое скольжение задних колес при продол­жающемся поступательном движении автомобиля вперед. Иногда за­нос может привести к повороту автомобиля вокруг своей вертикаль­ной оси. Если резко повернуть управляемые колеса, то может оказать­ся, что инерционные силы станут больше, чем сила сцепления колес с дорогой, а автомобиль занесет, особенно это часто случается на скользких дорогах.

При неодинаковых тяговых силах, приложенных на колеса пра­вой и левой сторон, возникает поворачивающий момент, приводящий к заносу. Непосредственной причиной заноса при торможении явля­ются неодинаковые тормозные силы на колесах одной оси, неодина­ковое сцепление колес правой и левой стороны с дорогой или непра­вильное размещение груза относительно продольной оси автомобиля. Причиной заноса автомобиля на повороте может быть также торможе­ние его, так как при этом к поперечной силе добавляется продольная сила и их результирующая может превысить силу сцепления, препят­ствующую заносу (рис. 202).

Рис. 203. Схема сил, влияющих на поперечную  устойчивость  автомо­биля

Чтобы приостановить начавшийся занос автомобиля, необходимо сразу же прекратить торможение и, не вы­ключая сцепление, повернуть колеса в сторону заноса. После прекраще­ния заноса нужно выровнять колеса, чтобы он не начался в другом направ­лении.

Силы, действующие на автомобиль

Независимо
от того, движется автомобиль, или он
неподвижен, на него действует сила
тяжести (вес)
,
направленная отвесно вниз. Сила тяжести
прижимает колеса автомобиля к дороге.
Равная ей и направленная вверх действует
сила реакции дороги.

Равнодействующая
этих сил размещена в центре тяжести.
Распределение веса автомобиля по осям
зависит от расположения центра тяжести.
Чем ближе к одной или другой оси центр
тяжести, тем большей будет нагрузка на
эту ось.
На груженых легковых автомобилях
нагрузка на оси распределяется поровну.
Большое влияние на устойчивость и
управляемость автомобиля имеет
расположение центра тяжести. Чем выше
центр тяжести, тем менее устойчивым
будет автомобиль.

Если
автомобиль находится на горизонтальной
поверхности, то сила тяжести направлена
отвесно вниз. На наклонной поверхности
она раскладывается на две силы, одна из
которых прижимает колеса к поверхности
дороги, а другая стремится опрокинуть
автомобиль.

Во
время движения, кроме силы тяжести, на
автомобиль действует и ряд других сил,
на преодоление которых затрачивается
мощность двигателя.

Сила
инерции движения
 –
величина, которая состоит из силы,
необходимой для ускорения движения, и
силы, необходимой для углового ускорения
вращающихся частей автомобиля. Движение
автомобиля возможно только при условии,
что его колеса будут иметь достаточное
сцепление с поверхностью дороги. Если
сила сцепления будет недостаточной
(меньше величины силы тяги ведущих
колес), то колеса пробуксовывают.

Сила
сцепления с дорогой
 
зависит от веса, приходящегося на колесо,
от состояния покрытия дороги, давления
воздуха в шинах и рисунка
протектора.
Коэффициент сцепления
зависит от вида покрытия дороги и от
его состояния: наличие влаги, грязи,
снега, льда.

п/п

Покрытиедороги

Коэффициент
сцепления
на
сухой поверхности

Коэффициент
сцепления
на
мокрой поверхности

1

Асфальтобетонное

0,70
— 0,80

0,30
— 0,40

2

Щебенчатое

0,60
— 0,70

0,30
— 0,40

3

Булыжное

0,50
— 0,60

0,30
— 0,35

4

Грунтовые
дороги

0,50
— 0,60

0,30
— 0,40

5

Глина

0,50
— 0,60

0,20
— 0,40

6

Песок

0,50
— 0,60

0,40
— 0,50

7

Уплотненный
снег

0,20
— 0,30

8

Обледенелая
дорога

0,08
— 0,10

На
дорогах с асфальтобетонным покрытием
коэффициент сцепления резко уменьшается,
если на поверхности имеется влажная
грязь, пыль. В жаркую погоду на асфальте
появляется маслянистая пленка из
выступающего битума, которая снижает
коэффициент сцепления.

