Оценка динамичности автомобиля

3. Оценка динамичности автомобиля

 

Расчет, построение и анализ характеристик разгона

При заданных значениях коэффициентов Г и y текущие значения максимально возможных ускорений j = f(u_т) на всех передачах проще определять расчетом по формуле

(3.1)

после расчета значений коэффициента d_вр.

Для расчета текущих значений D_г, входящих в уравнение движения (3.1), достаточно переписать значения D_о из таблицы 4 в таблицу 8 и разделить их согласно (2.15) на заданное значение коэффициента нормальной загрузки автомобиля или автопоезда Г.

Текущие значения теоретической скорости u_т, соответствующие текущим значениям D_о, D_г и j, тоже надо переписать из таблицы 2.1 в таблицу 3.1 и использовать их при построении графика ускорений j = f(u_т) на листе миллиметровой бумаги формата А 4. После этого время t_p и путь s_p разгона можно определить графоаналитическим методом Е.А. Чудакова и Н.А. Яковлева.

Если часть шкалы скорости u_т для каждой передачи разделить на n = 5 – 7 удобных для отсчета одинаковых интервалов

u_n = u_n - u_n-1 (3.2)

со средними значениями скорости

u_{n ср} = 0,5 (u_n-1 + u_n), (3.3)

то в каждом интервале и на всех передачах можно графически определить

средние ускорения

j_n,ср = 0,5 (j_n-1 + j_n), (3.4)

а также время разгона

(3.5)

и путь разгона

S_n = u_n-1× + 0,5 j_n,ср² = u_{n ср}×. (3.6)

Таблица. Результаты графоаналитического определения характеристик разгона автомобиля ЗИЛ-431410 при Г =2,4, y = 0,02.

Передача	Uk	δвр	Do	Dг	i	Vт	in	iср	∆tn	Vn ср	∆Sn
1	7,44	3,25	0,62	0,26	0,72	12,21	0,72	0,72	0,53	12,21	6,43
	7,44	3,25	0,67	0,28	0,78	11,46	0,78	0,75	1,01	11,84	11,91
	7,44	3,25	0,72	0,30	0,84	10,71	0,84	0,81	0,93	11,08	10,32
	7,44	3,25	0,75	0,31	0,88	9,95	0,88	0,86	0,88	10,33	9,06
	7,44	3,25	0,78	0,32	0,92	9,20	0,92	0,90	0,84	9,58	8,02
	7,44	3,25	0,80	0,33	0,94	8,44	0,94	0,93	0,81	8,82	7,16
	7,44	3,25	0,81	0,34	0,95	7,69	0,95	0,95	0,40	8,07	3,21
2	4,1	1,71	0,34	0,14	0,69	22,21	0,69	0,69	0,99	22,21	22,02
	4,1	1,71	0,37	0,15	0,76	20,84	0,76	0,73	1,89	21,52	40,63
	4,1	1,71	0,39	0,16	0,82	19,47	0,82	0,79	1,73	20,15	34,96
	4,1	1,71	0,41	0,17	0,87	18,10	0,87	0,84	1,63	18,78	30,53
	4,1	1,71	0,43	0,18	0,90	16,73	0,90	0,89	1,55	17,41	26,96
	4,1	1,71	0,44	0,18	0,93	15,35	0,93	0,92	1,50	16,04	24,00
	4,1	1,71	0,44	0,18	0,94	13,98	0,94	0,94	0,73	14,67	10,74
3	2,29	1,25	0,18	0,08	0,44	39,62	0,44	0,44	2,80	39,62	110,93
	2,29	1,25	0,20	0,08	0,49	37,17	0,49	0,46	5,26	38,39	201,96
	2,29	1,25	0,21	0,09	0,54	34,72	0,54	0,52	4,73	35,95	170,02
	2,29	1,25	0,23	0,09	0,58	32,28	0,58	0,56	4,36	33,50	146,15
	2,29	1,25	0,23	0,10	0,61	29,83	0,61	0,60	4,11	31,06	127,55
	2,29	1,25	0,24	0,10	0,63	27,39	0,63	0,62	3,93	28,61	112,57
	2,29	1,25	0,25	0,10	0,65	24,94	0,65	0,64	1,91	26,17	50,09
4	1,47	1,13	0,10	0,04	0,19	61,72	0,19	0,19	10,17	61,72	627,45
	1,47	1,13	0,11	0,05	0,23	57,91	0,23	0,21	18,04	59,81	1079,27
	1,47	1,13	0,12	0,05	0,28	54,10	0,28	0,26	14,92	56,00	835,47
	1,47	1,13	0,13	0,06	0,31	50,29	0,31	0,29	13,00	52,19	678,63
	1,47	1,13	0,14	0,06	0,34	46,48	0,34	0,32	11,76	48,38	568,92
	1,47	1,13	0,15	0,06	0,36	42,67	0,36	0,35	10,94	44,57	487,57
	1,47	1,13	0,15	0,06	0,37	38,86	0,37	0,37	5,21	40,76	212,27
5	1	1,08	0,03	0,01	-0,06	90,90	-0,06	-0,06	0,00	90,90	0,00
	1	1,08	0,05	0,02	-0,01	85,29	-0,01	-0,03	0,00	88,10	0,00
	1	1,08	0,06	0,02	0,04	79,68	0,04	0,02	355,85	82,48	29351,69
	1	1,08	0,07	0,03	0,08	74,07	0,08	0,06	99,42	76,87	7642,82
	1	1,08	0,08	0,03	0,11	68,46	0,11	0,09	61,38	71,26	4374,12
	1	1,08	0,08	0,03	0,13	62,85	0,13	0,12	46,50	65,65	3052,95
	1	1,08	0,09	0,04	0,15	57,23	0,15	0,14	19,47	60,04	1168,72

Тогда расчетное время разгона

t_p = ₁ + ₂ + … + , (3.7)

а расчетный путь разгона

S_p =S₁ + S₂ + …+ S_n. (3.8)

Однако в полученных расчетных значениях времени t_p и пути S_p разгона не учтены время и путь трогания с места при убывающей пробуксовке дисков сцепления, а также время и путь движения "накатом по инерции" при переключении передачи. Эти "потери времени и пути" количественно мало значимы, но их качественная сторона определяет операторское мастерство водителя и его влияние на основные свойства автомобиля, прежде всего проходимость, безотказность и долговечность.

Расчет, построение и анализ характеристик обгона

При движении обгоняющего 1 (рис. 3.2), обгоняемого 2 и встречного 3 автомобилей с постоянными скоростями u₁,=20м/с, u₂=15м/с и u₃=19м/с соответственно свободное расстояние на встречной полосе, необходимое для завершенного обгона, определяем по формуле:

, (3.9)

где S_св, S_об и S_з – соответственно расстояние свободное, обгона и проходимое встречным автомобилем за время обгона, м;

L₁=5и L₂=5– габаритная длина соответсвенно обгоняющего и обгоняемого автомобилей, м;

D₁ и D₂ – дистанции безопасности соответственно в начале и конце завершенного обгона, м.

"Согласно имеющимся данным, первая дистанция безопасности может быть представлена в виде функции скорости обгоняющего автомобиля

D₁ = а_об u₁² + 4, (3.10)

D1=216м.

а вторая – в виде функции скорости обгоняемого автомобиля

D₂ = в_об u₂² + 4, (3.11)

D2=112м.

где а_об и в_об – эмпирические коэффициенты, зависимые от типа обгоняемого автомобиля (таблица 9).

Таблица 9. Значения коэффициентов а_об и в_об

Автомобили	аоб	воб
Легковые Грузовые средней грузоподъемности Грузовые большой грузоподъемности и автопоезда	0,33 0,53 0,76	0,26 0,48 0,67

Вторая дистанция короче первой, так как водитель обгоняющего автомобиля стремится быстрее возвратиться на свою полосу движения и иногда "срезает угол", а также "вклинивается" в дистанцию D₃ между движущимися впереди "лидером", заменяя опасность встречного столкновения двумя попутными – спереди и сзади. На скоростных магистралях подобные попутные столкновения, обусловленные аварийным завершением обгона, иногда переходят во встречные с десятками и даже сотнями участников. Поэтому опытные водители вместо опасного и, тем более аварийного завершения обгона не начинают или прекращают его, возвращаясь на свою полосу движения не спереди, а сзади обгоняемого транспортного средства. Такой маневр, называемый незавершенным обгоном, можно разделить на три скоростных и временно-путевых этапа:

1.  Выезд на встречную полосу и движение по ней со скоростью u₁ за время t^' на пути обгона:

, (3.12)

где е – переднегабаритное опережение (+), e=4 м.

t’=45,0c.

S’1=900,0м.