На подъеме скорость автомобиля уменьшается, распыление топлива в карбюраторе ухудшается, и двигатель начинает работать на обогащенной смеси. В результате возрастает расход горючего и количество токсичных выбросов в окружающую среду.
Механическая работа, совершаемая автомобилем, равна произведению его касательной силы тяги на пройденное расстояние:
А=Fk . l, (4.5)
где А – механическая работа автомобиля, Н м;
Fk – касательная сила тяги, Н;
l – длина подъема (спуска, площадки), м
Для большей точности расчет силы тяги выполняется с учетом состояния и типа дорожного покрытия, скорости двигателя и воздушного сопротивления на подъеме, спуске, площадке:
Fk=G(f0+i+ωВ), (4.6)
где G – вес автомобиля, Н;
f0 – коэффициент сопротивления качению (характеризует тип и состояние дорожного покрытия: для асфальтобетона f0=0,015 – 0,020);
i – уклон на дороге, десятичная дробь (+I на подъеме, -I на спуске);
ωв – коэффициент сопротивления воздушной среды:
Wв= , (4.7)
где К – коэффициент обтекаемости автомобиля, зависимый от формы тела;
S – лобовая площадь автомобиля, м2;
V – скорость движения, м/с;
G – вес автомобиля, Н;
q=9,8 м/с2 – ускорение силы тяжести.
Сопротивление от воздушной среды учитывается и добавляется в формулу (4.6), когда скорость движения автомобиля больше 25 км/ч.
После определения касательной силы тяги Fк следует проверить ее ограничение по силе тяги сцепления ведущих колес с дорогой Fсц:
Fсц=GСЦφ, (4.8)
где Gсц – сцепной вес автомобиля, приходящаяся на ведущие колеса автомобиля, Н;
j - коэффициент сцепления ведущих колес автомобиля с дорожным покрытием.
При расчете Fсц коэффициент j принимается одинаковым для всех ведущих колес. Значение коэффициента сцепления зависят от многих факторов, в том числе от вида покрытия и особенно от его состояния. Например, для сухого асфальта j=0,70,8, а для мокрого 0,3
0,4.
Для нормальной работы автомобиля необходимо, чтобы соблюдалось неравенство FkFсц.
Если получилось, что Fk>Fсц, то в расчетах принимается величина силы тяги по сцеплению Fсц, так как большая величина Fk не может реализовываться на дороге. Ведущие колеса автомобиля из-за недостаточного сцепления будут буксовать.
Зная величину касательной силы тяги Fk и длину подъема l, можно вычислить механическую работу автомобиля на подъеме. Далее механическую работу переводим в тепловую, так как 1Нм=1Дж, а 1кал в среднем равна 4,200Дж.
Тогда количество калорий, расходуемых автомобилем на подъеме, будет равно:
кал или
ккал. (4.9)
С учетом изложенного формулу для расчета расхода горючего при движении автомобиля, можно записать в следующем виде:
, (4.10)
где - КПД двигателя (0,27
0,43);
- КПД трансмиссии (0,85);
Н – удельная теплотворная способность топлива, ккал/кг;
- плотность топлива, кг/л (бензин:
=0,740 кг/л; дизельное топливо:
=0,875 кг/л);
а – безразмерный коэффициент (0,19);
n – коэффициент, учитывающий работу двигателя на обогащенной смеси (на подъеме n=1,3, на площадке n=1,2, на спуске 1,52,5).
На спуске автомобиль часто двигается накатом, применяя торможение, тук как величина спуска обычно больше сопротивления движению. В этом случае двигатель работает на холостых оборотах, дроссельная заслонка его карбюратора закрыта, воздуха поступает меньше, чем на подъеме и площадке, и горючая смесь значительно обогащается. При этом токсичные выбросы возрастают, поэтому коэффициент n=1,52,5.
Способы увеличения огнестойкости металлических конструкций
Эффективным способом увеличения огнестойкости металлических конструкций является охлаждение их водой, которая может подаваться как непосредственно на поверхность конструкции от спринклерных или дренчерных систем, так и внутрь ее. Во втором случае защищаемая конструкция изготавливается пустотело д и герметич ...
Технологические схемы возведения здания и методы монтажа
При монтаже многоэтажного здания производственного назначения применяем комбинированный метод монтажа: часть конструкций монтируем раздельно, а часть - комплексно. Комбинированный метод является сочетанием раздельного и комплексного методов монтажа конструкций. Раздельный метод монтажа предполагает за кажду ...
Устройство земляного полотна
При выборе грунтов для устройства земляного полотна автомобильной дороги, необходимо, в соответствии с ГОСТ 5180-84, произвести лабораторные исследования физико-механических свойств применяемых грунтов и определить: гранулометрический состав грунта; объемный и удельный вес скелета грунта; минералогический с ...