5. Характеристика времени и пути разгона автомобиля

Характеристика разгона представляет собой зависимости времени t=f(V_a), [c] и путиS=f(V_a), [м], разгона полностью загруженного автомобиля, на отрезке ровного, горизонтального шоссе с асфальтобетонным покрытием. Для определения времени разгона воспользуемся графиком зависимостиj_{a i}=f(V_a).

Время разгона автомобиля от одного известного значения скорости V_a1, до любого другого искомого значения - V_a2, можно определить методом интегрирования величин обратных ускорений по скорости:

, [c] (5.1)

Интегрирование этого выражения проводится графическим методом. Предполагается, что в очень малом интервале скоростей V_i= V_i- V_i-1движение автомобиля является равноускоренным. Величину интервала скоростейV_iдля легковых автомобилей и автобусов выбирают равной 5 км/час, а для грузовых автомобилей – 3 км/час. При этом ускорение движения автомобиля на интервале скоростей интегрирования, равно полусумме ускорений в начале и конце интервала. Время движения автомобиля, при котором его скорость возрастает на величинуV_iопределяется по закону равноускоренного движения:

, [c] (5.2)

Суммарное время разгона автомобиля на заданной передаче от минимальной скорости V_{a min}до максимальной скорости V_{a max}находят суммированием времени разгона на интервалах:

, [c] (5.3)

где: q– общее число интервалов.

Время переключения передач у легковых автомобилей и автобусов следует принять равным 2 секунды. Время переключения передач у грузовых автомобилей следует принять равным 3 секунды.

Во время переключения передач скорость движения автомобиля принимается постоянной.

Путь разгона автомобиля находят интегрированием скорости автомобиля по времени:

, (5.4)

Интегрирование данного выражения тоже выполняют графическим методом, используя результаты расчетов времени разгона (таблица 5.1).

При равноускоренном движении в интервале скоростей V_i= V_i- V_i-1путь, проходимый автомобилем:

S_i = (V_срt) / 3,6  S_i = (0,5(V_i-1 + V_i)  t_i) / 3,6 

S_i= (V_i-1+ V_i)t_i/ 7,2 (5.5)

Путь, проходимый автомобилем при его разгоне, от минимальной скорости V_{a min}= 0 до максимальной - V_{a max}, находят суммированием расстоянийS_iна интервалах:

(5.6)

где: q– общее число интервалов.

Путь, пройденный автомобилем за время t_ппереключения передачи с индексомiна передачу с индексомi+1составляет:

S_П= V_{i max}t_П(5.7)

6. Мощностной баланс автомобиля

Мощностной баланс автомобиля представляет собой совокупность зависимостей мощностей на ведущих колесах автомобиля N_Кi=f(V_a), [кВт], для всех передаточных чисел трансмиссии, мощностей сопротивления дороги N=f(V_a), [кВт], и воздуха N_w=f(V_a), [кВт], от скорости движенияV_a, [км/ч].

Развиваемая на коленчатом валу двигателя мощность нетто - N_е:

N_е= 0,9N_е

Определим мощность приведенную от двигателя к колесам автомобиля, на каждой i- той передаче, с учетом потерь в трансмиссии:

N_{к i}= N_е_ТР(6.1)

Определим мощность, затрачиваемую на преодоление сопротивления воздуха:

, (6.2)

Определим мощность суммарного сопротивления дороги из выражения:

, (6.3)

где: F= Ff+ F, причем F- сила, затрачиваемая на преодоление автомобилем подъема.

Поскольку расчет мощностного баланса ведется для случая разгона полностью загруженного автомобиля на ровной горизонтальной опорной поверхности дороги (F= 0), выражение (6.3) учитывает только силу сопротивления качению Ff.

При наличии на двигателе ограничителя (или регулятора) частоты вращения коленчатого вала, графики зависимостей N_Кi=f(V_a), строят с учетом их работы.

На графике мощностного баланса должны быть определены и отмечены:

• два значения максимальных скоростей движения автомобиля V_{a max}на дороге с асфальтобетонным покрытием для двух высших передач;

• графики мощности, подведенной от двигателя к колесам автомобиля - N_К;

• графики мощности двигателя нетто на коленчатом валу N_е.