5 Розрахунок гальмівних властивостей і паливної економічності автомобіля

5.1 Розрахунок гальмівних властивостей автомобіля

Час t_р і шлях S_р розгону автомобіля визначаємо графоаналітичним способом. З цією метою криві прискорень розбиваємо на інтервали і вважаємо, що в кожному інтервалі зміни швидкості автомобіля відбувається з постійним прискоренням j_ср, величину якого визначаємо за формулою:

J_ср = 0,5 (j_п + j_к), м/с² (5.1)

де j_п і j_к – прискорення на початку і в кінці інтервалу зміни швидкостей.

Для більшої точності розрахунку інтервали швидкості ∆V беремо рівними 2 … 3 км/год. на 1-ой передачі, 5 … 10 км/год. на проміжних передачах і 10…15 км/год. – на вищій передачі.

Визначивши величину середнього прискорення j_ср знаходимо час розгону t_р автомобіля при зміні швидкості його руху від V_п до V_к:

(5.2)

де V_п і V_к – швидкості на початку і в кінці інтервалів зміни швидкості.

Тоді, загальний час розгону від мінімально стійкої V_min до кінцевої V_max швидкості буде дорівнювати:

t_р = ∆t₁ + ∆t₂ +...+ ∆t_п , с (5.3)

По значеннях t_р, що обчислюються для різних швидкостей, будуємо криву часу розгону (наведено нижче), починаючи з V_min, для якої t = 0.

Для швидкості V₁ відкладаємо значення ∆t₁, для швидкості V₂ – значення (∆t₁ + ∆t₂) і так далі.

Для визначення показників динамічності автомобіля при розгоні з максимальною інтенсивністю в розрахунки вводимо максимально можливі при

даній швидкості прискорення. Якщо на графіку криві прискорень сусідніх передач перетинаються, то для розрахунку слід брати прискорення ділянок кривих, що знаходяться праворуч від точок перетину. Якщо ж криві прискорень не перетинаються, то їх розрахунковими ділянками для всіх передач (окрім першої) є праві гілки, що відсікаються вертикалями, проведеними через праві кінці, розташованих вище кривих (див.рис.4.3).

При розрахунках шляху розгону S_р приблизно вважаємо, що в кожному інтервалі зміни швидкості автомобіль рухається рівномірно з середньою швидкістю:

_(5.4)

При цьому припущений приріст ∆S_і шляху розгону в інтервалі швидкостей від V_п до V_к визначаємо за формулою:

,м (5.5)

Тоді, загальний шлях розгону S_р від мінімально стійкої V_min до кінцевої V_max швидкості буде дорівнювати:

S_p = ΔS₁ + ΔS₂ +...+ ΔS_n, м (5.6)

Залежність шляху розгону від швидкості будуємо для тих же інтервалів зміни швидкості, що і криву часу розгону і в тій же послідовності. Для побудови вказаних вище графіків складаємо таблицю 6.2.

Таблиця 5.1 – Визначення часу і шляху розгону автомобіля

Швидкості при розгоні, км/год		Прискорення при розгоні, м/с2			Vk-Vп		jср , м/с2		Δti , с		tр , с		Vср , м/с		ΔSi ,м		Sp ,м		S0,м
Vп	Vк	Jп	jк
1	2	3	4	5		6		7		8		9		10		11		12
2,5	3,7	2,08	2,17	1,2		2,125		0,57		0,57		3,1		1,767		1,767		5,64
3,7	4,99	2,17	2,24	1,29		2,205		0,59		1,16		4,345		2,564		4,331		8,17
4,99	6,78	2,24	2,26	1,79		2,25		0,8		1,96		5,885		4,708		9,039		12,16

Продовження таблиці 5.1

Швидкості при розгоні, км/год			Прискорення при розгоні, м/с2				Vk-Vп				jср , м/с2	Δti , с		tр , с			Vср , м/с		ΔSi ,м	Sp ,м			S0,м
Vп	Vк			Jп	jк
1	2			3		4		5			6		7		8		9		10	11			12
6,78		8,09		2,26		2,3			1,31		2,28		0,58			2,54		7,435	4,312		13,351			15,43
8,09		9,64		2,3		2,25			1,55		2,275		0,68			3,22		8,865	5,762		19,113			19,7
9,64		11,43		2,25		2,2			1,79		2,225		0,81			4,03		10,535	8,533		27,646			25,14
11,43		12,87		2,2		2,1			1,44		2,15		0,67			4,7		12,15	8,141		35,787			29,93
12,87		14,38		2,1		1,88			1,51		1,99		0,76			5,46		13,625	10,355		46,142			35,34
14,38		16,5		1,88		1,68			2,12		1,78		1,19			6,65		15,44	18,374		64,516			43,61
16,5		20,8		1,68		1,31				4,3	1,495		2,88			9,53		18,65	53,712			118,228	62,8
20,8		26,2		1,31		0,91				5,4	1,11		4,87			14,4		23,5	114,445			232,673	91,48
26,2		33,0		0,91		0,5				6,8	0,705		9,65			24,05		29,6	285,64			518,313	134,25
33,0		41,6		0,5		0,02				8,6	0,26		33,08			57,13		37,3	1233,88			1752,19	201,29

Показники динамічності автомобіля при гальмуванні розраховуємо, розв’язуючи рівняння руху автомобіля. При різних значеннях зчеплення з дорогою передніх і задніх коліс автомобіля, зупиночний шлях S_о в м визначаємо з врахуванням коефіцієнта ефективності гальмування за формулою:

_(5.7)

де V_о – початкова швидкість гальмування, м/с;

t_сум = (t_р + t_пр) – сумарний час реакції водія t_р і спрацьовування гальмівного приводу t_пр, с;

к_э - коефіцієнт ефективності гальмування;

– коефіцієнт зчеплення.

Для побудови залежності шляху до зупинки S_о від початкової швидкості гальмування V_о задаємось декількома (не менше ніж шістьма) значеннями швидкості в діапазоні від V₀ = 0 до V₀ = V_max і по отриманих результатах будуємо графік S₀ = f(V₀). Розрахунок ведемо при = 0,7.

Час спрацьовування гальмівного приводу і час реакції водія залежать, головним чином, від конструкції гальмівного приводу і кваліфікації водія. У розрахунках приймаємо: для автомобіля з гідравлічним приводом – t_сум = 1,2с.

Коефіцієнт ефективності гальмування показує, у скільки разів дійсне уповільнення автомобіля нижче максимально можливого на даній дорозі. У розрахунках приймаємо: к_э= 1,2 для легкових автомобілів .

Залежності часу, шляху розгону і гальмового шляху автомобіля від швидкості будуємо на одному графіку, який наведено на рис.5.1.

Рисунок 5.1 – Залежність від швидкості руху автомобіля часу, шляху розгону та шляху гальмування