Время и путь разгона автомобиля.

Время равномерного движения автомобиля обычно невелико по сравнению с общим временем его работы. Так, например, при эксплуатации в городах автомобили движутся равномерно всего лишь 15–25% времени. От 30 до 45% времени приходится на ускоренное движение и 30-40% на движение накатом и торможением. Оценочными параметрами динамичности автомобиля при разгоне являются путь и время разгона.

Теоретически эти параметры при проектировании автомобиля находятся по следующей методике:

Вначале, используя уравнение движения, рассчитывают ускорение движения, рассчитывают ускорение автомобиля на каждой передаче, а затем посредством численного интегрирования зависимостей j_a=f(V_a) определяют значения времени и пути. При этом расчет проводят при движении автомобиля по горизонтальной дороге (i=0) с твердым покрытием хорошего качества при работе двигателя с полной подачей топлива. Тогда ускорение автомобиля можно найти, решая равенство , относительно j => .

Наметив на графике динамической характеристики пять-шесть значений скорости, находят соответствующие им значения динамического фактора Д для каждой передачи, а затем по формуле определяют ускорение j_a.

Коэффициент d_вр подсчитывают по формуле . По полученным значениям строят график ускорений от скорости для различных передач (рисунок №5).

Для определения пути и времени разгона кривую ускорений на каждой передаче разбивают на интервалы и считают, что в каждом интервале скоростей автомобиль разгоняется с постоянным ускорением j_ср=0,5(j₁ +j₂),

где j₁ и j₂ – ускорение соответственно в начале и конце интервала скоростей, м/с².

Для повышения точности расчета, интервал скоростей берут равным 0,5-1 м/с на первой передаче, 2-3 м/с на промежуточных и 3-5 м/с на высшей. При изменении скорости от V₁ до V₂ среднее ускорение . Следовательно, время разгона в том же интервале скоростей , …

Общее время разгона от минимальной устойчивой скорости V_min до конечной t=Dt₁+Dt₂+…+Dt_n.you make me love you

По значениям t, определенным для различных скоростей, строят кривую времени разгона как на какой-либо одной передаче, так и при движении с переходом от любой низшей передачи к любой высшей. В последнем случае необходимо знать, при каких скоростях происходит переключение с более низкой передачи на более высокую. В реальных условиях момент перехода определяется водителем и может быть различным. Время разгона получается минимальным, если переключение передач происходит при скоростях, соответствующих пересечению кривых j_a=f(V_a). Если при наличии ограничителя (регулятора) в пределах ограничиваемых им частот вращения, такое переключение невозможно, то переключение должно происходить при скоростях, соответствующих номинальным частотам вращения. При отсутствии регулятора, расчет времени разгона проводят до скорости Va=0,95Va_max, а при наличии до скорости, соответствующей началу работы регулятора. В момент переключения передач происходит разрыв потока мощности от двигателя к ведущим колесам, в результате чего в течение некоторого времени происходит замедление скорости движения за счет действия на АТС сил сопротивления. Время t_n переключения передач зависит от конструктивных особенностей автомобиля и от квалификации водителя. Принимаем t_п =0.5 сек.

Величину DVn уменьшения скорости автомобиля во время переключения передач можно определить по формуле полученной путем решения уравнения движения накатом DV_n=-9,3ψ·t_n.

При расчете пути S разгона считают, что в каждом интервале скоростей автомобиль движется равномерно со средней скоростью V_ср=0,5+V₁+V₂. Приращение пути в каждом интервале скоростей .

Складывая полученные значения DS_i, получают суммарный путь разгона S_р, начиная с той же скорости, с которой рассчитывали время разгона. Путь S_п пройденный автомобилем за время переключения передач, определяют по формуле ,

где Vn – средняя скорость автомобиля за время переключения передач, м/с;

Vн – начальная скорость при переключении передач, м/с.

Определив время t_р, необходимое для разгона АТС от некоторой скорости, принятой за начальную, до нескольких различных скоростей, и путь, проходимый за это время, можно построить график зависимостей t_р=f(V_а) и S_p=f(V_a), показанные на рисунке №6.

Расчеты по определению значений представлены в таблице1.

 

Таблица1- Определение значений для постройки графиков.

№ пер.	V1, м/с	V2, м/с	DVаi, м/с	Vср, м/с	j1, м/с^2	j2, м/с^2	jср,м/с^2	Dti, с	t, с	DSi, м	S, м
I	2,67	5,07	2,4	3,87	1,57	1,67	1,62	1,48	1,48	5,73	5,73
5,07	7,47	2,4	6,27	1,67	1,68	1,68	1,43	2,91	8,98	14,72
1,47	9,88	2,41	8,68	1,68	1,59	1,64	1,47	4,39	12,79	27,5
9,88	13,35	3,47	11,62	1,59	1,29	1,44	2,41	6,8	27,99	55,49
13,35	14,68	1,33	14,02	1,29	1,12	1,21	1,1	7,9	15,47	70,96
II	14,62	19,6	4,98	17,11	1,045	0,915	0,98	5,082	8,4	86,95	78,32
19,6	22,5	2,9	21,05	0,915	0,755	0,835	3,473	13,48	73,1	165,27
22,5	24,5	2,0	23,5	0,755	0,62	0,688	2,907	16,95	68,31	238,37
24,5	27,23	2,73	25,86	0,62	0,47	0,545	5,009	19,86	129,53	306,68
								24,87		436,21
III	27,15		2,85	28,57	0,395	0,295	0,345	8,26	25,37	235,98	450.05
	32,5	2,5	31,25	0,295	0,2	0,248	10,08	33,63	315,00	686.03
32,5	34,5	2,0	33,5	0,2	0,1	0,15	13,33	44,43	446,55	1001.03
								57,76		1447,58

 

, ,

Как видно из таблицы, для достижения максимальной скорости V_max=34,5 м/с минимальное время разгона составит 57,76 сек, а путь составит 1447,58 м.

Согласно с общими техническими требованиями путь разгона до Vmax не должен превышать 2500м и время разгона 150 с. Из расчета мы можем видеть, что время и путь разгона соответствуют нормам.