Вопрос 16. Влияние эксплуатационных и конструктивных факторов на величину к-та сцепления.

Т.к. существенно зависит от ,% и s,%, в качестве используемых значений к-та сцепления принимают значения, полученные при 100% скольжении в тормозном режиме.

Эксплуатационные факторы.

1. Тип и состояние покрытия.

Асфальтобетон: сухой – 0,7…0,8 мокрый – 0,5…0,6 мокрый и грязный 0,35…0,4.

Обледенелое покрытие – 0,05…0,15. Спецпокрытия – 0,9…1,0.

2. Шероховатость покрытия. Оптимальный размер микронеровностей 2…3 мм, углы при вершине неровностей – 70…120 . При износе дороги снижается, поэтому необходима специальная обработка покрытий, для восстановления сценых свойств.

3. Скорость движения. С увеличением скорости снижается, причем в большей степени на мокрой и грязной дороге (пленка воды, гидродинамическое давление, аквапланирование).

4. Износ протектора. При износе протектора уменьшается, причем более интенсивно при износах превышающих 50%. При полных износах и недостаточной шероховатости покрытия снижается до 0,2…0,25. Правилами дорожного движения установлена предельная глубина рисунка протектора% грузовые – до 1,0 мм автобусы – до 2 мм легковые – до 1,6 мм.

5. Давление воздуха в шине. Также как и в случае с f влияет по-разному. На сухих чистых и твердых покрытиях увеличение давления приводит к некоторому уменьшению . На деформируемых дорогах уменьшение давления приводит к росту . На дорогах с твердым подслоем увеличивается при увеличении давления воздуха в шине.

6. Нормальная нагрузка. Увеличение нагрузки приводит в целом к снижению . На твердых дорогах эта зависимость незначительна из-за снижения к-та трения резины при увеличении удельных давлений. На деформируемых дорогах при увеличении нагрузки увеличивается отрицательная составляющая продольной силы, являющаяся проекцией R на плоскость дороги. На дорогах с твердым подслоем увеличение нагрузки приводит к увеличению .

Конструктивные факторы.

1. Рисунок протектора. На твердых и сухих покрытиях увеличивается при увеличении к-та насыщенности контакта. На мокрых дорогах с твердым покрытием увеличивается при улучшении свободы выхода воды и грязи с поверхности контакта. На деформируемых дорогах увеличивается при увеличении площади среза элементов грунта и очищении рисунка протектора.

2. Диаметр колеса. Увеличение диаметра приводит к увеличению незначительно на дорогах с твердым покрытием и существенно на деформируемых дорогах, что объясняется увеличением угла наклона реакции R к плоскости дороги, в результате чего уменьшается отрицательная составляющая продольной реакции R .

Тема 4. Силы сопротивления движению.

Вопрос 17. Силы сопротивления дороги.

В качестве основной силы, создающей сопротивление со стороны дороги, называют силу сопротивления качению, которая представляет собой сумму произведений нормальных реакций R , действующих на колеса АТС, на силовые составляющие к-та сопротивления качению:

 

 

Р = R f )

,

Если считать f одинаковыми для всех колес, а также принимая, что f =f и = G cos , имеем: Р = G f cos , (1.28)

Умножая обе части выражения (1.28) на V получаем выражение мощности сопротивления качению в кВт:

N = (G f cos V )/ 1000, (1.29)

Другой силой, которая может оказывать сопротивление со стороны дороги, является сила сопротивления подъему Р , в качестве которой понимают составляющую силы веса параллельную плоскости дороги:

Р = G sin G tg G i,%, (1.30)

Соответственно:

N = (G sin V )/1000= (G i V ), (1.31)

Эти две силы и создают общее сопротивление дороги Р :

Р = Р + Р = G f cos + G sin G (f + i) = G , (1.32)

Сумму (f + i) = называют суммарным к-том сопротивления дороги. Соответственно: N = (G V )/1000, (1.33)

Вопрос 18 Аэродинамика АТС.

