Оценочные показатели 1.Динамическая характеристика автомобиля 2.Тягово-скоростные свойства автопоезда 3.Разгон автомобиля Тягово-скоростными свойствами. - презентация

1 Оценочные показатели 1. Динамическая характеристика автомобиля 2.Тягово-скоростные свойства автопоезда 3. Разгон автомобиля Тягово-скоростными свойствами автомобиля называют совокупность свойств, которые определяют диапазоны изменения скоростей движения и предельные интенсивности разгона автомобиля при его работе на тяговом режиме в различных дорожных условиях. Тяговым называют режим, при котором энергия передается от двигателя к ведущим колесам. Выполняя транспортную работу, водитель выбирает скорость движения исходя из эксплуатационных условий. Этот выбор ограничен диапазоном скоростей от максимальной, определяемой максимальной мощностью двигателя или сцеплением ведущих колес с дорогой, до минимальной по условиям устойчивой работы двигателя. Чем тяжелее дорожные условия, тем уже этот диапазон и меньше возможные ускорения. В некоторых условиях может быть выбрано единственное значение скорости. Такие дорожные условия являются предельными для данного автомобиля по его тягово- скоростным свойствам. Лекция 7. ТЯГОВО-СКОРОСТНЫЕ СВОЙСТВА АВТОМОБИЛЯ

2 1. Оценочные показатели Тягово-скоростные свойства автомобиля оценивают системой показателей. Каждый показатель количественно оценивает определенное свойство в регламентируемых условиях движения, а их совокупность технический уровень автомобиля в сравнении с лучшими мировыми образцами, а также возможность и целесообразность его использования в данных эксплуатационных условиях. Часть показателей тягово-скоростных свойств нормируется стандартами [12, 13], устанавливающими их предельные значения. Остальные показатели должны быть не ниже среднестатистических, полученных на основе анализа репрезентативной выборки показателей лучших отечественных и зарубежных аналогов. Следует отметить, что в зависимости от решаемой задачи (конструкторской, исследовательской, эксплуатационной) применяют различный набор оценочных показателей. При выборе автомобиля для заданного целевого назначения обычно принимают во внимание следующие показатели: 1. максимальная скорость v max ; 2. условная максимальная скорость v y max ; 3. время разгона на участке пути 400 м tm;

3 4. время разгона на участке пути 1000 м /1000; 5. время разгона до заданной скорости t v ; 6. время разгона на передаче, обеспечивающей максимальную скорость ввп; 7. установившаяся скорость на затяжных подъемах v yст ; 8. максимальный динамический фактор на высшей передаче D Bmax и соответствующая ему критическая скорость v кр.в. 9. максимальный динамический фактор на низшей передаче D Hmax и соответствующая ему критическая скорость v кр н ; 10. динамический фактор при максимальной скорости D v ; максимальный преодолеваемый уклон Нmaх. Показатели определяют в процессе испытаний автомобиля или посредством моделирования его движения при помощи ЭВМ. Испытания делятся на дорожные и стендовые. Дорожные испытания проводятся на горизонтальном участке дороги с твердым и ровным покрытием в сухую погоду. Продольный уклон дороги должен быть не более 0,5 % на участке длиной не более 50 м, поперечный не более 3 %. Температура воздуха должна быть °С, скорость ветра не более 3 м/с, атмосферное давление не ниже 91 к Па, относительная влажность воздуха не выше 95 %.

4 Плотность воздуха р 1 не должна отличаться более чем на 7,5 % от плотности ρ 0 = 1,189 кг/м 3 (при нормальных атмосферных условиях, соответствующих давлению P 0 = 100 к Па и температуре Т 0 = 293 К (20 0 С)). Плотность воздуха при испытаниях вычисляют по следующей формуле: где Р 1 ;Т 1 атмосферное давление и температура воздуха при проведении испытаний. Заезды осуществляются в двух направлениях. Количество повторных заездов для каждого вида испытаний установлено стандартом [13]. Автомобили с полной массой свыше 3,5 т должны иметь полную нагрузку, до 3,5 т половинную нагрузку, но не менее 180 кг. Перед началом испытаний механизмы автомобиля должны иметь нормальные температурные режимы, что обеспечивается пробегом не менее 50 км при скорости движения не ниже 2/3 v max. В процессе испытаний регистрируют скорость, ускорение и время прохождения мерных участков. Способы измерения и обработки информации о параметрах процесса движения автомобиля при испытаниях зависят от применяемой аппаратуры.

