1 2. Сила и мощности сопротивления движению подвижного состава

Силами сопротивления называются силы, препятствующие движению автомобиля. Эти силы направлены против его движения. П ри движении на подъеме, характеризуемом высотой Н_п, длиной проекции В_п на гори­зонтальную плоскость и углом подъема дороги α, на автомобиль действуют следующие силы со­противления (рис. 3.12): сила со­противления качению Р_к, равная сумме сил сопротивления каче­нию передних (Р_К1) и задних (Р_К2) колес, сила сопротивления подъе­му Р_п, сила сопротивления воз­духа Р_в и сила сопротивления раз­ гону Р_и. Силы сопротивления ка­чению и подъему связаны с особенностями дороги. Сумма этих сил называется силой сопротивления дороги Р_д.

Сила сопротивления качению

где G — вес автомобиля, f — коэффициент сопротивления качению,α-угол подъема,▫ Зная силу сопротивления качению, можно определить мощ­ность, кВт, затрачиваемую на преодоление этого сопротивления:

Сила сопротивления подъему (составляющая силы тяжести, параллельная поверхности дороги, представляет собой силу со­противления подъему, Н):

Зная силу сопротивления подъему, можно определить мощ­ность, кВт, необходимую для преодоления этого сопротивления:

С ила сопротивления дороги представляет собой сумму сил со­противления качению и сопротивления подъему:

Выражение в скобках, характеризующее дорогу в общем слу­чае, называется коэффициентом сопротивления дороги:

П ри малых углах подъема (не превышающих 5°), характерных для большинства автомобильных дорог с твердым покрытием, ко­эффициент сопротивления дороги: ψ=f+i.

Сила сопротивления дороги в этом случае:

З ная силу сопротивления доро­ги, можно определить мощность, кВт, необходимую для его преодо­ления:

где скорость автомобиля ν

выражена в м/с, вес G-в Н, мощ­ность Ν_Д — в кВт.

Сила сопротивления воздуха (при движении действие силы сопротивления воздуха обуслов­лено перемещением частиц воздуха и их трением о поверхность автомобиля):

-если автомобиль движется при отсутствии ветра;

- при наличии ветра.

где Кв — коэффициент сопротивления воздуха (коэффициент об­текаемости), Н-с²/м⁴; F_a — лобовая площадь автомобиля, м²; v — скорость автомобиля, м/с; v_B — скорость ветра, м/с (знак «+» со­ответствует встречному ветру, знак «-» — попутному).

Лобовая площадь автомобиля зависит от его типа.

Мощность, кВт, затрачиваемая на преодоление сопротивле­ния воздуха:

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

где G — вес автомобиля, Н; g — ус­корение силы тяжести, м/с²; δ_Βρ — коэффициент учета вращающихся масс автомобиля; j — ускорение ав­томобиля, м/с². Мощность, кВт, затрачиваемая на разгон: