ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО
ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

ДОНСКОЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

ЦЕНТР ДИСТАНЦИОННОГО ОБУЧЕНИЯ

Кафедра «Сервис и техническая эксплуатация автотранспортных средств»

Конструкция, расчет и потребительские свойства автомобилей

РАСЧЕТ МЕХАНИЗМОВ, СИСТЕМ И ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ АВТОМОБИЛЯ

Учебное пособие

8. РАСЧЕТ СИЛ, ДЕЙСТВУЮЩИХ НА АВТОМОБИЛЬ

8.3. Сила сопротивления подъему

     При движении автомобиля на подъем возникает сила Р_n сопротивления подъему, или скатывающая сила. Эта сила равна составляющей силы веса автомобиля, направленной параллельно плоскости дороги (см.рис.9), т.е.

Р_n =G·sinα.

     При малых значениях синус угла α можно заменить углом α в радианах, который в учебной литературе обозначается буквой i. Иногда величину подъема указывают в процентах. Таким образом, сила сопротивления подъему

     При движении на подъем сила сопротивления качению становится меньше, чем при движении по горизонтальной дороге. Это объясняется тем, что при движении на подъем перпендикулярно дороге действует часть силы веса автомобиля G·cosα. Общая сила сопротивления дороги Р_q будет равна:

Р_q = Р_к + Р_n =f·G·cosα + G·sinα =G(f·cosα + sinα).

     Для углов подъема до 10% cosα ближе к единице и в расчетах обычно не учитывается.
Тогда

Р_q =G(f+i).

8.4. Сила сопротивления воздуха

     При движении автомобиля сила сопротивления воздуха складывается из силы давления встречных частиц воздуха, сил разрежения за автомобилем и на создание завихрений, а также сил трения воздуха о поверхность автомобиля. Сила сопротивления воздуха зависит от его плотности, лобовой поверхности автомобиля, скорости движения автомобиля, а также от обтекаемости автомобиля. Силу сопротивления воздуха можно определить по формуле

Р_в =с·γ·F·v²  (Н),

где с – коэффициент обтекаемости автомобиля; γ – плотность воздуха, Н·с²/м⁴; v – скорость движения автомобиля, м/с; F – лобовая площадь автомобиля, м², представляющая собой площадь проекции автомобиля на плоскость, перпендикулярную его продольной оси.
     Произведение величин с и γ заменяют одним коэффициентом k, который называется коэффициентом сопротивления воздуха. Выразив скорость движения в км/ч, получим

     Сила Р_в при заданной скорости автомобиля зависит в основном от обтекаемости автомобиля. Для легковых автомобилей проблема улучшения обтекаемости решается путем создания более совершенной формы кузова и устранением по возможности его выступающих частей. Уменьшение силы сопротивления воздуха для грузовых автомобилей может быть достигнуто затягиванием грузовой платформы брезентом, который натягивается наклонно от крыши кабины к заднему борту. Хорошие результаты по снижению аэродинамических сопротивлений грузового автомобиля дает расширение кабины до ширины кузова и установка на крыше кабины специальных обтекателей.
     Величина коэффициента сопротивления воздуха для отечественных легковых автомобилей составляет 0,15…0,3 Н·с²/м⁴; для грузовых – 0,5…0,7 Н·с²/м⁴.

О ПОСОБИИ            НАЗАД            ВПЕРЕД            СОДЕРЖАНИЕ            СПИСОК ПОСОБИЙ