Subiecte:
- Rezistențe de antrenare
- Rezistență la rostogolire
- Rezistenta la panta
- Rezistenta aerului
- Rezistenta totala la conducere
Rezistenta de antrenare:
În timpul conducerii, mașina întâmpină diferite rezistențe:
- Rezistență la rostogolire
- Rezistenta la panta
- Rezistenta aerului
Aceste rezistențe trebuie depășite pentru a menține viteza. Numim forța necesară pentru acest lucru Frij; acestea sunt toate rezistențele de antrenare adunate împreună.
Rezistența la rulare este independentă de viteză (rezistența la rulare este aproximativ aceeași la viteze mici ca la viteze mari), rezistența la pantă se aplică numai dacă există o pantă (deci pe un drum plat este 0), rezistența aerului este la viteze mici foarte mici. Odată cu creșterea vitezei de conducere, rezistența aerului crește în mod pătratic.
Pe această pagină se calculează rezistențele de rulare până la rezistența totală de rulare (Frij).
Rezistență la rostogolire:
Rezistența la rulare este cauzată de diverși factori, cum ar fi deformarea anvelopei, secțiunea transversală a anvelopei și tipul de suprafață a drumului. Tipul de suprafață a drumului are legătură cu coeficientul de rezistență la conducere. Cu cât anvelopa se poate rostogoli mai „liniște” pe suprafața drumului (adică întâmpinând o rezistență cât mai mică), cu atât este necesară mai puțină forță pentru a menține roata în mișcare și cu atât este mai scăzută. Consum de combustibil va fi.
În tabelul de mai jos vedem că coeficientul de rezistență la rulare este scăzut (0,010) pentru asfalt uscat și ridicat (până la 0,3) pentru nisip.
Când se cunosc coeficientul de rezistență la rulare și greutatea vehiculului, rezistența la rulare poate fi calculată. Se cunosc următoarele informații:
- BMW X3 cu masa (m) de 1700 kg;
- Accelerația gravitațională (g) este: 9,81 m/s^2;
- Coeficientul de frecare (μ) este: 0,010;
- Suprafața orizontală a drumului.
Mai întâi înmulțim masa vehiculului cu accelerația gravitației (viteza gravitațională) pentru a calcula forța normală (Fn):
Apoi înmulțim forța normală cu coeficientul de rezistență la rulare pentru a obține rezistența la rulare:
Rezistenta la panta:
Când un vehicul urcă un deal, există o așa-numită rezistență la pantă. Este necesară putere suplimentară de la motor pentru a accelera vehiculul. Când conduceți în deal, nu se aplică nicio forță perpendicular pe suprafața drumului. Deci trebuie să luăm în considerare acest lucru.
Vehiculul a urcat 100 metri pe o distanță de 5 de metri (vezi imaginea). Asta înseamnă că panta este de 5%. Calculăm unghiul de înclinare cu tangurile (tan).
calculați tan α:
tan ̄ ¹ (5/100) = 2,86° (Pe calculator, apăsați shift și apoi butonul bronz pentru a obține bronz ̄ ¹, și nu uitați să puneți 5/100 între paranteze).
Rezistența la rulare scade atunci când vehiculul urcă o pantă. În formula lui Frol înmulțim unghiul de înclinare cu forța normală și coeficientul de frecare. Numim unghiul cosinus (cos) alfa.
Diferența de rezistență la rulare (în acest exemplu 0,21 N) este de obicei neglijată.
Putem calcula forța de pantă (F pantă) prin înmulțirea forței normale (Fn) cu unghiul de pantă. Numim unghiul sinus (sin) alfa.
Este nevoie de o forță de peste 832 Newton + rezistența la rulare de 166,56 N pentru a urca panta. De asemenea, putem combina formulele pentru rezistența la rulare și la pantă. Vă rugăm să rețineți că acest lucru nu include încă rezistența aerului, deci aceasta nu este încă rezistența totală la conducere!
Rezistenta aerului:
În timpul conducerii, vehiculul întâmpină rezistență din cauza vântului în față. Aceasta se numește rezistență la aer. Pe măsură ce viteza crește, rezistența aerului crește pătratic. De exemplu, vehiculul va accelera din ce în ce mai puțin pe măsură ce viteza vehiculului crește.
Când circulați pe un drum provincial, diferența de consum de combustibil între 60 și 80 km/h va fi minimă. Diferența de consum între 120 și 140 km/h este mult mai mare datorită creșterii rezistenței aerului. Consumul este adesea cel mai favorabil în jurul valorii de 90 km/h datorită intervalului ideal de viteză în treapta cea mai înaltă, vezi pagina despre consumul specific de combustibil.
Formula pentru calcularea rezistenței aerului arată astfel:
Explicația formulei:
½ = jumătate, care poate fi introdus în calculator ca 0,5;
ρ = Rho. Aceasta indică masa specifică. În acest caz masa specifică de aer;
Cw = coeficient de rezistență a aerului;
A = zona frontală a mașinii (aceasta este determinată în tunelul de vânt);
V² = viteza vehiculului la pătrat (adică viteza x viteza);
Pentru acest calcul folosim următoarele date:
- ρ = 1,28 kg/m³
- Cw = 0,35
- A = 1,8 m²
- V² = 100 km/h = (100 / 3,6) = 27,78 m/s² (metri pe secundă pătrat deoarece este o accelerație):
Folosim datele cunoscute pentru a completa formula lui Flucht:
Deci este nevoie de o forță de 311,11 N pentru a depăși rezistența aerului.
Rezistenta totala la conducere:
Rezistența totală de antrenare (Frij) reprezintă toate rezistențele menționate anterior adunate. Rezistența la rulare + rezistența la pantă + rezistența aerului împreună devin Frij:
Pentru a conduce pe o pantă de 5% la 100 km/h cu o viteză constantă când nu este vânt (0 BFT), este necesară o forță de 1.309,78 Newton la roți.
Nu numai rezistența la antrenare, ci și eficiența și reducerile din cutia de viteze sunt importante pentru calculul din timp de către producător.
Cutia de viteze și rapoartele de transmisie sunt adaptate caracteristicilor motorului. Acest lucru este descris pe pagină rapoarte de transmisie.