Уменьшение
коэффициента сцепления колес с дорогой
наблюдается также при увеличении
скорости движения на сухой дороге с
асфальтобетонным покрытием с 30 до 60
км/час, коэффициент сцепления уменьшается
на 0,15.
 

Сила
сопротивления качению
 –
сила, затрачиваемая на:

  1. деформирование
    шины и дороги;

  2. трение
    шины о дорогу;

  3. трение
    в подшипниках ведущих колес.

Сила
сопротивления воздуха
 –
величина этой силы зависит от формы или
обтекаемости автомобиля, относительной
скорости движения и плотности воздуха.

Значение
коэффициента лобового сопротивления
и лобовая площадь определяется
заводом-изготовителем. Изменение этих
параметров может произойти из-за
установки на кузове-кабине автомобиля
разных вспомогательных устройств:
дополнительное зеркало заднего вида,
багажник на крыше автомобиля.В большинстве
случаев это отрицательно сказывается
на эксплуатационных свойствах
автомобиля.
Установка на крыше
автомобиля багажника и езда с ним без
груза увеличивает силу сопротивления
воздуха настолько, что расход
топлива возрастает на 5% – 10%
.
Особенно опасно изменение обтекаемости
автомобиля при его движении. Если при
движении автомобиля со скоростью более
80 км/час открыть, а затем захлопнуть
боковую дверь, то весьма вероятна, даже
на сухой дороге, потеря автомобилем
курсовой устойчивости.

Сила
сопротивления подъему
 –
зависит от веса автомобиля и угла
подъема.
Опрокидывающая сила –
действует на автомобиль при торможении
и разгоне.

Сила сопротивления качению

Сопротивление
качению шины по дороге является следствием
затрат энергии на внутренние потери в
шине (нагрев) и на образование колеи.
Часть энергии теряется в результате
трения шин о дорогу, часть на сопротивление
в подшипниках колес и часть на преодоление
сопротивления воздуха.

Ввиду
сложности учета всех факторов в
отдельности, сопротивление качению
оценивается по суммарным затратам
энергии, считая силу сопротивления
качению внешней по отношению к автомобилю.
Такое допущение упрощает выводы, не
оказывая влияния на результаты расчетов.
Сила сопротивления качению всех колес
автомобиля (одиночного) определяется
:

Pƒ=ƒ(Z1+Z2)=ƒ∙Gк
=Pк

(21)

Мощность,
необходимая для определения сопротивления
качению при движении автомобиля со
скоростью υ определится:

Nƒ=Pƒ∙υ/1000

(22)

При
относительно малой скорости (до 50 – 60
км/ч) коэффициент сопротивления качению
можно считать величиной постоянной. В
случае движения с большей скоростью
коэффициент ƒ заметно увеличивается,
т.к. шина не успевает полностью распрямиться
в области контакта, вследствие чего
часть энергии, затраченная на деформацию
шины, не возвращается и переходит в
тепло.

Кроме
того, при увеличении скорости деформации
возрастает внутреннее трение в покрышке,
также вызывающее увеличение коэффициента
ƒ. Для определения его величины в
зависимости от скорости пользуются
эмпирической формулой:

ƒ=ƒо(1+υ2
/ 1500) ,
(23)

где ƒо
– коэффициент сопротивления качению
при движении с малой скоростью (до 60
км/ч);

υ
— скорость движения, м/с (при скорости
60
км/ч).

На
твердых покрытиях коэффициент ƒ
увеличивается с уменьшением внутреннего
давления воздуха в шине. При передаче
крутящего момента коэффициент ƒ немного
увеличивается, т.к. шина при этом
деформируется не только в вертикальном
направлении, но и по окружности.

При
большой величине передаваемого момента
элементы протектора проскальзывают по
дороге, и на трение в области контакта
также затрачивается некоторая мощность.
При качении колеса по мягкому грунту
на коэффициент ƒ влияют глубина колеи,
тип и состояние грунта, диаметр колеса
и воспринимаемая им вертикальная
нагрузка.

