1. Дать характеристику силе сопротивления воздуха.

Движение автомобиля сопровождается многочисленными процессами взаимодействия с окружающим его воздухом. Эти процессы можно объединить в три группы:

- обтекание внешней поверхности автомобиля;

- потоки внутри кузова;

- потоки внутри агрегатов.

Обтекание внешним потоком воздуха приводит к возникновению сил и моментов, действующих на автомобиль, которые весьма существенно влияют на потребляемую мощность и курсовую устойчивость.

Сопротивление воздуха, а также другие компоненты результирующей аэродинамической силы и их моменты возрастают в квадратичной зависимости от скорости движения автомобиля.

Увеличение плотности движения почти всегда приводят к образованию колонн автомобилей, чаще состоящих из грузовых автомобилей. Вследствие отсутствия условий для обгона и существования ограничения максимальных скоростей движения такие колонны распадаются очень медленно. В то же время очень часто имеет место довольно высокая средняя скорость движения в колоннах, по крайней мере, на трассе. В этом случае наблюдается интерференция между полями потоков, обтекающих автомобили. Каждый автомобиль оставляет позади себя характерный вихревой след. Он уменьшает давление скоростного напора, действующее на следующий за ним автомобиль. Этот эффект, известный на автотранспорте под названием «движение в спутной струе» для грузовых автомобилей выражен особенно сильно, поэтому, по мере удаления от начала колонны наблюдается явное снижение значений коэффициента аэродинамического сопротивления автомобилей.

2. Понятие плавности хода автомобилей, его показатели.

Колебания автомобиля. Колебания автомобиля влияют практически на все основные эксплуатационные свойства машины: комфортабельность и плавность хода,  устойчивость  и  управляемость  и  даже  расход топлива.

Колебания возрастают с увеличением скорости движения, повышением мощности двигателя, существенное влияние на колебания оказывает качество дороги.

Колебания и вибрации в автомобилях являются источником шума. Колебания, вибрации и шум оказывают вредное воздействие на водителя, пассажиров и окружающую среду.

Установлены нормы и стандарты, определяющие допустимые уровни колебаний, вибраций и шумов автомобилей. От этих показателей зависят качество и цена легкового автомобиля.

Испытания автомобилей на определение уровня колебаний, вибраций и шума проводятся в лабораториях и на специальных дорогах автополигонов.

Сделать легковой автомобиль, в котором отсутствуют колебания, вибрации и шум, невозможно, как невозможно построить вечный двигатель. Однако вполне возможно создать автомобиль с минимальными уровнями колебаний, вибраций и шума.

Колебания возникают, прежде всего при взаимодействии колес с поверхностью дороги. В результате прогиба пневматических шин и деформации подвески колеса и кузов совершают сложные колебания (рис. 4.11). По колебаниям колес судят об устойчивости и управляемости автомобиля. Колебания кузова непосредственно определяют плавность хода.

В зависимости от качества дорожного покрытия и скорости движения колебания автомобиля могут происходить с разными частотами и ускорениями. Так, частоты колебаний кузова и колес лежат в пределах 0,5... 22 колебаний в секунду, или 0,5... 22 Гц. Уровень ускорений колес может превосходить земное ускорение свободного падения g более чем в 10 раз. В то же время ускорения кузова редко превосходят величину g более чем в 1,5 раза.

Автомобильное колесо является источником колебаний, на возникновение которых влияют наличие рисунка протектора, каркас из металлокорда, недостаточная балансировка, а также работа тормозов. Частота этих колебаний достигает величины в несколько тысяч герц. Такие колебания называют вибрациями. Вибрации с высокими частотами также возбуждаются двигателями, трансмиссиями и различным оборудованием, установленным на автомобиле: вентиляторы, отопители, кондиционеры и др.

Сложные колебания кузова существенно влияют на здоровье и состояние водителя, пассажиров и сохранность перевозимого груза. Естественно поэтому стремление конструкторов легковых автомобилей ограничить колебания кузова. Сложный характер колебательных движений кузова может проявляться в вертикальном и горизонтальном направлениях. Кроме того, возможны и угловые колебания кузова. (Различают продольные и поперечные горизонтальные колебания кузова.)  Горизонтальные колебания вдоль продольной оси называются подергиванием и в значительной степени гасятся с помощью подвески колес.

Колебания вдоль продольной оси проявляются при торможении и разгоне, но не могут быть определяющими для плавности хода. Горизонтальные колебания вдоль поперечной оси кузова (боковые колебания) возможны лишь за счет боковой деформации шин. В результате использования подвески колес кузов совершает главным образом вертикальные, продольно-угловые и поперечно-угловые колебания/Перечисленные колебания и определяют плавность хода автомобиля.

Оценка плавности хода автомобиля. Что же такое плавность хода и почему ей уделяется особое внимание при проектировании, экспуатации и сравнительной оценке различных легковых автомобилей? Конечно, плавность хода зависит не только от конструкции автомобиля и его подвески, но и от качества дорожного покрытия и скорости движения. Можно дать следующее определение: плавностью хода называется свойство автомобиля обеспечивать защиту водителя, пассажиров и перевозимого груза от колебаний и вибраций, толчков и ударов, возникающих в результате взаимодействия колес с дорогой.

БИЛЕТ № 5