Расчет показателей разгона

Время и путь разгона при движении на всех передачах переднего хода рассчитываем, используя результаты табл. 2.2. В частности, используя значения V_a на каждой передаче, сначала определим среднюю скорость в интервале DV_a= (V_i+1-V_i)=0,20, которая равна, м/с:

V_срi = 0,5×(V_ai + V_a(i+1)), (2.15)

Значения J из табл.2.2 используем при расчете его среднего значения в каждом интервале DV, м/с²:

J_срi = 0,5×(J_i + J_(i+1)), (2.16)

Результаты расчетов V_срi и j_срi представим в табл.2.6.

Приняв DV за шаг и интегрируя приближенным численным методом функцию J = f(V_a), определим время разгона АТС в каждом интервале скорости, представляя результаты в соответствующей строке табл.2.5, с:

Dt_pi = DV_a / J_срi, (2.17)

Для удобства использования значений времени разгона при построении графиков целесообразно интервальный вид записи этого параметра преобразовать в числовой ряд с последовательно нарастающим итогом:

t_p1 = Dt_p1; t_p2 = Dt_p1 + Dt_p2; t_pi = Dt_pi. (2.18)

В этом случае конечное значение t_­p будет соответствовать времени разгона АТС на конкретной передаче.

Путь разгона АТС рассчитываем при допущении неизменной скорости в каждом интервале DV, равной среднему значению по (2.17), тогда путь, проходимый АТС в течение каждого интервала времени Dt_pi, м:

DS_pi = V_срi×Dt_pi, (2.19)

Полученные значения DS_pi представляем в табл.2.6, а затем преобразуем (по аналогии с t_p) в числовой ряд с последовательно нарастающим итогом:

S_pi = DS_pi, (2.20)

При расчете скоростной характеристики следует учитывать снижение скорости в процессе переключения передач (т.е. при движении транспортного средства в режиме наката) и путь Sп, проходимый за время переключения передач t_п. Численные значения параметров процесса переключения передач зависят от квалификации водителя и конструктивных факторов автомобиля. В расчетах будем использовать приближенные значения t_п: 2 секунды для грузовых автомобилей.

Снижение скорости DV_п за время переключения передач определяют при допущении нулевых значений силы сопротивления воздуха Рв и силы тяги Рт, а коэффициент учета вращающихся масс d для режима наката обычно принимают равным 1,05. С учетом указанных допущений, замедление в период t_п, м/с²:

J_з = (f×m_a×g) / (m_a×d) = 9,3×f, (2.21)

а снижение скорости за время переключения передач, м/с:

DV_п = V_н- V_к = J_з×t_п, (2.22)

где V_н, V_к - соответственно скорость АТС в конце разгона на предыдущей передаче и перед включением последующей передачи. Из (2.22) следует, что скорость в конце процесса переключения, м/с:

V_к = V_н - DV_п, (2.23)

а средняя скорость за время t_п, м/с:

V_{ср п} = (2×V_н - DV) / 2, (2.24)

тогда путь, проходимый АТС за время переключения передач, будет равен, м:

S_п = V_{ср п}×t_п, (2.25)

Результаты расчета по (2.22) и (2.25) параметров, характеризующих процесс переключения передач, представим в табл.2.6.

Полученные значения V_ср и соответствующие им t_p и S_p (табл.2.6), а также значения параметров из табл.2.7, используем при построении скоростной характеристики (СХ). СX является совмещенной, т.е. содержит два аргумента (время и путь разгона), имеющих независимые шкалы по осям абсцисс: t_p и S_p (рис.2.4).

График строим со следующими шкалами (Ш):

абсцисса Шs: 10м =3мм и S_max = 2000м;

абсцисса Шt: 1c =(600 / t_{max i}) мм, где t_{max i}– максимальное значение времени разгона на каждой передаче, n – число передач. При расчете шкалы частное от деления округляют до целого значения. Ордината (скорость V) должна иметь Ш_v 1м/с = 10мм.

Принцип построения СХ.

