5. ОСНОВЫ РАСЧЁТОВ ДВИЖЕНИЯ АВТОМОБИЛЕЙ ПО ДОРОГАМ

5.1. Движение автомобиля по дороге. Сопротивление движению автомобиля

Синтенс вность дв жен я по дороге, тем больше взаимные помехи испытывают автомоб ли, и скорость их движения снижается. Поэтому требован я к отдельным элементам трассы дороги устанавл вают з условия движения по дороге одиночного

Все элементы автомобильной дороги должны обеспечивать безопасное дв жен е автомобилей с расчётной скоростью. Чем выше

тикальнойоси при дв жении по закруглениям, колебания в продольном и поперечном направлениях, вызываемое наездами колёс на не-

автомоб ля.

Дв жущ йся автомо иль испытывает сложную систему переме-

щений – поступательное движение на прямых, вращение вокруг вер-

ровности покрыт я, т. д. При о основании требований к элементам дороги в плане и профиле допускают, что автомобиль движется без колебаний по ровной и твёрдой поверхности.

На дороге на отдельных участках формируется режим движения, который предопределяется:

бА – эксплуатационными свойствамиДавтомобилей;

– транспортно-эксплуатационными показателями дороги;

– дорожными условиями, обеспечивающими возможность развить ту или иную скорость;

– индивидуальными особенностями водителей, избирающих удобную для себя скорость.

Силы сопротивления качению и сопротивления воздушной среды всегда действуют на движущийся автомобиль и направлены против

направления движения. Сопротивление качениюИвызывается затратой энергии на деформацию шин и дороги. На ровных цементобетонных и

асфальтобетонных покрытиях основным фактором, определяющим сопротивление качению, является деформация шин. На менее ровных покрытиях (щебёночных, гравийных, булыжных мостовых) добавляются наезды колёс на неровности покрытия.

Сила тяги, развиваемая двигателем, приложена на ведущие колёсах автомобиля и расходуется на преодоление сил сопротивления движению (рис. 5.1).

46

В общем случае при движении автомобиля на подъём действуют силы сопротивления [3]:

– сопротивление

СопротивлениебАдвижению на подъём и силы инерции в зависимости от продольного профиля дороги и режима движения автомобиля могут или отсутствовать, или даже иметь отрицательный знак, способствуя движению (например, при спуске под гору или при тормо-

жении).

47

Обычно тяговые расчёты ведут применительно к движению при спокойной безветренной погоде, принимая, что сила сопротивления воздуха приложена в центре тяжести автомобиля.

Аэродинамическое сопротивление воздушной среды движению автомобиля вызывается:

– лобовым сопротивлением, которое обусловлено разностью давления воздуха спереди и сзади движущегося автомобиля;

– трен ем воздуха о боковую поверхность автомобиля и сопротивлен ем, создаваемым выступающими частями автомобиля – крыльями, зеркалами, номерными знаками и др.;

Сопрот влен е дв жению на подъём с уклоном i создаётся в результате необходимости дополнительных затрат энергии на переме-

ляющий отношение Pi к весу автомобиля G, равенИзначению продольного уклона, выраженному в десятичных дробях.

Наряду с инерцией поступательного движения при изменении скорости движения возникает инерция Рj вращающихся частей автомобиля (колёс, маховиков, механизмов трансмиссии).

5.2. Динамические характеристики автомобиля

Механическая энергия, вырабатываемая двигателем автомобиля, передаётся через трансмиссию автомобиля на его ведущие колёса.

48

Вращающий момент колеса Мвр вызывает появление пары сил (рис. 5.2).

вых автомобилей – 0,8, для легковыхД– 0,92.

Условие равенства внешних и внутренних сил (уравнение движе-

В зависимости от внешних сопротивленийИпроисходит движение

спостоянной скоростью, разгон или торможение автомобиля. Перенося сопротивление воздушной среды, зависящее от скоро-

сти движения, в левую часть уравнения и подставив значения сопротивлений, получим

Поделив левую и правую части уравнения на G, получим

49