บทความ
 เคมี (Chemistry)
 สู่อิสรภาพทางการเงิน (To Financial Freedom)
 การคำนวณ และออกแบบ (Calculation and design)
 เทคโนโลยีการเกษตร (Agricultural Technology)
 เครื่องมือกล (Machine tools)
 Laws of Nature
 อวกาศ
 พลังงาน
 อิเล็กทรอนิกส์
 ทฤษฏีสัมพัทธภาพ
 ไครโอเจนิกส์
 เฮลิคอปเตอร์
 เกียร์อัตโนมัติ
 โทรศัพท์มือถือ
 ยาง
 รถไฟความเร็วสูง
 คลัตช์ และกระปุกเกียร์ธรรมดา
 เจ็ทแพ็ค
 แผ่นดินไหว
 คู่มือ ต้องรอด
 โรงไฟฟ้าพลังน้ำ
 ดาวเทียม
 เชื่อมโลหะใต้น้ำ
 กังหันลมผลิตไฟฟ้า
 เครื่องยนต์ดีเซล
 เครื่องยนต์เบนซิน
 คัมภีร์สงครามซุนวู ฉบับเข้าใจง่าย
 โลหะ
 ฟิสิกส์
 ปัญหาพระยามิลินท์
 ยานยนต์สมัยใหม่
 แมคาทรอนิกส์
 เครื่องกล 6 แกน
 เครื่องยนต์เจ็ท
 หุ่นยนต์
 สินค้า ผลงาน
 เขียนแบบ
 ออกแบบ คำนวณ
 วางโครงการ
 งานโลหะ
 อุปกรณ์
 เครื่องกล
วันนี้ 1,728
เมื่อวาน 1,080
สัปดาห์นี้ 5,962
สัปดาห์ก่อน 15,976
เดือนนี้ 68,888
เดือนก่อน 47,501
ทั้งหมด 4,336,775
  Your IP :44.206.227.65

บทที่ 2 พื้นฐานยานยนต์

 

รูปยานยนต์

แนะนำเพื่อให้อ่านได้ต่อเนื่องให้ คลิกขวาเลือก Open link in new window

 

      พื้นฐานการทำงานของยานยนต์ ในทางวิศวกรรมจะใช้การพิจารณาทางคณิตศาสตร์ โดยใช้หลักการทางกลศาสตร์เข้ามาอธิบาย รถยนต์คันหนึ่งจะมีชิ้นส่วนประกอบกันเป็นรถมีมากกว่าพันชิ้น เป็นระบบที่มีความซับซ้อน

 

      ในการที่จะอธิบายในเรื่องของการทำงานที่มีความซับซ้อนได้อย่างเต็มที่ มีความจำเป็นที่จะต้องมีความรู้ในเรื่องทางกล และความรู้ทางคณิตศาสตร์เสียก่อน ซึ่งถ้าให้ลึกซึ้งจริง ๆ จะมีจำนวนมาก แต่ในหนังสือเล่มนี้จะได้อธิบายเพียงเนื้อหาที่เกี่ยวข้องกับยานยนต์สมัยใหม่แค่นั้น

 

      การอธิบายของพื้นฐานยานยนต์จะอธิบายเพียงการเคลื่อนที่แบบหนึ่งมิติ เพื่อความเข้าใจง่าย และสามารถประยุกต์เอาไปใช้งานได้ โดยในบทนี้เราจะได้อธิบายในเรื่อง ประสิทธิภาพทางความเร็วของยานยนต์, การไต่ทางลาดชัน (Gradeability), ความเร่ง, การเผาผลาญเชื้อเพลิง และประสิทธิภาพการเบรก

 

 

2.1 ลักษณะโดยทั่วไปของยานยนต์ที่เคลื่อนที่

 

รูปแรงต่าง ๆ ที่กระทำกับรถยนต์

 

      จากรูปด้านบน แสดงให้เห็นถึงแรงต่าง ๆ ที่กระทำต่อรถยนต์ ขณะเคลื่อนที่ขึ้นทางชัน  แรงดึง หรือความพยายามดึง (Tractive effort: Ft) จะเกิดขึ้นในพื้นที่ที่ยางรถยนต์สัมผัสกับพื้นผิวถนน เพื่อผลักดันรถยนต์ไปข้างหน้า ล้อจะถูกสร้างแรงบิดที่ได้มาจากเครื่องยนต์ ถ่ายทอดแรงบิดด้วยระบบส่งกำลัง แล้วสุดท้ายก็ไปจบที่รถยนต์ล้อหมุน

 

รูปล้อสัมผัสกับพื้นเมื่อล้อหมุนจะผลักรถยนต์เคลื่อนที่

 

      ขณะที่รถยนต์เคลื่อนที่ จะมีความต้านทานเกิดขึ้นตลอดเวลา พยายามที่จะหยุดการเคลื่อนที่ของรถยนต์ ความต้านทานที่เกิดขึ้นนั้น มักจะมาจากความต้านทานต่อการหมุนของล้อรถยนต์, มาจากแรงฉุดของรูปร่างตัวถังรถยนต์ที่เรียกว่า อากาศพลศาสตร์ (Aerodynamics)

 

รูป รูปทรงของตัวถังรถยนต์มีผลที่จะทำให้รถมีความพยายามที่จะหยุด

 

และความต้านทานจากการที่ขึ้นเขา หรือทางลาดชัน

 

รูปรถยนต์ไต่ทางชัน มีความพยายามที่จะให้รถยนต์หยุด

 

ตามกฎข้อที่สองของนิวตัน (Newton’s second law) การเร่งของรถยนต์สามารถเขียนได้ดังนี้

อนุพันธ์ความเร็ว/อนุพันธ์เวลา = (แรงพยายามโดยรวม – ความต้านทานโดยรวม) / ปัจจัยมวล´มวลรถยนต์

 

dV/dt = (SFt - SFtr)/dMv          (2.1)

 

กำหนดให้   V = ความเร็วของรถยนต์

                SFt = แรงพยายามดึงโดยรวมของรถยนต์

                SFtr = ความต้านทานโดยรวม

                Mv = มวลทั้งหมดของรถยนต์

                d = ปัจจัยของมวล

 

จากสมการ (2.1) แสดงให้เห็นว่า ความเร็ว และความเร่ง ขึ้นอยู่กับแรงพยายามลากดึง, ความต้านทาน และมวลของรถยนต์

 

 

2.2 ความต้านทานของรถยนต์

 

      ดังแสดงในรูป ความต้านทานของรถยนต์จะมีทิศตรงกันข้ามกับการเคลื่อนที่ของรถยนต์ รวมไปถึงการหมุนของล้อ ที่เรียกว่า แรงบิดความต้านทานการกลิ้ง (Rolling resistance torque) ทั้งล้อหน้า (Trf) และล้อหลัง (Trr)

 

รูปความต้านทานต่อการกลิ้ง

 

แรงฉุดจากอากาศพลศาสตร์ (Aerodynamic drag: Fw)

 

รูปอากาศพลศาสตร์ที่เกิดขึ้นกับรถจนเกิดแรงฉุด

 

และความต้านทานต่อการขึ้นทางชัน (จะมีมวล, ความโน้มถ่วงของโลก และมุมความเอียง เข้ามาเกี่ยวข้อง)

 

รูปความลาดชันที่มีผลต่อการฉุดรถให้หยุด

 

ความต้านทานทั้งหมดจะได้อธิบายเรียงลำดับในหัวข้อต่อ ๆ กันไป

 

 

ข้อคิดดี ๆ ที่นำมาฝาก

 

“คนอื่นช่วยเรา เราจะจำไว้ชั่วชีวิต
เราช่วยคนอื่น จงอย่าจำใส่ใจ”

ฮั่วหลัวเกิง

Share on Facebook
 
Google

WWW
http://www.thummech.com/
ฟังเพลงออนไลน์ คลิกเลย
 
Copyright © 2013-2015 Thummech All Rights Reserved. 
Powered by  ThaiWebPlus 
คนธรรมดามีความรู้คือคนฉลาด คนฉลาดมีความเข้าใจคือคนธรรมดา