Уменьшение
давления воздуха в шине приводит к
уменьшению глубины колеи, однако, при
этом увеличиваются внутренние потери
в шине. Для некоторых грунтовых условий
значения коэффициента ƒ равны (при
скорости до 60 км/ч):

Бетон

0, .010.. 0.015

  • Асфальтовое
    шоссе в хорошем состоянии – 0.015..0.018

  • То
    же, в удовлетворительном состоянии –
    0.018..0.020

  • Гравийное
    шоссе – 0.020..0.025

  • Каменная
    мостовая – 0.023..0.030

  • Грунтовая
    дорога, сухая, укатанная – 0.025..0.035

  • Грунтовая
    дорога после дождя – 0.050..0.150

  • Песок
    – 0.100..0.300

Плотный
укатанный волок лето …………… — 0.080-
0.230

зима………………-
0.100- 0.130

Не
укатанный волок ……- лето…………….. —
0.150- 0.180


зима…………….. -0.130- 0.150

Грязный
волок…………….- лето………….…. -0.200- 0.260

…………….- зима……………..
-0.200- 0.260

Заболоченный
грунт……..- лето ……………- 0.350- 0.500

…….- зима
..…………. — 0.400- 0.600

Глубокий
снег …….……………….… -0.400- 0.600

Физический смысл

Физический смысл какой из двух «центробежных сил» — которую вводят во вращающейся СО или которую особенно называют в технической литературе — здесь описан? Введение плохо согласуется с разделом «Физический смысл»: во введении описаны две принципиально разные силы.

Начиная с рассуждения про движение Земли речи о центробежной силе вообще нет. В целом весь абзац лишь затуманивает мысль автора (тем более — статью о центробежной силе). К следующему разделу («Формулировка») данный раздел вообще отношения не имеет.

Ужасная в текущем виде статья: вместо разъяснения только запутывает. 62.158.129.52 22:05, 6 ноября 2011 (UTC)

Центробежная сила

Во вращающейся системе отсчета наблюдатель испытывает на себе действие силы, уводящей его от оси вращения.

Вам, наверное, доводилось испытывать неприятные ощущения, когда машина, в которой вы едете, входила в крутой вираж. Казалось, что сейчас вас так и выбросит на обочину. И если вспомнить законы механики Ньютона, то получается, что раз вас буквально вдавливало в дверцу, значит на вас действовала некая сила. Ее обычно называют «центробежная сила». Именно из-за центробежной силы так захватывает дух на крутых поворотах, когда эта сила прижимает вас к бортику автомобиля. (Между прочим, этот термин, происходящий от латинских слов centrum («центр») и fugus («бег»), ввел в научный обиход в 1689 году Исаак Ньютон.)

Стороннему наблюдателю, однако, всё будет представляться иначе. Когда машина закладывает вираж, наблюдатель сочтет, что вы просто продолжаете прямолинейное движение, как это и делало бы любое тело, на которое не оказывает действия никакая внешняя сила; а автомобиль отклоняется от прямолинейной траектории. Такому наблюдателю покажется, что это не вас прижимает к дверце машины, а, наоборот, дверца машины начинает давить на вас.

Впрочем, никаких противоречий между этими двумя точками зрения нет. В обеих системах отсчета события описываются одинаково и для этого описания используются одни и те же уравнения. Единственным отличием будет интерпретация происходящего внешним и внутренним наблюдателем. В этом смысле центробежная сила напоминает силу Кориолиса (см. Эффект Кориолиса), которая также действует во вращающихся системах отсчета.

Поскольку не все наблюдатели видят действие этой силы, физики часто называют центробежную силу фиктивной силой или псевдосилой. Однако мне кажется, что такая интерпретация может вводить в заблуждение. В конце концов, едва ли можно назвать фиктивной силу, которая ощутимо придавливает вас к дверце автомобиля. Просто всё дело в том, что, продолжая двигаться по инерции, ваше тело стремится сохранить прямолинейное направление движения, в то время как автомобиль от него уклоняется и из-за этого давит на вас.

Чтобы проиллюстрировать эквивалентность двух описаний центробежной силы, давайте немного поупражняемся в математике. Тело, движущееся с постоянной скоростью по окружности, движется с ускорением, поскольку оно всё время меняет направление. Это ускорение равно v2/r, где v — скорость, а r — радиус окружности. Соответственно, наблюдатель, находящийся в движущейся по окружности системе отсчета, будет испытывать центробежную силу, равную mv2/r.

