Lekcja 16
Temat: Siła napędowa, bilans sił, sprawność głównych zespołów
[N]
jeżeli
[Nm]
a
to
gdzie:
- siła napędowa na kole pojazdu w N,
- moment napędowy na kole w Nm,
- moment obrotowy silnika w Nm,
- promień dynamiczny koła w m,
- przełożenie całkowite w układzie napędowym na poszczególnym biegu,
- przełożenie w skrzyni biegów,
- przełożenie przekładni głównej,
- sprawność układu napędowego (
- czytaj eta).
Prędkość samochodu
obliczamy ze wzoru:
[m/s],
gdzie:
- promień toczny koła w m,
- obroty koła w rad/s,
- obroty silnika w obr/min.
Sprawność mechaniczna
jest zawsze mniejsza od jedności i przeciętnie wynosi:
w samochodach osobowych |
na biegu bezpośrednim |
ok. 0,92 |
|
na biedach niższych |
ok. 0,88 |
w samochodach ciężarowych |
na biegu bezpośrednim |
ok. 0,90 |
|
na biedach niższych |
ok. 0,85 |
Siła przyczepności
gdzie:
- współczynnik przyczepności,
- nacisk na oś napędzaną.
Wartości współczynnika przyczepności
opon do jezdni
Rodzaj nawierzchni i jej stan |
Współczynnik przyczepności |
||
|
przylgowej |
poślizgowej |
|
Beton |
suchy mokry |
0,8÷1,0 0,6÷0,8 |
0,7÷0,8 0,5÷0,6 |
Asfalt |
suchy mokry |
0,7÷0,8 0,4÷0,5 |
0,6÷0,7 0,3÷0,4 |
Kostka granitowa |
sucha mokra |
0,6÷0,7 0,3÷0,5 |
0,5÷0,8 0,3÷0,5 |
Droga gruntowa |
sucha mokra |
0,5÷0,6
0,3÷0,4 |
0,2÷0,3 0,2÷0,3 |
Droga zaśnieżona |
|
0,1÷0,4 |
0,1÷0,3 |
Droga oblodzona |
|
0,05÷0,15 |
0,05÷0,1 |
Siła przyczepności
jest proporcjonalna do nacisku
i współczynnika przyczepności
.
Siła przyczepności ogranicza maksymalną wartość siły napędowej, jaką może przenieść połączenie koło - jezdnia.
Warunek zachowania przyczepności ma postać:
Gdy spełniony jest warunek:
- samochód porusza się ruchem jednostajnym,
- samochód porusza się ruchem jednostajnie przyspieszonym,
- samochód porusza się ruchem jednostajnie opóźnionym.
- siła oporów toczenia,
- siła oporów wzniesienia,
- siła oporów powietrza,
- siła oporów bezwładności.
Nie wszystkie wymienione siły muszą działać na pojazd jednocześnie. Zależy to od chwilowych warunków ruchu. Na przykład na płaskiej nawierzchni siła oporów wzniesienia
; jeżeli samochód porusza się ruchem jednostajnym, siła oporów bezwładności
. Niezależnie
od warunków ruchu na pojazd znajdujący się w ruchu działa zawsze: siła oporów toczenia
oraz siła oporów powietrza
.
Równanie bilansu sił
Siła oporów toczenia
Orientacyjny zakres wartości współczynnika oporu toczenia opon promieniowych samochodów osobowych
Siła oporów wzniesienia
Siła oporów powietrza
Wartość współczynnika oporu powietrza
Typ samochodu i rodzaj nadwozia |
Współczynnik oporu powietrz |
Samochody osobowe - z nadwoziem zamkniętym - z nadwoziem otwartym Samochody ciężarowe Autobusy i furgony |
0,30 ÷ 0,45 0,45 ÷ 0,65 0,70 ÷ 1,00 0,60 ÷ 0,80 |
Siła oporów bezwładności
Wartość współczynnika mas wirujących
Samochody |
Bieg |
|
|
pierwszy |
najwyższy |
osobowe ciężarowe i autobusy |
1,4 ÷ 1,8 2,4 ÷ 3,6 |
1,04 ÷ 1,08 1,05 ÷ 1,12 |
Równanie bilansu sił w postaci jawnej
Graficzne przedstawienie bilansu sił
Rys.16.1 Wykres bilansu sił
3
POD.NAD-TS-3
Lekcja16