6.2. Построение графика разгона автомобиля
Результатом как опытного, так и расчётного определения параметров разгона является график разгона автомобиля (автопоезда), дающий зависимость скорости от времени.
На рис. 20 представлен экспериментальный график разгона автомобиля. Как видно из графика, участки разгона чередуются с участками замедления, которое возникает при переходе на следующую высшую передачу. Падение скорости зависит от скорости переключения передач. Иногда при переключении возможна даже остановка автомобиля.
При расчётном построении графика разгона расчёт ведётся при полностью включённом и не буксующем сцеплении, когда его ведущая и ведомая части имеют одинаковые угловые скорости. Разгон происходит вследствие увеличения числа оборотов двигателя. При этом ускорение определяется по формуле
(106)
Следует иметь ввиду, что ускорение не остается постоянным, поскольку меняется сила тяги но двигателю Рд, изменяется частота вращения коленчатого вала двигателя и сопротивление воздуха Pw.
Текущие значения ускорений могут быть определены, как было показано выше, по динамической характеристике. По ним строится график ускорений (рис. 23).
Для
нахождения времени разгона автомобиля
на данной передаче построим график
величин, обратных ускорениям
(рис.24, а). Площадь заштрихованного
элементарного участка с основанием dV
равна
Интеграл
функции
в
пределах
Va
— V,
выражает
время разгона. Диаграмма разбивается
на ряд участков, площади которых в
определённом масштабе соответствуют
времени разгона. Таким способом, например,
на одной из передач построен график
разгона (рис. 24, б).
Предельной скоростью разгона на данной передаче теоретически следует считать скорость, при которой кривые ускорений двух соседних ступеней пересекаются (рис. 23). Дальнейшее движение выгоднее на следующей передаче, поскольку на ней ускорения больше. Однако, практически, учитывая падение скорости во время переключения, следует вести разгон до максимальной скорости данной ступени или во всяком случае до расчетной скорости.
При построении трафика разгона за конечную на данной передаче принимают её расчётную скорость
6.3. Замедление при переключении передач
Считаем, что, начиная с выключения сцепления по достижении конечной скорости и до конца буксования сцепления после перехода на высшую ступень, автомобиль движется по инерции.
При этом отрицательное ускорение равно
(107)
Продолжительность переключения зависит от способа выключения ступеней (каретки, зубчатые муфты с синхронизаторами иди без них, фрикционные муфты), а также от устройства привода управления ими. Типовые значения продолжительности переключения передач приведены в табл. 12. Как видно из табл. 12, наиболее совершенный способ переключения передач имеют планетарные коробки передач (0,2 - 0,4 сек) - это переключение с помощью тормозов и фрикционных муфт. При автоматизации привода управления в планетарных коробках передач время на переключение сокращается до 0,2 - 0,3 сек. В этом случае участком падения скоростей при переключении передач можно пренебречь. Однако следует иметь ввиду, что пренебрежение данным участком для других типов механизмов переключения, особенно для военных колёсных машин, недопустимо, так как, например, при применении подвижных кареток на переключение передач затрачивается времени в 10 раз больше - 2-3 сек. За это/время падение скорости, особенно на низших передачах, может быть довольно значительным, что отрицательно сказывается на подвижности автомобиля.
Зная величины ΔV и Δt, на график наносят соответствующую точку и соединяют её отрезком прямой с конечной точкой разгона предыдущей ступени, поскольку ускорение на данном этапе постоянно.
Таблица 12 - Продолжительность переключения передач
Тип коробки передач и способ переключения |
Продолжительность переключения, сек |
Непланетарные (вальные) коробки передач Подвижные каретки Зубчатые (кулачковые) муфты То же с синхронизаторами Фрикционные муфты Автоматизированный привод Планетарные коробки передач Тормоза или фрикционные муфты Автоматизированный привод |
2-3 2-2,5 1,5-2,0 0,2-0,4 1-1,5
0,3-0,4 0,2-0,3 |