Расчет и построение графиков ускорений, времени и пути разгона на различных передачах

Максимально возможные ускорение, время и путь разгона на передачах характеризуют приемистость автомобиля, т. е. его способность увеличивать скорость движения. Эти оценочные показатели являются наиболее удобными и наглядными и могут быть напрямую использованы для сравнительной оценки тягово-скоростных свойств различных автомобилей.

Для случая работы двигателя с полной подачей топлива ускорение может быть найдено из выражения

, м/с²

где D – динамический фактор;

- коэффициент сопротивления дороги;

g – ускорение свободного падения, 10 м/с²;

δ _вр- коэффициент вращающихся масс – коэффициент, учитывающий дополнительное сопротивление разгона а/м, связано с раскруткой его вращающихся деталей. Для расчёта к-та вращающихся δ _вр правомерна следующая зависимость:

δ _вр =1+ δ _вр1 * i ²_кп +δ _вр2

где δ _вр1 = 0, 04-0, 06,

δ _вр2 =0, 03-0, 05,

i_кп – передаточное число КП при данной включённой передаче.

Максимально возможные ускорения на передачах
КамАЗ	Mercedes
Первая передача
V, м/с	Da	ja, м/с^2	V, м/с	Da	ja, м/с^2
0, 519	0, 396346	0, 55264	0, 46526	0, 44579	0, 465073
0, 729	0, 415819	0, 596326	0, 653154	0, 467695	0, 499515
0, 939	0, 428648	0, 625104	0, 841047	0, 482127	0, 522206
1, 149	0, 434831	0, 638975	1, 028941	0, 489085	0, 533146
1, 358	0, 434368	0, 637938	1, 216834	0, 48857	0, 532336
1, 568	0, 427261	0, 621993	1, 404728	0, 480582	0, 519776
1, 778	0, 413508	0, 59114	1, 592621	0, 465119	0, 495465
1, 987	0, 39311	0, 54538	1, 780515	0, 442184	0, 459403
2, 197	0, 366066	0, 484712	1, 968408	0, 411775	0, 41159
2, 407	0, 332377	0, 409136	2, 156302	0, 373892	0, 352028
2, 617	0, 292043	0, 318653	2, 344195	0, 328536	0, 280714
Вторая передача
1, 008	0, 204232	0, 245166	0, 818726	0, 253316	0, 344184
1, 415	0, 214245	0, 290432	1, 149366	0, 265751	0, 385608
1, 822	0, 220826	0, 320182	1, 480005	0, 273934	0, 412868
2, 229	0, 223975	0, 334417	1, 810645	0, 277865	0, 425965
2, 636	0, 223691	0, 333135	2, 141284	0, 277545	0, 424898
3, 043	0, 219975	0, 316338	2, 471924	0, 272973	0, 409668
3, 450	0, 212828	0, 284025	2, 802563	0, 26415	0, 380274
3, 857	0, 202248	0, 236196	3, 133203	0, 251075	0, 336718
4, 264	0, 188235	0, 17285	3, 463842	0, 233749	0, 278997
4, 671	0, 170791	0, 093989	3, 794482	0, 212171	0, 207113
5, 078	0, 149914	-0, 00039	4, 125121	0, 186341	0, 121066
Третья передача
1, 234	0, 166712	0, 08609	1, 358942	0, 152579	0, 008593
1, 733	0, 174868	0, 128108	1, 907745	0, 160035	0, 04143
2, 231	0, 180217	0, 155661	2, 456548	0, 164917	0, 069693
2, 730	0, 182758	0, 16875	3, 005352	0, 167225	0, 086934
3, 228	0, 182491	0, 167373	3, 554155	0, 16696	0, 085595
3, 727	0, 179415	0, 151531	4, 102958	0, 164121	0, 071268
4, 226	0, 173532	0, 121225	4, 651762	0, 158709	0, 043953
4, 724	0, 164841	0, 076453	5, 200565	0, 150723	0, 003649
5, 223	0, 153342	0, 017216	5, 749369	0, 140164	-0, 04964
5, 721	0, 139035	-0, 05649	6, 298172	0, 127031	-0, 11592
6, 220	0, 12192	-0, 14465	6, 846975	0, 111324	-0, 19519

Вывод: Автомобиль КамАЗ развивает большее ускорение чем автомобиль Mercedes. Из графика видно, что максимальная скорость с ускорением автомобиля Mercedes V=5, 2м/с, а у КамАЗа V=5, 22м/с. Максимальное ускорение:

1.Для автомобиля КамАЗ ja=0, 638м/с^2.

2.Для автомобиля Mercedes ja=0, 533 м/с^2.

Максимально возможное ускорение один из параметров приемистости автомобиля. По этому показателю автомобиль КамАЗ лучше.

Для аналитического определения времени и пути разгона существует несколько графоаналитических методов. Наиболее простой и понятный метод заключается в следующем. На графике ускорений расчетный интервал скоростей разбивается на равные участки (при расчете и построении предыдущих зависимостей такая разбивка была уже выполнена за счет ступенчатого изменения частоты вращения коленчатого вала двигателя). Для каждого участка определяется среднее значение ускорения по формуле

j = 0, 5-(jl+j2),

где j1, и j2 - ускорение соответственно в начале и в конце участка.

Тогда время разгона на участке, если принять движение равноускоренным, может быть определено по формуле

Δ t=(V2-V1)/jср

Полное время разгона на передаче будет Δ ti=Δ t1+Δ t2+…+Δ tn.

Путь, проходимый автомобилем за время t, при равноускоренном движении на каждом участке определится из выражения

где Vcр =0, 5*(V1+V2) - средняя скорость движения на участке.

Полный путь разгона на передаче будет Si = Δ S1 + Δ S2 +... + Δ Sn.

На время переключения передачи происходит разрыв потока мощности от двигателя к ведущим колесам, поэтому скорость движения автомобиля в это время снижается. Величина падения скорости зависит от типа дороги, скорости движения автомобиля, времени переключения передачи, которое, в свою очередь, зависит от конструктивных параметров автомобиля (типа двигателя, коробки передач) и квалификации водителя.

Падение скорости за время переключения передачи может быть приблизительно определено по формуле

где tп – время переключения передачи. Его принимаемым равным 1, 25 –для автомобиля Mercedes и для автомобиля МАЗ равным 1, 5.

Путь, проходимый автомобилем за время переключения передачи, может быть приближённо вычислен по ф-ле

где Vп – ск-ть, достигнутая автомобилем к моменту переключения передачи.

Определив время и путь разгона на передачах и учтя моменты перехода на другие передачи, а также падение скорости движения автомобиля при переключении передач, строим графические зависимости времени и пути разгона от скорости на всех передачах, на которых возможен разгон.

Выводы: из графика времени разгона автомобилей видно, что максимально возможную в данных условиях скорость автомобили достигают на 45-ой секунде КамАЗ и 80-ой секунде Mercedes, после чего двигаются с постоянной скоростью (5, 22 м/с – МАЗ, 5, 2 м/с – Mercedes).

.

Вывод: На графике путей разгона автомобилей представлена наиболее важная для рассмотрения характеров разгона область. Из расчётов же следует, что максимальную скорость автомобили набирают через, 161 м -КамАЗ и 240м- Mercedes, пути.