7.2. Визначення динамічних якостей автомобіля

Випробування автомобіля при розгоні.

Визначення прийомистості

Показниками прийомистості та динамічності автомобіля служать величини максимальних прискорень, а також значення шляху і часу розгону в визначеному інтервалі швидкостей.

З навчальною метою прийомистість автомобіля визначається на вищій передачі з мінімально стійкої швидкості (20 км/г) до максимальної швидкості (0,85 . . . 0,90) V_max.

Техніка проведення дослідів:

Водій-випробувач на підготовленій ділянці установлює мінімально-стійку швидкість руху автомобіля (20 км/г) на вищій передачі і в момент в’їзду на ділянку для вимірювань різко натискує на педаль подачі палива і переміщає її на повний хід.

При досягненні автомобілем швидкості руху 30, 40, 50, 60 км/г оператор по команді сигнальника вмикає вимірювач часу або секундомір (сигнальник знаходиться в кабіні і подає сигнал оператору за показниками секундоміра). Дані вимірювань заносяться в протокол випробувань.

Потім ці дані записують в таблицю 1 (додаток 17) і за приведеними в додатку формулами проводять розрахунок показників динамічності автомобіля.

Дослід проводиться в прямому і зворотньому напрямках руху, в трьохкратній повторності. В додаток 17 заносяться середні значення часу. За результатами досліджень будують графіки "шлях-швидкість" (рис. 7.4) та "час-швидкість" (рис. 7.5).

Визначення шляху вільного кочення автомобіля по інерції (вибігу)

Техніка проведення дослідів:

Водій-випробовувач на підготовленій ділянці розганяє автомобіль до швидкості (з навчальною метою) 60 км/г, а потім, за командою сигнальника швидко відпускає педаль подачі палива, вимикає зчеплення і переводить важіль коробки передач в нейтральне положення.

В момент початку вільного кочення, а потім через кожні 10 км/г (60, 50, 40, 30, 20, 10, 0 км/г) оператор по команді сигнальника вмикає вимірювач часу або секундомір (Вимірювання виконуються з встановленої швидкості 60 км/г до повної зупинки автомобіля).

Дослід проводиться в прямому й зворотньому напрямку.

Дані випробувань заносять в протокол.

Потім ці дані заносяться в таблицю (додаток 18). По приведеним формулам виконується розрахунок показників при вільному коченні по інерції (В додаток заносяться середні значення часу Т).

Рис. 7.4. Графік "шлях-швидкість" Рис. 7.5. Графік "час-швидкість"

Визначення коефіцієнта опору коченню

Величину коефіцієнта опору коченню f визначають на основі даних, одержаних при випробуванні автомобіля на вільне кочення (вибіг).

Числове значення коефіцієнта розраховується за залежністю

(7.5)

де V_н - початкова швидкість вільного кочення по інерції, км/г, (V_н = 10 км/г);

Т^′ - загальний середній час вільного кочення по інерції від швидкості V_н до швидкості V = 0. (Для даного випадку, із додатку 18 V_н = V₆ = 10 км/г, Т^′ = Т^′₆). Опором повітря і трансмісії при V_н = 10 км/г можна знехтувати.

Визначення фактора опору повітря

При дорожних випробуваннях автомобіля фактор опору повітря kF визначають методом вільного кочення по інерції на горизонтальній ділянці (додаток 19).

Замір в зоні високих швидкостей. Відзначаючи в деякий момент на початку руху по інерції швидкості V^′₁ вмикають відмітчик часу (або секундомір), вимикають останній, коли швидкість зменшиться на 5. . . 10 км/г. Якщо початкова швидкість V^′₁, кінцева V^′₂ і час зниження швидкості Т^′₁, то уповільнення знайдемо за формулою

(7.6)

де j^′₁ - уповільнення, м/с²;

V^′₁ , V^′₂ - швидкості руху при уповільненні на початку і в кінці першого інтервалу, км/г;

Т^′₁ - середній час уповільнення в інтервалі V^′₁ - V^′₂ (додаток 19).

Середня швидкість уповільнення в інтервалі становить

(7.7)

В зоні мінімальних швидкостей: V^′₆ - кінцева швидкість і середній час Т′₅ в п’ятому інтервалі.

