Как определить лобовую площадь автомобиля
Иван Мартынович Юрковский
ВОЖДЕНИЕ АВТОМОБИЛЯ В СЛОЖНЫХ ДОРОЖНЫХ УСЛОВИЯХ
Сила сопротивления воздуха.
При движении автомобиля на него оказывает сопротивление и воздушная среда. Сила сопротивления воздуха зависит главным образом от скорости движения автомобиля, его обтекаемости, поперечных размеров, плотности воздуха.
Силу сопротивления воздуха можно выразить следующей формулой:
Рв — сила сопротивления воздуха в кг;
К — коэффициент сопротивления воздуха в кг/м3. Он определяется в основном обтекаемостью автомобиля: чем лучше обтекаемость, тем К меньше;
F — лобовая площадь автомобиля в м2, представляющая собой площадь проекции автомобиля на плоскость, перпендикулярную его продольной оси;
V — скорость автомобиля в км/час.
Значение лобовых площадей F автомобилей и коэффициентов сопротивления К приведены в таблице 2.
Таблица 2. ЗНАЧЕНИЕ ЛОБОВЫХ ПЛОЩАДЕЙ АВТОМОБИЛЕЙ И КОЭФФИЦИЕНТОВ СОПРОТИВЛЕНИЯ ВОЗДУХА
| Тип автомобиля | Лобовая площадь (в м2) | Коэффициент сопротивления воздуха (в кг/м) |
| Легковые | 1,4-2,6 | 0,015-0,03 |
| Грузовые | 3-7 | 0,05-0,07 |
| Автобусы | 4-7 | 0,025-0,05 |
В случае перевозки груза, габариты которого изменяют форму и лобовую площадь автомобиля, сопротивление воздуха увеличивается. Чтобы уменьшить силу сопротивления воздуха для грузовых автомобилей, рекомендуется груз в кузове автомобиля надежно затягивать брезентом. Это позволяет снизить силу сопротивления воздуха на 20-25%. Для автомобилей, имеющих небольшую скорость движения, сила сопротивления воздуха очень мала и практически не учитывается.
Водителю необходимо помнить, что заметное влияние на увеличение сопротивления воздуха оказывает буксировка прицепов. Установлено, что сопротивление воздуха зависит от расстояния между автомобилем-тягачом и прицепом. С увеличением этого расстояния увеличивается и сопротивление воздуха.
Источник статьи: http://www.krym4x4.com/?page=article/7_7
Конструкция, расчёт и потребительские свойства автомобиля: Методические указания к практическим занятиям и для самостоятельной работы студентов , страница 28
где Сх — безразмерный коэффициент сопротивления воздуха, имеющий одинаковое значение для тел одинаковой геометрической формы; 
– плотность воздуха; 
– коэффициент сопротивления воздуха, зависящий от формы и качества отделки поверхности кузова автомобиля, наличия обтекателей; 
, Н с 2 /м 4 ; 
– лобовая площадь автомобиля, м 2 ; 
– скорость движения автомобиля, м/с.
Лобовую площадь для легкового автомобиля рассчитывают по формуле: 
где 
— наибольшая ширина автомобиля, м; 
– наибольшая высота автомобиля. Для грузового автомобиля — 
где 
– колея, м.
Произведение 
называют фактором обтекаемости.
Легковые автомобили с кузовом:
Автобус с кузовом вагонного типа
Мощностной баланс. Для анализа динамичности автомобиля можно вместо соотношения сил использовать сопоставление тяговой мощности с мощностью, необходимой для преодоления сопротивления движению. Уравнение мощностного баланса можно представить как:
, или (3.10)
(3.11)
где 
– масса автомобиля, кг; 
– коэффициент учета вращающихся масс; 
– ускорение, которое развивает автомобиль, м/с 2 . Остальные обозначения даны выше.
Соотношение между мощностью, крутящим моментом и частотой вращения определяется следующей формулой:
, кВт; (3.12)
где 
— крутящий момент, Нм; n – частота вращения, мин -1 .
Тяговая мощность может быть представлена как 
, кВт, где 
— тяговая сила, развиваемая автомобилем, кН; 
— скорость автомобиля, м/с.
