§ 111 4. Продольные уклоны, преодолеваемые автомобилями

График динамических характеристик дает возможность решить ряд задач по исследованию условии движения автомобиля по дороге⁵(рис. 111.10):

1. Определение величины максимального уклона, преодолевае­мого при той или иной постоянной скорости движения.

Для решения этой задачи на графике динамических характеристик от абсциссы, соответствующей заданной скорости движения восста­навливают перпендикуляр до пересечения с кривой динамической ха­рактеристики. Ордината этой точки А дает значение динамического фактора равное сумме «', + / +

Поскольку предусматривается, что движение происходит с постоян­ной скоростью у = 0 и, следовательно, г\ = — /.

Определение постоянной скорости, с которой автомобиль может преодолеть заданный уклон «₂

,

Необходимый для выполнения этого условия динамический фактор равен:

= / + 1_г-

Отложив это значение на оси ординат и иайдя соответствующую абсциссу точки па кривой динамических характеристик, определим скорость движения ч₂.

Поскольку изложенный метод расчета исходит из величины тяго­вого усилия на ведущих колесах, полученный результат необходимо проверить иа достаточность сцепления шин с покрытием. Если точка иа графике расположена ниже кривой динамической характеристики по условиям сцепления (например, при коэффициенте сцепления <р_г), то развиваемое при скорости V_^ тяговое усилие не вызывает буксова­ния. Если же эта точка расположена выше (при коэффициенте сцеп­ления ф,), то максимальная возможная скорость движения у₃ опреде­лится условиями сцепления.

На участке дороги с большим уклоном г₈ движение окажется возможным только иа второй передаче со скоростью V₁ при условии, что коэффициент сцепления будет превышать ф₂.

В рассмотренных случаях предполагалось, что движение автомоби­ля происходит при полностькнэткрытой дроссельной заслонке, т. е. что полностью используется сила тяги, которую может развить авто­мобиль. На участках с малыми продольными уклонами скорость при этом была бы чрезмерно велика, а движение неудобно и опасно. Поэтому в действительности движение происходит при менее напря­женном режиме двигателя с меньшей степенью открытия дроссельной заслонки. Чтобы, например, иа участке с уклоном (₄, скорость авто­мобиля оставалась такой же, как на участке с большим уклоном (₂, достаточна величина динамического фактора 0₄. Наблюдения канд. техи.'иаук Э. Л. Палшайтиса за режимами движения автомобилей на подъемах показали, что большинство водителей устанавливают сле­дующую степень открытия дроссельной заслонки в зависимости от уклона:

Уклон, "/он . , , 0—20 20—40 40-70 > 70

Степень открытия дроссельной за­слонки, % . ... 40 50—60 60—85 100 Передача, используемая грузовыми автомобилями V, IV V, IV III, II 1

Поэтому для точных расчетов скорости движения иа таких уклонах необходимо исходить из графиков динамических характеристик, соот- ветств>ющих разной степени открытия дроссельной заслонки.

3 Определение ускорения, развиваемого автомобилем при разгоне. При коэффициенте сопротивления качению /, уклоне I и некото­рой начальной скорости V ускорение поступательного движения авто­мобиля (м/с²) будет:

/=-^г = Г--(/ + »)], ПИ.20)

аI о„р

где о — скорое, ь автомобиля, м/с; — коэффициент влияния вращающих­ся масс автомобиля

.

4. Определение длины пути, иа котором при увеличении или умень­шении продольного уклона происходит изменение скорости автомоби­ля от Г) до а₂, соответствующей новому уклону.

Если, например, автомобиль съезжает на участок с большим про­дольным уклоном, то избыток его живой силы — р|) _заГр_ачи.

паясь иа преодоление дополнительного подъема, способствует посте­пенному изменению скорости.

Поскольку величина динамического фактора при высоких скоростях движения меняется более значительно, чем при меньших, отрицатель­ное ускорение при замедлении постепенно уменьшается. Когда оио уменьшится до нуля, дальнейшее движение происходит с постоянной скоростью (так называемое равновесное движение). Протяжение уча­стка, иа котором вновь устанавливается равновесная скорость, может Гыть определено приближенным способом, допускающим принимать \ скоренйе в малых Интервалах изменения скоростей постоянным.. Вна­чале на основе графика динамических характеристик (рис. 111.11, а) строят вспомогательную кривую ускорений, отнимая из величины ди- ? амических характеристик величину дорожных сопротивлений / -И (рмс. 111.11, б).

254б„

40 ВО Сиорссть,км1ч > д? Напра&рчиб движения		и	йШ®"»,
			'| 17 '
,^-Г— г			—; Т50о

§ 70

™ т «

Скорость^м/ч §■

$ 50

700 100 Ш ООО 500 „„„ Рпсствяния, м, а предельныеуклоны,

Р"С. 111.11. Грзфическое определение протяжения пути, па котором устанавли­вается равновесная скорость: ^а — график динамических характеристик: б — график ускорений; е —носфоение для опре­деления длины пути изменения скорости

Если обозначить в интервале скоростей у, и (км'ч) через / — среднюю величину ускорения, то согласно закономерностям равномер­но-ускоренного движения расстояние, на котором происходит изме- сние скоростей:

(111.21)

Полная величина расстояния, на котором происходит изменение скоростей, определится как сумма расстояний С, рассчитанных для всех выделенных интервалов (рис. 111.11, в).

При проектировании дорог иногда бывает необходимо определить, может ли за счет накопленной инерции автомобиль, входящий на подъем со скоростью V!, преодолеть короткий участок дороги длиной Ь а уклоном 1_тах, превышающим предельный уклон I, иайдеииый п

о

условиям равновесного движения. В конце подъема скорость должна быть ие менее Точное решение этой задачи для каждого конкретно- го автомобиля может быть получено по уравнению (111.28) (см. § 41.6). Приближенное решение при допущении постоянства величины сопро­тивления воздуха движению автомобиля исходит из следующих сооб­ражений.

При постоянной силе тяги двигателя б начале участка живая сила

автомобиля равна , а в конце участка Потеря й живой

силе затрачивается на преодоление дополнительного сопротивления движению на подъем (/_тах — Эта работа на пути составляет ('шаз — *')• Отсюда:

10(/_гаах-/)^ (VI -е!>

2М в

или длина инерционного участка с уклоном, превышающим удельный, равна:

ввр —ч^) ^ 22%

254 <(_шах—1)'

Рис. III.12. Схема к выводу уравнения Движения автомобиля по вертикаль­ным кривым

Здесь, как и ранее, б_вр — коэффициент влияния вращающихся частей авто­мобиля, V — скорость автомобиля, км/ч.