Доклады о будущих и современных технологиях

СОЗДАНИЕ СИЛЫ ТЯГИ И СИЛЫ ТОРМОЖЕНИЯ АВТОМОБИЛЯ

М. А. Кручина, Е. М. Павлова

Научный руководитель - Н. Н. Симаков, д-р физ.- мат. наук, профессор Ярославский государственный технический университет

Теория управления автомобилем базируется на простых физических законах. По второму закону Ньютона, изменить импульс тела можно толь­ко, подействовав на него внешней силой. С другой стороны, движение ав­томобиля обеспечивается имеющимся внутри него двигателем, тормозной и другими системами. Мы рассмотрим два парадокса: как внутренние силы и их моменты обеспечивают разгон и торможение автомобиля.

1. Создание силы тяги заключается в том, что крутяЩиЙ момент, соз­даваемый двигателем, через механизмы трансмиссии передается на веду­щие колеса автомобиля, вызывая их вращение. В области соприкосновения колеса с дорогой из-за крутящего момента, приложенного к колесу, возни­кает обусловленная трением сила ¥тр, с которой колесо толкает дорогу на­зад (см. рис.). В то же время по третьему зако­ну Ньютона со стороны дороги возникает про­дольная реакция ^тяги, равная по абсолютной величине силе Fp, но направленная противо­положно.

Сумма этих внеш­них сил ^тяги по всем ве­дущим колесам переда­ется на ведущие мосты и вызывает разгон и дви­жение автомобиля, поэтому называется результирующей силой тяги.

2. Создание силы торможения. Механизмы тормозной системы авто­мобиля представляют собой устройства, работа которых основана на ис­пользовании силы трения между вращающимися и неподвижными частя­ми. В результате срабатывания привода на тормозных механизмах появля­ется сила, которая на дисковом механизме сжимает колодками диск, на ба­рабанном механизме разводит колодки, заставляя их прижиматься к бара­бану. Сила трения между колесом и колодками создает внешний по отно­шению к колесу крутящий момент, замедляющий вращение колеса, уменьшающий угловую скорость ю его вращения и, вместе с ней, скорость

V = mR поступательного движения автомобиля.