Считается, что разгон автомобиля начинается с минимальной устойчивой скорости, ограниченной минимальной устойчивой частотой вращения коленчатого вала. Также считается, что разгон осуществляется при полной подаче топлива, т. е. двигатель работает по внешней характеристике.
Для построения графиков времени и пути разгона автомобиля на передачах необходимо выполнить следующие расчеты.
Для первой передачи (см. таблицу 4.1) разобьем кривую ускорений на интервалы по скорости Dv:
Dv = v (i) –v (i–1). (6.1)
Для каждого интервала определяем среднее значение ускорения
Jcp = (J(i) + J(i–1)): 2. (6.2)
Для каждого интервала Dv время разгона
Dti = Dv i / Jсрi. (6.3)
Общее время разгона на данной передаче
t = 
. (6.4)
Путь определяется по формуле
DSi = vсрi Dti, (6.5)
где vсрi = (v (i) – v (i–1)): 2.
Общий путь разгона на передаче
. (6.6)
В том случае, если характеристики ускорений на соседних передачах пересекаются, то момент переключения с передачи на передачу осуществляют в точке пересечения характеристик.
Если же характеристики не пересекаются, переключение осуществляют при максимальной конечной скорости для текущей передачи.
Во время переключения передач с разрывом потока мощности автомобиль движется накатом. Время переключения передач зависит от квалификации водителя, конструкции коробки передач и типа двигателя.
Время движения автомобиля при нейтральном положении в коробке передач для автомобилей с карбюраторным двигателем находится в пределах 0,5…1,5 с, а с дизельным − 0,8…2,5 с.
В процессе переключения передач скорость автомобиля уменьшается. Снижение скорости движения, м/с, при переключении передач может быть подсчитано по формуле, выведенной из тягового баланса,
Dvп = (g / d) y Dtп,(6.7)
где g − ускорение свободного падения;
d − коэффициент, учитывающий разгон вращающихся масс (принимается согласно [2] d » 1,05);
y − суммарный коэффициент сопротивления поступательному движению (y = f + i);
D tп − время переключения передач; Dtп = 0,5c.
Путь, пройденный за время переключения передач,
, (6.8)
где vк − максимальная (конечная) скорость на переключаемой передаче, м/с;
Dvп − снижение скорости движения при переключении передач, м/с;
Dtп − время переключения передач, с.
Для остальных передач производятся аналогичные расчеты, которые сводятся в соответствующие таблицы.
Расчет времени и пути разгона автомобиля на передачах целесообразно вести в табличной форме (таблицы 6.1).
Снижение скорости движения при переключении передач может быть подсчитано по формуле (6.7):
Dvп = (9,81: 1,05) 0,026 × 0,5 = 0,12 м/с.
Путь, пройденный за время переключения передач,
м.
Разгон автомобиля осуществляется до скорости v = 0,8 · 22 = 17,6 м/с.
По рассчитанным данным построим графики зависимости скорости автомобиля от пути v = f(S) и от времени v = f(t) при разгоне (рисунки 6.1−6.2).
Таблица 6.1 − Расчет времени и пути разгона автомобиля ГАЗ-3307 на передачах
|
передачи |
I |
Va, м/c |
0,66 |
1,27 |
1,87 |
2,48 |
3,08 |
3,69 |
|
Vi, м/с |
0,61 |
0,61 |
0,61 |
0,61 |
0,61 | |||
|
ji, м/с2 |
0,57 |
0,69 |
0,77 |
0,80 |
0,79 |
0,74 | ||
|
jср, м/с2 |
0,63 |
0,73 |
0,79 |
0,80 |
0,77 | |||
|
ti, с |
0,96 |
0,83 |
0,77 |
0,76 |
0,79 | |||
|
t,с |
0,00 |
0,96 |
1,79 |
2,56 |
3,32 |
4,11 | ||
|
Vср i, м/с |
0,96 |
1,57 |
2,17 |
2,78 |
3,39 | |||
|
Si, м |
0,92 |
1,30 |
1,68 |
2,12 |
2,68 | |||
|
S, м |
0,92 |
2,23 |
3,90 |
6,02 |
8,70 | |||
|
II |
Va, м/c |
3,57 |
4,42 |
5,27 |
6,12 |
6,97 |
7,82 | |
|
Vi, м/с |
0,12 |
0,85 |
0,85 |
0,85 |
0,85 |
0,85 | ||
|
ji, м/с2 |
0,65 |
0,68 |
0,70 |
0,69 |
0,68 |
0,63 | ||
|
jср, м/с2 |
0,67 |
0,69 |
0,70 |
0,69 |
0,66 | |||
|
ti, с |
0,50 |
1,28 |
1,23 |
1,22 |
1,24 |
1,30 | ||
|
t,с |
4,61 |
5,89 |
7,13 |
8,35 |
9,59 |
10,89 | ||
|
Vср i, м/с |
3,63 |
3,99 |
4,84 |
5,69 |
6,55 |
7,40 | ||
|
Si, м |
1,81 |
5,11 |
5,97 |
6,97 |
8,13 |
9,61 | ||
|
S, м |
10,52 |
15,63 |
21,60 |
28,57 |
36,71 |
46,31 | ||
|
III |
Va, м/c |
7,70 |
8,99 |
10,27 |
11,56 |
12,85 |
14,13 | |
|
Vi, м/с |
0,12 |
1,29 |
1,29 |
1,29 |
1,29 |
1,29 | ||
|
ji, м/с2 |
0,81 |
0,82 |
0,80 |
0,75 |
0,67 |
0,59 | ||
|
jср, м/с2 |
0,81 |
0,81 |
0,77 |
0,71 |
0,63 | |||
|
ti, с |
0,50 |
1,59 |
1,59 |
1,66 |
1,81 |
2,04 | ||
|
t,с |
11,39 |
12,98 |
14,57 |
16,24 |
18,05 |
20,09 | ||
|
Vср i, м/с |
7,76 |
8,34 |
9,63 |
10,92 |
12,20 |
13,49 | ||
|
Si, м |
3,88 |
13,24 |
15,36 |
18,17 |
22,11 |
27,54 | ||
|
S, м |
50,20 |
63,43 |
78,79 |
96,96 |
119,07 |
146,61 | ||
|
IV |
Va, м/c |
14,01 |
14,73 |
15,45 |
16,16 |
16,88 |
17,60 | |
|
Vi, м/с |
0,12 |
0,72 |
0,72 |
0,72 |
0,72 |
0,72 | ||
|
ji, м/с2 |
0,09 |
0,09 |
0,08 |
0,08 |
0,07 |
0,06 | ||
|
jср, м/с2 |
0,09 |
0,09 |
0,08 |
0,08 |
0,07 | |||
|
ti, с |
0,50 |
7,97 |
8,44 |
8,97 |
9,57 |
11,04 | ||
|
t,с |
20,59 |
28,57 |
37,01 |
45,98 |
55,55 |
66,59 | ||
|
Vср i, м/с |
14,07 |
14,37 |
15,09 |
15,81 |
16,52 |
17,24 | ||
|
Si, м |
7,04 |
114,59 |
127,39 |
141,78 |
158,10 |
190,35 | ||
|
S, м |
153,64 |
268,23 |
395,61 |
537,40 |
695,50 |
885,85 |