車両に働く力

互いに対抗する2大力として、牽引力と抵抗があり、道路車両の性能を決定しています。 牽引力とは、車両が前進できるように路面に対して発揮される力のことである。 抵抗は、押し返し、動きを妨げるすべての力を包含する。 いずれも単位は力です。 一般式は次のとおりです。

F t = m a + R a + R r l + R g { {displaystyle F_{t}=ma+R_{a}+R_{rl}+R_{g},\ }}。

{Meta+R_{a}+R_{rl}+R_{g},\!}

Where:

  • F t {displaystyle F_{t},\!} } {meta=ma{a}+R_{rl}+R_{g}, \!
    {Thomas F_{t},\!}

    = Tractive Effort

  • m {displaystyle m,\!} = F t {displaystyle m,\!}{Thomas F_{t},\!
    {Threshold m,\!}

    = Vehicle Mass

  • a {Threshold a,\!}
    {A}

    = Acceleration

  • R a {displaystyle R_{a},\!}} = Acceleration
  • R a {displaystyle R_{a},\!}} = Acceleration
  • {displaystyle R_{a},\!
    {Sdisplaystyle R_{a},\!}

    = Aerodynamic Resistance

  • R r l {displaystyle R_{rl},\!} } = Aerodynamic Resistance
  • R a {displaystyle R_{a},\!} = 加速度
    {Thinkdisplaystyle R_{rl},\!}

    = Rolling Resistance

  • R g {displaystyle R_{g},\!} = Correction Resistance
  • R r l {Thinkdisplaystyle R_{rl},\!
    {Phasedisplaystyle R_{g},\!}

    = Grade Resistance

これらの要素については、以下のセクションで詳しく説明します。

Aerodynamic ResistanceEdit

空力抵抗とは車体を取り巻く乱流により生じる力であり、車体を取り巻く気流が乱れれば、その乱流の影響を受ける。 この乱流は、車体の形状や車体表面上を通過する空気の摩擦に依存する。 この抵抗のごく一部は、車内の換気口など、車両部品を通過する空気の流れから発生する。 この抵抗は次の式で推定できます:

R a = ρ 2 A C D V 2 {}displaystyle R_{a}={Ac_frac {rho }{2}}V^{2},\!} } {}displaystyle R_{a}={AC_{D}V^{2}}{{Ac_frac}{rho }{2}}{Ac_{D}V^{2}}{D}},|}

{displaystyle R_{a}={hrac {rho }{2}}AC_{D}V^{2}},\!}

Where:

  • ρ {displaystyle \rho \,\!}} {hrac }{rho }{2}AC_{d}V^{3}{d}V{3}{d}{3}{2}}}{hrac {rho }{2}}} = Air Density
  • A {͈ ᗨ A,\!}
    • A {͈ ᗨ A,489}
      • A {͈ ᗨ A,489
        {Phasedisplaystyle A,\!}

        = Frontal area of the vehicle

      • C D {Phasedisplaystyle C_{D},\!}} = Air Density
      • C D {Phasedisplaystyle A_{D},\!
        {C_{D},\!}

        = Coefficient of Drag

      • V {C_Displaystyle V,\!} = Coefficient of Drag
      • {C_Displaystyle C_{D},\!
        {Phasedisplaystyle V,\!}

        = 車速

      空気密度は標高と温度の関数であり、空気密度は標高と温度の関数である。

      転がり抵抗の編集

      転がり抵抗は、タイヤと路面の相互作用によって発生するものである。 この抵抗を発生させる主な原因は3つ存在する。 1つ目は、タイヤと路面の剛性です。 2つ目は、タイヤの空気圧と温度です。 3つ目は、車両の運転速度である。 この転がり摩擦の値は、非常に単純化された式から計算することができ、ここではメートル法で示している。 V {displaystyle V}

      V

      の単位はメートル毎秒。

      f r l = 0.01 ( 1 + V 44.73 ) {displaystyle f_{rl}=0.01(1+{frac {V}{44.73}})\,\ }} 。

      {displaystyle f_{rl}=0.01(1+{frac {V}{44.73}})\,\!}

      この摩擦による抵抗は車両重量が増加するにつれて増加することになります。

      R r l = f r l W {displaystyle R_{rl}=f_{rl}W,\}} 転がり抵抗は計算することができます。

      {Matrix R_{rl}=f_{rl}W,\!}

      Where:

      • W {displaystyle W,\!} } {displaystyle W,\!} {Phasedisplaystyle W,\!} = Vehicle Weight
      • f r l {displaystyle f_{rl},\!
        {Phasedisplaystyle f_{rl},Phased!}

        =転がり摩擦

      Grade ResistanceEdit

      グレード抵抗とは最も単純な抵抗形態である。 これは車両に作用する重力である。 この力は、特に勾配が存在する状況では、路面に対して正確に垂直でない場合がある。 したがって、勾配抵抗は次の式で計算できます:

      R g = W G {displaystyle R_{g}=WG,♪♪♪♪♪♪♪♪ }。

      {Association R_{g}=WG,\!}

      Where:

      • W {Аdisplaystyle W,\!}

        • {Аdisplaystyle W,\!}

          W{Аdisplaystyle W}=WG,\!

