Расчёт ускорения, времени и пути разгона атс
Под приемистостью автомобиля понимают его способность быстро увеличивать скорость движения. Оценочными параметрами являются: максимально возможное ускорение, время разгона, путь разгона.
Максимально возможное ускорение для случая работы двигателя с полной подачей топлива можно найти J, решая уравнение:
,
[м/с2]
где g - ускорение свободного падения;
D - динамический фактор;
Ψ - суммарный коэффициент сопротивления дороги;
δВР - коэффициент вращающихся масс.
δВР=1+ δвр1*iкп2+ δвр2
где δвр1 - коэффициент учёта вращающихся масс двигателя и деталей трансмиссии;
iКП - передаточное число коробки передач;
δвр2 - коэффициент учёта вращающихся масс колёс.
Для практических расчётов принято считать, что δвр1= δвр2=0,04
Пример расчёта для Газ 33023:
Автомобиль на первой передаче Vа = 3 м/с, Dа = 0,38 , Ψ = 0,02
δВР=1+ 0,04*4,052+ 0,04=1,69
Jа=(9,81*(0,38-0,02))/1,69=2,15 м/с2
Автопоезд на первой передаче Vа = 3 м/с, Dа ап = 0,26 , Ψ = 0,02
δВР=1+ 0,04*4,052+ 0,04=1,69
Jаап=(9,81*(0,26-0,02))/1,69=1,39 м/с2
Пример расчета для Iveco Daily 35C11 C;
Автомобиль на первой передаче Vа = 3 м/с, Dа = 0,44 , Ψ = 0,02
δВР=1+ 0,04*52+ 0,04=2,04
Jа=(9,81*(0,44-0,02))/2,04=2,1 м/с2
Автопоезд на первой передаче Vа = 3 м/с, Dа ап = 0,29 , Ψ = 0,02
δВР=1+ 0,04*52+ 0,04=2,04
Jаап=(9,81*(0,29-0,02))/2,04=1,3 м/с2
Дальнейшие расчёты, выполненные на ЭВМ, приведены в таблице 8
Графики зависимости ускорения от скорости движения для автомобиля и автопоезда приведены на Рис
Таблица 8.Ускорение на передачах Газ 33023 и Iveco Daily 35C11 C
|
Vа ,м/с |
Газ 33023 |
Iveco Daily 35C11 C | ||
|
Jа |
Jаап |
Jа |
Jаап | |
|
ПЕРВАЯ ПЕРЕДАЧА | ||||
|
1 |
1,93 |
1,24 |
1,8 |
1,2 |
|
2 |
2,09 |
1,35 |
2,0 |
1,3 |
|
3 |
2,15 |
1,39 |
2,1 |
1,3 |
|
4 |
2,12 |
1,37 |
2,0 |
1,3 |
|
5 |
1,99 |
1,29 |
1,9 |
1,2 |
|
6 |
1,76 |
1,13 |
1,7 |
1,1 |
|
6 |
1,56 |
1,00 |
1,5 |
1,0 |
|
7 |
1,38 |
0,88 |
1,3 |
0,9 |
|
7 |
1,02 |
0,64 |
1,0 |
0,6 |
|
ВТОРАЯ ПЕРЕДАЧА | ||||
|
1 |
1,43 |
0,90 |
1,6 |
1,0 |
|
3 |
1,54 |
0,97 |
1,7 |
1,1 |
|
4 |
1,57 |
0,99 |
1,8 |
1,1 |
|
6 |
1,51 |
0,95 |
1,7 |
1,1 |
|
7 |
1,36 |
0,86 |
1,6 |
1,0 |
|
9 |
1,13 |
0,70 |
1,4 |
0,9 |
|
10 |
0,93 |
0,57 |
1,3 |
0,8 |
|
11 |
0,76 |
0,45 |
1,1 |
0,7 |
|
12 |
0,42 |
0,23 |
0,8 |
0,5 |
|
ТРЕТЬЯ ПЕРЕДАЧА | ||||
|
3 |
0,88 |
0,53 |
0,9 |
0,6 |
|
6 |
0,94 |
0,57 |
1,0 |
0,6 |
|
9 |
0,94 |
0,56 |
1,0 |
0,6 |
|
12 |
0,86 |
0,52 |
1,0 |
0,6 |
|
15 |
0,73 |
0,43 |
0,9 |
0,5 |
|
18 |
0,53 |
0,29 |
0,7 |
0,4 |
|
20 |
0,35 |
0,18 |
0,6 |
0,3 |
|
21 |
0,21 |
0,08 |
0,5 |
0,2 |
|
24 |
- 0,08 |
- 0,11 |
0,3 |
0,0 |
|
ЧЕТВЁРТАЯ ПЕРЕДАЧА | ||||
|
4 |
0,59 |
0,33 |
0,6 |
0,3 |
|
9 |
0,60 |
0,34 |
0,6 |
0,4 |
|
13 |
0,55 |
0,30 |
0,6 |
0,3 |
|
17 |
0,43 |
0,22 |
0,6 |
0,3 |
|
22 |
0,24 |
0,10 |
0,5 |
0,2 |
|
26 |
- 0,02 |
- 0,08 |
0,3 |
0,0 |
|
29 |
- 0,23 |
- 0,22 |
0,2 |
- 0,1 |
|
31 |
- 0,41 |
- 0,34 |
0,0 |
- 0,2 |
|
34 |
- 0,75 |
- 0,56 |
- 0,2 |
- 0,3 |
|
ПЯТАЯ ПЕРЕДАЧА | ||||
|
6 |
0,47 |
0,25 |
0,4 |
0,2 |
|
12 |
0,46 |
0,24 |
0,4 |
0,2 |
|
18 |
0,37 |
0,18 |
0,3 |
0,1 |
|
24 |
0,20 |
0,07 |
0,2 |
0,0 |
|
30 |
- 0,04 |
- 0,09 |
0,1 |
- 0,1 |
|
36 |
- 0,36 |
- 0,30 |
- 0,2 |
- 0,3 |
|
40 |
- 0,62 |
- 0,47 |
- 0,3 |
- 0,5 |
|
43 |
- 0,83 |
- 0,62 |
- 0,5 |
- 0,6 |
|
48 |
- 1,23 |
- 0,88 |
- 0,7 |
- 0,9 |
Более удобными и наглядными оценочными показателями приёмистости являются время tр и путь Sр разгона автомобиля в заданном интервале скоростей. Эти показатели могут быть определены опытным или расчётным путём.
В общем случае время достижения автомобилем определённой скорости может быть вычислено по формуле:
,
где t - время движения (разгона) автомобиля, с;
V1, V2 - интервал значений скоростей, в котором происходит разгон, м/с;
jа - ускорение автомобиля, м/с2.
При этом путь разгона вычисляется по следующей формуле:
,
где S - путь разгона автомобиля, м;
V1, V2 - интервал значений скоростей, в котором происходит разгон, м/с;
jа - ускорение автомобиля, м/с2.
Этот метод расчёта трудоёмок, поэтому ,с целью упрощения вычислений в расчётах, не требующих высокой точности результатов, допускаются вычисления по приближённым формулам:
=0,5*(Va22-
Va12)/
jаср
где i - номер характерного участка;
n - число характерных участков;
ΔVa - изменение скорости автомобиля на характерном участке движения, м/с;
jаср - среднее на характерном участке ускорение автомобиля, м/с2.
Среднее ускорение на интервале от jai до jai+1 определяется по формуле:
jаср =0,5*(jai + jai+1).
При этом во время переключения передач из-за выключения сцепления происходит прекращение подвода мощности к ведущим колёсам, отсюда следует что происходит потеря скорости, которую определяем:
Vaпп=-9,43* Ψ *tп/ δВР,
Где tп – время, теряемое на переключение передач; принимаем tп=1;
Ψ, δВР – смотри выше.
Пример расчёта для Газ 33023:
Автомобиль на первой передаче на интервале скоростей Va = 0 – 1 м/с, интервал ускорений ja = 0 – 1,93 м/с2.
Vaп=-9,43*0,02*1/1,69=-0,11 м/с
jаср = 0,5*(0 + 1,93) = 0,96 м/с2;
t = (1-0)/0,96 = 1,13с;
S = 0,5*(12-02)/0,96=0,62 м
Автопоезд на первой передаче на интервале скоростей Va = 0 – 1 м/с, интервал ускорений ja = 0 – 1,24 м/с2.
jа ср = 0,5*(0 + 1,7) = 0,85 м/с2;
t = (1,6-0)/0,85 = 1,75с;
S = 0,5*(1,62-02)/0,85=0,96 м
Результаты дальнейших расчётов для автомобиля и автопоезда, произведённые при помощи ЭВМ, приведены в таблице 9 и 10.