Теперь обобщим сказанное: любое тело, движущееся по криволинейной траектории, — будь то пассажир в машине на вираже, мяч на веревочке, который вы раскручиваете над головой, или Земля на орбите вокруг Солнца — испытывает на себе действие силы, которая обусловлена давлением дверцы автомобиля, натяжением веревки или гравитационным притяжением Солнца. Назовем эту силу F. С точки зрения того, кто находится во вращающейся системе отсчета, тело не движется. Это означает, что внутренняя сила F уравновешивается внешней центробежной силой:

    F = mv2/r

Однако с точки зрения наблюдателя, находящегося вне вращающейся системы отсчета, тело (вы, мяч, Земля) движется равноускоренно под воздействием внешней силы. Согласно второму закону механики Ньютона, отношение между силой и ускорением в этом случае F = ma. Подставив в это уравнение формулу ускорения для тела, движущегося по окружности, получим:

    F = ma = mv2/r

Но тем самым мы получили в точности уравнение для наблюдателя, находящегося во вращающейся системе отсчета. Значит, оба наблюдателя приходят к идентичным результатам относительно величины действующей силы, хотя и исходят из разных предпосылок.

Это очень важная иллюстрация того, что представляет собою механика как наука. Наблюдатели, находящиеся в различных системах отсчета, могут описывать происходящие явления совершенно по-разному. Однако, сколь бы принципиальными ни были различия в подходах к описанию наблюдаемых ими явлений, уравнения, их описывающие, окажутся идентичными. А это — не что иное, как принцип инвариантности законов природы, лежащий в основе теории относительности.

Безопасность движения и тормозной момент

Серьезной проблемой является обеспечение безопасности эксплуатации автотранспортных средств. Автомобиль остается самым опасным транспортным средством, так как, имея массу от 1 до 50 т, он может двигаться со скоростью до 200 км/ч, удерживаясь на дороге только за счет трения колес о ее поверхность. Кинетическая энергия движущегося автомобиля опасна для окружающих.

Единственный способ справиться в критической ситуации с огромной энергией автомобиля — это своевременно снизить его скорость, т. е. притормозить. Торможение — одна из основных фаз движения любых транспортных средств, которое неоднократно повторяется в процессе работы и практически всегда завершает этот процесс.

Торможение может быть рабочее, аварийное, стояночное, а также служебное и экстренное. Экстренное и служебное торможения отличаются друг от друга интенсивностью, т. е. величиной замедления автомобиля. Экстренные торможения выполняются с максимальной интенсивностью и составляют 5-10 % общего числа торможений. Служебные торможения применяют для остановки автомобиля в заранее намеченном месте или для плавного уменьшения его скорости. Замедление автомобиля при служебном торможении в 2-3 раза меньше, чем при экстренном.

Для интенсивного поглощения кинетической энергии движущегося автомобиля используют тормозные механизмы, которые создают на колесах искусственное сопротивление движению. При этом на ступицы колес автомобиля действуют тормозные моменты Мтор, а между колесом и дорогой возникают касательные реакции дороги (тормозные силы Ртор) направленные навстречу движения.

Величина тормозного момента Мтор, создаваемого тормозным механизмом, зависит от его конструкции и давления в тормозном приводе. Для наиболее распространенных типов привода — гидравлического и пневматического — сила нажатия на тормозную колодку прямо пропорциональна давлению в приводе при торможении. Тормозной момент может быть определен по формуле

Мтор=хтР0, (2.1)

где хт — коэффициент пропорциональности;

Р0 — давление в тормозном приводе.

Коэффициент хт зависит от многих факторов (температуры, наличия воды и т. д.) и может изменяться в широких пределах .

Сила сопротивления воздуха

При
движении действие силы сопротивления
воздуха обуслов­лено
перемещением частиц воздуха и их трением
о поверхность автомобиля.
Если он движется при отсутствии ветра,
то сила со­противления
воздуха, Н:

Рв=
kвFаv2,

тогда как при
наличии ветра

Рв=
kвFа(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 (знак «+» со­ответствует
встречному ветру, знак «–» — попутному).

Коэффициент
сопротивления воздуха, зависящий от
формы и
качества поверхности автомобиля,
определяется эксперимен­тально
при продувке в аэродинамической трубе.

Коэффициент
сопротивления воздуха, Н·с2/м4,
составляет 0,2…0,35
для легковых автомобилей, 0,35…0,4
— для автобусов и 0,6…0,7
— для грузовых автомобилей. При наличии
прицепов со­противление
воздуха увеличивается, так как возрастает
наружная поверхность
трения и возникают завихрения воздуха
между тяга-

Рис.
3.18. Площади лобового сопротивления
легкового (а)
и грузового

(б)
автомобилей

чом
и прицепами. При этом каждый прицеп
вызывает увеличение коэффициента
kвв
среднем на 15…25 %.

Лобовая
площадь автомобиля зависит от его типа
(рис. 3.18). Ее приближенное
значение, м2,
можно вычислить по следующим фор­мулам:

Fa=
BHa
для грузовых автомобилей и автобусов;

Fa=
0,78BaHa
для легковых автомобилей,

где
В

колея колес автомобиля, м; На
наибольшая
высота автомобиля,
м; Ва
наибольшая
ширина автомобиля, м.

Мощность,
кВт, затрачиваемая на преодоление
сопротивле­ния
воздуха:



при
отсутствии ветра;



при
отсутствии ветра.

Зависимости
силы сопротивления воздуха
Рви
мощности Nв,необхо­димой
для преодоления этого сопро­тивления,
от скорости автомобиля vприведены
на рис. 3.19.

Рис.
3.19. Зависимости силы сопротивле­ния
воздуха Рви
мощности Nв
,необхо­димой
для преодоления этого сопротив­ления,
от скорости автомобиля

Сила сопротивления разгону

Сила
сопротивления разгону воз­никает
вследствие затрат энергии на раскручивание
вращающихся частей двигателя
и трансмиссии, а также колес
при движении автомобиля с ускорением.

Сила сопротивления
разгону, Н:

,

Рис.
3.20. Зависимости силы сопротивления
разгону Рии
мощности
Nи
,необходимой
для
преодоления этого сопро­тивления,
от скорости авто­мобиля

где
G
вес
автомобиля, Н; g
ус­корение силы тяжести, м/с2;
δвр
— коэффициент
учета вращающихся масс
автомобиля; j
ускорение ав­томобиля,
м/с2.

Мощность,
кВт, затрачиваемая на разгон:

Зависимости
силы сопротивления разгону Рии
мощности Nи,необходимой
для преодоления этого сопротивления,
от скорости автомобиля
vпредставлены
на рис. 3.20.

Расчет сил тяги исопротивления движениюСтраница 1

При расчете тяговой силы (РТ) пользуются значениями скоростной характеристики двигателя.

Для расчета эффективной тяговой силы необходимо знать значения радиуса колеса (rк), передаточного числа трансмиссии и скорость движения автомобиля на различных передачах при различных частотах вращения коленчатого вала двигателя.

Радиус колеса для различных типов шин может быть определен по ГОСТ, в котором регламентированы статические радиусы для ряда значений нагрузки и давления воздуха в шинах.

Кроме того, радиус колеса (в метрах), можно рассчитать по номинальным размерам шины, используя выражение:

rк = 0,5d+∆·λш·Вш = 0,5·0,4064+0,75·0,87·0,225=0,35, (2.1)

где d – диаметр обода колеса, м;

Вш – ширина профиля шины, м;

∆=Н/В — отношение высоты профиля к ширине в процентах;

λш – коэффициент смятия шины (для стандартных шин легковых автомобилей λш = 0,84…0,88)

Для определения скорости движения задается ряд значений частоты вращения коленчатого вала двигателя (ne, об/мин): 500, 1000, 1500, .,nемах. Значения скорости движения (Vа, м/с), соответствующие указанному ряду частот, рассчитывают по формуле:

, (2.2)

где Va – скорость автомобиля, м/с;

iтр — передаточное отношение трансмиссии.

