3.4 Ускорение автомобиля при разгоне

Ускорение автомобиля при разгоне характеризует его способность быстро трогаться с места и увеличивать скорость движения.

где f_V– коэффициент сопротивления качению:

где f₀– коэффициент сопротивления качению колеса, катящегося с постоянной скоростью, не превышающей 50 км/ч, с постоянным радиусом (f₀= 0,007 ).

Минимальная устойчивая скорость соответствует минимальным устойчивым оборотам коленчатого вала двигателя. В интервале от 0 до V_minавтомобиль трогается с места при пробуксовке сцепления.

Результаты расчетов динамической характеристики автомобиля и ускорений на передачах представлены в таблице 3.1.

Строим график ускорения автомобиля при разгоне (рисунок 5).

Важнейшими точками характеристики ускорения автомобиля являются:

1. Максимальное ускорение .

2. Скорость автомобиля при максимальном ускорении30.

3. Максимальное ускорение на высшей передаче

4. Скорость автомобиля на высшей передаче при максимальном ускорении.

5. Максимальная скорость движения автомобиля

Значение важнейших точек характеристики ускорений автомобиля приведены в таблице 5.3.

3.5 Характеристика времени и пути разгона автомобиля

Путь и время разгона рассчитывают в предположении, что автомобиль разгоняется на ровной горизонтальной дороге при полной подаче топлива на участке длиной 2000 м (соответствует ГОСТ 22576 – 90.АТС.Скоростные свойства. Методы испытаний).

3.5.1 Определение времени разгона

Трогание автомобиля с места начинают на передаче, обеспечивающей максимальное ускорение. Для определения наиболее интенсивного разгона в расчет вводят ускорение, соответствующее максимальной скорости движения автомобиля на данной передаче.

Для определения времени разгона разбиваем кривую ускорения на каждой передаче на 6 интервалов. Определим изменение скорости на этих промежутках:

где V_i+1– скорость в конце рассматриваемого интервала;

V_i- скорость в начале рассматриваемого интервала.

Считаем, что в полученных промежутках автомобиль движется равноускоренно, тогда определим среднее ускорение:

где a_i– ускорение автомобиля в начале интервала;

a_i+1- ускорение автомобиля в конце интервала.

Время движения автомобиля, за которое его скорость возрастает на величину приращения скорости, определяется по закону равноускоренного движения:

Время разгона автомобиля от минимальной скорости до максимальной на данной передаче определяется по формуле:

где n– число интервалов скоростей наi-й передаче.

При расчетах для автомобилей время переключения принимают равным 0.8…1.5 с. Принимаем t_пер=1 с.

3.5.2 Определение пути разгона

При равноускоренном движении в интервале скоростей V_iпуть, проходимый автомобилем определяется:

При равномерном движении в интервале скоростей автомобиль движется со средней скоростью

Путь разгона автомобиля до заданной скорости определяется суммирование элементарных путей на каждом интервале скоростей:

n-количество интервалов скоростей при движении автомобиля на i-й передаче.

Изучив график ускорений ,для максимального ускорения и быстрого разгона целесообразнее будет переключать передачи как 1-2-3-5,так как ускорение 5 передачи гораздо быстрее ,чем на 4.

Результаты расчета сведены в таблицу 3.4.