Таблица 9.Характеристика разгона Газ 33023
|
Первая передача | ||||
|
Va, м/с |
T, с |
S, м | ||
|
1 |
1,13 |
0,62 | ||
|
2 |
1,68 |
1,51 | ||
|
3 |
2,19 |
2,91 | ||
|
4 |
2,70 |
4,86 | ||
|
5 |
3,23 |
7,47 | ||
|
7 |
3,82 |
10,96 | ||
|
7 |
4,25 |
13,98 | ||
|
8 |
4,62 |
16,78 | ||
|
Переключение передачи | ||||
|
6,89 |
4,12 |
16,01 | ||
|
Вторая передача | ||||
|
Va, м/с |
T, с |
S, м | ||
|
8 |
4,93 |
19,21 | ||
|
11 |
6,72 |
36,45 | ||
|
14 |
8,63 |
60,20 | ||
|
17 |
10,84 |
93,58 | ||
|
18 |
12,61 |
124,48 | ||
|
20 |
14,24 |
155,44 | ||
|
22 |
18,14 |
236,83 | ||
|
Переключение передачи | ||||
|
21,85 |
17,96 |
229,3 | ||
|
Третья передача | ||||
|
Va, м/с |
T, с |
S, м | ||
|
23 |
20,51 |
289,95 | ||
|
25 |
39,23 |
1 273,44 | ||
|
Переключение передачи | ||||
|
24,83 |
38,83 |
1 258,29 | ||
|
Четвёртая передача | ||||
|
Va, м/с |
T, с |
S, м | ||
|
26 |
60,93 |
1 836,50 | ||
|
29 |
83,84 |
2 477,06 | ||
|
32 |
90,68 |
2 685,91 | ||
|
35 |
97,03 |
2 898,69 | ||
Пятая передача не учитывается, т.к. считается экономной, она практически не способствует разгону, но необходима для поддержания равномерного движения автомобиля.
Таблица 10.Характеристика разгона автопоезда Газ 33023
|
Первая передача | ||||
|
Va, м/с |
T, с |
S, м | ||
|
1 |
1,75 |
0,96 | ||
|
2 |
2,59 |
2,33 | ||
|
3 |
3,39 |
4,50 | ||
|
4 |
4,18 |
7,50 | ||
|
5 |
5,00 |
11,53 | ||
|
7 |
5,90 |
16,93 | ||
|
7 |
6,58 |
21,63 | ||
|
8 |
7,16 |
26,01 | ||
|
Переключение передачи | ||||
|
6,89 |
7 |
25,8 | ||
|
Вторая передача | ||||
|
Va, м/с |
T, с |
S, м | ||
|
8 |
7,63 |
29,83 | ||
|
11 |
10,47 |
57,12 | ||
|
14 |
13,51 |
94,85 | ||
|
17 |
17,05 |
148,35 | ||
|
18 |
19,93 |
198,59 | ||
|
20 |
22,62 |
249,88 | ||
|
22 |
29,39 |
391,14 | ||
|
Переключение передачи | ||||
|
21,85 |
29,02 |
387,42 | ||
|
Третья передача | ||||
|
Va, м/с |
T, с |
S, м | ||
|
23 |
34,28 |
500,56 | ||
|
25 |
62,37 |
1 177,15 | ||
|
Переключение передачи | ||||
|
24,83 |
61,86 |
1 161,19 | ||
|
Четвёртая передача | ||||
|
Va, м/с |
T, с |
S, м | ||
|
26 |
73,85 |
1 475,09 | ||
|
29 |
93,80 |
2 033,18 | ||
|
32 |
101,78 |
2 276,63 | ||
|
35 |
109,99 |
2 551,84 | ||
Пятая передача не учитывается, т.к. считается экономной, она практически не способствует разгону, но необходима для поддержания равномерного движения автомобиля.
Графики зависимости времени и пути разгона от скорости движения для автомобиля и автопоезда приведены на Рис.
Пример расчёта для Iveco Daily 35C11 C:
Автомобиль на первой передаче на интервале скоростей Va = 0 – 1 м/с, интервал ускорений ja = 0 – 1,9 м/с2.