5 Средства измерения должны быть компактными, простыми в установке и использовании, вибростойкими, обеспечивать необходимую точность измерений при температуре воздуха ±40 °С на всех режимах движения. Установка их на автомобиль не должна влиять на сопротивление движению. Современная аппаратура основана на применении микропроцессорной техники и позволяет полностью автоматизировать процесс испытаний. Стендовые испытания проводятся на специальных стендах, имитирующих «бегущую дорогу». Автомобиль при этом неподвижен, а его ведущие колеса взаимодействуют с вращающимися беговыми барабанами или стальными лентами, покрытыми абразивом. Имитацию сопротивления движению автомобиля обеспечивают тормозные электрические генераторы, снабженные динамометрическими муфтами для измерения моментов сопротивления вращению ведущих колес автомобиля. Стенды позволяют значительно упростить процесс проведения испытаний, стабилизировать получаемые результаты, проводить испытания в любое время года, использовать сложную аппаратуру с автоматической обработкой результатов.

6 Математическое моделирование позволяет заменить натурный эксперимент вычислительным и значительно сократить материальные и временные затраты. При моделировании целесообразно использовать стандартное программное обеспечение (например, MathCAD, MatLab и др.) Основу математической модели составляет уравнение (6.51) в совокупности с уравнением Интегрирование этих уравнений позволяет определить изменения ускорения а, скорости v и перемещения s автомобиля во времени на различных передачах и найти искомые показатели тягово- скоростных свойств. Рассмотрим условия получения оценочных показателей тягово- скоростных свойств автомобиля. Максимальная скорость v max. Для грузовых автомобилей значение v max нормируется стандартом [12] и зависит от типа и назначения автомобиля: для одиночных автомобилей полной массой m а -3,5 т не менее 95 км/ч; автопоездов не менее 100 км/ч.

7 Для легковых автомобилей v max зависит от класса и по статистическим данным составляет: для особо малого класса до 140 км/ч; малого класса до 170 км/ч; среднего и большого до 220 км/ч. Значение v max определяют при полной подаче топлива на передаче (высшей или предшествующей), обеспечивающей достижение наибольшей устойчивой скорости движения, которая устанавливается до въезда на измерительный участок. Условная максимальная скорость v y max это средняя скорость на последних 400 м мерного участка дороги в 2000 м при разгоне автомобиля с места с полной подачей топлива. Разгон начинается с передачи, предназначенной для трогания с места. При наличии делителя в коробке передач переключение ступеней производят согласно рекомендациям завода-изготовителя, а при их отсутствии используют верхний ряд передач. Переключение передач должно осуществляться при номинальной частоте вращения коленчатого вала двигателя. Время разгона на участках пути 400 и 1000 м фиксируют при разгоне в тех же условиях, в которых определяется v y max. Время разгона до заданной скорости t v. Условия проведения испытаний те же, что и для предыдущих показателей. Заданная скорость разгона v 3 зависит от типа автомобиля [12]:

8 Для автомобилей всех типов полной массой до 3,5 т v 3 = 100 км/ч; для грузовых автомобилей, автобусов (кроме городских) полной массой свыше 3,5 т и автопоездов v 3 = 80 км/ч; для городских автобусов v 3 = 60 км/ч. Время разгона на передаче, обеспечивающей максимальную скорость, t вn. Вначале добиваются движения с постоянной скоростью, соответствующей критической скорости v кр.в. Затем резко и полно нажимают на педаль акселератора и одновременно включают секундомер. Разгон производят до скорости v = 0,9 v max при полной подаче топлива и замеряют время разгона tm. Установившаяся скорость на затяжных подъемах v уст определяется при заданных значениях уклонов на участках дороги определенной длины. Значение куст оказывает влияние на среднюю скорость автомобиля и транспортного потока в целом. Для автопоездов с полной нагрузкой параметры затяжного подъема регламентированы стандартом [13]: автопоезд должен иметь скорость v уст 30 км/ч на участке дороги протяженностью не менее 3 км с уклоном h=0,03(3%) Показатели определяются по динамической характеристике автомобиля. Значения h max нормированы стандартами [12,13]. Для грузовых автомобилей с полной нагрузкой h max 0,25, для автопоездов h max 0,18.

9 При подборе автомобиля для работы с прицепом оценивается возможность обеспечить необходимую силу тяги на крюке при заданных дорожных условиях и параметрах прицепа. Кроме рассмотренных показателей тягово-скоростных свойств автомобиля стандартом [12] предусмотрено определение скоростных характеристик «разгон выбег» и «разгон на передаче, обеспечивающей максимальную скорость». Эти характеристики позволяют сравнивать эксплуатационные свойства данного автомобиля и аналогов. Наиболее полную комплексную оценку тягово-скоростных свойств дает средняя скорость движения автомобиля, так как она определяет его производительность. Однако средняя скорость зависит не только от параметров автомобиля, но и от условий движения, характеризующихся множеством факторов случайного характера (выбор маршрута движения, помехи, создаваемые транспортным потоком, дорожные ограничения, метеоусловия, время года и суток и др.). Поэтому объективная оценка средней эксплуатационной скорости требует проведения испытаний на нескольких специально подобранных маршрутах, способных отобразить весь спектр характерных эксплуатационных условий для данного автомобиля. По результатам этих испытаний может быть дана статистическая оценка скоростных свойств созданного автомобиля, однако это требует значительных затрат материальных и временных ресурсов.

10 2. Динамическая характеристика автомобиля Нами получено уравнение прямолинейного движения автомобиля (см. лаб. 6). Перенесем в правую часть этого уравнения все члены, содержащие массу автомобиля m а, и разделим левую и правую части полученного равенства на m ag : (1) Отношение в левой части уравнения (1) называется динамическим фактором автомобиля: (2) Динамический фактор это безразмерная величина, характеризующая потенциальные возможности автомобиля по преодолению дорожных сопротивлений или сообщению ему ускорения в данных дорожных условиях. Следовательно, динамический фактор характеризует тяговые и скоростные свойства автомобиля.

11 Графическое изображение зависимости динамического фактора от скорости движения D = f(v) на всех передачах трансмиссии называется динамической характеристикой автомобиля (рис. 1). Рис. 1. Динамическая характеристика автомобиля Величина D зависит от конструктивных параметров автомобиля и режима его движения. Из формулы (2) следует, что чем выше передаточное число трансмиссии и тр (т.е. чем ниже номер включенной передачи) и ее КПД η тр и чем меньше масса автомобиля т а, лобовая площадь Ал и коэффициент сопротивления воздуха k w, тем больше D.

12 Фактор обтекаемости k w А д оказывает значительное влияние лишь при большой скорости и поэтому заметно снижает D только на высших передачах. При равномерном движении суммарный момент ведущих колес автомобиля Тогда выражение (2) примет следующий вид: (3) При построении динамической характеристики автомобиля выбирают ряд точек (не менее 10) на внешней скоростной характеристике двигателя М д = f(ω д ), для каждой точки вычисляют D по формуле (2) и скорость автомобиля v на данной передаче. Скорость автомобиля определяется без учета внешнего скольжения с использованием формул (6.17) и (6.18): (4) Обратим внимание на то, что в формуле (2) вместо динамического радиуса колеса r л использован радиус качения r k0, определяемый без учета влияния момента на колесе М кв. Это допустимо, поскольку разница между r к 0 и rд не превышает %.

