Файл: Артамонов, М. Д. Основы теории и конструкции автомобиля учебник.pdf

Таким образом, на шкале Па деления, соответстпующпе 0,05 динамиче­

ского фактора, будут расположены па расстоянии 16,5 мм. Задавшись зна­ чениями коэффициента сцепления cp.v = 0,1; 0,2; ... и т. д., по формулам (139) и (140) определпм значения Лаец11 Ь 0РЦ для автомобиля с полной нагрузкой

вой линией. Повторив построения для. других значений ер*, получим график контроля буксования.

5 3. РАЗГОН АВТОМОБИЛЯ

Время равномерного движения автомобиля обычно невелико по сравнению с общим временем его работы. Так, например, при эксплуатации в городах автомобили движутся равномерно всего лишь 15—25% времени. От 30 до 45% времени приходится на уско­ ренное движение и 30—40% — па движение накатом и торможе­ ние.

Показателями динамических свойств автомобиля при неравно­ мерном движении служат величина ускорения, а также путь и время, необходимые для двпжепня автомобиля в определенном интервале скоростей. Неравномерное движение автомобиля может

•быть ускоренным или замедленным.

Для определения максимальной интенсивности разгона при движении автомобиля с минимально устойчивой скоростью води­ тель резко и полностью открывает дроссельную заслонку и удер­ живает ее в этом положении до конца разгона. Передачи переклю­ чают как можно быстрее, избегая, однако, удара зубьев шестерен в коробке передач. Изменение скорости, пути и времени движе­ ния фиксируют при помощи самописцев или светолучевого осцил­ лографа. Датчики пути и скорости устанавливают на колесо авто­ мобиля пли на специальное, свободно катящееся, укрепленное на автомобиле «пятое» колесо.

На рис. 55 показан образец такой записи, сделанной на ленте осциллографа. Во время записи лента (перфорированная фото­ бумага) перемещается с постоянной скоростью. Вертикальные ли­ нии представляют собой отметки времени, нанесенные с интерва­ лом в 1 с. Строенные линии, нанесенные через 5 с, облегчают под­ счет больших промежутков времени при длительных испытаниях. Горизонтальные штриховые линии позволяют определить число

130

оборотов колеса. В течение полуоборота колеса установленный на нем прерыватель замыкает цепь шлейфа, вследствие чего линия записи смещается вниз, а в течение следующего полуоборота пре­ рыватель размыкает цепь и линия смещается вверх. Таким обра­ зом, каждый штрих и промежуток между штрихами соответствует половине оборота колеса. Подсчитав число оборотов колеса и зная его радиус, определяют длину пройденного автомобилем пути. Для записи кривой ABCDE, представляющей собой изменение скорости по времени, в качестве датчика используют тахогенератор, напряжение которого прямо пропорционально угловой скорости колеса, т. е. скорости автомобиля.

Рис. 55. Лента осциллографа с заппсыо пути, скорости и времени движения автомобиля

Участок АВ записи соответствует разгону автомобиля с места, ВС — равномерному движению, CD — накату и DE — торможе­ нию. «Ступеньки» на участке АВ изображают уменьшение скоро­ сти во время переключения передач.

При обработке осциллограммы разгона ее разбивают на не*- сколько участков через определенные интервалы времени At, после чего для каждого ийтервала подсчитывают число оборотов колеса и определяют длину пройденного автомобилем пути As. Сложив значения As, получают общую длину пути (в м):

Результаты подсчетов изображают в виде графика интенсивности разгона (рис. 56, а).

Для определения зависимости времени й пути разгона от ско­ рости автомобиля определяют значения скоростей vi начала и

i\, конца каждого пз пнтервалов времени, после чего находят среднюю скорость ( в м/с)

Результаты подсчетов изображают в координатах s—v н t —и

в впде графиков пути и времени разгона (рис. 56, б). При сравни­ тельных испытаниях автомобилей различных марок часто опреде­ ляют лишь время прохождения первых 100 м при разгоне автомо­ биля с места. Для легковых автомобилей это время находится в пределах 8—10 с, а для грузовых автомобилей н автобусов — в пределах 10—15 с.

