Приемистость автомобиля

Под приемистостью автомобиля понимают его способность быстро изменять скорость движения.

Оценочными параметрами приемистости являются:

  • а) максимально возможное ускорение в различных условиях движения;
  • б) время разгона;
  • в) путь разгона.

Максимально возможное ускорение (ускорение при работе двигателя на внешней характеристике) для любых условий движения можно найти, пользуясь равенством (41). Решая это равенство относительно /а, получим

Из равенства (53) видно, что максимальные ускорения различны для дорог с различными значениями у, а на одной и той же дороге (при у = const) изменяются е изменением скорости движения и включенной передачи, поскольку D = /(уа/ё |- ) и 8вр = (/к п )

. Имея динамическую характеристику и зная значения 6 , можно для различных дорог построить графики зависимости ускорения от скорости (рис. 18). Оценку приемистости различных автомобилей можно производить, сравнивая графики зависимости /а = f(ya) при движении по дорогам с одинаковым значением у (обычно у = 0,015...0,02).

Однако точная оценка по этим графикам затруднительна, поскольку у различных автомобилей могут отличаться не только максимальные значения ускорений на каждой передаче, но и характер изменения ускорений с изменением скорости. Кроме того, различные автомобили могут иметь трансмиссии с различным числом ступеней.

Более удобными и наглядными оценочными параметрами приемистости автомобиля являются время и путь разгона автомобиля в заданном интервале скоростей.

Для теоретического определения времени и пути разгона предложено несколько способов. Наиболее известными являются графические способы, предложенные Е. А. Чудаковым и Н. А. Яковлевым.

Метод Н. А. Яковлева состоит в том, что расчетный интервал скоростей разбивается на более мелкие (элементарные) интервалы, для каждого из которых ускорение j считается постоянным, равным среднему для данного интервала (рис. 18).

Тогда для каждого такого элементарного интервала можно записать:

где v . - скорость (м/с) в начале интервала; va2 - скорость (м/с) в конце интервала; At - время (с), за которое скорость движения автомобиля увеличивается от val до га2.

Определяя из равенства (54) At, получим:

График ускорений

Рис. 18. График ускорений

Полное время разгона от некоторой начальной скорости до конечной скорости v /7-го элементарного интервала равно сумме Дг, + Дг, +...+ Д t значений времени разгона на каждом элементарном интервале.

Путь, проходимый при равноускоренном движении, определяется формулой

Путь AS, проходимый за время Д/, соответствующий некоторому элементарному интервалу, равен

Подставив значение At из формулы (55), после преобразования получим:

где - средняя скорость на элементарном интервале.

Определив путь разгона на каждом из элементарных интервалов, можно подсчитать полный путь разгона от скорости v , до скорости v :

Если скорость va выражается в км/ч, то

Принимая на каждом элементарном интервале ускорение постоянным, мы, конечно, делаем ошибку. Эта ошибка будет тем меньшей, чем меньшими берутся элементарные интервалы.

Для повышения точности расчета интервалы скоростей берут в пределах 0,5-1 м/с2 на первой передаче, 1-3 м/с2 на промежуточных и 3-4 м/с' на высшей.

Подсчитав время и путь разгона для различных интервалов изменения скорости, строят график (рис. 19), по которому можно найти время и путь, необходимые для увеличения скорости автомобиля в любом заданном интервале.

Методом Н. А. Яковлева можно пользоваться как для подсчета времени и разгона в некотором интервале скоростей на какой- либо одной передаче, так и для подсчета времени и пути разгона с переходом от любой низшей передачи к высшей.

При подсчете времени и пути разгона с переключением передач необходимо знать, при каких скоростях происходит переключение передачи. В реальных условиях момент перехода определяется водителем и может быть различным. Условно считают, что при отсутствии ограничителя (или регулятора) оборотов переключение передач происходит при скоростях, соответствующих пересечению кривых ja=.fivа) (рис. 18) на различных передачах. При наличии ограничителя (регулятора) переключение передач происходит либо при скоростях, соответствующих пересечению указанных кривых, либо, если в пределах оборотов, допустимых ограничителем (регулятором), такое пересечение невозможно - при скоростях, соответствующих оборотам по ограничителю (регулятору).

