Определение времени и пути разгона автомобиля

Ускорение при разгоне автомобиля

Для оценки динамики разгона автомобиля используют зависимость ускорения от скорости движения по передачам, а также значения пути и времени разгона в интервале скоростей.

График ускорения строится на основании имеющейся динамической характеристики автомобиля в соответствии с уравнением:

,  

Ускорение при разгоне рассчитывается для горизонтальной дороги с малым сопротивления движению при условии максимального использования мощности и отсутствия буксования. При расчете принимаем коэффициент сопротивления дороги «y» малого значения. (Например,y = 0,1…0,15).

Коэффициент учета вращающихся масс автомобиля, в обобщенном виде, позволяющий учесть инертность вращающихся масс двигателя и трансмиссии (дополнительные сопротивления разгону), подсчитывается в соответствии с уравнениями:

 

Коэффициент учёта вращающихся масс автомобиля : ▪ для одиночного автомобиля при его номинальной нагрузке (при γгп= 1) ; ▪ при изменении нагрузки (при γг и γп , где – масса автомобиля при номинальной нагрузке.  

 

Коэффициент учета вращающихся масс автомобиля, в детализированном виде, позволяющий учесть инертность вращающихся масс двигателя, трансмиссии и вращающихся колес (дополнительные сопротивления разгону), подсчитывается в соответствии с уравнениями

   

Коэффициент вращающихся масс трансмиссии

   

Коэффициент вращающихся масс колес

, где - сумма моментов инерции колес, ; - момент инерции колес управляемых (передних), – момент инерции задних колес, .  

z1 – количество ведомых колёс; z2 – количество ведущих колёс.

На последних двух передачах ускорение будет не заметным.

К расчету принимаем значения

   
   
   
   
   

Результаты вычислений ( ) занесены в таблицу 2.4.

Таблица 2.4 Ускорение при разгоне автомобиля.

Параметр Частота вращения коленчатого вала, ωе, с-1е=0.1nе)
№ передачи Передача первая V1, м/с              
j 1, м/с2              
1/j 1, м/с2              

 

№ передачи Передача вторая V2, м/с              
j 2, м/с2              
1/j 2, м/с2              

 

№ передачи Передача третья V3, м/с              
j 3, м/с2              
1/j 3, м/с2              

 

№ передачи Передача четвертая   V4, м/с              
j 4, м/с2              
1/j 4, м/с2              

 

 

№ передачи Передача пятая V5, м/с              
j 5, м/с2              
1/j 5, м/с2              

 

 

По данным таблицы 2.4 строятся графики ускорений, с определением масштабных коэффициентов по осям..

 

Время и путь разгона определяют «приемистось» автомобиля (быстроту нарастания скорости). Обычно кривые зависимостей времени и пути разгона строятся на одном графике. В момент переключения передач эти кривые имеют резкие перегибы.

Время разгона – это время, которое требуется автомобилю для разгона в некотором определенном интервале скоростей. Оно определяется с помощью графика ускорений следующим образом: на графике ускорений изображаются три выпуклых кривых, каждая из которых соответствует ускорению на определенной передаче (первой, второй, третьей).

График ускорений, в функции (j – V), разбивается на четыре участка (четыре интервала):

(1 участок) - от точки, соответствующей минимальной скорости до точки максимума ускорения на первой передаче;

(2 участок) - от точки максимума ускорения на первой передаче до точки максимума ускорения на второй передаче;

(3 участок) - от точки максимума ускорения на второй передаче до точки максимума ускорения на третьей передаче;

(4 участок) - от точки максимума ускорения на третьей передаче до точки, соответствующей максимальной скорости.

После этого каждый участок разбивается на одинаковые интервалы, для каждого из которых определяется среднее ускорение jСР (как среднее арифметическое между ускорениями в начале и в конце интервала). Время разгона (с) на каждом интервале разбиения определяется как отношение приращения скорости (км/ч) на этом интервале к среднему ускорению (м/с2):

Время разгона автомобиля и путь разгона обычно определяют графически в соответствии с уравнением:

  где V1 – начальная скорость разгона. V2 – конечная скорость разгона.  

Правя часть уравнения, представляет собой площадь под кривой 1/j в пределах скоростей V1… V2. Результаты вычислений (2.24) занесены в таблицу 2.5

Таблица 2.5 Время разгона автомобиля

Параметры Интервал скоростей, м/с
0 -        
Площадь под кривой в каждом интервале скоростей, мм2          
Суммарная площадь, мм2          
Время разгона, с          

По данным таблицы строится график величин обратных ускорений, с интервалами - V. Определяется масштабный коэффициент расчета диаграмм.

 

Путь разгона– S (м) определяется как сумма приращений пути в каждом интервале разбиения кривой в соответствии с уравнением:

  где t1 – время начала разгона, с; t2 – время окончания разгона, с.  

Результаты вычислений (2.25) занесены в таблицу 2.6.

 

Таблица 2.6 Путь разгона автомобиля

Параметры Интервал времени t, с.
0 -        
Площадь под кривой в каждом интервале скоростей, мм2.          
Суммарная площадь, мм2.          
Путь разгона, м          

Определяем масштабный коэффициент для расчета диаграмм