13 В практике построения динамических характеристик автомобилей часто различием между rк и r k0 пренебрегают и в формуле (4) вместо переменной величины rк используют постоянную величину r k0, принимая r k0 равным статическому радиусу шины r при номинальной нагрузке F z. При этом используют информацию о r ст и F z, приведенную в стандартах на автомобильные шины. Тогда скорость автомобиля вычисляют по формуле (5) На рис. 1 динамическая характеристика построена только для низшей D H, высшей D B и одной из промежуточных D np передач. Динамическая характеристика позволяет определять ряд показателей тягово- скоростных свойств автомобиля и решать многие важнейшие эксплуатационные задачи, связанные с оценкой возможности и эффективности использования автомобиля в конкретных условиях.

14 Важной особенностью динамической характеристики является то, что она позволяет сравнивать тягово-скоростные свойства автомобилей различных типов и назначений и автомобилей с различающимися массогеометрическими параметрами. Используя выражение (2), запишем уравнение (1) в виде (6) При равномерном движении (7) Из выражения (6) следует, что если два различных автомобиля имеют одинаковые значения динамического фактора при одной и той же скорости движения, то они оба на данном скоростном режиме могут преодолевать одинаковые дорожные сопротивления, т.е. их тяговые свойства одинаковы, хотя автомобили при этом могут существенно различаться по всем конструктивным параметрам. На рис. 1 выделены характерные точки динамической характеристики, используемые при сравнительном анализе тягово- скоростных свойств.

15 Динамический фактор D v при максимальной скорости автомобиля v max определяет возможность достижения v max в заданных дорожных условиях, характеризуемых коэффициентом суммарного дорожного сопротивления ψ. Значение v max должно достигаться на горизонтальной поверхности, поэтому принимают уклон дороги h = 0, а коэффициент сопротивления качению J=J v определяют по формуле (6.22). При этом должно выполняться условие D v f v Максимальный динамический фактор на высшей передаче.D max определяет максимальную величину уклона дороги h v max =D в max – f, который может преодолеть автомобиль без перехода на низшую передачу, а соответствующая ему критическая скорость v кр.в B ограничивает диапазон скоростей устойчивого движения автомобиля на высшей передаче v кр.в v v max. Предположим, что автомобиль движется со скоростью V 1 на высшей передаче по дороге, коэффициент суммарного дорожного сопротивления которой у: (рис. 2). Поскольку в этом случае ψ 1 = D 1 то, согласно выражению (6), =0 Следовательно, v 1 = const и движение автомобиля равномерное. При увеличении ψ на величину Δψ, т.е. до ψ 2 = ψ 1 + Δψ окажется, что D 1 < ψ 2

16 тогда<0 и автомобиль начнет снижать скорость. Замедление его при этом будет соответствовать разности (D-ψ 2 ). Значение можно определить из выражения(6), согласно которому: (8) По мере снижения скорости D увеличивается, а модуль разности D - ψ 2 уменьшается, что приводит к уменьшению модуля замедления. При достижении скорости v2 окажется справедливым равенство D 2 = ψ 2 = ψ 1 + Δψ, поэтому = 0 и снижение скорости прекратится. Если сопротивление дороги уменьшится на величину Δψ при исходной скорости V 1, то окажется, что >0 и автомобиль будет разгоняться вплоть до достижения скорости v 3, при которой D 3 = ψ 3 = ψ 1 - Δψ Чем меньше коэффициент приведенной массы автомобиля δ ПМ, тем выше ускорение. Значение δ ПМ, зависит от моментов инерции двигателя J д и колес J к и передаточного числа трансмиссии u тр.

17 Рис. 2. Динамическая характеристика автомобиля на высшей передаче Приведенный пример показывает, что если выполняется условие D vψD B max, то скорость автомобиля может изменяться в пределах v кр.в. v v max, но движение его при этом устойчиво и не требуется переключения на низшую передачу. В результате обеспечивается высокая средняя скорость и производительность автомобиля.

18 Рассмотрим случай, когда ψD B max. Предположим, что при скорости V 1 произошло резкое увеличение дорожного сопротивления от ψ 1 до ψ 4. Поскольку ψ 4 D B max при любой скорости движения на высшей передаче, то падение скорости будет непрерывным. Причем после достижения v < v кр. в замедление по модулю начнет прогрессивно возрастать, так как будет увеличиваться разность между D и ψ 4. Это приведет к остановке двигателя и прекращению движения. Следовательно, движение автомобиля в рассматриваемых условиях будет неустойчивым, поэтому скорость v = v кр. в, называют критической скоростью. На основании изложенного можно записать условие устойчивого движения автомобиля по возможностям двигателя D ψ (9) Если на данной передаче условие (9) выполняется, то в этом случае можно обеспечить равномерное движение автомобиля, несмотря на изменения ψ. Это достигается изменением режима работы двигателя. Например, нужно сохранить v1 = const при изменении ψ от ψ1 до ψ3 (рис. 2). Для этого воздействием на педаль акселератора переводят двигатель на частичную скоростную Характеристику (или частичную регуляторную характеристику для двигателя с всережимным регулятором частоты вращения),

19 Изменяя его мощность и момент. Получаемая при этом характеристика динамического фактора изображена на рис. 2 штриховой линией. Если условие (9) не выполняется, необходимо включить более низкую передачу. Максимальный динамический фактор на низшей передаче DН max (см. рис. 1) определяет максимальное дорожное сопротивление, характеризуемое коэффициентом ψmax которое может преодолеть автомобиль при достаточном сцеплении ведущих колес с дорогой. Но коэффициент сцепления φ х зависит от дорожных условий и изменяется в весьма значительных пределах (см. табл. 6.2). Поэтому значение DН max не всегда может быть реализовано. В § 6.7 было получено выражение (6.31) для определения максимального момента М.φ. ведущих колес по условиям сцепления с дорогой. Так как f<<φx то можно принять M φ =φ x R z Br k0, где R ZB суммарная нормальная реакция дороги на ведущие колеса. Подставив в выражение (3) М ф вместо и пренебрегая Fw, получим значение динамического фактора по сцеплению (10) Если D φ < D Н max то условие устойчивого движения автомобиля принимает вид

20 (11) У полноприводного автомобиля RzB = ma g cos a ma g тогда (12) У неполноприводных автомобилей D φ значительно меньше φ x, так как на ведущие колеса приходится только часть массы автомобиля, что приводит к уменьшению R ZB. При определении R ZB необходимо также учитывать перераспределение нормальных реакций. При анализе тягово-скоростных свойств неполноприводных автомобилей обычно используют приближенные оценки R ZB и D ф, вычисляемые по формулам: для заднеприводного автомобиля (13) для переднеприводного автомобиля (14)

21 На дорогах с хорошим сцеплением (φ x = 0,6 … 0,8) коэффициенты перераспределения нормальных реакций находятся в пределах k R1 0,81...0,9; k R2 1,1 … 1,3. На скользких дорогах (φ x = 0,1 … 0,2) значения к т и k R2 можно не учитывать. 3. Тягово-скоростные свойства автопоезда Автопоезда позволяют существенно повысить эффективность автомобильного транспорта. При одной и той же грузоподъемности собственная масса прицепа значительно меньше, чем собственная масса тягача. Поэтому коэффициент грузоподъемности автопоезда (где т Т грузоподъемность; т a полная масса автомобиля или автопоезда) значительно выше, чем одиночного автомобиля. При комплектовании автопоезда необходимо определить пределы целесообразного увеличения его грузоподъемности, обеспечиваемого путем изменения количества буксируемых прицепов и подбора прицепов по их грузоподъемности. Максимально возможная производительность автопоезда без учета простоев (теоретическая производительность) пропорциональна грузоподъемности т Г и скорости v.

22 При увеличении полной массы автопоезда m ап величина т Г растет, а скорость движения уменьшается, поэтому производительность вначале увеличивается, а затем, достигнув максимума, падает (рис. 3). Оптимальное значение массы автопоезда соответствует заштрихованной зоне. Фактическая производительность автомобильного транспортного средства меньше теоретической, так как последняя не учитывает ряда факторов: простоев под погрузкой и разгрузкой; снижения скорости, обусловленного транспортным потоком и дорожными ограничениями; влияния порожних пробегов и др. Опыт эксплуатации показывает, что фактическая производительность автопоезда на % выше, а средняя скорость движения на % ниже по сравнению с одиночным автомобилем. Затраты топлива на единицу выполненной транспортной работы также существенно снижаются. Тягово-скоростные свойства автомобиля-тягача и формируемого на его основе автопоезда существенно различаются. Основное влияние на них оказывает масса автопоезда, которая увеличивает дорожное сопротивление и сопротивление разгону. Сопротивление воздуха у автопоезда с одним прицепом на % выше, чем у тягача, и увеличивается на % при добавлении каждого последующего прицепа.

