المواضيع:
- مقاومات القيادة
- مقاومة المتداول
- مقاومة المنحدر
- مقاومة الهواء
- إجمالي مقاومة القيادة
مقاومة القيادة:
أثناء القيادة تواجه السيارة مقاومات مختلفة:
- مقاومة المتداول
- مقاومة المنحدر
- مقاومة الهواء
ويجب التغلب على هذه المقاومات للحفاظ على السرعة. ونحن نسمي القوة المطلوبة لهذا الفريج؛ هذه كلها مقاومات دافعة مضافة معًا.
مقاومة التدحرج مستقلة عن السرعة (مقاومة التدحرج هي نفسها تقريبًا عند السرعات المنخفضة كما عند السرعات العالية)، ولا تنطبق مقاومة الانحدار إلا في حالة وجود منحدر (وبالتالي تكون 0 على الطريق المسطح)، وتكون مقاومة الهواء عند سرعات منخفضة منخفضة جدًا. مع زيادة سرعات القيادة، تزداد مقاومة الهواء بشكل تربيعي.
في هذه الصفحة يتم حساب مقاومات القيادة حتى مقاومة القيادة الكلية (فريج).
مقاومة المتداول:
تنجم مقاومة التدحرج عن عوامل مختلفة مثل تشوه الإطار والمقطع العرضي للإطار ونوع سطح الطريق. يرتبط نوع سطح الطريق بمعامل مقاومة القيادة. كلما تمكن الإطار من التدحرج على سطح الطريق "بسلاسة" أكبر (أي مواجهة أقل قدر ممكن من المقاومة)، قلّت القوة المطلوبة للحفاظ على تحرك العجلة وانخفض استهلاك الوقود سوف يكون.
في الجدول أدناه نرى أن معامل مقاومة التدحرج منخفض (0,010) للإسفلت الجاف ومرتفع (يصل إلى 0,3) للرمل.
عند معرفة معامل مقاومة التدحرج ووزن المركبة، يمكن حساب مقاومة التدحرج. ومن المعروف المعلومات التالية:
- BMW X3 بكتلة (م) 1700 كجم ؛
- تسارع الجاذبية (ز) هو: 9,81 م/ث^2؛
- معامل الاحتكاك (μ) هو: 0,010؛
- سطح الطريق الأفقي.
أولاً نضرب كتلة المركبة في تسارع الجاذبية (سرعة الجاذبية) لحساب القوة العمودية (Fn):
ثم نضرب القوة العمودية في معامل مقاومة التدحرج للحصول على مقاومة التدحرج:
مقاومة المنحدر:
عندما تقود السيارة إلى أعلى التل، هناك ما يسمى بمقاومة المنحدر. مطلوب طاقة إضافية من المحرك لتسريع السيارة. عند القيادة صعودًا، لا يتم تطبيق أي قوة بشكل عمودي على سطح الطريق. لذلك علينا أن نأخذ هذا في الاعتبار.
ارتفعت السيارة مسافة 100 أمتار لمسافة 5 متر (انظر الصورة). وهذا يعني أن المنحدر هو 5%. نحسب زاوية الميل مع الظل (tan).
حساب تان α:
tan ̄ ¹ (5/100) = 2,86° (في الآلة الحاسبة، اضغط على Shift ثم زر tan للحصول على tan ̄ ¹، ولا تنس وضع 5/100 بين قوسين).
تقل مقاومة التدحرج عندما تسير السيارة على منحدر. في صيغة فرول نضرب زاوية الميل بالقوة العمودية ومعامل الاحتكاك. نحن نسمي زاوية جيب التمام (cos) ألفا.
عادة ما يتم إهمال الفرق في مقاومة التدحرج (0,21 نيوتن في هذا المثال).
يمكننا حساب قوة الميل (منحدر F) بضرب القوة العمودية (Fn) في زاوية الميل. نحن نسمي زاوية الجيب (الخطيئة) ألفا.
يتطلب الأمر قوة تزيد عن 832 نيوتن + مقاومة التدحرج البالغة 166,56 نيوتن لدفع المنحدر لأعلى. يمكننا أيضًا الجمع بين صيغ مقاومة التدحرج والانحدار. يرجى ملاحظة أن هذا لا يشمل مقاومة الهواء بعد، لذا فهذه ليست المقاومة الكاملة للقيادة بعد!
مقاومة الهواء:
أثناء القيادة، تواجه السيارة مقاومة بسبب الرياح المعاكسة. وهذا ما يسمى مقاومة الهواء. مع زيادة السرعة، تزداد مقاومة الهواء بشكل تربيعي. على سبيل المثال، سوف تتسارع السيارة بشكل أقل فأقل مع زيادة سرعة السيارة.
عند القيادة على طريق إقليمي، سيكون الفرق في استهلاك الوقود بين 60 و80 كم/ساعة ضئيلاً للغاية. الفرق في الاستهلاك بين 120 و 140 كم/ساعة أكبر بكثير بسبب مقاومة الهواء المتزايدة. غالبًا ما يكون الاستهلاك هو الأفضل عند حوالي 90 كم/ساعة نظرًا لنطاق السرعة المثالي في أعلى سرعة، راجع الصفحة حول استهلاك الوقود.
تبدو صيغة حساب مقاومة الهواء كما يلي:
شرح الصيغة:
½ = النصف، والذي يمكن كتابته في الآلة الحاسبة كـ 0,5؛
ρ = رو. هذا يشير إلى الكتلة المحددة. في هذه الحالة الكتلة المحددة للهواء؛
Cw = معامل مقاومة الهواء؛
أ = المنطقة الأمامية للسيارة (يتم تحديدها في نفق الرياح)؛
V² = مربع سرعة السيارة (أي السرعة × السرعة)؛
في هذا الحساب نستخدم البيانات التالية:
- ρ = 1,28 كجم/مXNUMX
- سو = 0,35
- أ = 1,8 م²
- V² = 100 كم/ساعة = (100 / 3,6) = 27,78 م/ث² (متر في الثانية المربعة لأنه تسارع):
نستخدم البيانات المعروفة لملء صيغة Flucht:
إذن، هناك حاجة إلى قوة مقدارها 311,11 نيوتن للتغلب على مقاومة الهواء.
إجمالي مقاومة القيادة:
والمقاومة الدافعة الكلية (فريج) هي جميع المقاومات المذكورة سابقاً مجتمعة. مقاومة التدحرج + مقاومة الانحدار + مقاومة الهواء معا تصبح فريج :
للقيادة على منحدر بنسبة 5% بسرعة 100 كم/ساعة وبسرعة ثابتة في حالة عدم وجود رياح (0 BFT)، يلزم وجود قوة قدرها 1.309,78 نيوتن على العجلات.
ليس فقط مقاومة القيادة، ولكن أيضًا الكفاءات والتخفيضات في علبة التروس مهمة للشركة المصنعة لحسابها مسبقًا.
تم تصميم علبة التروس ونسب ناقل الحركة وفقًا لخصائص المحرك. وهذا موصوف في الصفحة نسب التروس.
