Расчет пути и времени обгона с возрастающей скоростью

Для расчета пути и времени обгона в случае сочетания его с разгоном необходимо вна­чале построить график интенсивности разгона, характеризующие зависимость между путем и временем движения автомобиля при ускоренном движении с максимально возможной интенсивностью.

Зависимость ускорения автомобиля от скорости движения V₁. Ускорение автомобиля рассчитывается по формуле:

,

(3.10)

где j_i – ускорение автомобиля на i -й передаче при скорости движения V_i, м/с²;

D_i – динамический фактор на i-й передаче при указанной скорости;

y – коэффициент сопротивления дороги;

d_в – коэффициент учета вращающихся масс.

При расчетах в данном случае рассматриваем движение по горизонтальной дороге, тогда:

,

(3.11)

где f – коэффициент сопротивления качению колеса с учетом скорости.

Значение коэффициента f рассчитываем по формуле:

,

(3.12)

где f₀ – значение коэффициента сопротивления качению колеса при скоростях менее 50 км/ч.

Расчет рекомендуется производить в табличной форме от значения скорости, равной скорости обгоняемого автомобиля. При этом принимается, что разгон осуществляется до максимально возможной скорости на каждой из передач с последующим переключением на высшую передачу. Передача, с которой начинается разгон, определяется по паспорту автомобиля.

При отсутствии справочных данных следует произвести расчет динамической характеристики автомобиля по методике, приведенной в литературе [2].

Коэффициент , учитывающий наличие в движущемся автомобиле вращающихся масс, определяется по формуле:

,

(3.13)

где – коэффициент, учитывающий инерционный момент колес ( =0.04);

– коэффициент, учитывающий инерционный момент маховика;

U_ТРi – передаточное число трансмиссии на рассматриваемой передаче.

При расчетах принимают следующие значения коэффициента : 0,0007 – для легковых автомобилей, 0,0004 – для грузовых с бензиновым двигателем и 0,0007 – для грузовых с дизельным двигателем.

Расчет рекомендуется производить в табличной форме для 5...10 значений скорости на каждой рассматриваемой передаче до скорости, равной 0,9 от максимальной скорости, на высшей передаче.

Определив передачу, на которой осуществляется движение, по справочной литературе [5] находят ее передаточное число.

На основании определенных данных рассчитываются обороты, на которых работает двигатель:

,

(3.14)

где n_е – частота вращения, с которой работает двигатель при расчетной скорости на соответствующей ей передаче, об/мин;

V_a – расчетная скорость движения автомобиля, км/ч;

i_КП – передаточное число коробки передач на данной передаче;

i_г – передаточное число главной передачи;

r_{к –} радиус колеса, м.

Крутящий момент двигателя при определенной частоте вращения:

,

(3.15)

где М_е – крутящий момент двигателя, Н/м;

N_max – максимальная мощность двигателя, кВт;

a, b, c – эмпирические коэффициенты;

n_N – частота вращения, соответствующая максимальной мощности, об/мин.

Коэффициенты а, b, с определяются по следующим формулам:

,	(3.16)
,	(3.17)
,	(3.18)

где – коэффициент приспособляемости по угловой скорости;

– коэффициент приспособляемости по крутящему моменту;

– угловая скорость коленчатого вала при максимальном моменте;

– крутящий момент при .

Динамический фактор определяется по формуле:

,

(3.19)

где h – механический коэффициент полезного действия трансмиссии;

k – коэффициент обтекаемости, ;

F – лобовая площадь, м².

Значения к.п.д. принимаются по таблице 3.3.

Таблица 3.3 – Значения коэффициентов полезного действия трансмиссий

Тип транспортного средства	Значение коэффициента
Легковые	0,92 – 0,9
Двухосные грузовые и автобусы с одинарной главной передачей	0,90 – 0,88
Двухосные грузовые и автобусы с двойной главной передачей, а также автомобили повышенной проходимости (4´4)	0,88 – 0,85
Трехосные грузовые и автобусы (6´4)	0,86 – 0,83
Грузовые (6´6)	0,85 – 0,83

 

При условии, что расчет ведется для автопоезда, следует учитывать, что динамический фактор автопоезда:

,

(3.20)

где m_a – полная масса автомобиля-тягача, кг;

m_пр – полная масса прицепа, кг;

n – количество прицепов.

Коэффициент сопротивления качению колес автопоезда:

fоп=f 1.08 n.

(3.21)

Численные значения интервалов скоростей рекомендуется выбирать: 0,5…1,0 м/с для первой, 1,0…3,0 м/с – для промежуточных и 3,0..4,0 м/с для высшей передачи. Считаем, что в каждом интервале ско­ростей автомобиль движется с постоянным ускорением j_СР, величину которого определяют по формуле:

,

(3.22)

где j_СРi – среднее условное постоянное ускорение на i -м интервале, м/с;

j_i и j_i+1 – ускорения соответственно в начале и в конце интерва­ла скоростей, м/с².

При изменении скорости от V_i до V_i+1 среднее ускорение:

,

(3.23)

где V_i – скорость в начале интервала, м/с;

V_i+1 – скорость в конце интервала, м/с;

Dt_i – время прохождения i -го интервала;

DVi – изменение скорости при прохождении i -го интервала, м/с.

Следовательно, время разгона в том же интервале скоростей:

.

(3.24)

Общее время разгона

.

(3.25)

Результаты расчетов рекомендуется приводить в табличном виде.

Потеря скорости за время переключения зависит от дорожных условий и времени переключения, которое определяется квалификацией водителя и техническим состоянием автомобиля:

.

(3.26)

Время переключения может быть определено по формуле:

,

(3.27)

где с = 0.5...0.7 (меньшие значения для легковых автомобилей);

i – номер передачи.

При расчете пути и разгона принимают условно, что автомобиль в каждом из намеченных интер­валов скоростей движется с постоянной скоростью .

Приращение пути в каждом из интервалов скоростей:

.

(3.28)

Складывая полученные значения DS, строят суммарную кривую S_P.

Путь, пройденный за время переключения передачи:

,

(3.29)

где V_н, V_к – скорости в начале и в конце переключения передачи, причем:

Vк=Vн+ Vп.

(3.30)

Определив зависимости t_P=f(V) и S_P=f(V) строим на листе графической части график интенсивности разгона t_P=f(S_P), необходимый для расчета пути и времени обгона с ускорением.

Построение графика. Для построения этого графика в координатах S_P-t_P (рисунок 3.2.) наносят значения времени t₁ и пути S₁ соответствующие разгону обгоняющего автомобиля от скорости V₂ и полученные точки соединяют плавной кривой 1.

Рисунок 3.2 – График обгона при разгоне обгоняющего автомобиля.

Для определения времени и пути обгона от начала координат откладывают вправо по го­ризонтали отрезок, равный D₁+L₂. Из конца отрезка проводят на­клонную прямую 2 изображающую движение обгоняемого автомобиля. Точка пересечения этой прямой с кривой 1 соответствует моменту вре­мени, когда передние части обоих автомобилей находятся на одном уровне.

После проведения расчетов и построений следует проанализировать факторы, влияющие на путь и время обгона, а также условия движения, в которых возможен и практикуется такой маневр.

⇐ Предыдущая12345Следующая ⇒

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: