Коэффициент сопротивления качению колес

 

При качении эластичного колеса по твердой поверхности на деформацию резины затрачивается некоторое количество энергии, которая выделяется в виде теплоты – шина нагревается. Эта потеря энергии проявляется в виде силы сопротивления качению F_k этого колеса, которую определяют с помощью коэффициента сопротивления качению

f_k = f ₀ ∙ (1 + A_f   ∙ V ²),                             (14)

где f ₀ – коэффициент сопротивления качению при скорости, близкой к нулю, учитывающий конструкцию (свойства) шины и качество дороги (табл. 3); A_f – коэффициент влияния скорости (табл. 4), с²/м².

Как видно из табл. 3, коэффициент f ₀ сопротивления качению зависит от качества и состояния дорожного покрытия: чем оно ровнее, тем меньше сопротивление качению. Это объясняется тем, что каждую локальную неровность покрытия дороги шина огибает, деформируется: чем больше неровностей, тем больше локальных деформаций шины и тем больше потери на внутреннее трение в шине, следовательно, больше и f ₀.

1. Коэффициент f₀ сопротивления качению эластичного колеса

Состояние сухой асфальтобетонной дороги	хорошее	0,008…0,015
	удовл.	0,015…0,030
Обледенелая асфальтобетонная дорога		0,015…0,020
Гравий укатанный		0,020…0,025
Состояние булыжника	хорошее	0,025…0,030
	удовл.	0,035…0,050
Укатанная грунтовка	сухая	0,025…0,035
	мокрая	0,050…0,150

Меньшие значения в табл. 3 соответствуют шинам бо́льшего диаметра, с бо́льшим давлением (600…800 кПа), с более насыщенным рисунком протектора («слик» или шины для сухих дорог), с ме́ньшей глубиной протектора, радиальной конструкции.

4. Коэффициент А _f влияния скорости^*

Тип автомобиля	Размерность скорости V
	км/ч	м/с
Легковой	(4…5) · 10–5	(5,1…6,5) · 10–4
Грузовой	(2…3) · 10–5	(2,6…3,9) · 10–4

^* – меньшие значения соответствуют шинам с бо́льшим индексом скорости

Сила сопротивления воздуха

 

Аэродинамическое сопротивление автомобиля оценивается двумя его характеристиками: коэффициентом обтекаемости с_х и площадью миделева (поперечного) сечения автомобиля А. Эти составляющие силы сопротивления воздуха трудно определяются аналитически. Поэтому на практике нашла применение эмпирическая формула, имеющая для диапазона скоростей движения, характерного для реального автомобиля, следующий вид:

F_w = 0,5 ∙ с_х ∙ А ∙ ρ_w ∙ V ²,                                          (15)

где с_х – коэффициент обтекаемости; ρ_w – плотность воздуха ρ_w = 1,202…1,225 кг/м³; А – площадь миделева сечения автомобиля, м²; V – скорость встречного потока воздуха (скорость автомобиля), м/с.

Площадь миделева сечения определяют

А = α_А ∙ В_г ∙ Н_г,                                              (16)

где α_А – коэффициент заполнения миделева сечения. Принимают α_А = 0,78…0,8.  В_г – габаритная ширина автомобиля без учета выступающих наружных зеркал заднего вида, м; Н_г – габаритная высота автомобиля (без учета антенн, фар на крыше, рейлингов и т. п.), м.

Коэффициент полезного действия трансмиссии

 

КПД трансмиссии существенно зависит от ее конструкции, передаваемого крутящего момента, скорости автомобиля (угловой скорости валов), температуры масла и других факторов [3, 4]. Однако переменные факторы в учебных задачах не учитывают из-за сложности их экспериментального определения, а определяют КПД лишь для режима полного нагружения трансмиссии:

,                               (17)

где z , k , n – соответственно число цилиндрических передач (прямозубых или косозубых), конических (с круговыми зубьями или гипоидных) передач и карданных шарниров (крестовин).

Расчет мощности двигателя

 

В техническом задании на проектирование автомобиля приведены два параметра, которые влияют на итоговую мощность двигателя: максимальная скорость V_max автомобиля и его динамический фактор D на прямой передаче при расчетной загрузке. Необходимую для обеспечения этих параметров мощность рассчитаем по независимым методикам, а затем выберем большую из двух полученных мощностей, так как именно эта бóльшая мощность двигателя обеспечит выполнение обоих заданных параметров (при этом один из них будет «перевыполнен»).

⇐ Предыдущая12345678910Следующая ⇒

Поделиться: