Какая сила разгоняет автомобиль когда водитель нажимает педаль газа

Обновлено: 30.06.2024

В этом разделе рассказывается о педали газа, как о самом возбуждающем устройстве автомобиля. Скорость манит всегда, но этот зов должен уравновешиваться опасностями реального мира - вроде заполненных машинами улиц или знаков, ограничивающих скорость движения. Скорее всего, когда вы освоите приемы, изложенные этой книге, цифры на спидометре будут вас волновать меньше: предметами вашего обожания станут идеальная траектория в повороте, точное торможение и меньшее время прохождения любимого маршрута.

Неправильное использование педали газа является причиной большинства неспровоцированных аварий. Ничего удивительного: если подержать педаль газа открытой всего несколько секунд, цифры на спидометре большинства современных автомобилей станут трехзначными: они способны разгоняться до 100 километров в час за 4-8 секунд, и заметьте - это автомобили, которые продаются в магазинах.

Подержите педаль газа открытой подольше, и скорость перевалит за 150 километров в час. Возможно, вы тоже знаете участок дороги, позволяющий положить стрелку тахометра в красную зону на высшей передаче, хотя большинство российских дорог для таких опытов не годится.

Давайте не будем питать иллюзий - любой малограмотный водитель, сумеет максимально нажать на педаль газа. Это происходит каждый день, пополняя списки жертв неспровоцированных аварий, вызванных превышением скорости. Об этом говорят черные полосы на асфальте, начинающиеся прямо перед поворотом и упирающиеся в отбойник или дерево на обочине.

От включения к включению.

Обращайтесь с газом аккуратно. Плавно открывайте его. Прикрывайте его потихоньку. Медленно переходите от отрытого к закрытому газу. Всегда помните о том, что когда вы резко отпускаете педаль газа, автомобиль присаживается на переднюю ось, а когда резко нажимаете на педаль газа - он присаживается назад.

Почему большинство водителей неправильно пользуются педалью газа? Ответ кроется не только в отсутствии знаний, но и в психологии человека. Как только вы закроете газ, вы рефлекторно передвинете ногу в направлении педали тормоза. Тут-то и начинаются вещи пострашнее, чем приближающийся поворот или перекресток.

Когда вы слишком резко нажмете на тормоз, скорее всего, это приведет к блокировке колес. Вы, естественно, испугаетесь и нажмете на педаль тормоза еще сильнее. В результате ваш тормозной путь возрастет, часто с последствиями.

Итак, возвращаясь к истокам проблемы: старайтесь закрывать газ мягко и контролируемо, потому что это успокоит ваши нервы, даст возможность лучше почувствовать усилие, которое вы прикладываете к педалям. Закройте газ резко на низких оборотах и ничего страшного не произойдет. Сделайте ту же ошибку у ограничителя оборотов, и ваши колеса сорвутся в скольжение. Учитесь при любых обстоятельствах плавно, мягко и обдуманно пользоваться педалью газа - именно в ней спрятана ваша судьба.

Не отжигайте.

Агрессивный стиль вождения делает поездки по улицам опасными. Относитесь к педали газа уважительно, старайтесь нажимать на нее только плавными, мягкими движениями. Получая меньшие нагрузки при плавном движении автомобиля, ваш мозг лучше сможет воспринимать истинную скорость входа в поворот или оценить тормозной путь, потому что теперь ему не надо отвлекаться на панику. Ваш мозг может подумать о таких важных вещах, как скорость прохождения поворота, угол поворота, скорость вращения рулевого колеса, траектория.

Тренировка: делайте это медленно.

Довольно непросто научиться плавно обращаться с педалью газа, когда это необходимо, поэтому не рекомендую начинать с тренировок на большой скорости. Начните с малого - с первой передачи. Найдите пустую парковку или заброшенную дорогу и начинайте ускоряться и замедляться на разных оборотах. Поначалу нажимайте на педаль газа медленно, очень плавно, попеременно открывая и закрывая газ. Сконцентрируйтесь на движении правой ноги, оттачивайте ловкость в обращении с педалью. Когда у вас начнет получаться, увеличьте обороты и постарайтесь работать с газом так же плавно, но уже побыстрее. Найдите предел, когда вы можете максимально быстро закрывать и открывать газ, сохраняя плавность. Этот прием нужно особенно настойчиво тренировать тем, кто участвует в соревнованиях, потому что в условиях соперничества все действия инстинктивно становятся агрессивными. Применяйте этот прием при вождении автомобиля, карта, мотоцикла - всего, что имеет дроссель. Обратите внимание, как вы нажимаете педаль газа в машине. Заведи те привычку никогда не делать этого слишком резко. Вам обязательно нужно научиться плавной работе с газом, потому что иначе, когда вы начнете ездить быстрее, на грани возможностей вашего автомобиля любое резкое обращение с педалью газа, может закончиться трагически.

Прикрыт, но не закрыт - помните о ровном газе.

Тут главное - не перестараться. Любая неправильная работа с педалью газа грозит двумя неприятностями. Во-первых, мы знаем, что на дуге поворота при нажатии на педаль газа автомобиль стремится распрямить траекторию движения, поэтому можно промахнуться мимо апекса. Во-вторых, на переднеприводном и полноприводном автомобилях сброс газа может привести к заносу задней оси автомобиля (избыточной поворачиваемости). Ровный газ стабилизирует автомобиль, немного разгружая переднюю ось, слегка загружая заднюю, что дает водителю восхитительное чувство устойчивости. Запомните, цель ровного газа не ускорение, а стабилизация автомобиля в повороте.

Главное преимущество плавной работы газом - возросшая скорость, не больше и не меньше. Если автомобиль не раскачивается и не рыскает, спортсмен может спокойно думать о выборе передачи, скорости входа в поворот, сцеплении шин с дорогой и траектории. На самом деле, оценить сцепление с дорогой гораздо проще, если подвески ведут себя стабильно, а не сжимаются и разжимаются все время. Чем более плавно вы работаете с педалью газа, тем быстрее и комфортнее будете ездить.

Шины автомобиля и 100 единиц сцепления.

На какие сцепные свойства своих шин можно рассчитывать? Этот вопрос не имеет простого и однозначного ответа. Однако ответ всегда зависит от множества конкретных условий, именно это и развивает ваш интеллект при вождении автомобиля.

Хорошие гоночные шины цепляются за дорогу на 100 единиц. Жесткие шины, рассчитанные на большие пробеги, имеют те же 100 единиц. Самое главное - вы можете рассчитывать только на 100 единиц, больше просто не бывает.

Рассмотрим заднюю шину, заднеприводного автомобиля. Она расходует свои 100 единиц на обеспечение тяги и на уравновешивание центробежной силы. Если угол поворота рулевого колеса равен нулю, все 100 единиц идут на тягу, но как только автомобиль направлен в поворот, задним шинам придется отдать часть единиц на сопротивление центробежной силе. Если повернуть рулевое колесо до упора, почти все единицы пойдут на поворот и лишь немного останется на разгон. Если водитель повернет рулевое колесо в поворот так, что его автомобилю потребуется 97 единиц сцепления шин на борьбу с центробежной силой, а потом ускорится так, что ему понадобится еще 5 единиц на тягу, то это может привести либо к сравнительно безобидному сносу (недостаточной поворачи-ваемости), либо к заносу. Если резко нажать на педаль газа, ведущие колеса перегрузятся почти наверняка. Если же добавлять газ плавно, можно подобраться к 100 единицам вплотную и делать это абсолютно уверенно и предсказуемо в каждом повороте. Плавная работа правой ногой помогает выигрывать соревнования и безопаснее ездить по улицам. Обе цели стоят того, чтобы за них побороться.

Перебрать единицы можно многими способами. Мы рассмотрели ситуацию с автомобилем, который начинает ускоряться на дуге поворота. Ситуация может быть другой, но результат один - вы запрашиваете сцепления больше, чем есть у шины, поэтому она начинает скользить. Движение автомобиля на большой скорости в управляемом заносе - зрелище не для слабонервных, особенно если за рулем новичок. Он хочет ехать быстро и думает, что это означает больше газа. Он ошибается. А все потому, что не очень хорошо представляет себе возможности своего автомобиля. Итак, не важно, ускоряетесь ли вы или замедляетесь - от перемены мест слагаемых сумма не меняется. Как только требуемые единицы сцепления зашкаливают за 100, шина начинает скользить.

После того как вы вошли в поворот, нужно переходить от закрытого к ровному газу. Представьте себе легкое нажатие на педаль газа. Представьте лишь слегка натянувшийся трос газа. Представьте заслонку, открывшуюся на долю миллиметра. Представьте лишний миллиграмм топлива в цилиндрах двигателя. Представили? Это и есть тот самый ровный газ, который лучшие гонщики тренируют всю жизнь, это очень важное понятие.

Но в какой-то момент автомобиль нужно выводить из поворота. По мере того как уменьшается угол поворота передних колес, все больше единиц становится доступными для тяги. Вы можете плавно и равномерно добавлять газ по мере распрямления рулевого колеса. Вот вам и ответ на вопрос, когда можно ускоряться - как только вы видите выход из поворота и имеете возможность уменьшать угол поворота рулевого колеса. Представьте себе, что ступня вашей правой ноги соединена струной с пятном контакта заднего колеса. Когда автомобиль едет с максимальным углом поворота передних колес, вы не можете осуществить нажатие на педаль газа. Но как только начинаете распрямлять рулевое колесо, струна провисает и вы уже можете потихоньку добавлять газ. Именно так нужно разменивать "угловые" единицы на единицы тяги.

Главное - не открыть газ слишком рано. Автомобиль должен войти в поворот до того, как вы начнете нажимать на педаль газа. Яркий симптом слишком раннего открытия газа - широкое прохождение медленных поворотов: водитель нетерпеливо добавляет газ, передняя подвеска распрямляется и автомобиль увеличивает радиус. Итак, держите газ закрытым, пока автомобиль не повернет, и только потом переходите к ровному газу.

100 единиц под дождем.

Дождь, песок, разметка уменьшают не количество единиц, а величину единицы. Вы по-прежнему распределяете 100 единиц на борьбу с центробежной силой и на обеспечение тяги, только теперь сами единицы меньше, чем на сухом асфальте. Уменьшение сцепных свойств поверхности означает, что теперь предела можно достичь на меньшем газу и при меньшем угле поворота передних колес, однако вы по-прежнему должны уважительно относиться к их комбинации. При дожде правая нога должна быть еще медленнее и еще более плавным – руление.

Тренируйте правую ногу.

Когда в следующий раз поедете на автомобиле, попытайтесь закрывать газ максимально медленно. Обеспечьте себе достаточное время и дистанцию и полностью сфокусируйтесь на медленном отпускании педали газа. Обратите внимание, насколько быстро двигается правая нога. Постарайтесь закрывать газ мягко и сосредоточьтесь на мягком переходе к торможению.

При езде по автостраде попробуйте сбрасывать газ на разных оборотах. Обратите внимание, насколько труднее достичь плавности на высоких оборотах. При высшей передаче и небольших оборотах сбросить газ нетрудно, но попробуйте замедлиться с той же скорости на третьей передаче!

Перегазовка.

Перегазовка используется для более мягкого переключения передач, вниз и даже вверх. Перегазовка происходит, когда сцепление выжато и передача переключена.

В этот момент двигатель отсоединен от трансмиссии и может легко раскрутиться. Благодаря перегазовке он не выходит на обороты холостого хода во время переключения.

Перегазовка требует практики, зато вы не только станете мягче переключать передачи, но и продлите жизнь сцеплению. Каждое переключение вниз желательно сопровождать перегазовкой, это касается и автомобиля, и мотоцикла. Помимо того, что перегазовка бережет сцепление и сделает поездку более комфортабельной для пассажиров.

Уроки гоночной трассы.

Сцепные свойства шин меняются во время гонки.

Раннее и плавное прибавление газа.

Гонщик, который начинает добавлять газ в каждом повороте на 10 сантиметров раньше соперника, на эти же сантиметры увеличивает длину прямой следующей за поворотом. Ранний газ означает большее ускорение, и такой гонщик показывает при замерах максимальную скорость на прямой. Однако наиболее показательной является скорость сразу после апекса.

Относительно безболезненная тренировка.

Профессиональные пилоты постоянно ищут возможности совершенствовать навык управления газом. Большим подспорьем в этом являются зимние соревнования. Несколько часов, проведенные на льду, - что может быть лучше? Вдобавок это помогает научиться лучше почувствовать педаль газа, что полезно, особенно спортсменам, участвующим в кольцевых гонках.

Не переборщи с газом.

На кольцевых соревнованиях постоянно слышны жалобы гонщиков на плохое сцепление с асфальтом в том или ином повороте. Причем всегда жалуются медленные гонщики. Почему? Все очень просто - такой гонщик подходит к повороту медленнее, чем мог бы, осознает это и добавляет газ. Поскольку он делает это в повороте (используя, к примеру, 80 единиц в качестве "угловых") и добавляет газ слишком резко (затребовав, допустим, 25 единиц на тягу), он просто ггревышает предел сцепления задних колес. Быстрые гонщики мягче добавляют газ, плавно доводя количество очков до 100.

Перегазовка и еще раз перегазовка.

Гонщики, автомобили которых не имеют проскальзывающего сцепления, постоянно тренируют перегазовку, потому что не могут позволить себе заблокировать ведущие колеса перед поворотом. У тех, кто ездит по улицам, цена ошибки еще выше. Поэтому тренируйте перегазовку до тех пор, пока она не войдет в привычку, а привычка не станет рефлексом.

2017-12-15
Как направлена сила трения, действующая на ведущие колеса автомобиля, при разгоне (а), торможении (б), повороте (в)? Равна ли эта сила своему максимальному значению $\mu N$ ($\mu$ - коэффициент трения, $N$ - сила реакции полотна дороги), и если да, то в каких ситуациях? А в каких ситуациях нет? Хорошо это, или плохо, если сила трения достигает своего максимального значения? Почему? Какой автомобиль может развивать на дороге большую мощность - передне- или заднеприводный - при одинаковой мощности мотора и почему? Считать, что масса автомобиля распределена равномерно, и его центр тяжести находится посередине.

Обсудим сначала вопрос о роли силы трения в движении машины. Представим себе, что водитель машины, стоящей на гладком-гладком льду (сила трения между колесами и льдом отсутствует), нажимает на педаль газа. Что будет происходить? Ясно, что машина ехать не будет: колеса будут вращаться, но будут пробуксовывать относительно льда - ведь трения-то нет. Причем это будет происходить независимо от мощности двигателя. А это значит, что для того, чтобы мощность двигателя использовать, нужно трение - без него машина не поедет.

Что же происходит, когда сила трения есть. Пусть сначала она очень маленькая, а водитель стоящей машины снова нажимает на педаль газа? Колеса (речь сейчас идет о ведущих колесах автомобиля, допустим это передние колеса) проскальзывают относительно поверхности (трение - маленькое), вращаясь так, как показано на рисунке, но при этом возникает сила трения, действующая со стороны дороги на колеса, направленная вперед по ходу движения машины. Она и толкает машину вперед.

Итак, если машина едет равномерно, то колеса не скользят по дороге, а катятся по ней так, что нижняя точка колеса покоится (а не проскальзывает) относительно дороги. Как в этом случае направлена сила трения? Сказать, что противоположно скорости машины - неверно, ведь говоря так про силу трения, подразумевают случай скольжения тела относительно поверхности, а сейчас у нас скольжения колес относительно дороги нет. Сила трения в этом случае может быть направлена как угодно, и мы сами определяем ее направление. И вот как это происходит.

Представим себе, что нет никаких препятствующих движению машины факторов. Тогда машина движется по инерции, колеса вращаются по инерции, причем угловая скорость вращения колес связана со скоростью движения машины. Установим эту связь. Пусть колесо движется со скоростью $v$ и вращается так, что нижняя точка колеса не проскальзывает относительно дороги. Перейдем в систему отсчета, связанную с центром колеса. В ней колесо как целое не движется, а только вращается, а земля движется назад со скоростью $v$. Но поскольку колесо не проскальзывает относительно земли, то его нижняя точка имеет такую же скорость как земля. А значит, и все точки поверхности колеса вращаются относительно центра со скоростью $v$ и, следовательно, имеют угловую скорость $\omega = v / R$, где R - радиус колеса. Переходя теперь назад в систему отсчета, связанную с землей, заключаем, что при отсутствии проскальзывания между нижней точкой колеса и дорогой угловая скорость колеса $\omega = v / R$, а все точки поверхности имеют разные скорости относительно земли: например, нижняя точка - нулевую, верхняя $2v$ и т. д.

