Вариант №22

Вопрос №2. Понятие и назначение городской дороги?

Доро́га — путь сообщения для передвижения людей и транспорта, составная часть транспортной (дорожной) инфраструктуры.

Автомобильная доро́га — дорога, имеющая однопутное, многопутное, встречное а также попутное направление движения механических транспортных средств. Термин включает в себя комплекс функционально связанных конструктивных элементов и искусственных инженерных сооружений, специально предназначенных для обеспечения безопасного движения автомобильных и других транспортных средств с расчётными скоростями, нагрузками и габаритами, с заданной интенсивностью движения в течение длительного времени, а также участки земель, предоставленные для размещения этого комплекса и пространство в пределах установленного габарита.

Определение понятия «дорога» в России закреплено законодательно. Согласно Федеральному закону от 10.12.1995 № 196-ФЗ «О безопасности дорожного движения», дорога — обустроенная или приспособленная и используемая для движения транспортных средств полоса земли либо поверхность искусственного сооружения. Дорога включает в себя одну или несколько проезжих частей, а также трамвайные пути, тротуары, обочины и разделительные полосы при их наличии. В Федеральном законе от 08.11.2007 № 257-ФЗ «Об автомобильных дорогах и о дорожной деятельности в Российской Федерации и о внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации» даётся определение автомобильная дорога — объект транспортной инфраструктуры, предназначенный для движения транспортных средств и включающий в себя земельные участки в границах полосы отвода автомобильной дороги и расположенные на них или под ними конструктивные элементы (дорожное полотно, дорожное покрытие и подобные элементы) и дорожные сооружения, являющиеся её технологической частью, — защитные дорожные сооружения, искусственные дорожные сооружения, производственные объекты, элементы обустройства автомобильных дорог.

Автомобильные дороги имеют большое количество перекрёстков, пересечений с железнодорожными путями и трубопроводами, и потому проектируются с учётом требований техники безопасности. Стоимость работ по текущему ремонту и содержанию автодорог определяется подсчётом продукции дорожного хозяйства. В некоторых странах для финансирования работ по поддержанию хорошего состояния автодорог введена плата с водителей за проезд по некоторым дорогам.

Вопрос №13. Составляющие сопротивления движению автомобиля. Понятие сопротивления воздействию воздушной среды?

При   движении по дороге автомобиль встречает ряд сопротивлений, которые преодолеваются путем использования механической энергии, возникающей в результате сгорания топлива в двигателе.

В тяговых расчетах учитывают сопротивление качению, движению на подъем, сопротивление воздушной среды и инерционных сил.

Сопротивление качению вызывается неровностями дороги, деформацией шин, а также трением, которое возникает между колесами автомобиля и поверхностью дороги.

Суммарную величину этих сопротивлений обозначим через Ff.

Экспериментально установлено, что с достаточной для практики точностью величину сопротивления качению для твердых покрытий можно выразить следующей зависимостью:

F,=Qf, где Q — вес автомобиля; f—коэффициент сопротивления качению.

Значение f зависит от ровности и жесткости той поверхности, по которой перемещается колесо, эластичности шин и скорости движения автомобиля. Для пневматических шин и скоростей движения порядка 50 км/ч величина f колеблется в пределах: 0,01—0,02 для асфальтовых и бетонных покрытий; 0,03—0,05 для покрытий из камня и гравия, а также ровной, сухой и плотной грунтовой дороги. При движении по неровной и влажной грунтовой дороге коэффициент сопротивления качению резко возрастает, достигая 0,05—0,15. Для пашни и сыпучих песков f = 0,15— 0,30, а для переувлажненных заболоченных грунтов />0,30.

Увеличение значения f объясняется необходимостью дополнительной затраты тяговой силы, что связано с уплотнением и пластическим деформированием грунта при образовании колеи, налипанием грунта на колеса, пробуксовыванием   колес, толчками и ударами при боковом раскачивании автомобиля и т. д.

Сопротивление при движении автомобиля на подъем Fi вызывается возникновением составляющей веса автомобиля, параллельной поверхности дороги и направленной в сторону, противоположную его движению.

Сопротивление воздушной среды Fw вызывается давлением воздуха на переднюю часть движущегося автомобиля, трением воздуха о боковую поверхность автомобиля и образованием завихрений воздушных струй за автомобилем, над кузовом и около колес.

Сопротивление инерционных сил автомобиля Fj вызывается инерцией поступательного движения, а также инерцией вращающихся частей автомобиля. Эти силы воздействуют на автомобиль при изменении скорости его движения.

Воздействие воздушной среды на движущееся в ней тело приводит к появлению на его поверхности непрерывно распределенных сил давления и трения. Эти силы, действующие на поверхность тела, могут быть приведены к равнодействующей R этих сил, называемой аэродинамической силой, и паре сил с моментом М, называемым аэродинамическим моментом.

Автомобиль во время движения перемещает частицы окружающего воздуха, и в каждой точке поверхности автомобиля в результате соприкосновения ее с воздушной средой возникают элементарные силы, нормальные к поверхности и касательные к ней. Касательные силы являются силами трения. Нормальные силы создают давление на поверхность автомобиля.

Затраты мощности на преодоление сопротивления воздуха складываются из следующих составляющих:

- лобового сопротивления, вызванного разностью давления воздуха спереди и сзади автомобиля (55—60% всего сопротивления воздуха);

- сопротивления, создаваемого подножками, крыльями и другими выступающими частями автомобиля (12—18%);

- сопротивления, возникающего при прохождении воздуха через радиатор и подкапотное пространство7 (10—15%);

- трения наружной поверхности автомобиля о близлежащие слои воздуха (5—10%);

- сопротивления, вызванного разностью давления сверху и снизу автомобиля (5—8%).

В результате взаимодействия автомобиля и воздуха возникает также вертикальная сила. У серийных автомобилей эта сила направлена вверх и называется подъемной силой. У скоростных автомобилей (гоночных, спортивных) благодаря специальной форме кузова она направлена вниз и увеличивает силу сцепления шин с дорогой. Более подробно читайте про это в статье Автомобиль и сопротивление воздуха.