Розрахунково-практична лабораторна робота № 3 визначення показників опорів руху
Визначення показників опорів руху автомобіля
Мета роботи . Вивчити розрахунково-експериментальні методи визначення показників, що характеризують опору руху автомобіля.
Коефіцієнт опору каченіюf застосовують для оцінки енергетичних витрат, пов'язаних з коченням коліс. Величину f визначають в умовах дорожніх випробувань. Коефіцієнт опору коченню f - це відношення горизонтальної сили, що викликає рівномірне кочення колеса по горизонтальній дорозі. до вертикальної реакції дороги. Таке визначення f дозволяє легко виявити його значення дорожніми випробуваннями автомобіля на горизонтальній ділянці дороги, при яких горизонтальна сила РF фіксується за показаннями динамометра, а вертикальна реакція дороги дорівнює вазі автомобіля G = m · g автомобіля (m - маса автомобіля; g = 9,81 м / с2 - прискорення вільного падіння):
Визначають коефіцієнт опору коченню f при дорожніх випробуваннях автомобіля з невеликою початковою швидкістю. коли опором повітря можна знехтувати. Коефіцієнт f мало змінюється зі зміною швидкості V руху автомобіля від 0 до 20 км / ч. в цьому діапазоні швидкостей його можна вважати постійним (f = f0 = const). Величина f0 залежить від стану (якості) опорної поверхні дороги. Зазвичай при русі автомобіля по асфальтованій або бетонній дорозі (при відсутності колії) значення f0 не перевищує інтервал: f0 = 0,01 ... 0,032 (при нормальному технічному стані шин). При подальшому збільшенні швидкості руху автомобіля (понад 20 км / год) коефіцієнт опору коченню зростає пропорційно квадрату швидкості V. наприклад, відповідно до наступної емпіричної залежності (за даними НАМИ):
Коефіцієнт дорожнього опору є інтегральним показником, що враховує якісні (f) і профільні (кути ухилів # 945; ) Властивості дороги, визначається як:
Коефіцієнт обтекаемостіkw характеризує аеродинамічний опір руху автомобіля при підвищених швидкостях, понад 5,5 м / с (20 км / ч). Так як сила опору повітря РW (аеродинамічний опір руху автомобіля) визначається як: РW = FwkwV 2. то за рівнянням балансу сил за умови руху по горизонтальній дорозі:
при вже визначеному раніше значенні РF = f · G і заданих величинах Рк і V. можна розрахувати величину коефіцієнта kw для даного швидкісного руху автомобіля.
Дані для розрахунку
При випробуваннях легкового автомобіля з лобовою площею Fw = 2,2 м2 здійснено 2 заїзди на одному і тому ж горизонтальному ділянці (# 945; = 0о) випробувальної дороги зі швидкостями 5 м / с і 25 м / с (відповідно 18 і 90 км / ч). При цьому реєструвалися величини крутних моментів на вторинному (вихідному) ва-лу коробки передач, які при рівномірному русі з вка-заннимі вище швидкостями відповідно склали 17,52 і 45,93 Н · м. Передавальне число головної передачі 4,2; ККД трансмісії 0,96; радіус кочення коліс 0,3 м; повна маса автомобіля 1,5 т. Для режиму руху автомобіля з малою швидкістю (5 м / с) опором повітря знехтувати.
1. Визначити коефіцієнт опору коченню f0 авто-биля (заїзд зі швидкістю 5 м / с (<20 км/ч )).
2. Визначити коефіцієнт обтічності kw. який характеризує аеродинамічний опір руху автомобіля (заїзд зі швидкістю 25 м / с (90 км / год)). Встановити його розмірність.
3. Розрахувати (табл. 1) і побудувати за емпіричною формулою (2) графік (рис.1) залежності коефіцієнта опору коченню f від швидкості руху автомобіля V. прийнявши за вихідну величину f0 значення цього коефіцієнта, отримане при розрахунку.
4. З використанням рівняння балансу сил (4) розрахувати (табл. 1) і побудувати графік (рис.1) залежності коефіцієнта дорожнього опору # 968; від швидкості руху автомобіля, прийнявши кут ухилу # 945; = 80.
1) Для розглянутого автомобіля коефіцієнт обтічності kw = ...
2) Дані розрахунок в табличній формі:
Залежність коефіцієнтів f і # 968; від швидкості руху автомобіля v: