Определение пути разгона автомобиля

3.6 Определение пути разгона автомобиля

Для определения пути разгона разбиваем все пространство по левую сторону от кривой времени разгона автомобиля на 9 горизонтальных областей, левые основания которых - отрезки на оси координат  , а правые представляют собой участки кривой времени разгона.

Рассчитав значения площадей  всех областей, можем рассчитать путь разгона …, который необходимо проехать автомобилю для разгона до скорости  по формуле:

(3.16) , где:

- масштаб времени разгона автомобиля , .

Рассчитаем значения пути разгона …до скорости соответственно .

Полученные значения запишем в таблицу 3.7.

Строим график пути разгона автомобиля (Рисунок 7).

3.7 Расчет и построение графика пути торможения автомобиля

 

Тормозные свойства автомобиля можно оценить величиной минимального тормозного пути за время торможения с максимальной эффективностью. Для этого используем зависимость :

(3.18)  , где:

 – скорость автомобиля;

 - время запаздывания тормозов (принимаем = 0,05с);

- время нарастания ( принимаем  = 0,4с).

Считаем два варианта торможения: на сухой и мокрой дороге с асфальтобетонным покрытием с коэффициентами

 = 0,8 – сухая дорога;

 = 0,3 – мокрая дорога.

Полученные значения занесем в таблицу 3.8.

Строим график пути торможения автомобиля (Рисунок 8).

4. Таблицы

Таблица 2.1 – характеристика двигателя.

, рад/с	107	150	200	250	300	350	400	450	500	565
Ne, кВт	16,38	23,79	32,61	41,37	49,74	57,41	64,07	69,41	73,12	75
Me, кН*м	0,153	0,159	0,163	0,165	0,166	0,164	0,16	0,154	0,146	0,134

Таблица 3.1 – Результаты тягово-динамического расчета ( I передача).

, рад/с	107	150	200	250	300	350	400	450	500	565
	2,303	3,2285	4,3047	5,3809	6,4571	7,5332	8,6094	9,6856	10,7618	11,9671
	6,4027	6,633	6,8199	6,9199	6,933	6,8591	6,6982	6,4504	6,1157	5,6376
	0,0031	0,006	0,0108	0,0168	0,0242	0,0329	0,043	0,0544	0,0672	0,0831
D	0,4208	0,4358	0,447	0,4539	0,4543	0,448	0,4376	0,4206	0,3977	0,3652
	1,8865	1,9558	2,0114	2,04	2,0418	2,0166	1,9644	1,8854	1,7794	1,6288
	0,53	0,5112	0,4971	0,4901	0,4897	0,4958	0,509	0,5303	0,5619	0,6139

Таблица 3.2 – Результаты тягово-динамического расчета ( II передача).

, рад/с	100	150	200	250	300	350	400	450	500	523
	4,330	6,071	8,095	10,118	12,142	14,166	16,190	18,2139	20,237	22,504
	3,4048	3,5272	3,6266	3,6798	3,6867	3,6474	3,5619	3,4301	3,2522	2,9979
	0,0109	0,0214	0,038	0,0594	0,0856	0,1164	0,1521	0,1925	0,2376	0,2939
D	0,2232	0,2305	0,236	0,238	0,2368	0,2322	0,2242	0,2129	0,1982	0,1778
	1,5267	1,5804	1,6202	1,6354	1,6262	1,5925	1,5343	1,4517	1,3447	1,19563
	0,6549	0,6327	0,617	0,6114	0,6149	0,6279	0,6517	0,6888	0,7436	0,8363

Таблица 3.3 – Результаты тягово-динамического расчета ( III передача).

, рад/с	100	150	200	250	300	350	400	450	500	523
	6,209	8,705	11,60	14,508	17,410	20,312	23,213	26,115	29,017	32,267
	2,3746	2,46	2,5293	2,5664	2,5713	2,5439	2,4842	2,3923	2,2682	2,0909
	0,0224	0,044	0,0782	0,1221	0,1759	0,2394	0,3127	0,3957	0,4886	0,6041
D	0,1546	0,1588	0,1611	0,1607	0,1575	0,1515	0,1428	0,1313	0,117	0,0977
	1,1618	1,1964	1,2155	1,2118	1,18528	1,1359	1,0636	0,9687	0,8508	0,6918
	0,8607	0,8357	0,8226	0,8251	0,8436	0,8803	0,9401	1,0323	1,1752	1,4454

Таблица 3.4 – Результаты тягово-динамического расчета (IV передача).

, рад/с	100	150	200	250	300	350	400	450	500	523
	8,445	11,83	15,785	19,731	23,67	27,624	31,570	35,517	39,463	43,883
	1,746	1,8088	1,8598	1,8871	1,8906	1,8705	1,8266	1,7591	1,6678	1,5374
	0,0414	0,0813	0,1446	0,2259	0,3253	0,4428	0,5783	0,732	0,9037	1,1174
D	0,1121	0,1136	0,1128	0,1092	0,1029	0,0938	0,0820	0,0675	0,0502	0,0276
	0,8592	0,8724	0,8653	0,8342	0,779	0,6997	0,5964	0,469	0,3175	0,1193
	1,1637	1,1461	1,1555	1,1986	1,2836	1,429	1,6766	2,132	3,1493	8,3814

Таблица 3.5– Результаты тягово-динамического расчета (V передача).

, рад/с	100	150	200	250	300	350	400	450	500	523
	10,29	14,43	19,25	24,06	28,875	33,6883	38,5009	43,3135	48,1261	53,5162
	1,4318	1,4832	1,525	1,5474	1,5503	1,5338	1,4978	1,4424	1,3676	1,2607
	0,0615	0,121	0,215	0,336	0,4838	0,6585	0,8601	1,0886	1,3439	1,6618
D	0,0901	0,0895	0,0861	0,0796	0,0701	0,0575	0,0419	0,0232	0,0015	0,0263
	0,6826	0,6779	0,6471	0,5889	0,5035	0,3907	0,2505	0,0831	-0,1115	-0,3621
	1,4647	1,4751	1,5452	1,6978	1,986	2,5593	3,9907	12,0305	-8,9618	-2,7613

Таблица 3.6 Определение времени разгона автомобиля.

Интервал	2 - 6	6 - 10	10 - 14	14 - 18	18 - 22	22 - 26	26 - 30	30 - 34	34 - 38
Площадь интервала, ∆,кл.	5	5,2	6	7,1	9,2	11,1	15,6	21	35
Суммарная площадь, ∆, кл.	5	10,2	16,2	23,3	32,5	43,6	59,2	80,2	115,2
Время разгона, t, с	2	4,08	6,48	9,32	13	17,44	23,68	32,08	46,08
До скорости, Va, м/с	4	8	12	16	20	24	28	32	36

Таблица 3.7 Определение пути разгона автомобиля.

Интервал	1,9 – 2,5	2,5 - 4	4 - 6	6 – 8,3	8,3 – 11,7	11,7 - 15	15 – 20,6	20,6 – 28,5	28,5 - 33
Площадь, ∆, кл.	7,6	18,6	29	52	80	120	193,3	360	251
Суммарная площадь, ∆, кл.	7,6	26,2	55,2	107,2	187,2	307,2	500,5	860,5	1111,5
Пройденный путь, S, м	7,6	26,2	55,2	107,2	187,2	307,2	500,5	860,5	1111,5
До скорости, Va, м/с	4	8	12	16	20	24	28	32	36

Таблица 3.8 - Расчет пути торможения автомобиля.

Скорость, Va, м/с	5	10	15	20	25	30	35	40	44
Путь торможения ( S, м) при:
=0,3	5,49	19,48	41,97	72,95	112,43	160,40	216,87	281,83	339,91
=0,8	2,84	8,87	18,08	30,48	46,06	64,83	86,79	111,93	134,34

5. Графики

 

5.1 Внешняя скоростная характеристика двигателя

Рисунок 1 - Внешняя скоростная характеристика двигателя.

 

5.2 Тяговая характеристика автомобиля

Рисунок 2 - Тяговая характеристика автомобиля.

5.3 Динамическая характеристика автомобиля

 

Рисунок 3 - Динамическая характеристика автомобиля.

 

5.4 График ускорения автомобиля

 

Рисунок 4 - График ускорения автомобиля.

5.5 График обратной ускорению величины

Рисунок 5 - График обратной ускорению величины .

5.6 График времени разгона автомобиля

 

Рисунок 6 - График времени разгона автомобиля.

5.7 График пути разгона автомобиля

 

Рисунок 7 - График пути разгона автомобиля.

5.8 График пути торможения автомобиля

 

Рисунок 8 - 5.8 График пути торможения автомобиля.

6. Выводы по работе сравнение исследуемого автомобиля с аналоговыми моделями

На основе результатов проведенных расчетов и построенных графических зависимостей можем сделать следующие выводы об исследуемом автомобиле ВАЗ – 21074-20.

Максимальные скорости, которые автомобиль может развивать в заданных дорожных условиях на всех передачах:

= 10 (м/с);

= 17,2 (м/с);

= 26,7 (м/с);

= 36,2 (м/с);

= 43 (м/с).

Тяговая характеристика автомобиля (5.2) показывает, что максимальная скорость автомобиля = 43 (м/с), ограничена следующими показателями:

- сила сопротивления воздуха ,

- сила сопротивления качению Pk.

На низших передачах суммарное действие этих сил ничтожно мало, и поэтому не оказывает практически никакого влияния на движение автомобиля, однако имеет существенное значение на высшей передачи, когда сила сопротивления воздуха достигает максимальных значений, а тяговая сила уменьшается. Таким образом, минимальное критическое значение +Pk , которое превышает тяговую силу и ограничивает скорость движения автомобиля, составляет 1,14 (кН).

Максимальное ускорение, развиваемое автомобилем на I передаче:

= 1,96 ()

Максимальное ускорение, развиваемое автомобилем на V передаче:

= 0,67 ()

Рассчитанное время разгона автомобиля до скорости 100 (км/ч) составляет 23 (с), что на 5 секунд больше времени разгона, заявленном производителем.

Путь разгона до 100 (км/ч) = 440 (м).

Путь торможения со 100 км/ч на мокрой дороге составляет приблизительно 139 метров, а на хорошем сухом покрытии путь торможения более чем в два раза меньше и равен 56 метров.

Таблица 1.6 – Сравнение автомобиля ВАЗ – 21074 с другими моделями.

	Снаряженная масса, кг	Мощность, л.с.	Крутящий момент, Н×м	Максимальная скорость, км/ч	Время разгона до 100 км/ч, сек.
VW Passat 1,6	1305	100	150 при 4000 об/мин	192	12,6
ВАЗ – 21074	1060	74	130 при 2100 об/мин	155	17
Skoda Fabia 1.4	1060	86	132 при 380 об/мин	174	12.3
Сhery A1	1040	83	114 при 3800 об/мин	156	14

Вывод: Автомобиль ВАЗ – 2107 начал выпускаться на Волжском автомобильном заводе в 1982 году. На тот период времени автомобиль имел неплохие технические характеристики и мог конкурировать с другими автомобилями в своем классе. Но как видно из приведенной выше таблицы, он не в состоянии конкурировать с современными моделями, т.к. проигрывает им по всем техническим параметрам.

7. Литература

1. Коростелев С.А., Беседин Л. Н. ТЯГОВО-ДИНАМИЧЕСКИИ РАСЧЕТ АВТОМОБИЛЯ С ПРИМЕНЕНИЕМ ЭВМ: Методические указания / АлтГТУ им. И.И.Ползунова. – Барнаул: Изд-во АлтГТУ. 2003 - 27с.