6 Оценка разгонных свойств транспортного средства

Разгонные свойства транспортного средства оцениваются по величине ускорений, развиваемых транспортным средством на различных передачах в коробке передач, времени разгона до максимальной скорости движения в заданных условиях и пути разгона.

В случае движения по ровной горизонтальной поверхности ускорение транспортного средства определяется по формуле:

j = (D – f_v), (6.1)

При 1020 об/мин на 1-ой передаче j = 9,81/1,3×(0,34-0,03) = 2,34 м/с

где  – коэффициент учета вращающихся масс.

Значение коэффициента учета вращающихся масс на каждой передаче в коробке передач определяется по формуле:

 = 1 + ₁ + ₂U²_кп, (6.2)

Для 1-ой передачи  = 1+0,04+0,0015×12,9 ² = 1,3

где U_кп – передаточное число коробки передач;

₁ – коэффициент учета вращающихся масс колес (₁ = 0,04...0,07);

₂ – коэффициент учета вращающихся масс деталей трансмиссии (₂ = 0,0015)

Результаты расчета следует занести в таблицу 6.1.

По результатам расчетов необходимо построить график ускорений (см. рисунок 6.1).

Анализируя график ускорения, можно обнаружить, что кривые ускорений на предшествующей и последующей передачах могут пересекаться. Пересечение кривых указывает, что величины ускорений одинаковы для обеих передач при скоростях движения v_i и v_i+1. Именно при этих скоростях движения целесообразно переходить на последующую (высшую) передачу. В соответствии с этим, скорости v_i+2 и v_i+3, также используют для включения последующих (высших) передач.

Время разгона до заданной (максимальной) скорости определяется из следующего выражения:

, (6.3)

где – величина, обратная ускорению, с²/м.

Определение времени разгона транспортного средства осуществляется графическим интегрированием. Для этого необходимо построить график величин, обратных ускорениям в функции скорости (см. рисунок 6.2).

Площадь под кривыми 1/j = f(v), ограниченная ординатами v₀ и v_max и осью абсцисс, пропорциональна времени разгона транспортного средства до максимальной скорости.

j, м/с²

Рисунок 6.1 – График ускорений

Рисунок 6.2 – График величин, обратных ускорениям

Тогда время разгона определяется выражением:

, (6.4)

t_p1 = (14,48-2,9)/(2,34+1,92)/2 = 5,44 с

где v – изменение скорости на данном интервале, м/с, v = v_i+1 – v_i;

j_ср – среднее ускорение на данном интервале, м/с², j_ср = (j_i + j_i+1)/2.

При построении графика времени разгона (см. рисунок 6.3) следует принимать время переключения передачи t_п = 1 с.

Результаты расчета следует занести в таблицу 6.1.

По результатам расчетов необходимо построить график времени разгона (см. рисунок 6.3).

Путь разгона транспортного средства до заданной (максимальной) скорости определяется следующим выражением:

. (6.5)

Интегрирование данного уравнения выполняется графически. Для этого используется график времени разгона транспортного средства t_р = f(v).

Площадь слева от кривой графика t_р = f(v), ограниченная осью ординат, пропорциональна пути разгона S. Для построения графика пути разгона необходима разбить указанную площадь на несколько участков и подсчитать площадь каждого из них.

Тогда путь разгона транспортного средства определяется выражением:

, (6.6)

где t – время разгона на заданном интервале, с;

v_ср – средняя скорость на заданном интервале, м/с, v_ср = (v_i + v_i+1)/2.

Таблица 6.1 – Расчет показателей разгонных свойств

Передача	λд	v, м/с	j, м/с2	1/j, с2/м	tp, c	Sp, м	tp, c	Sp, м
1	2	3	4	5	6	7	8	9
I	1,81	2,9	2,34	0,42735	5,44	47,27	0	0
	2,72	4,34	2,44	0,409836			0,60251	2,614895
	3,63	5,79	2,51	0,398406			1,188369	6,880657
	4,54	7,24	2,52	0,396825			1,76491	12,77795
	5,44	8,69	2,49	0,401606			2,343752	20,36721
	6,35	10,14	2,42	0,413223			2,934383	29,75465
	7,26	11,59	2,3	0,434783			3,54879	41,13048
	8,16	13,03	2,13	0,469484			4,198903	54,71171
	9,07	14,48	1,92	0,520833			4,184088	54,39315
	9,98	15,93	1,66	0,60241
	10,89	17,38	1,36	0,735294
II	3,26	4,67	1,54	0,649351	8,5	148,96
	4,89	7,01	1,61	0,621118
	6,52	9,35	1,64	0,609756
	8,15	11,68	1,64	0,609756			5,184088	62,20906
	9,78	14,02	1,6	0,625			6,431002	90,16265
	11,41	16,36	1,53	0,653595			7,92621	129,6728
	13,04	18,69	1,43	0,699301			9,500534	177,565
	14,67	21,03	1,28	0,78125			11,22747	236,1137
	16,29	23,37	1,11	0,900901			12,03919	264,8621
	17,92	25,71	0,9	1,111111
	19,55	28,04	0,65	1,538462

Продолжение таблицы 6.1

III	0,2	7,01	0,97	1,030928	32,75	975,62
	0,3	10,51	1,01	0,990099
	0,4	14,02	1,01	0,990099
	0,5	17,52	0,98	1,020408
	0,6	21,03	0,92	1,086957			13,03919	274,2141
	0,7	24,53	0,83	1,204819			17,03919	417,9712
	0,8	28,04	0,7	1,428571			21,62742	606,4329
	0,9	31,54	0,55	1,818182			27,22742	858,7529
	1	35,04	0,37	2,702703			34,83612	1220,658
	1,1	38,55	0,15	6,666667			48,33612	1863,357
	1,2	42,05	-0,09	-11,1111
IV	0,2	10,13	0,58	1,724138	56,22	2135,24
	0,3	15,19	0,57	1,754386
	0,4	20,26	0,52	1,923077
	0,5	25,32	0,44	2,272727
	0,6	30,38	0,33	3,030303
	0,7	35,45	0,18	5,555556			49,33612	1874,772
	0,8	40,51	0	0			77,22501	3128,385
	0,9	45,58	-0,22	-4,54545
	1	50,64	-0,47	-2,12766
	1,1	55,7	-0,76	-1,31579
	1,2	60,77	-1,08	-0,92593
V	0,2	13,09	0,35	2,857143	0	0
	0,3	19,63	0,3	3,333333
	0,4	26,18	0,21	4,761905
	0,5	32,72	0,07	14,28571
	0,6	39,27	-0,12	-8,33333
	0,7	45,81	-0,35	-2,85714
	0,8	52,36	-0,62	-1,6129
	0,9	58,9	-0,94	-1,06383
	1	65,44	-1,3	-0,76923
	1,1	71,99	-1,71	-0,5848
	1,2	78,53	-2,16	-0,46296

Вывод: автомобиль АЗЛК-2141 в заданных дорожных условиях имеет максимальное ускорение 2,52 м/с² на 1-ой передаче при 2550 об/мин; максимальная скорость 40,51 м/с (146 км/ч) достигается через 103 секунды после начала движения. Путь, пройденный за это время 3307 м.

S_p

t_p

Рисунок 6.3 – График времени и пути разгона