А пусть водитель при таком движении машины нажимает на педаль газа. Он заставляет колесо вращаться быстрее, чем нужно при данной скорости машины. Колесо стремится проскользнуть назад, возникает сила трения, направленная вперед, которая и разгоняет машину (машина как бы отталкивается от шероховатостей дороги, используя силу трения). Если водитель нажимает на педаль тормоза, колесо стремится вращаться медленнее, чем нужно при данной скорости машины. Возникает сила трения, направленная назад, которая тормозит машину. Если водитель поворачивает колеса машины, возникает сила трения, направленная в сторону поворота, которая машину поворачивает. Таким образом, управление машиной - разгоном, торможением, поворотом - основано на правильном использовании силы трения, причем, конечно, подавляющее большинство водителей об этом даже не догадываются.

Разгоняет автомобиль сила трения, действующая на ведущие колеса, а она не может превышать значения $\mu N$ ($N$ - сила реакции). Поэтому чем больше сила реакции, тем больших значений может достигнуть разгоняющая сила трения (а нажатие на педаль газа в ситуации, когда сила трения достигла максимума, приведет только к проскальзыванию и к заносу, но не к увеличению мощности, которую развивает двигатель). Найдем силы реакции для задних и передних колес машины. Силы, действующие на машину при разгоне, показаны на рисунках (на правом - для заднеприводной, на левом - для переднеприводной). На машину действуют: сила тяжести, силы реакции и сила трения. Поскольку машина движется поступательно, сумма моментов всех сил относительно ее центра тяжести равна нулю. Поэтому, если центр тяжести машины находится точно посередине машины, расстояние между задними и передними колесами $l$, а высота центра тяжести над дорогой $h$, условие равенства нулю суммы моментов относительно центра тяжести дает (при условии, что машина движется, развивая максимальную мощность на максимуме силы трения):

$N_ \frac = N_ \frac + F_ h = N_ \frac + \mu N_ h$, (1)

$N_ \frac = N_ \frac + F_ h = N_ \frac + \mu N_h$, (2)

где $\mu$ - коэффициент трения. Учитывая, что и в том и в другом случае $N_ + N_ = mg$, из (1) найдем силу реакции для передних колес в случае переднеприводного автомобиля

и из (2) силу реакции задних колес в случае заднего привода

(здесь (пп) и (зп) - передний и задний привод). Отсюда находим отношение сил трения, разгоняющих передне- и заднеприводную машину, и, следовательно, отношение мощностей, которые может развивать на дороге их двигатель

3 Смотреть ответы Добавь ответ +10 баллов

Ответы 3

Сила сцепления ведущего колеса и дорожного покрытия направлена по движению автомобиля и разгоняет его. При торможении сила трения заблокированного тормозом колеса о дорожное покрытие направлена против движения автомобиля и тормозит его.

Вопрос по физике:

какая сила разгоняет автомобиль, когда водитель нажимает педаль газа?

Трудности с пониманием предмета? Готовишься к экзаменам, ОГЭ или ЕГЭ?

Воспользуйся формой подбора репетитора и занимайся онлайн. Пробный урок - бесплатно!

04.03.2015 01:13
Физика
remove_red_eye 12765
thumb_up 43

Ответы и объяснения 1

Знаете ответ? Поделитесь им!

Как написать хороший ответ?

Чтобы добавить хороший ответ необходимо:

Отвечать достоверно на те вопросы, на которые знаете правильный ответ;
Писать подробно, чтобы ответ был исчерпывающий и не побуждал на дополнительные вопросы к нему;
Писать без грамматических, орфографических и пунктуационных ошибок.

Этого делать не стоит:

Есть сомнения?

Не нашли подходящего ответа на вопрос или ответ отсутствует? Воспользуйтесь поиском по сайту, чтобы найти все ответы на похожие вопросы в разделе Физика.

Трудности с домашними заданиями? Не стесняйтесь попросить о помощи - смело задавайте вопросы!

Физика — область естествознания: естественная наука о простейших и вместе с тем наиболее общих законах природы, о материи, её структуре и движении.