В момент переключения передач происходит разрыв потока мощности от двигателя к ведущим колесам, в результате чего в течение некоторого времени происходит уменьшение скорости движения за счет действия на автомобиль сил сопротивления. Время t , в течение которого двигатель оказывается отсосдинсн-

График ускорения, времени и пути разгона ным от ведущих колес

Рис. 19. График ускорения, времени и пути разгона ным от ведущих колес (время переключения передач), зависит как от ряда конструктивных особенностей автомобиля (особенно коробки передач), так и от квалификации водителя. 11ри хорошей квалификации водителя время переключения передач в зависимости от конструктивных особенностей автомобиля (коробки передач и типа двигателя) изменяется в пределах tn= 0,5...5 с.

Величина снижения скорости за время переключения передач зависит от типа дороги, скорости движения автомобиля и параметров его обтекаемости. При небольших скоростях движения можно считать

Путь, проходимый автомобилем за время переключения передач, можно приближенно определить, пренебрегая падением скорости за это время.

Тогда

где van - скорость, достигнутая к моменту переключения передачи.

Пример графиков времени и пути разгона на передачах показан на рис. 20.

  • 11ри теоретических расчетах процесс разгона обычно рассматривается упрощенно.
  • 1. Считается, что разгон полностью происходит при работе двигателя с полной подачей топлива и начинается со скорости, соответствующей минимально устойчивым оборотам двигателя при полной подаче топлива.
График времени и пути разгона

Рис. 20. График времени и пути разгона

В действительности, троганис автомобиля с места и разгон его после включения той или иной передачи происходят следующим образом. При выключенном сцеплении двигатель работает на холостом ходу с малой подачей топлива на оборотах, подобранных так, чтобы в момент включения сцепления двигатель не заглох. Плавно включая сцепление, водитель одновременно увеличивает подачу топлива таким образом, чтобы двигатель не глох и в то же время нарастание ускорения движения автомобиля не вызывало неприятных ощущений у пассажиров или больших динамических нагрузок в агрегатах автомобиля. При этом в течение некоторого периода времени из-за пробуксовки сцепления между оборотами двигателя и скоростью движения автомобиля нет прямой пропорциональности.

После полного включения сцепления и прекращения его пробуксовки водитель увеличивает подачу топлива в двигателе до полной, и оставшееся время разгон происходит так, как это принято при расчете, т. е. с полной подачей топлива.

Таким образом, в течение некоторого времени в результате пробуксовки сцепления и неполной подачи топлива разгон происходит с ускорениями, меньшими, чем принимаемые при расчетах.

2. Внешняя скоростная характеристика двигателя, являющаяся исходной для построения графика ускорения, соответствует установившемуся режиму работы двигателя, т. е. каждая ее точка снимается при неизменной частоте вращения коленчатого вала.

При разгоне частота вращения коленчатого вала непрерывно изменяется.

Как показывает опыт, при переменной частоте вращения коленчатого вала внешняя скоростная характеристика двигателя не совпадает с внешней скоростной характеристикой, соответствующей установившемуся режиму. У современных двигателей внутреннего сгорания (ДВС), в зависимости от их типа и конструктивных особенностей (характеристики приборов системы питания, форма камеры сгорания и др.), при одних и тех же значениях частоты вращения мощность при полной подаче топлива на неустановившихся режимах может быть либо меньше, либо больше, чем при установившихся.

Это обстоятельство также вызывает изменение фактических времени и пути разгона по сравнению с расчетными.

Таким образом, описанный выше теоретический метод определения времени и пути разгона является приближенным и может давать результаты, существенно отличающиеся от реальных.

В настоящее время имеются более точные методы, однако они являются сложными и требуют знания ряда величин, определяемых экспериментальным путем.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >