Теория автомобиля. Селифонов В.В - 16 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

МАМИ | Москва

Составители: 

Рубрика: 

16
9 Вентиляция салона
СИЛА СОПРОТИВЛЕНИЯ ВОЗДУХА
Все составляющие сопротивления воздуха трудно определяются аналитически. По-
этому в практике нашла применение эмпирическая формула, имеющая для диапазона скоро-
стей движения, характерного для реального автомобиля, следующий вид:
где с
х
– безразмерный коэффициент обтекаемости воздухом, зависящий от формы
тела; ρ
в
– плотность воздуха ρ
в
= 1,202…1,225 кг/м
3
; А – площадь миделева сечения (площадь
поперечной проекции) автомобиля, м
2
; V – скорость автомобиля, м/с.
В литературе встречается коэффициент сопротивления воздуха k
в
:
F
в
= k
в
А V
2
, где k
в
=с
х
ρ
в
/2, –коэффициент сопротивления воздуха, Нс
2
/м
4
.
…и фактор обтекаемости q
в
: q
в
= k
в
· А.
Если вместо с
х
подставить с
z
, то получим аэродинамическую подъемную силу.
Площадь миделева сечения для авто:
А=0,9 · В
max
· Н,
где В
max
– наибольшая колея автомобиля, м; Н – высота автомобиля, м.
Сила приложена в метацентре, при этом создаются моменты.
Скорость сопротивления потока воздуха с учетом ветра:
β
сosVVVVV
вава
++=
22
, где β – угол между направлениями движения автомобиля и
ветра.
С
х
некоторых автомобилей
ВАЗ 2101…07 0,48 0,33
ВАЗ 2108…15 0,47…0,43 0,36
ВАЗ 2110 0,33
Оpel astra Sedan
HatchBack
Wagon
0,35
ВАЗ 2111 0,36 Peugeot 307 0,36
ВАЗ 2112 0,34 Land Rover FreeLander 0,44
ВАЗ 2102…04 0,48 Ford Maverick 0,44
ВАЗ 2121…214 0,536 автобус > 0,7
ВАЗ 2123 0,455 грузовик > 0,85
М2141 0,35 грузовик с прицепом > 1,25
2.2. Сила сопротивления подъему
F
п
= G
а
sin α.
В дорожной практике величину уклона обычно оценивают величиной подъема полот-
на дороги , отнесенную к величине горизонтальной проекции дороги и обозначают i, , выра-
жая полученное значение в процентах. При относительно небольшой величине уклона до-
пустимо в расчетных формулах при определении силы сопротивления подъему использовать
не sin α., а величину i в относительных значениях. При больших значениях величины уклона
замена sin α величиной i недопустима.
2.3. Сила сопротивления разгону
При разгоне автомобиля происходит разгон поступательно движущейся массы авто и
разгон вращающихся масс, увеличивающих сопротивление разгону. Это увеличение можно
учесть в расчетах, если считать, что массы автомобиля движутся поступательно, но исполь-
зовать некую эквивалентную массу m
э
, несколько большей m
a
( в классической механике это
выражается уравнением Кенига)
Используем метод Н.Е. Жуковского, приравняв кинетическую энергии поступательно
движущейся эквивалентной массы сумме энергий:
F
в
= 0,5 с
х
А ρ
в
V
2
,
                                             16
   9 Вентиляция салона

                           СИЛА СОПРОТИВЛЕНИЯ ВОЗДУХА
       Все составляющие сопротивления воздуха трудно определяются аналитически. По-
этому в практике нашла применение эмпирическая формула, имеющая для диапазона скоро-
стей движения, характерного для реального автомобиля, следующий вид:
                                    Fв = 0,5 сх А ρв V2,
       где сх – безразмерный коэффициент обтекаемости воздухом, зависящий от формы
тела; ρв – плотность воздуха ρв= 1,202…1,225 кг/м3; А – площадь миделева сечения (площадь
поперечной проекции) автомобиля, м2; V – скорость автомобиля, м/с.
      В литературе встречается коэффициент сопротивления воздуха kв:
       Fв = kв А V2, где kв =сх ρв/2, –коэффициент сопротивления воздуха, Нс2/м4.
       …и фактор обтекаемости qв:           qв = kв · А.
       Если вместо сх подставить сz, то получим аэродинамическую подъемную силу.
       Площадь миделева сечения для авто:
       А=0,9 · Вmax · Н,
       где Вmax – наибольшая колея автомобиля, м; Н – высота автомобиля, м.
       Сила приложена в метацентре, при этом создаются моменты.
       Скорость сопротивления потока воздуха с учетом ветра:
         V = Vа2 + Vв2 + VаVв сosβ , где β – угол между направлениями движения автомобиля и
ветра.
     Сх некоторых автомобилей
 ВАЗ 2101…07         0,48                     Оpel astra Sedan                    0,33
 ВАЗ 2108…15      0,47…0,43                               HatchBack               0,36
 ВАЗ 2110             0,33                                Wagon                   0,35
 ВАЗ 2111             0,36                    Peugeot 307                         0,36
 ВАЗ 2112             0,34                    Land Rover FreeLander               0,44
 ВАЗ 2102…04         0,48                     Ford Maverick                       0,44
 ВАЗ 2121…214        0,536                    автобус                            > 0,7
 ВАЗ 2123            0,455                    грузовик                           > 0,85
 М2141                0,35                    грузовик с прицепом                > 1,25

    2.2. Сила сопротивления подъему
        Fп = Gа sin α.
        В дорожной практике величину уклона обычно оценивают величиной подъема полот-
на дороги , отнесенную к величине горизонтальной проекции дороги и обозначают i, , выра-
жая полученное значение в процентах. При относительно небольшой величине уклона до-
пустимо в расчетных формулах при определении силы сопротивления подъему использовать
не sin α., а величину i в относительных значениях. При больших значениях величины уклона
замена sin α величиной i недопустима.

   2.3. Сила сопротивления разгону

       При разгоне автомобиля происходит разгон поступательно движущейся массы авто и
разгон вращающихся масс, увеличивающих сопротивление разгону. Это увеличение можно
учесть в расчетах, если считать, что массы автомобиля движутся поступательно, но исполь-
зовать некую эквивалентную массу mэ, несколько большей ma ( в классической механике это
выражается уравнением Кенига)
       Используем метод Н.Е. Жуковского, приравняв кинетическую энергии поступательно
движущейся эквивалентной массы сумме энергий:

Страницы