5. Взаимодействие шины с опорной поверхностью. Сила и коэффициент сцепления; факторы влияющие.

Взаимодействие колеса с опорной поверхностью происходит по пятну контакта. Эта величина, которая зависит от типа и состояния опорной поверхности, характеристик шины, нагрузки на колесо, давление воздуха в шине, величины прикладываемого момента и других факторов.

При качении колеса по недеформируемой поверхности в зоне контакта, при передачи тягового или тормозного момента происходит проскальзывание элементов протектора по опорной поверхности.

Чем больше величина передаваемого крутящего момента, тем больше количество элементов шины участвует в скольжении. В придельном случае все пятно контакта скользит по опорной поверхности.

Максимальное касательное взаимодействие колеса с опорной поверхностью называется силой сцепления.

Сила сцепления определяется по формуле:

Р_сц = R_zсц · φ = G_aсц · φ = G_aсц · m_сц×φ φ – коэффициент сцепления P- сила сцепления R_zсц- нормальная нагрузка на шину

Коэффициент сцепления φ = Pφ /Pz.

Покрытие	Коэффициент сцепления (сухое/мокрое)
Цементобетон	0,80-0,90/0,50-0,60
Асфальтобетон	0,70-0,80/0,45-0,55
Щебеночное	0,60-0,70/0,40-0,50
Грунтовое	0,50-0,60/0,15-0,25
Укатанный снег	0,25-0,35
Гололед	0,05-0,15

Коэффициент сцепления равен отношению максимальной (сцепной) силы Pφ, передаваемой от дороги к шине, к нормальной нагрузке на шину Pz:

6. Коэффициент лобовой аэродинамической силы

Коэффициент аэродинамического сопротивления (C_x) — безразмерная величина, отражающая отношение силы сопротивления воздуха движению автомобиля к силе сопротивления движению цилиндра:

C_x = F_auto / F_cylinder,

при условии, что наибольшее поперечное сечение автомобиля равно поперечному сечению цилиндра.

Другими словами, сила сопротивления воздуха, действующая на корпус автомобиля, равна силе, действующей на цилиндр с понижающим коэффициентом C_x:

F_auto = C_x * F_cylinder,

где C_x — безразмерный коэффициент, обычно меньший единицы

C_x не имеет размерности и одинаков для всех геометрически подобных тел, вне зависимости от их конкретных размеров.

Чем меньше C_x, тем лучше проработана аэродинамика автомобиля. Для современных автомобилей C_x < 0,3.

Коэффициент определяется экспериментальным путём — в аэродинамической трубе, либо моделированием

7.Сила инерции (сопротивления разгону). Коэффициент учета инерции вращающихся масс

Сила инерции.

Инерция - естественное свойство окружающих нас тел препятствовать любой причине, стремящейся сообщить им движение или изменить состояние движения.

Сила инерции появляется всегда, когда изменяется скорость движения автомобиля. И ее величина тем больше, чем больше общая масса автомобиля. Действует эта сила на все его части, а также на груз и пассажиров. Изменяется в процессе движения автомобиля. Увеличивается скорость движения, увеличивается и сила инерции, препятствуя развитию скорости, т. е. становится силой сопротивления. Для преодоления ее расходуется часть тяговой силы. Следовательно, чтобы максимально использовать тяговую силу автомобиля, особенно при преодолении длинных труднопроходимых участков дороги, необходимо двигаться с равномерной скоростью. Величина силы сопротивления разгону зависит от ускорения движения. Чем быстрее разгоняется автомобиль, тем большей становится сила сопротивления.

P_и = P_ип + P_ие + P_ик

• P_и – сила сопротивление разгону;

• P_ип – сила сопротивления разгону поступательно движущихся масс автомобиля;

• P_ие – сила сопротивления разгону вращающихся масс двигателя приведенные к коленчатому валу;

1. – угловое ускорение коленчатого вала двигателя;

2. I_e – момент инерции вращающихся масс двигателя приведенный к коленчатому валу;

Использование приведенной формулы не удобно, в связи с этим можно используют:

• P_ик – сила сопротивления разгону вращающихся масс колес;

Теперь приведем уравнение силы сопротивления разгону в общий вид:

Где:

δ = 1 + δ₁ · i_к² + δ₂ = 1 + 0,04 · i_к² + 0,04 = 1,08 + 0,04 · i_к²

δ₁ – коэффициент учета вращающихся масс двигателя;

δ₂ – коэффициент учета вращающихся масс колеса;