Динамическая характеристика является основой для расчета ускорений автомобиля. В соответствии с уравнением
Здесь следует обратить внимание на то, что коэффициент δвр учета вращающихся масс находится в знаменателе, т.е. с увеличением δвр ускорение автомобиля снижается, а с учетом того, что величина δвр растет в квадрате от передаточного числа трансмиссии в грузовых автомобилях на высокие тяговые показатели ускорения при разгоне могут быть ниже, чем на высших передачах.
Графики ускорений автомобиля показаны на рис.
Рис. Увеличенные передаточные числа трансмиссии
Из графика ускорений можно выбрать число передач и оптимальных рад передаточных чисел коробки передач автомобиля.
Для достижения максимальной интенсивности разгона необходимо, чтобы переключение на высшую передачу происходило на скорости максимального ускорения высшей передачи.
Разгон автомобиля.
Процесс разгона автомобиля описывают сложными дифференциальными уравнениями.
В упрощенном виде разгон можно рассчитать достаточно точно графоаналитическим методом.
Графики ускорений
В процессе эксплуатации автомобиль движется равномерно сравнительно непродолжительное время. Большую часть времени он перемещается неравномерно. Так, в условиях города автомобиль движется с постоянной скоростью 15...25% времени работы, а ускоренно (при разгоне) — 30...45%.
Показателями разгона автомобиля являются ускорение при разгоне j, м/с2, время разгона tр, с, и путь разгона Sp, м.
Показатели разгона определяются экспериментально при дорожных испытаниях автомобиля. Они также могут быть получены расчетным способом.
Ускорение автомобиля:
(4.1)
где dвр – коэффициент учета вращающихся масс, определяется по формуле:
(4.2)
Для расчета ускорения при разгоне выберем на динамической характеристике автомобиля пять-шесть значений скорости v, определим соответствующие им значения динамического фактора D и коэффициента сопротивления дороги y. Затем, решая уравнение (4.1), найдем значения ускорений при разгоне на различных передачах. По результатам расчетов построим график ускорений при разгоне автомобиля.
Рис. 4.1. График ускорений легкового автомобиля:
V, v2 — значения скорости автомобиля; I —III — передачи
На рис. 4.1 представлен график ускорений, характерный для легковых автомобилей. Из рисунка видно, что ускорение на низших передачах больше, чем на высших. Это связано с более высоким динамическим фактором на низших передачах.
Область графика ускорений при v < vmin соответствует троганию автомобиля с места при пробуксовке сцепления, которое продолжается незначительное время. Поэтому считается, что разгон начинается с минимальной скорости vmin. Как видно из рис. 3.30, у легковых автомобилей при максимальной скорости vmax ускорение равно нулю. Это обусловлено тем, что при максимальной скорости запас мощности отсутствует.
Рис. 4.2. График ускорений грузового автомобиля:
а, е – начальная и конечная точки разгона; б– г – точки переключения передач; j1, j2 – ускорения в начале и конце интервала скоростей от v1до v2; I–IV – передачи
На рис. 4.2 показан график ускорений, типичный для грузовых автомобилей. Как видно из рисунка, максимальные значения ускорений на I и II передачах почти одинаковы, что объясняется высоким значением коэффициента учета вращающихся масс dвр на I передаче, так как для этой передачи характерно большое передаточное число.
У грузовых автомобилей при максимальной скорости ускорение не равно нулю, что связано с наличием некоторого запаса мощности, позволяющего им, двигаясь с максимальной скоростью, преодолевать дополнительное сопротивление дороги или буксировать прицеп. Однако запас мощности не может быть использован для разгона, так как этому препятствует ограничитель угловой скорости коленчатого вала двигателя.
Различные автомобили имеют неодинаковые максимальные значения ускорения, м/с2: у легковых автомобилей с механической трансмиссией они составляют 2,0...2,5, у грузовых — 1,7...2,0, у автобусов — 1,8... 2,3, у автомобилей с гидромеханической трансмиссией — 6. ..8. Графики ускорений позволяют сравнить приемистость различных автомобилей на дорогах с одинаковым сопротивлением движению. Однако такое сравнение не совсем точно, так как различные автомобили имеют неодинаковое максимальное ускорение на каждой передаче и разное число передач в коробке передач. Поэтому более точное сравнение приемистости обеспечивают графики времени и пути разгона.