Рас. 56. Параметры разгона:

а — график интенсивности разгона; б — график нуги п времени разгона

Для замера максимального ускорения при разгоне используют специальные приборы — акселерометры. Если же нужно опреде­ лить изменение ускорения в течение всего разгона, то произво­ дят графо-аналитическое дифференцирование кривой скорости по времени. Выделив на этой кривой небольшой участок, например ab, как показано на рис. 55, определяют приращения скорости Av и времени At (или пути As) на этом участке. Затем находят вели­ чину среднего ускорения / ср в м/с2 в данном интервале скоростей:

Обработав таким образом осциллограмму разгона, получают зависимость / = / (к). При построении графика ускорений вели­ чину / Ср относят к средней скорости в данном интервале.

График ускорений автомобиля при разгоне его с места с пере­ ключением передач показан на рис. 57, а. Кривые, расположен­ ные выше оси абсцисс, представляют собой изменение ускорения

132

автомобиля при его разгоне па различных передачах. Кривые, на­ несенные ниже этой оси, соответствуют замедлениям /3 автомо­ биля при накате во время переключения передач.

Во время трогания автомобиля с места водитель, включив первую передачу, плавно отпускает педаль сцепления и одно­ временно открывает дроссельную заслонку, увеличивая тяговую силу. Ускорение при этом изменяется, как показано штрихпунктирной кривой 0—1. В точке 1 дроссельная заслонка открыта полностью, двигатель работает с полной нагрузкой (по внешней скоростной характеристике) и ускорение изменяется по кривой

тель и трансмиссию, и автомобиль начинает двигаться замедленно, с отрицательным ускорением (участок 3—4). Включив вторую передачу, водитель вновь открывает дроссельную заслонку и ускорение снова плавно увеличивается (кривая 4—5). Этот процесс повторяется и при переходах на последующие передачи (участки

5 —6, 7—8 и т. д.).

Для исследования динамичности автомобиля разгон его мож­ но производить также на каждой из передач, изменяя скорость автомобиля от минимально устойчивой до максимально возможной. Примерный вид графика ускорений, соответствующего подобному разгону, показан на рис. 57, б. Минимальное значение скорости Гщт соответствует наименьшей устойчивой угловой скорости ко­ ленчатого вала (Onim при полной нагрузке двигателя. В интер­ вале от 0 до i>rnin автомобиль трогается с места при пробуксовыва­ нии сцепления и постепенном открытии дроссельной заслонки.

133

Трогание автомобиля с места до полного включения сцепления продолжается недолго, поэтому„считают, что разгон начинается со скорости УШ|П.

У пассажирских автомобилей при скорости ушах ускорение равно нулю, так как н запас мощности при этом также равен нулю. Грузовые же автомобили при движении с максимальной скоростью имеют небольшой запас мощности, который, однако, для дальнейшего разгона использовать невозможно, так как ограничи­ тель максимальной угловой скорости коленчатого вала двигателя уменьшает подачу горючей смеси.

У грузовых автомобилей и автобусов наибольшие ускорения на первой и второй передачах примерно одинаковы, что вызвано большими передаточными числами первых передач, резко увели­ чивающими коэффициент 6вр. Разгонять эти автомобили целесо­ образно, начиная со второй передачи. Первую передачу следует использовать для преодоления больших сопротивлений дороги или для движения с малой скоростью. Примерные значения макси­ мальных ускорений приведены в табл. 8.

Если определить показатели динамичности эксперименталь­ ным путем невозможно, то их рассчитывают теоретически. При этом для всех видов неустановпвшегося движения (разгон, накат, динамическое преодоление подъемов и т. д.) расчет ведут по од­ ной и той же методике: вначале, используя уравнение движения, определяют ускорения или замедления, а затем посредством чис­ ленного интегрирования определяют значения времени и пути.

Ускорение при разгоне определяют для случая движения авто­ мобиля но горизонтальной дороге (£ = 0) с твердым покрытием хорошего качества при максимальном использовании мощности двигателя и отсутствии буксования ведущих колес. Величину ускорения (в м/с2) находят из выражений (126) и (132):

Наметив на графике динамической характеристики пять — шесть значений скорости, находят соответствующие им значения П и по формуле (144) определяют ускорения Величину коэф­ фициента / подсчитывают по формуле, приведенной выше. По

134