Вниманию водителей: в России появилась новая схема мошенничества с ОСАГО. Как вычислить?

Открыв дверь в автомобиле вы рискуете остаться без выплат по ОСАГО: кто виноват и что делать?

В России продают самые дорогие кроссоверы: сколько стоят за границей те же машины, что и у нас?

Совершенно новый пикап ГАЗ-1 2022-2023 раскрыт незадолго до дебюта: он мог бы быть доступнее УАЗ

Toyota выводит на рынок новый кросс всего за 1,5 млн рублей: названо оснащение Frontlander 2022

Renault Sandero 2022 неожиданно покидает рынок: объясняем причины такого решения

Слишком много недостатков, чтобы тратить деньги: не покупайте Chevrolet Cobalt в России. Это подтверждают его владельцы

Многим автомобилистам приходилось замечать такое стечение обстоятельств, как трудности с набором скорости во время нажатия педали газа в пол. Чаще всего подобное явление встречается на подержанных машинах и считается следствием наличия определенного рода проблем с транспортным средством. В данном случае автомобиль может начинать набирать скорость с задержкой или вовсе делать это неохотно. Если машина вовсе отказывается ускоряться, когда педаль газа выжата в пол, то следует немедленно обратиться в сервисный центр.

Не исключена вероятность, что у автомобиля имеются серьезные проблемы с двигателем или трансмиссией. Как правило, при таких обстоятельствах машина будет подавать своему владельцу дополнительные сигналы. К примеру, во время нажатия на педаль газа может раздаваться металлический шелест или выбрасываться топливо из выхлопной трубы. В любом случае точную неисправность сможет диагностировать специалист после соответствующей полноценной проверки транспортного средства на предмет поломок.

Существенно чаще автомобилистам приходится сталкиваться с такой проблемой, как кратковременный провал в момент нажатия на педаль газа. В данном случае речь идет про явление, когда машина начинает набирать скорость с небольшой задержкой, после того как водитель подает соответствующую команду. При таких обстоятельствах нужно в первую очередь обратить внимание на модель, про которую идет речь. В некоторых случаях подобное явление указывает на проблемы с топливной системой. Не исключено, что засорился фильтр.

Еще одна проблема, которая может проявляться таким образом — это забитые форсунки. В ситуации, когда сопла загрязнены, топливо начинает впрыскиваться в камеру сгорания не сразу, как водитель нажимает на педаль газа, а с небольшой задержкой, как только будет увеличено давление. При таких обстоятельствах достаточно лишь прочистить форсунки или заменить данные элементы, если они уже успели исчерпать весь свой ресурс. Отдать предпочтение в данном случае лучше изделиям от проверенных брендов, к примеру, марки Bosch.

Если же форсунки еще не успели исчерпать свой ресурс и попросту требуется их промывка, демонтировать элементы вовсе не обязательно, так как все необходимое можно сделать непосредственно на работающем двигателе. Для этого нужно использовать специальное средство, предназначенное для прочистки. Подобное вещество можно приобрести в любом магазине автозапчастей. Перед тем, как приступить к работе, следует полноценным образом изучить инструкцию на упаковке.

Также нужно упомянуть о том, что проблема может скрываться не в технической части, а совсем в другом месте, а именно в электрике автомобиля. Как показывает практика, многие современные автомобили оборудованы не классической педалью газа с выходящим тросом, который напрямую воздействует на подачу горючего, а электронной. Она подает команду на блок управления двигателем, после чего она поступает в топливную систему. Если в цепи присутствуют повреждения или плохой контакт, то все команды будут передаваться с характерной задержкой.

Таким образом, автомобиль всегда будет реагировать на нажатие педали газа с небольшой задержкой. Лечится подобный недуг полноценным восстановлением цепи. Здесь придется проверить на работоспособность все провода, рабочие элементы, а также предохранители. На практике, как только будет устранена неисправность, автомобиль сразу же начнет вести себя совершенно иначе. На исправной машине через педаль газа электронного типа команда подается мгновенно и не наблюдаются какие-либо промедления. Последнее, на что нужно обратить внимание — это дроссельная заслонка. Не исключено, что она срабатывает с запозданием по причине образования загрязнений.

Читайте также: