Определение параметров разгона и торможения
3.1 Определение времени и пути разгона автомобиля
Время и путь разгона определяют «приемистось» автомобиля (быстроту нарастания скорости). Обычно кривые зависимостей времени и пути разгона строятся на одном графике. В момент переключения передач эти кривые имеют резкие перегибы.
Время разгона – это время, которое требуется автомобилю для разгона в некотором определенном интервале скоростей. Оно определяется с помощью графика ускорений следующим образом: на графике ускорений изображаются три выпуклых кривых, каждая из которых соответствует ускорению на определенной передаче (первой, второй, третьей).
График ускорений, в функции (j – V), разбивается на четыре участка (четыре интервала):
(1 участок) - от точки, соответствующей минимальной скорости до точки максимума ускорения на первой передаче;
(2 участок) - от точки максимума ускорения на первой передаче до точки максимума ускорения на второй передаче;
(3 участок) - от точки максимума ускорения на второй передаче до точки максимума ускорения на третьей передаче;
(4 участок) - от точки максимума ускорения на третьей передаче до точки, соответствующей максимальной скорости.
После этого каждый участок разбивается на одинаковые интервалы, для каждого из которых определяется среднее ускорение jСР (как среднее арифметическое между ускорениями в начале и в конце интервала). Время разгона (с) на каждом интервале разбиения определяется как отношение приращения скорости (км/ч) на этом интервале к среднему ускорению (м/с2):
Время разгона автомобиля и путь разгона обычно определяют графически в соответствии с уравнением:
где V1 – начальная скорость разгона. V2 – конечная скорость разгона. |
|
Правя часть уравнения, представляет собой площадь под кривой 1/j в пределах скоростей V1… V2. Результаты вычислений (2.24) занесены в таблицу 2.5
Таблица 2.5 Время разгона автомобиля
Параметры |
Интервал скоростей, м/с |
||||
0 - |
|
|
|
|
|
Площадь под кривой в каждом интервале скоростей, мм2 |
|
|
|
|
|
Суммарная площадь, мм2 |
|
|
|
|
|
Время разгона, с |
|
|
|
|
|
По данным таблицы строится график величин обратных ускорений, с интервалами - V. Определяется масштабный коэффициент расчета диаграмм.
Путь разгона – S (м) определяется как сумма приращений пути в каждом интервале разбиения кривой в соответствии с уравнением:
где t1 – время начала разгона, с; t2 – время окончания разгона, с. |
|
Результаты вычислений (2.25) занесены в таблицу 2.6.
Таблица 2.6 Путь разгона автомобиля
Параметры |
Интервал времени t, с. |
||||
0 - |
|
|
|
|
|
Площадь под кривой в каждом интервале скоростей, мм2. |
|
|
|
|
|
Суммарная площадь, мм2. |
|
|
|
|
|
Путь разгона, м |
|
|
|
|
|
Определяем масштабный коэффициент для расчета диаграмм
Эффективность торможения до полной остановки автомобиля зависит от силы сцепления колес с дорожным покрытием. На дорогах с асфальтовым или бетонным покрытиями коэффициент продольного сцепления определяется совокупностью коэффициентов трения покоя и скольжения с различными скоростями в различных точках контакта. При полном скольжении или буксовании коэффициент сцепления является коэффициентом трения скольжения.
Коэффициент сцепления колеса с опорной поверхностью — это отношение результирующей продольной и поперечной сил реакций опорной поверхности, действующих в контакте колеса с опорной поверхностью, к величине нормальной реакции опорной поверхности на колесо.
На коэффициент сцепления влияют тип и состояние дороги (табл.), износ протектора шины, давление воздуха в шине, нормальная нагрузка на колесо.
Средние значения коэффициентов продольного сцепления колес с дорогой при оптимальном и 100% скольжениях приведены в таблице
Таблица Коэффициенты продольного сцепления колеса и дороги
Тип и состояние дороги |
Коэффициент продольного сцепления (φх опт ) |
Коэффициент продольного сцепления (φх 100%) |
Сухой асфальт и бетон |
0,8-0,9 |
0,7-0,8 |
Мокрый асфальт |
0,5-0,7 |
0,45-0,6 |
Мокрый бетон |
0,75-0,8 |
0,65-0,7 |
Гравий |
0,55-0,65 |
0,5-0,55 |
Грунтовая дорога сухая |
0,65-0,7 |
0,6-0,65 |
Грунтовая дорога мокрая |
0,5-0,55 |
0,4-0,5 |
Уплотненный снег |
0,15-0,2 |
0,15 |
Лед |
0,1 |
0,07 |
Износ шины снижает коэффициент продольного сцепления на мокрой дороге. Отертый рисунок протектора шины имеет сниженное сечение поверхности канавок и снижает водоотвод. Водяная пленка уменьшает коэффициент продольного сцепления с опорной поверхностью (φх ) до 0,15-0,2.
При наличии на поверхности дороги воды подъемная сила может стать равной нормальной нагрузке, при этом вода разъединяет шину с дорогой, возникает глиссирование.
Увеличение давления воздуха в шине на сухих и чистых дорогах уменьшает коэффициент сцепления, а на мокрых и грязных дорогах с твердым покрытием повышает (за счет увеличения в контактной области удельной нагрузки, обеспечивающей выдавливание грязи).
Эффективность процесса торможения зависит от последовательности и равномерности распределения тормозных сил между колесами.
Тормозная сила — это сила сопротивления движению автомобиля, созданная в результате действия тормозных механизмов.
Эффективность торможения зависит от правильного распределения тормозных сил на колеса. Это свойство характеризуется коэффициентом распределения тормозных сил (βт).
βт = Ртор1 : (Ртор1 + Ртор2)
где Ртор1 — сопротивление движению автомобиля, создаваемое тормозными механизмами переднего моста;
Ртор2 — сопротивление движению автомобиля, создаваемое тормозными механизмами заднего моста.
Тормозные силы должны быть распределены так, чтобы обеспечивать максимальную эффективность и устойчивость автомобиля при торможении. Это обеспечивается подбором размеров колесных тормозных цилиндров, тормозов разной эффективности.
Для получения переменных значений коэффициента распределения тормозных сил в системе торможения колес передней оси используются более эффективные дисковые тормоза, задней оси — барабанные, с ограничителем тормозных сил.
Эффективность и надежность тормозной системы зависят от правильного использования различных способов торможения.