- •1. Эксплуатационные свойства автомобиля
- •1.1. Общие сведения
- •1.2. Измерители и показатели эксплуатационных свойств автомобиля
- •1.3. Эксплуатационные свойства и конструкция автомобиля
- •1.4. Условия эксплуатации автомобиля
- •2. Двигатель и его характеристики
- •2.1. Скоростные характеристики двигателей
- •2.2. Нагрузочные характеристики двигателей
- •2.3. Регулировочные характеристики двигателей
- •3. Тягово-скоростные свойства
- •3.1. Показатели тягово-скоростных свойств
- •3.2. Силы, действующие на автомобиль при движении
- •3.3. Мощность и момент, подводимые к ведущим колесам автомобиля
- •3.4. Потери мощности в трансмиссии. Кпд трансмиссии
- •3.5. Радиусы колес автомобиля
- •3.6. Скорость и ускорение автомобиля
- •3.7. Реакции дороги, действующие при движении на колеса автомобиля
- •При качении по недеформируемой дороге:
- •3.8. Тяговая сила и тяговая характеристика автомобиля
- •3.9. Тяговая характеристика автомобиля с дополнительной коробкой передач
- •3.10. Сила и коэффициент сцепления колес автомобиля с дорогой
- •3.11. Силы сопротивления движению и мощности, затрачиваемые на их преодоление
- •Сила сопротивления качению
- •Коэффициент сопротивления качению
- •Скорости движения (а), давления воздуха в шине (б) и момента, передаваемого через колесо (в)
- •Сила сопротивления подъему
- •Сила сопротивления дороги
- •Сила сопротивления воздуха
- •Сила сопротивления разгону
- •Коэффициент учета вращающихся масс
- •3.12. Уравнение движения автомобиля
- •3.13. Силовой баланс автомобиля
- •3.22. График силового баланса автомобиля:
- •3.14. Силовой баланс автомобиля при различной нагрузке
- •3.15. Динамические факторы автомобиля
- •3.16. Динамическая характеристика автомобиля
- •3.17. Динамический паспорт автомобиля
- •3.18. Динамический паспорт автопоезда
- •3.19. Мощностной баланс автомобиля
- •3.20. Степень использования мощности двигателя
- •3.21. Разгон автомобиля
- •Ускорение при разгоне
- •Время и путь разгона
- •3.22. Динамические нормальные реакции на колесах автомобиля
- •3.23. Динамическое преодоление подъемов
- •3.24. Движение накатом
- •3.25. Влияние различных факторов на тягово-скоростные свойства автомобиля
3.20. Степень использования мощности двигателя
График мощностного баланса автомобиля строится при работе двигателя на внешней скоростной характеристике, т.е. при полной подаче топлива (при полной нагрузке двигателя). В этом случае скорость движения автомобиля будет возрастать до некоторого максимального значения.
Для равномерного движения автомобиля с меньшей скоростью на той же передаче необходимо уменьшить подачу топлива, чтобы тяговая мощность NТ изменялась по кривой N`T., показанной на рис. 3.28, т.е. нужно изменить степень использования мощности двигателя.
Степенью использования мощности двигателя называется отношение мощности, необходимой для равномерного движения автомобиля, к мощности, развиваемой двигателем при той же скорости и полной подаче топлива.
Степень использования мощности двигателя определяется по формуле
Данная величина зависит от дорожных условий, скорости движения и передаточного числа трансмиссии. Так, чем лучше дорога, меньше скорость движения и больше передаточное число трансмиссии, тем меньше степень использования мощности двигателя. Это приводит к увеличению расхода топлива и снижению топливной экономичности автомобиля.
3.21. Разгон автомобиля
В процессе эксплуатации автомобиль движется равномерно сравнительно непродолжительное время. Большую часть времени он перемещается неравномерно. Так, в условиях города автомобиль движется с постоянной скоростью 15...25% времени работы, а ускоренно (при разгоне) — 30...45%.
Разгон автомобиля во многом зависит от его приемистости, т. е. способности быстро увеличивать скорость движения.
Показателями разгона автомобиля являются ускорение при разгоне j, м/с2, время разгона tр, с, и путь разгона SР, м. ; Показатели разгона определяются экспериментально при дорожных испытаниях автомобиля. Они также могут быть получены расчетным способом.
Ускорение при разгоне
Ускорение, определяемое из уравнения силового баланса автомобиля (3.22), представленного в безразмерной форме, имеет вид
(3.25)
Для расчета ускорения при разгоне выберем на динамической характеристике автомобиля пять-шесть значений скорости v, определим соответствующие им значения динамического фактора D коэффициента сопротивления дороги ψ. Затем, решив уравнение (3.25), найдем значения ускорений при разгоне на различных передачах. По результатам расчетов построим график ускорений при разгоне автомобиля.
На рис. 3.30 представлен график ускорений, характерный для легковых автомобилей. Из рисунка видно, что ускорение на низших передачах больше, чем на высших. Это связано с более высоким динамическим фактором на низших передачах.
Рис. 3.30. График ускорений легкового автомобиля:
1, 2 — значения скорости автомобиля; 1—111 — передачи
Область графика ускорений при <min соответствует троганию автомобиля с места при пробуксовке сцепления, которое продолжается незначительное время. Поэтому считается, что разгон начинается с минимальной скорости min. Как видно из рис. 3.30, у легковых автомобилей при максимальной скорости таx Рис. 3.31. График ускорений грузового автомобиля:
а, в — начальная и конечная точки разгона; б— г —
точки переключения передач; — ускорения в начале
и конце интервала скоростей от 1до 2; I — IV — передачи
ускорение равно нулю. Это обусловлено тем, что при максимальной скорости запас мощности отсутствует.
На рис. 3.31 показан график ускорений, типичный для грузовых автомобилей. Как видно из рисунка, максимальные значения ускорений на I и II передачах почти одинаковы, что объясняется высоким значением коэффициента учета вращающихся масс δвр на I передаче, так как для этой передачи характерно большое передаточное число.
У грузовых автомобилей при максимальной скорости ускорение не равно нулю, что связано с наличием некоторого запаса мощности, позволяющего им, двигаясь с максимальной скоростью, преодолевать дополнительное сопротивление дороги или буксировать прицеп. Однако запас мощности не может быть использован для разгона, так как этому препятствует ограничитель угловой скорости коленчатого вала двигателя.
Различные автомобили имеют неодинаковые максимальные значения ускорения, м/с2: у легковых автомобилей с механической трансмиссией они составляют 2,0...2,5, у грузовых — 1,7...2,0, у автобусов — 1,8... 2,3, у автомобилей с гидромеханической трансмиссией — 6... 8.
Графики ускорений позволяют сравнить приемистость различных автомобилей на дорогах с одинаковым сопротивлением движению. Однако такое сравнение не совсем точно, так как различные автомобили имеют неодинаковое максимальное ускорение на каждой передаче и разное число передач в коробке передач. Поэтому более точное сравнение приемистости обеспечивают графики времени и пути разгона.