Расчет времени и пути разгона автомобиля на передачах

 

Считается, что разгон автомобиля начинается с минимальной устойчивой скорости, ограниченной минимальной устойчивой частотой вращения коленчатого вала. Также считается, что разгон осуществляется при полной подаче топлива, т. е. двигатель работает по внешней характеристике.

Для построения графиков времени и пути разгона автомобиля на передачах необходимо выполнить следующие расчеты.

Для первой передачи (см. табл. 5.3) разобьем кривую ускорений на интервалы по скорости Dv: Dv=v_i –v_i–1. (5.23)

Для каждого интервала определяем среднее значение ускорения

j_cp = (j_i + j_i–1)/2. (5.24)

Для каждого интервала Dv время разгона Dt_i = Dv_i/j_срi. (5.25)

Общее время разгона на данной передаче: t= . (5.26)

Путь определяется по формуле: DS_i=v_срi∙ Dt_i, (5.27)

где v_срi =(v_i – v_i–1)/2.

Общий путь разгона на передаче: . (5.28)

В том случае, если характеристики ускорений на соседних передачах пересекаются, то момент переключения с передачи на передачу осуществляют в точке пересечения характеристик.

Если же характеристики не пересекаются, переключение осуществляют при максимальной конечной скорости для текущей передачи.

Во время переключения передач с разрывом потока мощности автомобиль движется накатом. Время переключения передач зависит от квалификации водителя, конструкции коробки передач и типа двигателя.

Время движения автомобиля при нейтральном положении в коробке передач для автомобилей с карбюраторным двигателем находится в пределах 0, 5…1, 5 с, а с дизельным − 0, 8…2, 5 с.

В процессе переключения передач скорость автомобиля уменьшается. Снижение скорости движения Dv_п, м/с, при переключении передач может быть подсчитано по формуле, выведенной из тягового баланса,

Dv_п =(g/d)∙ y∙ Dt_п, (5.29)

где g - ускорение свободного падения; d - коэффициент, учитывающий разгон вращающихся масс (принимается согласно [7] d» 1, 05); y - суммарный коэффициент сопротивления поступательному движению (y=f + i); Dt_п - время переключения передач; Dt_п =0, 5c.

Путь, пройденный за время переключения передач,

, (5.30)

где v_к − максимальная (конечная) скорость на переключаемой передаче, м/с; Dv_п − снижение скорости движения при переключении передач, м/с; Dt_п - время переключения передач, с.

Для остальных передач производятся аналогичные расчеты, которые сводятся в соответствующие таблицы.

Пример 5. Расчет времени и пути разгона автомобиля ГАЗ-3307 на передачах. Расчет проводится для исходных данных автомобиля ГАЗ-3307. Часть данных берется из примеров 1-4, табл.5.3 и данного параграфа. Разгон проводить t=22 с (без учета переключения передач).

Расчет времени и пути разгона автомобиля на передачах целесообразно вести в табличной форме (табл. 5.4). Снижение скорости движения при переключении передач может быть подсчитано по формуле (5.29):

Dv_п = (9, 81/1, 05)∙ 0, 026∙ 0, 5=0, 12 м/с.

Путь, пройденный за время переключения передач по формуле (5.30):

м.

Для определения скорости, до которой должен разогнаться автомобиль, примем j= 0, 8 м/с² и т.к. t=22 с, то разгон автомобиля осуществляется до скорости v_а=0, 8∙ 22 =17, 6 м/с. Поэтому на IV передаче принимаем максимальную v_а=17, 6 м/с.

Таблица 5.4

Расчет времени и пути разгона автомобиля ГАЗ-3307 на передачах

передачи	I	va, м/c	0, 66	1, 27	1, 87	2, 48	3, 08	3, 69
Δ vi, м/с		0, 61	0, 61	0, 61	0, 61	0, 61
ji, м/с2	0, 57	0, 69	0, 77	0, 80	0, 79	0, 74
jср, м/с2		0, 63	0, 73	0, 79	0, 80	0, 77
ti, с		0, 96	0, 83	0, 77	0, 76	0, 79
t, с	0, 00	0, 96	1, 79	2, 56	3, 32	4, 11
vсрi, м/с		0, 96	1, 57	2, 17	2, 78	3, 39
Si, м		0, 92	1, 30	1, 68	2, 12	2, 68
S, м		0, 92	2, 23	3, 90	6, 02	8, 70
II	va, м/c	3, 57	4, 42	5, 27	6, 12	6, 97	7, 82
Δ vi, м/с	0, 12	0, 85	0, 85	0, 85	0, 85	0, 85
ji, м/с2	0, 65	0, 68	0, 70	0, 69	0, 68	0, 63
jср, м/с2		0, 67	0, 69	0, 70	0, 69	0, 66
ti, с	0, 50	1, 28	1, 23	1, 22	1, 24	1, 30
t, с	4, 61	5, 89	7, 13	8, 35	9, 59	10, 89
Vсрi, м/с	3, 63	3, 99	4, 84	5, 69	6, 55	7, 40
Si, м	1, 81	5, 11	5, 97	6, 97	8, 13	9, 61
S, м	10, 52	15, 63	21, 60	28, 57	36, 71	46, 31
III	va, м/c	7, 70	8, 99	10, 27	11, 56	12, 85	14, 13
Δ vi, м/с	0, 12	1, 29	1, 29	1, 29	1, 29	1, 29
ji, м/с2	0, 81	0, 82	0, 80	0, 75	0, 67	0, 59
jср, м/с2		0, 81	0, 81	0, 77	0, 71	0, 63
ti, с	0, 50	1, 59	1, 59	1, 66	1, 81	2, 04
t, с	11, 39	12, 98	14, 57	16, 24	18, 05	20, 09
Vсрi, м/с	7, 76	8, 34	9, 63	10, 92	12, 20	13, 49
Si, м	3, 88	13, 24	15, 36	18, 17	22, 11	27, 54
S, м	50, 20	63, 43	78, 79	96, 96	119, 07	146, 61
IV	va, м/c	14, 01	14, 73	15, 45	16, 16	16, 88	17, 60
Δ vi, м/с	0, 12	0, 72	0, 72	0, 72	0, 72	0, 72
ji, м/с2	0, 09	0, 09	0, 08	0, 08	0, 07	0, 06
jср, м/с2		0, 09	0, 09	0, 08	0, 08	0, 07
ti, с	0, 50	7, 97	8, 44	8, 97	9, 57	11, 04
t, с	20, 59	28, 57	37, 01	45, 98	55, 55	66, 59
Vсрi, м/с	14, 07	14, 37	15, 09	15, 81	16, 52	17, 24
Si, м	7, 04	114, 59	127, 39	141, 78	158, 10	190, 35
S, м	153, 64	268, 23	395, 61	537, 40	695, 50	885, 85

По рассчитанным данным строят графики зависимости скорости автомобиля от пути v=f(S) и от времени v=f(t) при разгоне.

Указание. По полученным данным построить графики зависимости скорости автомобиля от пути v=f(S) и от времени v=f(t) при разгоне.

Вывод. Общее время разгона автомобиля, с учетом переключения передач составило примерно 67 с, а путь, пройденный автомобилем, − 886 м.