23 При этом увеличивается момент М кв, подводимый к ведущим колесам, что приводит к возрастанию мощности потерь на упругое скольжение и внешнее проскальзывание шин. Это обычно учитывают посредством увеличения значений коэффициента сопротивления качению на %. Рис. 3. Зависимости скорости v, грузоподъемности m r и производительности W от полной массы автопоезда т ап

24 Для анализа тягово-скоростных свойств автопоезда можно использовать динамическую характеристику автомобиля-тягача, дополнив ее номограммой нагрузки и номограммой контроля буксования (рис. 4). Согласно выражению (2), приближенное соотношение между динамическими факторами автопоезда D m и автомобиля-тягача D а имеет вид (15) Снижение динамического фактора D ап по сравнению с D a приводит к уменьшению скорости и преодолеваемого уклона. Снижается также динамический фактор по сцеплению. Для автопоезда его можно определить, подставив в формулу (10) m ап вместо т а : (16) где к φ коэффициент сцепной массы: масса, приходящаяся на ведущие колеса автомобиля-тягача.

25 Рис. 4. Динамическая характеристика автопоезда Номограмма нагрузки (сплошные линии) отображает зависимости между D an, D a и коэффициентом нагрузки. Параллельно оси абсцисс H можно провести ось n пр, установив соотношение между количеством прицепов п пр выбранной грузоподъемности и Н.

26 Номограмма контроля буксования (штриховые линии) отображает зависимости между D φап и H при заданном k ф. На рис. 4 она построена для k ф = 0,67, т.е. для двухосного тягача с колесной формулой 4x2. Номограммы дают возможность осуществить обоснованный выбор количества прицепов для эффективной работы автопоезда в заданных эксплуатационных условиях. Рассмотрим примеры их использования. Предположим, необходимо определить скорости движения одиночного автомобиля и автопоездов с одним и двумя прицепами при φ = 0,05. Построения для этого случая показаны линиями со стрелками. Одиночный автомобиль сможет двигаться на IV передаче со скоростью v a = 29 м/с, автопоезд с одним прицепом также на IV передаче, но со скоростью v Inp = 23,5 м/с, а с двумя прицепами на III передаче со скоростью v 2np =18 м/с. Определим далее возможность движения автопоезда с одним прицепом по грунтовой дороге после дождя (f= 0,05...0,15; у х = 0,2...0,4; см. табл. 6.1 и 6.2). Для этого проведем вертикальную линию, соответствующую п пр = 1, до пересечения с линиями D an = φ. Движение без буксования ведущих колес возможно, если D φап > φ. Полагая φ = f, находим, что при f, = 0,05 достаточно иметь φ х > 0,14; при f = 0,1 φ х > 0,3. при f = 0,15 φ х > 0,46.

27 Следовательно, при f > 0,1 движение автопоезда практически невозможно из-за недостаточного сцепления ведущих колес с дорогой. При f = 0,05 автопоезд сможет преодолевать уклоны h max = D φап – f 0,04 (2,250) Теперь определим возможное количество прицепов для работы в условиях ψ max =0,1 и φ x = 0,4...0,6. При двух прицепах в этом случае необходимо, чтобы φ x > 0,55, а для одного достаточно φ x = 0,3. Следовательно, уверенная работа возможна лишь c одним прицепом. 4. Разгон автомобиля Время равномерного движения автомобиля обычно невелико по сравнению с общим временем его работы. Так, при эксплуатации в городах автомобили движутся равномерно всего лишь % времени, от 30 до 45 % времени приходится на ускоренное движение и % на движение накатом и торможение. Для достижения высокой средней скорости в таких условиях автомобиль должен обладать высокими показателями приемистости. Приемистость оценивается временем разгона до заданной скорости, на заданном пути и на высшей передаче (см. § 1).

