Расчет ускорений автомобиля при разгоне

Одной из важных оценок приемистости автомобиля, т.е. его способности быстро разгоняться, являются максимальные ускорения, развиваемые автомобилем. Наиболее полно картина потенциальных возможностей автомобиля при разгоне выявляется с помощью графика его максимальных ускорений, построенного в зависимости от скорости движения на каждой передаче. 

     Для построения указанного графика используем ранее выведенную зависимость (86), которая преобразуется в такой вид

                               а_х  = (D - y) g / d _j,                                      (91)

где а_х – ускорение поступательного движения автомобиля, м/с²; g – ускорение свободного падения, м/с²; d _j – коэффициент учета вращающихся масс автомобиля (см. п. 1.9).

     Ускорения автомобиля рассчитываются на всех передачах в коробке передач, при этом считается, что он движется по дороге без подъемов и спусков, т.е. принимается   y = f. Коэффициент учета вращающихся масс d _j рассчитывается также для каждой передачи, при этом в зависимости от имеющихся исходных данных по автомобилю используется формула (74) или формула (75). Может также применяться модифицированная формула (74), в которой пренебрегают потерями крутящего момента двигателя из-за ухудшения наполнения цилиндров при ускоренном вращении коленчатого вала (т.е. считают µ _е = 0).

     При проведении расчетов ускорений и построении результирующего гра-фика удобно использовать табличные данные, ранее полученные при постро-ении тяговой и динамической характеристик автомобиля (см. табл. 4 и табл. 6).

     Пример. Построить графики максимальных ускорений автомобиля        КамАЗ-5510 (с шинами 240/70R22,5) на всех передачах.

 Исходные данные.

Необходимые исходные данные содержатся в табл. 4 и табл. 6 (п. 1.10 и 1.12).

     Порядок действий.

     1. Рассчитываем значения коэффициентов учета вращающихся масс d _j   для каждой передачи в коробке передач. Поскольку в исходных данных отсутствуют сведения о моменте инерции маховика двигателя (J_e)  и моменте инерции колеса автомобиля (J _к),используем для вычислений упрощенную формулу (75), принимая s ₁ = 0,03 и s ₂ = 0,05. Результаты расчетов d _j заносим в табл.7.

      2. Используя данные табл. 6 и табл. 4, находим разность D – f для всех расчетных значений скоростей движения автомобиля V_ai  на всех передачах. По формуле (91) вычисляем величины максимальных ускорений а_х и заносим их в табл. 7.

        3. Строим графики зависимости а_х = f (V_a) на всех передачах трансмиссии (рис. 26).

                                                                                                                                 Таблица 7

Результаты расчета максимальных ускорений автомобиля КамАЗ-5510

Анализируя построенный график максимальных ускорений, можно отметить несколько важных моментов. Во-первых, поскольку при максимальной скорости автомобиля а_х = 0, точка пересечения кривой ускорений на высшей передаче с осью абсцисс должна соответствовать V_a ^max, полученным на других графических характеристиках (на тяговом и мощностном балансах и на динамической характеристике). Во-вторых, отметим у грузовиков заметное влияние коэффициента учета вращающихся масс d _j на первой передаче на ускорения автомобиля, которые обычно получаются практически одинаковыми с ускорениями на второй передаче. В-третьих, график ускорений на всех передачах наглядно показывает оптимальные моменты переключения с низшей передачи на высшую, поэтому он представляет практическую ценность для специалистов. Для достижения максимальной интенсивности разгона в случаях, когда ускорение на низшей передаче при всех скоростях движения превосходит ускорение на высшей передаче, переключение необходимо производить при максимальной частоте вращения коленчатого вала двигателя. Если кривые ускорений на низшей и высшей передачах пересекаются (как а_х1 и а_х2 на рис. 26), то переключение с низшей передачи на следующую необходимо производить при скорости автомобиля, соответствующей положению этой точки на графике ускорений (на полученном графике это скорость 2,2 м/с = 8 км/ч).

Рис. 26. График максимальных ускорений автомобиля КамАЗ-5510