На автомобиль действуют аэродинамические силы. Равнодействующую всех элементарных аэродинамических сил называют полной аэродинамической силой:

P = c Fq, (1.34)

где: c - безразмерный к-т полной аэродинамической силы

F – площадь Миделя, в качестве которой принимается, выраженная в м лобовая площадь, равная площади проекции АТС на плоскость перпендикулярную его продольной оси.

Для грузовых АТС: F = В Н , для легковых: F = В Н , где: В – ширина колеи В и Н - соответственно габаритная ширина и высота АТС.

q = V /2 – скоростной напор (кг/мс ), равный кинетической энергии одного кубического метра воздуха, движущегося со скоростью, равной скорости движения автомобиля относительно воздушной среды.

Результирующий момент элементарных аэродинамических сил, действующих на поверхность АТС, называют полным аэродинамическим моментом автомобиля:

М = m Fqb, (1.35)

где: m - безразмерный к-т полного аэродинамического момента

b – характерный линейный размер по ширине, в качестве которого обычно принимают ширину колеи.

P и М раскладываются по осям прямоугольной системы координат. При этом проекцию силы P на ось ОХ называют силой сопротивления воздуха Р :

Р = с F V , (1.36)

где: с - к-т лобового сопротивления воздуха.

Проекцию силы P на ось ОУ называют боковой аэродинамической силой P .

Проекцию силы P на ось ОZ называют подъемной аэродинамической силой Р .

Проекцию момента М на ось ОХ называют моментом крена М .

Проекцию момента М на ось ОУ называют опрокидывающим моментом М .

Проекцию момента М на ось ОZ поворачивающим моментом М .

Все коэффициенты, входящие в расчетные формулы, определяются опытным путем, обычно при продувке в аэродинамической трубе.

На ТСС основное влияние оказывают сила лобового сопротивления, подъемная сила и опрокидывающий момент.

Лобовое сопротивление складывается из пяти составляющих:

1) Сопротивление формы – 55…60%. Обусловлено в основном разностью давлений (спереди – повышенное, сзади – пониженное). Решающее значение имеет форма капота, крыльев, ветровых и боковых стекол, крыши, багажника.

2) Внутренне сопротивление кузова – 10…15%. Создается потоками воздуха, проходящими внутри автомобиля (вентиляция, отопление, потоки через открытые форточки люки).

3) Дополнительные сопротивления – 10…15%. Вызываются выступающими частями (зеркала, антенны, фары, ручки)

4) Индуктируемое сопротивление – 5…10%. Вызывается взаимодействием боковой и подъемной силы в направлении продольной оси.

5) Сопротивление поверхностного трения – 5…10%. Вызывается силами вязкости пограничного слоя воздуха и зависит от величины этой поверхности и её шероховатости.

Принимая плотность воздуха постоянной, равной 1,225 кг/м , можно считать с / 2 = К , зависящим только от формы кузова и угла натекания. К можно рассматривать как характеристику автомобиля, а именно к-т сопротивления воздуха (к-т обтекаемости), который численно равен силе сопротивления воздуха, действующей на 1 м площади автомобиля при скорости 1 м/с.

В справочной литературе обычно приводятся значения с (к-та обтекаемости), их получают при продувке в аэродинамической трубе, реальные значения получают умножением на к-т 1,35.

Для углов натекания 0 средние значения К составляют:

- легковые автомобили 0,18…0,35 кг/м ;

- автобусы с капотной компоновкой 0,45…0,55 кг/м ;

- автобусы с вагонной компоновкой 0,35…0,45 кг/м ;

- грузовые бортовые 0,6…0,8 кг/м ;

- грузовые фургоны 0,5…0,6 кг/м ;

- цистерны 0,55…0,65 кг/м ;

- автопоезда 0,85…0,95 кг/м .

Для неподвижной среды: Р = К F V , при наличии ветра: V = , если =0, то: V = V + V , а если =180 , то:

V = V - V .

Соответственно, мощность сопротивления воздуха в кВт:

N = К F V / 1000, (1.37)