28 Их значения можно определить экспериментально или расчетным путем. В последнем случае необходимо построить графики характеристик разгона, представляющие собой зависимости изменения скорости v от времени t и пути s. Получить характеристики v = f(t) и v = f(s) можно посредством моделирования с помощью ЭВМ процесса разгона автомобиля, описываемого дифференциальным уравнением (6.51), либо используя графоаналитический метод решения этого уравнения. Ускорение при разгоне. Ускорение в процессе разгона определяется для случая, когда автомобиль движется по горизонтальной дороге (h = 0) с твердым покрытием при работе двигателя по внешней скоростной характеристике и при отсутствии буксования ведущих колес. Ускорение вычисляют по формуле (8) и строят графики зависимостей ускорения от скорости на всех передачах (рис. 5). Примерные значения максимальных ускорений для различных типов автомобилей приведены в табл. 1.

29 Таблица 1. Значения максимальных ускорений, м/с 2 Время разгона. Для достижения максимальной интенсивности разгона используются ускорения, максимально возможные при данной скорости. Поэтому переключения передач с низших на высшие осуществляют в точках В г С, Е (рис. 5) при скоростях соответственно v Kl, v k2, v k3. Разгон начинают на передаче, предназначенной для трогания с места, при минимальной устойчивой скорости движения v mm, а заканчивают при v max или при a 0. Полагают, что ускорение в каждом интервале изменения скорости постоянно.

30 Рис. 5. Графики ускорений автомобиля Тогда время разгона на этом интервале Δt = Δv,/a cpi,-. Например, в интервале изменения скоростей vl < v < v 2 находим:

31 Общее время разгона от v min до v max равно сумме составляющих времени разгона Δt и суммарному времени, затраченному на переключения передач: (17) где п количество интервалов изменения скорости; t n время переключения передачи; п кп число ступеней в коробке передач, используемых при разгоне автомобиля. Время tn зависит от квалификации водителя, конструкции коробки передач и типа двигателя. Для механических коробок передач принимают t n с. Для автомобилей с дизельными двигателями значения t n большие, так как снижение угловой скорости коленчатого вала у них менее интенсивное, чем у карбюраторных (из-за больших инерционных масс). На рис. 6, а показана характеристика v = f(t). В течение времени t n мощность не подводится к ведущим колесам, поэтому D < О, автомобиль движется накатом и скорость его уменьшается на величину Δv n.

32 Замедление при этом, согласно формуле (6), приближенно равно а - fg. Тогда (18) Путь разгона. Для получения характеристики разгона v = f(s) необходимо определять приращения пути Δs i проходимого автомобилем на всех интервалах изменения скорости. Полагают, что в каждом из этих интервалов автомобиль движется равномерно со средней скоростью v cpi. Тогда Δs i = v срi Δt i. Например, в интервале скоростей v 1 v v 2 получаем Аналогично находится путь s nJ за время переключения передачи. Полный путь разгона от v min до v max составляет (19) На рис. 6, показана характеристика v = f(s).

33 Рис. 6. Графики разгона автомобиля: а v = f(t); б v = f{s)

34 Время разгона t v до заданной скорости v 3 и время разгона на высшей передаче t BП в заданных пределах скоростей v b0 и v b k определяют непосредственно по графику v = f(f). При определении времени разгона на пути 400 м 7400 и на пути 1000 м t im вначале по графику v = f(s) находят скорости v m и v 1000, достигаемые на этих отрезках пути, а затем по графику v = f(t) искомые значения времени разгона. Для определения условной максимальной скорости v y max по графику v = f(s) находят скорости vl600 при s = 1600 м и v 2000 при s = 2000 м и по их значениям определяют время t y разгона на последних 400 м пути, используя график v = f(t). Скорость v ymax вычисляют из соотношения v y max = 400/ty.