Wyznaczanie współczynników oporów toczenia i powietrza metodą wybiegu
Współczynniki oporów toczenia ft oraz powietrza cx wyznacza się często metodą wybiegu. Istota tej metody polega na obserwowaniu ruchu rozpędzonego pojazdu po wyłączeniu napędu w okresie gdy skrzynia biegów nie przekazuje napędu (dźwignia zmiany biegów jest w położeniu neutralnym). Korzystając z równania :
$$V \bullet F_{N} = F_{t} + F_{p} + F_{w} + F_{u} + \frac{Q}{g}(1 + \delta_{1} + \delta_{2}) \bullet \frac{\text{dV}}{\text{dt}}$$
Gdzie :
Ft - opór toczenia,
Q - ciężar samochodu,
ft - współczynnik oporu toczenia,
k - współczynnik określający wzrost oporu toczenia w zależności od prędkości jazdy,
V – prędkość jazdy,
Fp- opór powietrza,
cx - współ czynnik czołowego oporu aerodynamicznego,
A - powierzchnia czołowa samochodu,
Fw - opór wzniesienia,
α - kąt pochylenia wzdłużnego drogi,
Fb - opór bezwładności,
Fu - opór uciągu.
oraz zakładając, że Fw = Fu = 0 oraz d1=0, k=0 otrzymuje się równanie ruchu samochodu podczas wybiegu:
$$F_{t} + F_{p} + \frac{Q}{g} \bullet \left( 1 + \delta_{2} \right) \bullet \frac{\text{dV}}{\text{dt}} = 0$$
$$\frac{1}{g} \bullet \left( 1 + \delta_{2} \right) \bullet \frac{\text{dV}}{\text{dt}} = f_{t} + \frac{\rho \bullet A \bullet c_{x} \bullet V^{2}}{2 \bullet Q \bullet (1 + \delta_{2})}$$
$$\frac{1}{g} \bullet \frac{\text{dV}}{\text{dt}} = \frac{f_{t}}{1 + \delta_{2}} + \frac{\rho \bullet A \bullet c_{x} \bullet V^{2}}{2 \bullet Q \bullet (1 + \delta_{2})}$$
Należy podstawić :
V2 = z
$$\frac{f_{t}}{1 + \delta_{2}} = L$$
$$\frac{\rho \bullet A \bullet c_{x} \bullet V^{2}}{2 \bullet Q \bullet (1 + \delta_{2})} = K$$
Otrzymuje się :
$$\frac{1}{g} \bullet \frac{\text{dV}}{\text{dt}} = L + K \bullet z$$
Doświadczalnie można wyznaczyć przebieg prędkości w czasie, a na podstawie tego sporządzić wykres $\frac{1}{g} \bullet \frac{\text{dV}}{\text{dt}} = f(V^{2})$. Z wykresu otrzymuje się stale L i α.
ft = L • (1 + δ2)
$$c_{x} = \frac{2 \bullet Q \bullet (1 + \delta_{2}) \bullet tg\alpha}{\rho \bullet A}$$
Rys.1. Wykres zależności $\frac{1}{g} \bullet \frac{\text{dV}}{\text{dt}} = f(V^{2})$.