Таблица 3.4- Данные для построения графика времени и пути разгона автомобиля

№ строки	параметр	размерность	номер точки
			0	1	2	3	4	5	6
передача 1
1	Vi,1	км/ч	6,38	13,83	21,28	30,34	36,18	43,62	51,07
2	Vi,1	м/с	1,77	3,84	5,91	8,43	10,05	12,12	14,19
3	∆Vi,1	м/с		2,07	2,07	2,52	1,62	2,07	2,07
4	ai,1	м/с2	2,20	2,69	3,00	3,12	3,05	2,79	2,35
5	ai,cp1	м/с2		2,45	2,85	3,06	3,09	2,92	2,57
6	∆ti,1	с		0,85	0,73	0,82	0,53	0,71	0,81
7	ti	с	0,00	0,85	1,57	2,40	2,92	3,63	4,44
8	tпер	с	1,00
9	Vпер1	км/ч	0,26
10	Vпер1	м/с	0,07
11	Vicp1	м/с		2,81	4,88	7,17	9,24	11,08	13,15
12	∆Si,1	м		2,38	3,55	5,90	4,86	7,84	10,59
13	S1	м	0,00	2,38	5,92	11,82	16,68	24,52	35,11
14	Sпер1	м	14,15
передача 2
1	Vi,2	км/ч	50,81	55,00	59,00	63,00	67,00	70,00	74,00
2	Vi,2	м/с	14,11	15,28	16,39	17,50	18,61	19,44	20,56
3	∆Vi,2	м/с		1,16	1,11	1,11	1,11	0,83	1,11
4	ai,2	м/с2	2,40	2,33	2,24	2,13	2,00	1,88	1,71
5	ai,cp2	м/с2		2,37	2,29	2,19	2,07	1,94	1,80
6	∆ti,2	с		0,49	0,49	0,51	0,54	0,43	0,62
7	ti	с	5,44	5,93	6,41	6,92	7,46	7,89	8,51
8	tпер	с	1,00
9	Vпер2	км/ч	0,28
10	Vпер2	м/с	0,08
11	Vicp2	м/с		14,70	15,83	16,94	18,06	19,03	20,00
12	∆Si,2	м		7,23	7,70	8,62	9,72	8,17	12,38
13	S2	м	49,26	56,49	64,19	72,81	82,52	90,70	103,08
14	Sпер2	м	20,52
передача 3
1	Vi,3	км/ч	73,72	80,00	85,00	90,00	95,00	100,00	108,00
2	Vi,3	м/с	20,48	22,22	23,61	25,00	26,39	27,78	30,00
3	∆Vi,3	м/с		1,75	1,39	1,39	1,39	1,39	2,22
4	ai,3	м/с2	1,71	1,63	1,56	1,47	1,36	1,24	1,03
5	ai,cp3	м/с2		1,67	1,60	1,52	1,42	1,30	1,14
6	∆ti,3	с		1,05	0,87	0,92	0,98	1,07	1,96
7	ti	с	9,51	10,55	11,42	12,34	13,32	14,39	16,35
8	tпер	с	1,00
9	Vпер3	км/ч	0,33
10	Vпер3	м/с	0,09
11	Vicp3	м/с		21,35	22,92	24,31	25,69	27,08	28,89
12	∆Si,3	м		22,32	19,96	22,28	25,22	28,94	56,56
13	S3	м	123,59	145,91	165,87	188,15	213,37	242,30	298,87
14	Sпер3	м	29,95
передача 4
1	Vi,4	км/ч	107,67	112,00	116,00	120,00	124,00	130,00	136,00
2	Vi,4	м/с	29,91	31,11	32,22	33,33	34,44	36,11	37,78
3	∆Vi,4	м/с		1,20	1,11	1,11	1,11	1,67	1,67
4	ai,4	м/с2	1,05	1,01	0,97	0,92	0,87	0,79	0,69
5	ai,cp4	м/с2		1,03	0,99	0,95	0,90	0,83	0,74
6	∆ti,4	с		1,17	1,12	1,18	1,24	2,01	2,25
7	ti	с	17,35	18,52	19,64	20,82	22,06	24,07	26,32
8	tпер	с	1,00
9	Vпер4	км/ч	0,43
10	Vпер4	м/с	0,12
11	Vicp4	м/с		30,51	31,67	32,78	33,89	35,28	36,94
12	∆Si,4	м		35,66	35,54	38,54	42,07	70,84	83,21
13	S4	м	328,82	364,48	400,02	438,56	480,63	551,47	634,68
14	Sпер4	м	37,72
передача 5
1	Vi,5	км/ч	135,57	142,00	149,00	156,00	160,00	165,00	170,00
2	Vi,5	м/с	37,66	39,44	41,39	43,33	44,44	45,83	47,22
3	∆Vi,5	м/с		1,79	1,94	1,94	1,11	1,39	1,39
4	ai,5	м/с2	0,69	0,61	0,52	0,41	0,35	0,26	0,17
5	ai,cp5	м/с2		0,65	0,57	0,47	0,38	0,31	0,22
6	∆ti,5	с		2,75	3,44	4,18	2,92	4,55	6,46
7	ti	с	27,32	30,07	33,51	37,69	40,61	45,17	51,63
8	tпер	с	1,00
9	Vпер5	км/ч	0,48
10	Vпер5	м/с	0,13
11	Vicp5	м/с		38,55	40,42	42,36	43,89	45,14	46,53
12	∆Si,5	м		105,97	139,09	177,14	128,33	205,55	300,57
13	S5	м	672,40	778,36	917,46	1094,59	1222,92	1428,48	1729,04
14	Sпер5	м	47,16

Строим график скоростных характеристик времени и пути разгона автомобиля (рисунок 6).