Динамический паспорт автомобиля

При изменении нагрузки автомобиля изменяется и динамическая характеристика автомобиля. Для сравнения тягово-скоростных свойств автомобилей при различной массе, динамическая характеристика дополняется номограммой нагрузок (рис. 5).

Строится номограмма нагрузок следующим образом. На продолжении оси абцисс динамической характеристики (60-80 мм от начала координат) откладывается шкала нагрузок таким образом, чтобы нагрузка 100% совпадала с началом координат, а нагрузка 0% стала крайней левой точкой шкалы. Из этой точки восстанавливается перпендикуляр к оси абцисс, на котором в определенным масштабе откладываются значения динамического фактора при нагрузке – 0%.

Масштаб шкалы динамического фактора – а_о при нагрузке 0 % определяется по формуле:

                                            ,                                   (29)

 

где   a₁₀₀ – масштаб шкалы D 100%;

G_{a ,} G_o – вес автомобиля, соответственно при полной нагрузке (100%) и без нагрузки.

Точки на ординатах, соответствующие одинаковым значениям динамического фактора, соединяются прямыми сплошными линиями.

Максимальные значения окружных сил обычно ограничены по условиям сцепления, поэтому на динамической характеристике показывают также динамический фактор по сцеплению D_{φ ,} определяемый по формуле:

 

                                         D_φ = φ · G ₂ / G_a ,                                    (30)

 

где   φ – коэффициент сцепления;

G ₂ – вес автомобиля, приходящийся на ведущую ось, Н.

Расчет производится для значений коэффициента сцепления, в пределах от 0,1 до 0,7 для порожнего и полностью груженного состояний автомобиля.

Полученные значения D_φ откладываются на соответствующих ординатах номограммы нагрузок (см. рис. 5) и соединяются пунктирными линиями для одинаковых значений φ. 

Значения D  и D  могут не совпадать из-за разного соотношения масс автомобиля приходящихся на переднюю и заднюю оси при полной нагрузке и без нагрузки. Для полноприводных автомобилей D_{φ  =}  φ.

 

                        Рис. 5. Динамический паспорт автомобиля

 

График времени и пути разгона

Оценку приёмистости автомобиля определяют по максимально возможным ускорениям, используя динамическую характеристику:

                                          ,                                    (31)

 

где  j_a – ускорение автомобиля, м/с²;

g – ускорение свободного падения, g = 9,81 м/с²;

δ – коэффициент учёта вращающихся масс, определяется по формуле (1.24);

ψ – суммарный коэффициент сопротивления дороги ( принимается ψ = f).

Результаты расчётов заносим в таблицу 7.

 

Таблица 7

Результаты расчета

 

Параметры		Размерность	Значения параметров
1-я		м/с
		–
		–
2-я		м/с
		–
		–
3-я		м/с
		–
		–
4-я		м/с
		–
		–
5-я		м/с
		–
		–

 

Используя полученные значения j_a из таблицы 7, строится график зависимости ускорений автомобиля на разных передачах от скорости при заданных дорожных условиях (рис. 6).

Графики времени t = f ( V ) и пути разгона S = f ( V ) автомобиля строятся на основании графика ускорений автомобиля графоаналитическим методом.

На графике ускорений автомобиля выделяются участки скорости движения автомобиля, соответствующие его разгону на первой, второй и последующих передачах. Затем каждый из этих участков разбиваются на 4-6 интервалов. Границы интервалов и участков скорости обознаются последовательно V ₁ , V ₂ , V ₃ и т.д., соответствующие им значения ускорений обозначаются j ₁ , j ₂ , j ₃ и т.д.

 

                   Рис. 6. Примерный график ускорений автомобиля

 

Время разгона автомобиля определяется для каждого интервала скоростей:

 

;     ;       и т.д.,            (32)

 

где V – скорость в начале или в конце интервала, м/с;

j – ускорение в начале или в конце интервала, м/с²;

t – время разгона в данном интервале скоростей, с.

Затем для каждого интервала скоростей определяется путь разгона автомобиля:

 

    ;      ;     и т.д.,             (33)

 

где S – путь разгона на интервале скоростей, м.

Суммарное время и суммарный путь разгона автомобиля до скорости V_i для i-го интервала определяют суммированием времени и пути разгона на всех предыдущих интервалах скорости:

 

                                   ,                         (34)

 

.                              (35)

 

Для обеспечения наибольшей интенсивности разгона скорость, при которой необходимо переключаться на следующую передачу, должна соответствовать максимальной частоте вращения коленчатого вала двигателя, если ускорение на более низкой передаче (например, на первой) меньше ускорения на более высокой передаче (например, на второй), или соответствовать скорости, при которой кривые ускорений на более низкой и более высокой передачах пересекаются (как на рис. 6).

Потеря скорости за время переключения передачи:

 

                                           Δ V_n ≈ g ·ψ · t_n / δ _n ,                                 (36)

 

где  d _n – коэффициент учёта вращающихся масс при переключении передач (при расчетах принимают d _n = 1,03);

t_n – время переключения передач (при расчетах принимают t_n = 0,5-1,5 с, в зависимости от способа переключения передач).

Путь, пройденный автомобилем за время переключения t_n с к-ой передачи на (к+1)-ю передачу:

 

                                Δ S_n = (V_{k max} – 0,5 · Δ V_n)·t_n .                 (37)

 

Расчётные значения величин для построения времени и пути разгона автомобиля сводятся в таблицу 8.

Таблица 8

Результаты расчета

Параметры		Размерность	Значения параметров
1-я	Va	м/с
	Vm+1 -Vm	м/с
	ja	м/с2
	t	С
	Σ t	С
	S	М
	Σ S	М
2-я	Va	м/с
	Vm+1 -Vm	м/с
	ja	м/с2
	t	С
	Σ t	С
	S	М
	Σ S	М
3-я	Va	м/с
	Vm+1 -Vm	м/с
	ja	м/с2
	t	С
	Σ t	С
	S	М
	Σ S	М
4-я	Va	м/с
	Vm+1 -Vm	м/с
	ja	м/с2
	t	С
	Σ t	с
	S	м
	Σ S	м

 

По данным таблицы 8 строится график времени и пути разгона

(Рис. 7).

 

Расчеты осуществляются при разгоне автомобиля на отрезке длиною 2000 метров.

 

Рис. 7. Примерный график времени и пути разгона автомобиля