Тоді уповільнення в м дорівнює

(7.8)

де V₅′- V₆′ - швидкості уповільнення на початку і в кінці п’ятого інтервалу, км/г;

Т₅′- середній час уповільнення в інтервалі мінімальних швидкостей V₅′- V₆′, с.

Середня швидкість уповільнення в інтервалі становить

(7.9)

Мінімальну швидкість уповільнення бажано брати в межах 15 . . . 10 км/г, але не менше 5 км/г.

Рівняння руху автомобіля по інерції з деякими допущенями можна записати так:

- для інтервалу високих швидкостей (V₁′- V₂′)

(7.10)

- для інтервалу мінімальних швидкостей (V₅′ - V₆′)

(7.11)

Після віднімання рівняння (7.11) від рівняння (7.10) і відповідних математичних перетворень отримаємо

(7.12)

де kF - фактор опору повітря, Н·с/м;

m - маса автомобіля, кг;

j′ - уповільнення, м/с²;

V_ср.1 - середня швидкість ( в інтервалі V₁′ - V₂′), км/г;

V_ср.5 - середня швидкість ( в інтервалі V₅′ - V₆′), км/г;

g - прискорення вільного падіння, м/с².

Визначення коефіцієнту зчеплення коліс з дорогою

Визначення коефіцієнту зчеплення коліс з дорогою експериментально проводиться слідуючим чином.

На горизонтальній ділянці дороги водій-випробовувач розганяє автомобіль до швидкості V = 30 км/г і по команді сигнальника швидко натискує на педаль зчеплення і гальма на повний хід.

В момент початку дії гальм вмикається датчик відліку пройденого шляху (переривник двохкулачковий), встановлений на шляховимірю- вальному колесі (рис. 7.2) і з’єднаний електричним ланцюгом з лічильником пульту управління. Довжина гальмівного шляху в м визначається із залежності

(7.13)

де n - число розривів контактів переривника (по лічильнику);

k - число виступів (кулачків) на переривнику;

L - довжина кола шляховимірювального колеса, м.

Приблизне значення коефіцієнту зчеплення колеса з дорогою визначається за формулою

(7.14)

де V_n - початкова швидкість при гальмуванні, V_n = 30 км/г;

к - кофіцієнт, який враховує експлуатаційні умови гальмування, к = 1,4 (для вантажних автомобілів).

Розрахунок динамічного фактора і побудова динамічної характеристики автомобіля

В навчальних цілях розрахунок динамічного фактора і побудову динамічної характеристики проводять для вищої передачі. При розрахунку сил Р_г, Р_j, Р_w, Р_f величини прискорень беруться із формули для визначення вказаних сил і динамічного фактора.

На основі розрахункових данних будується динамічна характеристика (рис. 7.6).

Рис. 7.6. Динамічна характеристика на вищій передачі (приклад)

Оцінка точності вимірів

Середньоквадратична помилка ряду вимірювань витрат палива визначається за залежністю

(7.15)

де h_і - результат і-го вимірювання;

n - кількість вимірювань;

h - різниця показників вимірного бачка.

Помилка вимірювання витрати палива на 100 км шляху (початкова формула 7.2) становить:

1) гранична відносна помилка

(7.16)

2) гранична абсолютна помилка

(7.16)

де Q_дос - витрата палива за дослід, г/дос.;

S_дос - довжина вимірювальної ділянки, м;

ΔQ_дос і ΔS_дос - граничні помилки вимірювань. Звичайно приймаються рівними ціні поділки приладу (вимірного інструменту).

Аналогічно проводиться оцінка точності вимірювань шляху.

Аналіз техніко-економічних показників автомобіля,

що випробовується

Пояснити фактори, які впливають на час, шлях і прискорення розгону автомобіля, а також на час, шлях і уповільнення при русі по інерції.

Вказати основні параметри,які характеризують величину динамічного фактора і паливну економічність. Шляхи їх підвищення.

Дати загальні висновки про техніко-економічні показники випробовує- мого автомобіля з урахуванням сучасних вимог.