В прямоугольных координатах SOV для каждой передачи коробки строят, начиная от оси ординат, все кривые разгона (S₁, S₂, и т.д.) по данным табл.2.5, используя соответствующие значения V_ср и S_p. Каждую кривую продолжают с той же кривизной до значения максимальной скорости V_к, взятого из табл. 2.2 для соответствующей передачи. Используя данные табл.2.6, от конечной точки K₁ откладывают вниз значение DV_н, а вправо - значение S_п , получив таким образом координаты точки H₂, соответствующей началу разгона на второй передаче. Затем переносят кривую S₂ плоско- параллельно вправо до пересечения с H`<sub>2</sub>, определив новое ее положение V`₂K`<sub>2</sub>. Убрав остаток V`₂H`<sub>2</sub>, расположенный ниже точки H`₂, получают кривую S`<sub>2</sub>, т.е. зависимость скорости движения АТС на второй передаче от пути S. Построения повторяют, взяв в качестве новой исходной точки K`₂, затем K`₃ и т.д. Графическую зависимость V_a = f(t_p) строят аналогично.

Таблица 2.6

Результаты расчета скоростной характеристики «Разгон АТС»

Таблица 2.7

Характеристика процесса переключения передач

Полученную скоростную характеристику используем для оценки скоростных свойств АТС с помощью показателей, перечисленных в табл. 2.8.

Рис. 2.4. Скоростная характеристика с пятиступенчатой коробкой (верхняя кривая – путь, нижняя – время).

Расчет показателей выбега

Под выбегом до полной остановки понимают расстояние, пройденное АТС в режиме наката, т.е. с отсоединенным от ведущих колес двигателем.

Уравнение движения (уравнение силового баланса) для указанного режима на горизонтальном участке дороги имеет вид, Н:

Ри = Рск + Рв + Ртр.х, (2.26)

где Ри = m_а × Jв × d – сила инерции; Рск = m_а × g × f – сила сопротивления качению; Рв – см. (2.4); Ртр.х – сила сопротивления трансмиссии в режиме холостого хода (не учитывается ввиду малости).

Исходные данные к расчету времени и пути выбега:

· Начальная скорость выбега Va.н = 19,84 м/с(равна максимально возможной скорости из динамической характеристики);

· Шаг варьирования скорости D Va = Va.н / 9 = 19,84 / 9 = 2,20 м/с;

· Значения остальных параметров выбираются из табл. 2.1.

Алгоритм расчета время и пути выбега:

1. Расчет коэффициента учета вращающихся масс при выбеге, в отличие от тягового режима, выполняется с учетом только момента сопротивления вращающихся колес:

d =1 + ((z_к · J_кi) / m_а· r_к²); (2.27)

2. Расчет текущего уровня скорости: Vаi = Vа _{(i –1)} - D Va, м/с:

3. Расчет силы сопротивления воздуха для каждого уровня Vа выполняют по формуле (2.2), Н:

4. Расчет замедления АТС при выбеге, для каждого уровня Vа, производят с учетом отсоединенного от ведущих колес двигателя

Jв = (m_а · g · f + Рв) /( m_а · d), (2.28)

Время и путь выбега (с учетом существенно нелинейной зависимости Jв от скорости АТС) следует определять аналогично времени и пути разгона,
т. е. методом численного интегрирования, в частности:

5. Расчет средних значений Va ср и Jср.в выполнить по (2.15), (2.16):

6. Расчет времени t_в и путиS_ввыбега выполнить по формулам (2.17)…(2.20).

Полученные результаты изложим в табл. 2.8 и используем при построении графических зависимостей согласно рис. 2.5. 2.6.

Таблица 2.8

Результаты расчета скоростной характеристики «Выбег АТС»

Рис. 2.5. Зависимость замедления от скорости при выбеге автомобиля

Рис. 2.6. Зависимость скорости от пути выбега автомобиля

Таблица 2.8

Результаты анализа скоростной характеристики

• ⇐ Назад
• 1
• 2
• 34