          {Category W,\!}

          = Vehicle Weight

        • G {Category G,\!}
        • G {Category G,\!
          {Thinkdisplaystyle G,\!}

          = Grade (length/length)

        Tractive EffortEdit

        牽引力は、前3項の力の抵抗を受けて、車両が前進できる力のことで、この力は、車両が前進できるようにするためのものです。 この式の導出は、さまざまなタイヤの周囲にかかる力とモーメントを理解することから得られる。

        後輪駆動車の場合:

        F m a x = μ W ( l f – f r l h ) / L 1 – μ h / L {displaystyle F_{max}={\frac {\mu W(l_{f}-f_{rl}h)/L}{1-Нu h/L}},\!

        {displaystyle F_{max}={hrac {mu W(l_{f}-f_{rl}h)/L}{1-}{mu h/L}},\!}

        前輪駆動車の場合:

        F m a x = μ W ( l r + f r l h ) / L 1 + μ h / L {displaystyle F_{max}={ {frac {mu W(l_{r}+f_{rl})/L}{1+Θmu h/L}},{tp!}} F m a x = μ W ( l r + f r l h ) / L 1 + μ h / L {displaystyle F_{max}={ Phrac {mu W(l_{r}+f_{rl})/L}{1+Θmu h/L}},{tp!

         {displaystyle F_{max}={hrac {mu W(l_{r}+f_{rl}h)/L}{1+hata mu h/L}},\!}

        Where:

        • F m a x {displaystyle F_{max},\!} {frac {m2m2(l_{r}+f_{rl}h)} {frac {2+hata mu w/m2}{frac{m2}{frac{m2}h/L}} {frac{m2}{Displaystyle F_{max},\!} = Maximum Tractive Effort
        • μ {displaystyle \,\!} {Displaystyle F_mu|Displaystyle F_{max},\!} {Displaystyle F_{max},|Displaystation
          { Ⓐ Ⓐ Ⓑ Ⓑ Ⓑ Ⓑ Ⓑ Ⓑ Ⓑ Ⓕ ±5%

        • W { Ⓖ W,\}{Phasedisplaystyle W,\!}

= Vehicle Weight

  • l r {displaystyle l_{r},\!} } {Phasedisplaystyle w,\!}
    {Phasedisplaystyle W,\!}

    = Vehicle Weight

    {Sdisplaystyle l_{r},\!}

    = 後軸から車両重心までの距離

  • l f {Sdisplaystyle l_{f},\!} = 後軸から車両重心までの距離
  • l f {Sdisplaystyle l_{r},|} {Sdisplaystyle l_{f},\!} = Distance from front axle’s center of vehicle
  • f r l {Sdisplaystyle f_{rl},\!}} {Displaystyle l_{f}, \!
    {Phasedisplaystyle f_{rl},Diamond!}

    =転がり摩擦係数

  • h {Phasedisplaystyle h,\!} = 転がり摩擦係数(Coefficient of Rolling Friction)。
    {Phasedisplaystyle h,\!}

    = 路面からの重心高

  • L {Phasedisplaystyle L,\!} = 路面からの重心高
  • {Phasedisplaystyle L,\!} = 路面からの重心高(typ:s)
    {Thinkdisplaystyle L,\!}

    = Length of wheelbase

  • Grade ComputationEdit

    牽引力を巡る作業の多くは、与えられた道路の許容勾配を求めることに向けられたものである。 この道路を使用する特定の既知の車両タイプで、勾配を簡単に計算することができます。 G = F t – F a – F r l W {displaystyle G={Cfrac {F_{t}-F_{a}-F_{rl}}{W}},}},{Displaystyle G={Cfrac {F_{t}-F_{a}-F_{rl}}{W}},{Displaystyle G={Cs}},{Displaystyle}}となる。

    {displaystyle G={Thrac {F_{t}-F_{a}-F_{rl}}{W}},\!}