فاعل، موضوع:
- مقاومت های رانندگی
- مقاومت غلتشی
- مقاومت در برابر شیب
- مقاومت هوایی
- مقاومت کامل در رانندگی
مقاومت های رانندگی:
در حین رانندگی، خودرو با مقاومت های مختلفی روبرو می شود:
- مقاومت غلتشی
- مقاومت در برابر شیب
- مقاومت هوایی
برای حفظ سرعت باید بر این مقاومت ها غلبه کرد. ما نیروی لازم برای این فریج را می نامیم. اینها همه مقاومت های محرکه هستند که با هم جمع شده اند.
مقاومت غلتش مستقل از سرعت است (مقاومت غلتش در سرعت های پایین تقریباً برابر است با سرعت های بالا)، مقاومت شیب فقط در صورتی اعمال می شود که شیب وجود داشته باشد (بنابراین در یک جاده صاف 0 است)، مقاومت هوا در برابر است. سرعت کم خیلی کم با افزایش سرعت رانندگی، مقاومت هوا به طور درجه دوم افزایش می یابد.
در این صفحه مقاومت های رانندگی تا کل مقاومت رانندگی (Frij) محاسبه می شود.
مقاومت غلتشی:
مقاومت غلتشی در اثر عوامل مختلفی مانند تغییر شکل لاستیک، سطح مقطع تایر و نوع سطح جاده ایجاد می شود. نوع سطح جاده به ضریب مقاومت رانندگی بستگی دارد. هر چه لاستیک بتواند "نور" تر روی سطح جاده بچرخد (یعنی با کمترین مقاومت ممکن روبرو شود)، نیروی کمتری برای حرکت چرخ مورد نیاز است و پایین تر است. مصرف سوخت خواهد بود.
در جدول زیر می بینیم که ضریب مقاومت غلتشی برای آسفالت خشک پایین (0,010) و برای ماسه بالا (تا 0,3) است.
هنگامی که ضریب مقاومت غلتشی و وزن خودرو مشخص باشد، مقاومت غلتش را می توان محاسبه کرد. اطلاعات زیر شناخته شده است:
- BMW X3 با جرم (متر) 1700 کیلوگرم؛
- شتاب گرانشی (g): 9,81 m/s^2;
- ضریب اصطکاک (μ): 0,010;
- سطح جاده افقی.
ابتدا جرم وسیله نقلیه را در شتاب گرانش (سرعت گرانش) ضرب می کنیم تا نیروی نرمال (Fn) را محاسبه کنیم:
سپس نیروی نرمال را در ضریب مقاومت غلتش ضرب می کنیم تا مقاومت غلتش را بدست آوریم:
مقاومت در برابر شیب:
هنگامی که وسیله نقلیه از یک تپه بالا می رود، به اصطلاح مقاومت در برابر شیب ایجاد می شود. نیروی اضافی از موتور برای شتاب دادن به وسیله نقلیه مورد نیاز است. هنگام رانندگی در سربالایی هیچ نیرویی عمود بر سطح جاده وارد نمی شود. پس باید این را در نظر بگیریم.
این وسیله نقلیه 100 متری در مسافت 5 متری رانده شد (تصویر را ببینید). یعنی شیب 5 درصد است. زاویه میل را با تانگز (تان) محاسبه می کنیم.
tan α را محاسبه کنید:
برنزه ̄ ¹ (5/100) = 2,86 درجه (در ماشین حساب، shift و سپس دکمه tan را فشار دهید تا ̄ 5 برنزه شود، و فراموش نکنید که 100/XNUMX را در پرانتز قرار دهید).
هنگامی که وسیله نقلیه از یک شیب بالا می رود، مقاومت غلتشی کاهش می یابد. در فرمول Frol زاویه میل را در نیروی نرمال و ضریب اصطکاک ضرب می کنیم. ما زاویه را کسینوس (cos) آلفا می نامیم.
تفاوت در مقاومت غلتشی (در این مثال 0,21 N) معمولاً نادیده گرفته می شود.
ما می توانیم نیروی شیب (شیب F) را با ضرب نیروی نرمال (Fn) در زاویه شیب محاسبه کنیم. ما زاویه سینوس (سین) را آلفا می نامیم.
نیرویی بیش از 832 نیوتن + مقاومت غلتشی 166,56 نیوتن برای بالا بردن شیب لازم است. همچنین می‌توانیم فرمول‌های غلتشی و مقاومت در برابر شیب را با هم ترکیب کنیم. لطفاً توجه داشته باشید، این هنوز شامل مقاومت هوا نمی شود، بنابراین این هنوز کل مقاومت رانندگی نیست!
مقاومت هوایی:
در حین رانندگی، خودرو به دلیل باد مخالف مقاومت می کند. این مقاومت هوا نامیده می شود. با افزایش سرعت، مقاومت هوا به طور درجه دوم افزایش می یابد. برای مثال، با افزایش سرعت خودرو، شتاب خودرو کمتر و کمتر خواهد شد.
هنگام رانندگی در جاده های استانی، تفاوت مصرف سوخت بین 60 تا 80 کیلومتر در ساعت حداقل خواهد بود. تفاوت مصرف بین 120 و 140 کیلومتر در ساعت به دلیل افزایش مقاومت هوا بسیار بیشتر است. به دلیل محدوده سرعت ایده آل در بالاترین دنده، مصرف اغلب در حدود 90 کیلومتر در ساعت مطلوب است. مصرف سوخت خاص
فرمول محاسبه مقاومت هوا به صورت زیر است:
توضیح فرمول:
½ = نصف، که می تواند به عنوان 0,5 در ماشین حساب تایپ شود.
ρ = رو. این نشان دهنده جرم خاص است. در این مورد جرم خاص هوا;
Cw = ضریب مقاومت هوا.
A = ناحیه جلویی ماشین (این در تونل باد تعیین می شود).
VXNUMX = سرعت وسیله نقلیه مجذور (یعنی سرعت x سرعت).
برای این محاسبه از داده های زیر استفاده می کنیم:
- ρ = 1,28 کیلوگرم بر متر مکعب
- Cw = 0,35
- A = 1,8 متر مربع
- V100 = 100 km/h = (3,6 / 27,78) = XNUMX m/s² (متر بر ثانیه مجذور آن چون شتاب است):
ما از داده های شناخته شده برای پر کردن فرمول Flucht استفاده می کنیم:
بنابراین نیروی 311,11 نیوتن برای غلبه بر مقاومت هوا مورد نیاز است.
مقاومت کل در رانندگی:
مقاومت کل رانندگی (Frij) تمام مقاومت های ذکر شده قبلی با هم جمع شده است. مقاومت غلتشی + مقاومت شیب + مقاومت هوا با هم تبدیل به فریج می شود:
برای رانندگی در شیب 5 درصد با سرعت 100 کیلومتر در ساعت با سرعت ثابت در زمانی که باد وجود ندارد (0 BFT)، نیرویی معادل 1.309,78 نیوتن روی چرخ ها لازم است.
نه تنها مقاومت رانندگی، بلکه بازده و کاهش در گیربکس نیز برای سازنده مهم است که از قبل محاسبه شود.
نسبت گیربکس و گیربکس با توجه به ویژگی های موتور تنظیم می شود. این در صفحه توضیح داده شده است نسبت دنده.
