2.5. Динамическое преодоление подъема

Определение максимального подъема, преодолеваемого автомобилем, описанное ранее, относится к случаю, когда автомобиль движется равномерно. Также автомобиль может преодолевать подъемы, двигаясь с разгона, используя накопленную кинетическую энергию. Подъемы, преодолеваемые с разгона, могут быть круче, чем при равномерном движении, однако длина их ограничена.

При расчете длины подъема считают, что автомобиль приближается к подъему с максимальной скоростью. В начале подъема коэффициент сопротивления дороги увеличивается от ψ₁ до ψ₂. Конечная скорость движения на подъем определяется абсциссой точки пересечения графиков ψ(V) и D (V).

Графики изменения скорости V движения автомобиля в зависимости от длины S подъема и времени t_П движения на подъем строятся также как графики разгона.

29

Замедление автомобиля при движении на подъем:

j₃ =

D −ψ δ ВР

2

⋅ g,м/с (35)

где ψ = i + f - коэффициент сопротивления дороги при движении на подъем.

Для дальнейших расчетов принимаем ψ = f = 0,012, тогда при движении

автомобиля на подъем с углом α = 6,5°, i = tg(α) = 0,114 и ψ = i + f = 0,114 + 0,012 = 0,126.

Величину δ_ВР принимаем из таблицы 10.

Подставляя в формулу (35) значения ψ = 0,126 и δ_ВР получим:

- для четвертой передачи

j₃ =

- для третьей передачи

j₃ =

- для второй передачи

j₃ =

и т. д.

D 4− 0,126

1,13

D3 − 0,126

1,17

D 2− 0,126

1,34

2

⋅ 9,81, м/с (36)

2

⋅ 9,81, м/с (37)

2

⋅ 9,81, м/с (38)

Также как при расчете разгона, диапазон скоростей движения на каждой передаче разбиваем на интервалы.

Путь ∆S и S, и время ∆t и t движения определяем по формулам (31), (32),

(33), (34).

Расчеты сводим в таблицу 13.

Из рисунка 6 следует, что оптимальная скорость переключения с IV на III передачу V_IV-III ≈ 130 км/ч, при этом D_IV ≈ 0,025, D_III ≈ 0,035. При V_max = 139,7 км/ч из рис. 4 и таблицы 13 принимаем D_IV = 0,012. Диапазон скоростей движения на

IV передаче принимаем за один интервал.

Таблица 13

Динамическое преодоление подъема. (IV передача)

Скорость

№

интервала 1

1

км/ч м/с

V_н V_к

2 3

139,7 130 38,8 36,1

D_н D_к

4 5 0,012 0,025

Ускорение, м/с

j_н j_к j_ср

6 7 8

-0,99 -0,88 -0,935

∆ t, t, ∆ S, S,

с с м м

9 10 11 12 2,89 2,89 108 108

Переключение с IV на III передачу: ∆ tn = 0,7с, t_нIII = 2,89 + 0,7 = 3,59 с

30

∆ Vп = 33 · 0,7 · 0,126 = 2,9 м/с, V_нIII = 36,1 - 2,9 = 33,2 м/с

∆S_п = (36,1 - 17 · 0,7 · 0,126) · 0,7 = 24,2 м, S = 108 + 24,2 = 132,2 м.

Продолжение таблицы 13

III передача

1

1

2

2 3

119,5 101,4

33,2 28,16

101,4 90 28,16 25

4 5 6

0,051 0,08 -0,62 0,08 0,092 -0,39

7 8 9

-0,39 -0,51 9,98

-0,29 -0,34 9,29

10 11 12

13,57 306,2 438,4

22.86 247 685,3

Переключение с III на II передачу:

∆ tn = 0,7с, t_нIII = 22,86 + 0,7 = 23,56 с

∆ Vn = 2,9 м/с,

V_нIII = 25 - 2,9 = 22,1 м/с (79,6 км/ч)

∆S_n = (25 - 17 · 0,7 · 0,126) · 0,7 = 16,5 м, S = 685,3 + 16,5 = 701,7 м.

На II передаче автомобиль «Москвич»-412 И Э может преодолевать

оставшуюся часть подъема, двигаясь равномерно со скоростью V = 79,6 км/ч. Из графика рис. 5 следует, что при этом D ≈ 0,16, т. е. в этих условиях «Москвич»412 И Э имеет запас тяги, который определяется разницей между D и ψ.

График (рисунок 7) изменения скорости V движения автомобиля от величины пройденного пути S и времени t строят также и в том же масштабе, что и график разгона.

Рис. 7. Графики изменения скорости V движения автомобиля «Москвич»-412 И Э от величины пройденного пути S:

1 - при динамическом преодолении подъема α=6,5°;

2 - при движении накатом.

31