Коэффициент загрузки двигателя можно представить в следующем виде
- АлтГТУ 419
- АлтГУ 113
- АмПГУ 296
- АГТУ 267
- БИТТУ 794
- БГТУ «Военмех» 1191
- БГМУ 172
- БГТУ 603
- БГУ 155
- БГУИР 391
- БелГУТ 4908
- БГЭУ 963
- БНТУ 1070
- БТЭУ ПК 689
- БрГУ 179
- ВНТУ 120
- ВГУЭС 426
- ВлГУ 645
- ВМедА 611
- ВолгГТУ 235
- ВНУ им. Даля 166
- ВЗФЭИ 245
- ВятГСХА 101
- ВятГГУ 139
- ВятГУ 559
- ГГДСК 171
- ГомГМК 501
- ГГМУ 1966
- ГГТУ им. Сухого 4467
- ГГУ им. Скорины 1590
- ГМА им. Макарова 299
- ДГПУ 159
- ДальГАУ 279
- ДВГГУ 134
- ДВГМУ 408
- ДВГТУ 936
- ДВГУПС 305
- ДВФУ 949
- ДонГТУ 498
- ДИТМ МНТУ 109
- ИвГМА 488
- ИГХТУ 131
- ИжГТУ 145
- КемГППК 171
- КемГУ 508
- КГМТУ 270
- КировАТ 147
- КГКСЭП 407
- КГТА им. Дегтярева 174
- КнАГТУ 2910
- КрасГАУ 345
- КрасГМУ 629
- КГПУ им. Астафьева 133
- КГТУ (СФУ) 567
- КГТЭИ (СФУ) 112
- КПК №2 177
- КубГТУ 138
- КубГУ 109
- КузГПА 182
- КузГТУ 789
- МГТУ им. Носова 369
- МГЭУ им. Сахарова 232
- МГЭК 249
- МГПУ 165
- МАИ 144
- МАДИ 151
- МГИУ 1179
- МГОУ 121
- МГСУ 331
- МГУ 273
- МГУКИ 101
- МГУПИ 225
- МГУПС (МИИТ) 637
- МГУТУ 122
- МТУСИ 179
- ХАИ 656
- ТПУ 455
- НИУ МЭИ 640
- НМСУ «Горный» 1701
- ХПИ 1534
- НТУУ «КПИ» 213
- НУК им. Макарова 543
- НВ 1001
- НГАВТ 362
- НГАУ 411
- НГАСУ 817
- НГМУ 665
- НГПУ 214
- НГТУ 4610
- НГУ 1993
- НГУЭУ 499
- НИИ 201
- ОмГТУ 302
- ОмГУПС 230
- СПбПК №4 115
- ПГУПС 2489
- ПГПУ им. Короленко 296
- ПНТУ им. Кондратюка 120
- РАНХиГС 190
- РОАТ МИИТ 608
- РТА 245
- РГГМУ 117
- РГПУ им. Герцена 123
- РГППУ 142
- РГСУ 162
- «МАТИ» — РГТУ 121
- РГУНиГ 260
- РЭУ им. Плеханова 123
- РГАТУ им. Соловьёва 219
- РязГМУ 125
- РГРТУ 666
- СамГТУ 131
- СПбГАСУ 315
- ИНЖЭКОН 328
- СПбГИПСР 136
- СПбГЛТУ им. Кирова 227
- СПбГМТУ 143
- СПбГПМУ 146
- СПбГПУ 1599
- СПбГТИ (ТУ) 293
- СПбГТУРП 236
- СПбГУ 578
- ГУАП 524
- СПбГУНиПТ 291
- СПбГУПТД 438
- СПбГУСЭ 226
- СПбГУТ 194
- СПГУТД 151
- СПбГУЭФ 145
- СПбГЭТУ «ЛЭТИ» 379
- ПИМаш 247
- НИУ ИТМО 531
- СГТУ им. Гагарина 114
- СахГУ 278
- СЗТУ 484
- СибАГС 249
- СибГАУ 462
- СибГИУ 1654
- СибГТУ 946
- СГУПС 1473
- СибГУТИ 2083
- СибУПК 377
- СФУ 2424
- СНАУ 567
- СумГУ 768
- ТРТУ 149
- ТОГУ 551
- ТГЭУ 325
- ТГУ (Томск) 276
- ТГПУ 181
- ТулГУ 553
- УкрГАЖТ 234
- УлГТУ 536
- УИПКПРО 123
- УрГПУ 195
- УГТУ-УПИ 758
- УГНТУ 570
- УГТУ 134
- ХГАЭП 138
- ХГАФК 110
- ХНАГХ 407
- ХНУВД 512
- ХНУ им. Каразина 305
- ХНУРЭ 325
- ХНЭУ 495
- ЦПУ 157
- ЧитГУ 220
- ЮУрГУ 309
Полный список ВУЗов
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Источник статьи: http://vunivere.ru/work4572/page28
Лобовая площадь автомобиля
Под лобовой понимают площадь Fа наибольшего вертикального поперечного сечения АТС, т.е. контура его фронтальной проекции. В приближенных инженерных расчетах реальный контур аппроксимируют отрезками прямых линий, позволяющими представить площадь совокупностью простых геометрических фигур Fi, не требующих трудоемких расчетов Fа (рис. 1.7).