Vaп=-9,43*0,02*1/1,64=-0,09 м/с
jаср = 0,5*(0 + 1,8) = 0,85 м/с2;
t = (1-0)/0,85 = 1,61 с;
S = 0,5*(12-02)/0,85=1,24 м
Автопоезд на первой передаче на интервале скоростей Va = 0 – 1 м/с, интервал ускорений ja = 0 – 1,4 м/с2.
jа ср = 0,5*(0 + 1,2) = 0,65 м/с2;
t = (1-0)/0,65 = 2,19 с;
S = 0,5*(12-02)/0,65=1,68 м
Результаты дальнейших расчётов для автомобиля и автопоезда, произведённые при помощи ЭВМ, приведены в таблице 11 и 12.
Таблица 111.Характеристики разгона Iveco Daily 35C11 C
|
Va, м/с |
T, с |
S, м |
|
Первая передача | ||
|
1 |
1,01 |
0,47 |
|
2 |
1,50 |
1,15 |
|
3 |
1,96 |
2,21 |
|
4 |
2,41 |
3,70 |
|
5 |
2,88 |
5,67 |
|
6 |
3,40 |
8,31 |
|
6 |
3,79 |
10,58 |
|
7 |
4,11 |
12,68 |
|
7 |
4,77 |
20,00 |
|
Переключение передач | ||
|
6,91 |
4,56 |
19,75 |
|
Вторая передача | ||
|
Va, м/с |
T, с |
S, м |
|
9 |
6,05 |
30,46 |
|
10 |
6,78 |
37,45 |
|
11 |
7,41 |
43,98 |
|
12 |
8,71 |
58,74 |
|
Переключение передач | ||
|
11,87 |
8,26 |
53,5 |
|
Третья передача | ||
|
Va, м/с |
T, с |
S, м |
|
15 |
11,90 |
101,32 |
|
18 |
15,52 |
159,85 |
|
20 |
18,44 |
214,34 |
|
21 |
21,15 |
269,39 |
|
24 |
27,78 |
417,18 |
|
Перключение передач | ||
|
23,84 |
27,02 |
400,3 |
|
Четвёртая передача | ||
|
Va, м/с |
T, с |
S, м |
|
26 |
36,11 |
622,81 |
|
29 |
48,88 |
970,68 |
|
31 |
71,05 |
1 630,52 |
|
34 |
102,98 |
2 672,31 |
Пятая передача не учитывается, т.к. считается экономной, она практически не способствует разгону, но необходима для поддержания равномерного движения автомобиля.
Таблица 122.Характеристика разгона автопоезда Iveco Daily 35C11 C
|
Va, м/с |
T, с |
S, м |
|
Первая передача | ||
|
1 |
1,56 |
0,72 |
|
2 |
2,30 |
1,77 |
|
3 |
3,01 |
3,41 |
|
4 |
3,71 |
5,69 |
|
5 |
4,44 |
8,73 |
|
6 |
5,24 |
12,80 |
|
6 |
5,83 |
16,32 |
|
7 |
6,34 |
19,59 |
|
7 |
7,38 |
26,91 |
|
Переключение передач | ||
|
6,91 |
7,2 |
25,9 |
|
Вторая передача | ||
|
Va, м/с |
T, с |
S, м |
|
9 |
9,40 |
43,53 |
|
10 |
10,58 |
54,72 |
|
11 |
11,60 |
65,27 |
|
12 |
13,75 |
89,68 |
|
Переключение передач | ||
|
11,87 |
12,62 |
84,9 |
|
Третья передача | ||
|
Va, м/с |
T, с |
S, м |
|
15 |
19,24 |
163,02 |
|
18 |
25,77 |
268,64 |
|
20 |
31,46 |
374,54 |
|
21 |
37,29 |
493,11 |
|
24 |
56,68 |
925,61 |
|
Перключение передач | ||
|
23,84 |
55,2 |
910,2 |
|
Четвёртая передача | ||
|
Va, м/с |
T, с |
S, м |
|
26 |
106,73 |
2 160,65 |
|
29 |
158,17 |
3 562,26 |
|
31 |
203,48 |
4 910,61 |
|
34 |
243,35 |
6 211,68 |
Пятая передача не учитывается, т.к. считается экономной, она практически не способствует разгону, но необходима для поддержания равномерного движения автомобиля.
Графики зависимости времени и пути разгона от скорости движения для автомобиля и автопоезда приведены на Рис.