Малая масса автомобиля

Автор: Юлиюс Мацкерле (Julius Mackerle)
Источник: «Современный экономичный автомобиль» [1]

3521 0

Снижение массы у небольших автомобилей благоприятно сказывается на уменьшении сопротивления качению, а также сопротивлений при движении на подъеме и при ускорении, но не оказывает влияния на величину аэродинамического сопротивления. На рис. 1 приведены результаты расчета мощностей сопротивления качению и аэродинамического сопротивления для одного и того же автомобиля, но в одном случае — со сниженной наполовину массой, а в другом — с уменьшенным также вдвое аэродинамическим сопротивлением.

Рис. 1. Мощность, затрачиваемая на преодоление сопротивлений движению.

В обычном варианте, без уменьшения массы и аэродинамического сопротивления, для достижения скорости 140 км/ч автомобиль должен развить мощность на ведущих колесах, равную 40 кВт (см. рис. 2). Если его масса снижена наполовину, то для достижения этой скорости требуется уже 36,1 кВт (кривая на рис. 1). Кроме того, значительно улучшаются характеристики разгона и преодоления подъемов. Уменьшая массу автомобиля, можно получить еще целый ряд преимуществ: снижение стоимости производства, уменьшение размеров и удешевление шин, улучшение распределения нагрузки и т. д.

Рис. 2. Мощность, затрачиваемая на преодоление сопротивлений движению
Масса автомобиля 1350 кг, площадь фронтальной проекции S автомобиля 2 м2; коэффициент сопротивления качению f равен 0,015; коэффициент аэродинамического сопротивления сх равен 0,456.

Наибольшие преимущества от снижения массы проявляются при малых скоростях, когда из всех видов сопротивления движению преобладает сопротивление качению. В этом случае сопротивление качению и аэродинамическое сопротивление равны ужа при скорости 40 км/ч. Относительное, снижение мощности, требующейся при движении по горизонтальной дороге, показано кривой 2 на рис. 1.

При скорости 10 км/ч экономится 64,6 % требуемой от двигателя мощности и даже при скорости 140 км/ч — все еще 9,7 %. При скорости 70—80 км/ч, т. е. при так называемой крейсерской скорости, в случае движения по шоссе, экономия затрат мощности двигателя составляет 26—30 %.

Микрокар «Peel P50»
Однако в уменьшении массы не нужно доходить до крайностей.

Преимущества, получаемые при уменьшении аэродинамического сопротивления на 50 %, показаны кривой 1. При скорости 10 км/ч снижение требуемой мощности составляет только 0,9 %, тогда как при 140 км/ч — более 40 %. При скоростях 70—80 км/ч экономия энергетических затрат, как и в случае снижения массы, составит 25—29 %. Динамические качества автомобиля повысятся только на больших скоростях движения, когда аэродинамическое сопротивление является преобладающим. Способность к преодолению подъемов не изменится. При высоких скоростях автомобиля уменьшение суммарного сопротивления движению приближается к 50 %. Характер изменения сопротивления в этом случае показан кривой 5. При совершенствовании автомобиля обычно стараются улучшать его массовые и аэродинамические характеристики одновременно.

Сноски

1. ↺ Мацкерле Ю. Современный экономичный автомобиль/Пер. с чешск. В. Б. Иванова; Под ред. А. Р. Бенедиктова. - М.: Машиностроение, 1987. - 320 с.: ил.//Стр. 299 - 301 (книга есть в библиотеке сайта). – Прим. icarbio.ru

Комментарии

Ваше имя:
Ваш e-mail:		необязательное поле
Мы будем рады, если Вы оставите свой комментарий.
Кто Вы?	Человек Робот