В нашем случае лобовая площадь приближенно равна сумме элементарных площадей, м 2 :
, (1.12)
Где 
2,36* 1,82= 4,29 – площадь кабины по крылья, м 2 ;
1,7* 0,15 = 0,255 – площадь балки передней оси, м 2 ;
0,2* 0,5 = 0,1 – открытая площадь передних колес, м 2 .
=4,56
Рис. 1.7. Лобовая площадь ()
Результаты расчета снесем в таблицу 1.5.
Блок производных исходных данных
| Показатель | Размерность | Значение |
| Координаты центра масс порожнего АТС, Хо; hо | мм мм | |
| Координаты центра масс груза, Хг; hг | мм мм | |
| Координаты центра масс груженого АТС, Ха; hа | мм мм | |
| Нормальные реакции дороги при полной массе, действующие на: колеса передней оси, Rz1т колеса тележки, Rz2т | Н Н | |
| Лобовая площадь груженого АТС, Fа | м 2 | 4,56 |
В табл. 2.1 представлен массив исходных данных, достаточный для рас-
чета основных показателей, характеризующих тягово-скоростные свойства АТС. За исключением коэффициента учета вращающихся масс d, все значения выбраны из общего массива (практическая работа 1) или приложений. В частности, КПД трансмиссии определен перемножением КПД ее агрегатов.
Массив исходных данных для анализа тягово-скоростных свойств
| Внешняя характеристика двигателя (Ме = f(ne)) | |||||
| ne, об/мин | |||||
| Me, H×м | |||||
| Dne | — шаг изменения частоты, об/мин | ||||
| Jм | — момент инерции маховика и двигателя, кг×м 2 | 1,269 | |||
| Jк | — момент инерции колеса АТС, кг×м 2 | 11,96 | |||
| rк | — статический радиус колеса, м | 0,476 | |||
| uгп | — передаточное число главной передачи | 6,53 | |||
| Передаточные числа коробки передач (u кп): | |||||
| № передачи | |||||
| u кп | 7,82 | 4,03 | 2,50 | 1,53 | 1,00 |
| hтр | -общий КПД трансмиссии | 0,84 | |||
| mа | — фактическая масса груженого АТС, кг | ||||
| mав | — масса, приходящаяся на ведущие колеса АТС, кг | ||||
| Rzв | — нормальные реакции дороги на ведущих колесах, Н | ||||
| Cx | — коэффициент аэродин. сопротивления | 0,8 | |||
| Fа | — лобовая площадь АТС, м2 | 5,62 | |||
| fо | — коэффициент сопрот. качению (начальное значение) | 0,015 | |||
| j | — коэффициент сцепления: минимальный заданный максимальный | 0,10 0,80 0,90 | |||
| i | — продольный уклон дороги | 0,03 | |||
| r | — плотность воздуха (при температуре воздуха tв =20 ºC ) | 1,205 | |||
| Коэффициент учета вращающихся масс d (рассчитан ниже): | |||||
| № передачи | |||||
| d | 1,661 | 1,187 | 1,081 | 1,040 | 1,017 |
Расчет коэффициента вращающихся масс
Момент инерции вращающихся элементов трансмиссии, приведенный к колесам, кг/м 2 :
,
где 
— корректирующий коэффициент (для автомобилей с;
zк – число ведущих колес.
.
Коэффициент учета вращающихся масс рассчитываем для каждой передачи коробки по формуле :
где Jтр – момент инерции трансмиссии; zк – число вращающихся колес; u тр – передаточное число трансмиссии как произведения передаточного числа коробки и главной передачи;
Источник статьи: http://lektsii.org/10-36282.html