4.2. Разгон автомобиля

Наглядное представление о величине ускорения при разгоне автомобиля на разных передачах дает характеристика ускорений, представляющая совокупность кривых, описывающих изменение ускорения автомобиля в зависимости от скорости его движения на разных передачах. Значения ускорений определяют из выражения:

j = . (90)

Наметив на графике динамической характеристики 5 – 6 значений скорости, находят соответствующие им значения динамического фактора и определяют по формуле ускорения. По полученным значениям ускорения и скорости строят график зависимости ускорения от скорости. Верхние кривые на каждой передаче характеризуют предельные ускорения. Из расположения графиков видно, что имеются точки пересечения кривых, которые свидетельствуют о том, что одно и то же ускорение может быть получено при разных подачах топлива и передачах. При этом наибольший интерес представляют точки пересечения кривых, соответствующие одному и тому же положению педали "газа", но разным передачам.

Р ис. 22. Характеристика ускорений

Каждая из них указывает на оптимальную скорость, при которой следует производить переключение, чтобы обеспечить максимальную интенсивность разгона. При этом несвоевременное переключение передачи, т.е. переход при меньшей либо большей скорости ведет к тому, что среднее ускорение оказывается меньше, чем при оптимальном режиме переключения, в результате чего время разгона до заданной скорости возрастает. В общем случае оптимальным для переключения передачи является такой момент времени, при котором дальнейшее приращение скорости автомобиля на данной передаче становится невыгодным, либо просто невозможным. Последнее соответствует достижению автомобилем максимальной скорости на данной передаче, обусловленной приближением частоты вращения коленчатого вала двигателя к установленному верхнему пределу (n_еmax):

V_max = n_еmax. (91)

Время и путь разгона.

Время и путь разгона автомобиля можно определить графоаналитическим способом. С этой целью кривую ускорений разбивают на интервалы, а движения автомобиля на прямой передаче, и считают, что в каждом интервале скоростей автомобиль разгоняется с постоянным ускорением j_ср. Его величину определяют по формуле:

j_ср = 0,5(j₁ + j₂), (92)

где j₁ и j₂ - ускорения соответственно в начале и в конце интер­вала

скоростей, м/с².

Для повышения точности расчета интервал скоростей берут равным 0,5—1 м/с на первой передаче, 1 - 3 м/с - на промежуточных и 3 - 4 м/с - на высшей.

При изменении скорости от V₁ до V₂ среднее ускорение:

j'_ср= (V₂ - V₁)/₁ = ₁. (93)

Следовательно, время разгона в том же интервале скоростей

₁ = V₁/j'_ср. (94)

Время разгона в интервале скоростей от V₂ до V₃:

₂ = V₂/j^"_ср. (95)

Общее время разгона от минимально устойчивой скорости V_min до конечной:

 =₁+₂ + ….+ _n. (96)

По значениям , определенным для различных скоростей, строят кривую времени разгона, начиная ее со скорости V_min, для которой  = 0 (рис. 23). Для скорости V₂ откладывают значение ₁ для скорости V₃ -значение (₁+₂) н т. д. Полученные точки соединяют. Для определения максимальной интенсивности разгона в расчет вводят максимально возможные при данной скорости ускорения. Поэтому, например, время разгона автомобиля с четырехступенчатой коробкой передач (см. рис. 21.) определяют в такой последовательности: от скорости V_min до скорости V'₁ по кривой j₁ (участок аb), от скорости V'₁ до скорости V'₂ по кривой j₂, (участок bс) и т.д.. При скоростях V'₁, V'₂ целесообразно переключать передачи.

Р ис. 23. Графики времени и пути S разгона

Время переключения передач _п зависит от квалификации водителя, конструкции коробки передач и типа двигателя (табл. 4.).

Таблица 4

Время переключения передач, с

Коробка передач	Двигатель
	карбюраторный	Дизельный
Ступенчатая без синхронизатора	1,3—1,5	3—4
Ступенчатая с синхронизатором	0,2—0,5	1,0—1,5
Полуавтоматическая	0,05—0,1	0,5—0,8

При расчете пути S разгона условно считают, что в каждом интервале скоростей автомобиль движется равномерно со средней скоростью V_ср = 0,5 (V₁ + V₂) Приращение пути (в м) в каждом из интервалов скоростей:

S = V_ср = V_срV/j_ср. (97)

Складывая полученные значения S, строят суммарную кривую S, начиная с той же скорости, с которой строили кривую . Путь S_п (в м), пройденный автомобилем за время переключения передач, определяют по формуле:

S_п = V_п_п. (98)

где V_п - средняя скорость автомобиля за время переключения передач, м/с.

Связь между временем и путем разгона наглядно иллюстрирует график интенсивности разгона (рис. 24). Для построения этого графика в координатах  - S наносят сначала значения времени ₁ и пути S₁, соответствующие разгону автомобиля от скорости V₁ до скорости V₂, затем значения ₁ + ₂ и S₁ + S₂ для интервала скоростей V₁ + V₂ и т.д.. После этого полученные точки соединяют плавной кривой.

Рис. 24. График разгона автомобиля с переключением передач