Esforço de tracção e resistência são as duas principais forças que se opõem e determinam o desempenho dos veículos rodoviários. O esforço de tração é a força exercida contra a superfície da pista para permitir que um veículo avance. A resistência engloba todas as forças que empurram para trás e impedem o movimento. Ambas estão em unidades de força. A fórmula geral para isto é delineada abaixo:
F t = m a + R a + R r r l + R g {\f_{t}=ma+R_{a}+R_{rl}+R_{g},\!}
Onde:
- F t {\a F_{t},{\a}+R_{g},{\a}
Onde:
- F t {\a F_{t},{\a}+R_{g},{\a}
= Esforço de tração
- m
{\a108>
= Aceleração
- R a R_{\a},{\a},{\a}
= Resistência Aerodinâmica
- R r r l {\a},{\a},R_{\a},{\a}
= Resistência ao rolamento
- R g {\i}- estilo R_{\i},{\i},{\i}
= Resistência de Grau
Estes componentes são discutidos em maior detalhe nas seções seguintes.
Resistência AerodinâmicaEditar
Resistência Aerodinâmica é uma força que é produzida por um fluxo de ar turbulento ao redor da carroceria do veículo. Esta turbulência depende da forma do veículo, bem como do atrito do ar que passa sobre a superfície do veículo. Uma pequena parte desta resistência provém do fluxo de ar através dos componentes do veículo, tais como a ventilação interior. Esta resistência pode ser estimada através da seguinte fórmula:
R a = ρ 2 A C D V 2 {\displaystyle R_{a}={\frac {\rho }{2}}AC_{D}V^{2},^!}
Where:
- ρ {\i1}displaystyle {\i}rho,{\i}!{\i}
7350>{\an8658
= Densidade do ar
- A A
= Área frontal do veículo
- C D {\a10} D D_{\a10}
{\an8673> = Coeficiente de Arrastamento
- V {\an8673> = Coeficiente de Arrastamento
- V
= Velocidade do veículo
A densidade do ar é uma função da elevação e da temperatura. A área frontal e o coeficiente de arrasto são geralmente únicos para cada veículo ou tipo de veículo.
Resistência ao rolamentoEditar
Resistência ao rolamento é causada pela interacção dos pneus com a superfície da pista. Existem três causas principais que criam esta resistência. A primeira é a rigidez do pneu e da superfície da pista de rolamento. A segunda é a pressão e temperatura dos pneus. A terceira é a velocidade de operação do veículo. Este valor de atrito de rolamento pode ser calculado a partir de uma fórmula muito simplificada, dada aqui em métrica. V {\displaystyle V}
é em metros por segundo.
f r l = 0,01 ( 1 + V 44,73 ) {\i1}f_{rl}=0,01(1+{\i}frac {V}{44,73}},{\i},{\i}
A resistência causada por este atrito aumentará à medida que o peso for adicionado ao veículo. Portanto, a resistência de rolamento pode ser calculada.
R r l = f r l W {\i1}=f_{rl}W,{\i}!}
Where:
- W {\i}displaystyle W\,{\i}!{\i}
{\an8673> = Peso do veículo >
- f r l {\an8}f r l {\an8}displaystyle f_{rl,{\an8673> = Peso do veículo
>
- f r l {\an8}
>= Atrito Rolante
Resistência de GrauEditar
Resistência de Grau é a forma mais simples de resistência. É a força gravitacional que actua sobre o veículo. Esta força pode não ser exactamente perpendicular à superfície da pista, especialmente em situações em que uma classe está presente. Assim, a resistência de grau pode ser calculada na seguinte fórmula:
R g = W G {\displaystyle R_{g}=WG\,\!}
Onde:
- W {\i1}displaystyle W\,{\i}!{\i}
{\an8673> = Peso do veículo
- G A derivação da fórmula provém da compreensão das forças e momentos que se verificam em torno dos vários pneus. Pode ser resumida num conceito simples, ilustrado aqui.
Para um carro com tracção traseira:
F m a x = μ W ( l f – f r l h ) / L 1 – μ h / L {\displaystyle F_{\frac {\mu W(l_{f}-f_{rl}h)/L}{1– mu h/L}},ì!}
Para um carro com tração dianteira:
F m a x = μ W ( l r + f r l h ) / L 1 + μ h / L {\displaystyle F_{max}={\frac {\u W(l_{r}+f_{rl}h)/L}{1+\mu h/L},{1+\mu h/L}},!}
Where:
- F m a x {\i F_{\i h/L},{\i}
{\an8673> = Maximum Tractive Effort>
- μ
{\an8673> = Coeficiente de aderência à estrada- W{\an8673> = Coeficiente de aderência à estrada
- W{\an8673> = Coeficiente de aderência à estrada
- W{\an8673> = Coeficiente de aderência à estrada
>
- W{\an8673> = Coeficiente de aderência à estrada}
{\i1}{\i1}= Peso do veículo
>
- l r {\i1}\i1}\i}{r},{\i}!{\i}
= Distância do eixo traseiro ao centro de gravidade do veículo
- l f {\i}displaystyle l_{f},{\i}!}
= Distância do eixo dianteiro ao centro de gravidade do veículo
- f r l {\f},{\f},{\f},{\f},{\f}
>= Coeficiente de atrito de rolamento
- h
= Altura do centro de gravidade acima da superfície da pista
- L {\an8673> = Coeficiente de fricção rolante
- L {\an8673> = Coeficiente de fricção rolante} Com um determinado tipo de veículo conhecido que utiliza esta estrada, a classe pode ser facilmente calculada. Usando a equação de equilíbrio de forças para o esforço de tração, um valor para a classe pode ser separado, produzindo a fórmula abaixo:
G = F t – F a – F r l W {\displaystyle G={\frac {F_{t}-F_{a}-F_{rl}}{W}},ì!}
- μ
- G A derivação da fórmula provém da compreensão das forças e momentos que se verificam em torno dos vários pneus. Pode ser resumida num conceito simples, ilustrado aqui.
- F t {\a F_{t},{\a}+R_{g},{\a}