м/с,

Передаточное отношение трансмиссии автомобиля определяется передаточным отношением основной коробки передач (iк), делителя (iд) и главной передачи (iо):

iтр = iк× iд× iо , (2.3)

где iк – передаточное число основной коробки передач;

iд – передаточное число дополнительной коробки передач (раздаточная коробка, делитель, демультипликатор);

iг – передаточное число главной передачи.

iI = 3,636·3,9 = 14,18,

iII = 1,95·3,9 = 7,605,

iIII = 1,357·3,9 = 5,29,

iIV = 0,941·3,9 = 3,67,

iV = 0,784·3,9 = 3,06,

Движение автотранспортного средства определяется действием сил тяги и сопротивления движению. Совокупность всех сил, действующих на автомобиль, выражает уравнения силового баланса:

Рi = Рд+ Ро+ Pтр+ Р+ Pw + Pj ,(2.4)

где: Pi — индикаторная сила тяги, H;

Рд, Ро, Pтр, P, Pw, Pj — соответственно силы сопротивления двигателя, вспомогательного оборудования, трансмиссии, дороги, воздуха и инерции, H.

Значение индикаторной силы тяги можно представить в виде суммы двух сил:

Рi = Рд + Ре , (2.5)

где Pе — эффективная сила тяги, H.

Значение Pе рассчитывается по формуле:

=, (2.6)

где: Mе — эффективный крутящий момент двигателя, Нм;

r — радиус колес, м

i- передаточное число трансмиссии.

Если в задании на курсовую работу положение дроссельной заслонки не указывается, то зависимость эффективной силы тяги строят для случая работы двигателя при полной подаче топлива (100% открытии дросселя).

В этом случае, значение Mе принимают по внешней скоростной характеристике двигателя, которую можно найти в соответствующей технической литературе.

Значения силы сопротивления двигателя Рд, приведенной к ведущим колесам автомобиля, определяются по формуле:

, (2.7)

где : Vh — рабочий объём цилиндров двигателя (литраж), л;

Sп — ход поршня, м;

— число ходов поршня за один цикл (тактность ДВС);

pдо — среднее давление механических потерь при вращении вала с предельно низкой частотой (nе≈ 0), МПа;

kД — коэффициент, учитывающий увеличение давления механических потерь при повышении скорости движения поршней в цилиндрах, МПа с/м.

Силу сопротивления вспомогательного оборудования автомобиля (Pо), приведенную к ведущим колесам, определяют по формуле:

Страницы: 1 

Определение параметров конца расширения
Давление конца расширения Давление конца расширения в двигателе с воспламенением от сжатия определяется из следующего выражения: (29) где — степень последующего расширения; — средний показатель политропы расширения. (30) (31) Температура конца расширения В конце расширения температура высчитывается …

Материалы и общие условия
Для зубчатых колес трансмиссии автомобилей применяем легированные конструкционную сталь 35Х. Термической обработкой достигается высокая твердость рабочих поверхностей зубьев и необходимая прочность их вязкой сердцевины. Хромистая сталь с содержанием углерода 0,35% и более (35Х) подвергается цианиро …

Оценка рентабельности
Чистая прибыль АТП Пч, руб, Пч=Пб — Плб=Пост — 0,375*ПР = 269623,7 – 0,375*38237,5 = 255284,6 руб. где Плб — платежи в бюджет, руб. Рентабельность продаж Rп, % Rп=Пб/В*100 =1439255,4/ 8224317*100% = 17 % Рентабельность основной деятельности Rод, % Rод=Пб/(SCi+Нпд)*100 = 1439255,4/(6579453,6 + 20560 …

Движение на поворотах

Автомобиль на повороте испытывает действие дополнительных внешних сил, в частности центробежной силы, которые отсутствуют при движении на прямолинейных участках дороги. Центробежная сила стремится сдвинуть автомобиль к внешней стороне от центра поворота дороги. Ее величина зависит от веса автомобиля, радиуса закругления и квадрата скорости. Вот почему при большой скорости автомобиля опасно делать резкие повороты рулевого колеса, выполняемые в минимальные промежутки времени: в этом случае радиус резко уменьшается, а центробежная сила соответственно увеличивается.

Существует справедливое мнение, что на дороге нет двух одинаковых поворотов. Каждый поворот имеет другой радиус, другой уклон, другое покрытие, другую видимость или другую окружающую обстановку. Поэтому водитель должен оценивать каждый поворот и выбирать скоростной режим, обеспечивающий безопасность движения именно на этом конкретном повороте с учетом присущих ему особенностей и неожиданностей На повороте никогда не следует смотреть на дорогу непосредственно перед автомобилем, Необходимо смотреть на конец поворота или на более дальний видимый участок дороги. Тогда водитель сможет не только правильно определить радиус поворота, но также увидит, не подъезжает ли кто с противоположной стороны, свободна ли дорога на его стороне.

Двигаясь на повороте, нельзя допускать скольжения, которое может привести к потере управления автомобилем. Если на повороте при сухом покрытии водитель услышит скрип шин, то, значит, он развил чрезмерную скорость. Нельзя срезать повороты, необходимо всегда ехать по правой стороне дороги. На повороте не следует тормозить, переключать передачи, чересчур резко нажимать на педаль управления открытием дросселя. Все это может послужить причиной возникновения опасной ситуации.Правильный поворот следует осуществлять следующим образом: перед приближением к его началу необходимо уменьшить скорость до соответствующего предела, определяемого на основании опыта; начало закругления следует проезжать, не увеличивая скорость вращения коленчатого вала двигателя, но и без торможения даже двигателем; одновременно без рывка, постепенно поворачивать рулевое колесо, ускоряя его вращение по мере увеличения кривизны поворота; примерно от половины поворота постепенно увеличивая частоту вращения коленчатого вала двигателя так, чтобы выйти из поворота со скоростью, равной по величине скорости перед началом прохождения поворота. Поворачивать рулевое колесо обратно в основное положение нужно также без рывка и постепенно.

Необходимо помнить, что из-за инерции движения автомобиля начинать выполнение поворота следует несколько раньше начала непосредственного закругления дороги, а выходить из поворота надо также соответственно раньше. Величина этого опережения определяется на основании длительного опыта. Правильное выполнение поворотов характеризуется отсутствием заноса и плавностью. Рулевое колесо необходимо держать всеми пальцами и ладонями обеих рук достаточно крепко, по. возможности, не следует перекладывать руки, а вращать колесо, не отнимая от него рук. Нельзя перекладывать руки крест-накрест. Если на повороте с очень большой кривизной, например на горных серпантинах, водителю нужно переменить положение одной руки, то необходимо, чтобы другая рука всегда плотно обхватывала обод рулевого колеса. Отнимать от рулевого колеса обе руки одновременно во всех случаях запрещается. Одной из трудных задач для водителя является быстрое и безошибочное определение величины кривизны поворота и отсюда выбор безопасной скорости движения.

Центр тяжести

Как Вы думаете, какой автомобиль будет более устойчивым против опрокидывания на повороте – груженый или порожний?

Сомневаетесь в ответе? Тогда представьте себе такую картину. В крутой поворот на большой скорости входят две машины – одна с огромным холодильником на крыше (рис. 62 б), другая вообще без верхнего багажника (рис. 62 а). В какой машине Вам будет легче перевернуться?

Правильно, в той, что с холодильником. Вот видите, даже не находясь за рулем, Вы уже можете находить правильные решения. Для этого надо лишь представить себе ситуацию и прислушаться к своим ощущениям.

Рис. 62. Центр тяжести легкового автомобиля: а) без груза; б) с грузом

А как доказать, что груженый автомобиль менее устойчив против опрокидывания по сравнению с порожним?

Да очень просто. Центробежная сила всегда имеет точку приложения, и точкой этой является центр тяжести автомобиля.

У порожнего легкового автомобиля центр тяжести находится где-то между передними сиденьями на уровне пола салона (рис. 62 а). В машине с пассажирами суммарный центр тяжести хоть и немного, но все же будет выше.

А если на крышу машины и в правду водрузить нечто типа холодильника? Тогда центр тяжести переместится вверх от днища кузова на значительное расстояние и окажется намного выше, чем у порожнего автомобиля (рис. 62 б).

Дальше остается вспомнить школьные опыты на уроках начальной физики либо просто поиграть со спичечным коробком. Попробуйте уронить вертикально стоящий коробок, толкая его спичкой в узкое ребро внизу, по центру и в самом верху. Очень быстро Вы убедитесь в том, что: Чем выше точка приложения усилия, тем легче уронить предмет.

Поскольку точкой приложения центробежной силы является центр тяжести предмета, то, применительно к машине на вираже дороги, приходим к следующему выводу: Чем выше расположен центр тяжести автомобиля, тем легче его опрокинуть.

Теперь давайте сделаем окончательные выводы по этой главе:

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Adblock
detector