Содержание

Исходные данные для расчёта

1 Расчёт времени и пути завершённого обгона

1.1 Расчёт пути и времени обгона с постоянной скоростью

1.2 Расчёт пути и времени обгона с возрастающей скоростью

2 Расчёт времени и пути незавершённого обгона

2.1 Первый этап незавершённого обгона

2.2 Второй этап незавершённого обгона

2.3 Третий этап незавершённого обгона

Список использованных источников

Приложения

Исходные данные для расчёта

Технические характеристики:

Тип платформы.………….бортовой

Количество дверей……….2

Число мест для сиденья…2

Колёсная формула……

Габаритные размеры, мм:

длина ширина высота (по кабине)…6675 2510 2400

Размеры грузовой платформы (внутр.)

длина ширина высота……………..- - -

Колея передних(задних) колес………1800(1850)

Дорожный просвет, мм …………...……..-

Колесная база, мм…………………….3800

Масса снаряженного автомобиля, кг 4300

Полная масса, кг……………..............10525

Масса допустимая прицепа, кг...………8000

Грузоподъемность, кг……...………….2000

Двигатель (модель/тип)

Компоновочная схема…...….ЗИЛ-130/Карбюраторный

Рабочий объём двигателя, л…….2,445

Мощность двигателя, кВт (л.с.)…110(150)

Крутящий момент, Нм…………...410

Трансмиссия:

привод…………………………….задний

коробка передач……..……..…….мех. пятиступенчатая

Максимальная скорость, км/ч….90

Время разгона до скорости 60 км/ч, с……...-

Расход топлива на 100 км пути: при скорости 60 км/ч, л

(по ГОСТ 20306-90) ……….……………...29

Шины……………..…………..……………260R508

1. Расчёт времени и пути завершённого обгона

1.1 Расчёт пути и времени обгона с постоянной скоростью

Расчёт пути и времени обгона с постоянной скоростью производится по формулам (1.4) и (1.5).

Расстояние, необходимое для безопасного обгона, называемое путь обгона, S_об1, м, может быть определено по формуле:

(1.1)

или

S_об1=V₁t_об1 (1.2)

где: D₁ и D₂ - дистанции безопасности между обгоняющим и обгоняемым автомобилями в начале и конце обгона, м;

L₁ и L₂ - габаритные длины обгоняющего и обгоняемого автомобилей, м;

S₂, - путь обгоняемого автомобиля, м;

V₁ - скорость обгоняющего автомобиля, м/с;

t_об1 - время обгона с постоянной скоростью, с.

Путь обгоняемого автомобиля:

(1.3)

м.

где V₂ - скорость обгоняемого автомобиля, м/с.

Следовательно, путь обгона можно определить по следующей зависимости:

(1.4)

м.

Время обгона:

(1.5)

с.

Величины дистанций безопасности D₁ и D₂ в большой степени зависят от дорожных условий, типа автомобиля, опыта и квалификации водителя. Точный их расчёт невозможен, поэтому правилами дорожного движения предусматривается, что дистанция между автомобилями выбирается водителем, который учитывает не только возможность экстренного торможения переднего автомобиля, но и вероятность его в данной дорожной обстановке. При временном интервале между следующими один за другим автомобилями менее 9... 10 с на величину дистанции влияет также автомобиля. Наименьшие дистанции выдерживают при следовании легкового автомобиля за легковым, а максимальные - при движении грузового автомобиля за легковым. Характер зависимости дистанции от скорости одинаков для взаимодействующих автомобилей всех типов.

На основе накопленных экспериментальных данных первая дистанция безопасности может быть представлена в виде функции скорости обгоняющего автомобиля:

(1.6)

м.

а вторая - в виде функции скорости обгоняемого автомобиля:

(1.7)

м.

где и - эмпирические коэффициенты, зависящие от типа обгоняемого автомобиля, их значения приведены в таблице 1.1.

Вторая дистанция безопасности короче первой, так как водитель обгоняющего автомобиля стремиться быстрее возвратиться на свою полосу движения и иногда «срезает угол». Кроме того, скорость V₁ обгоняющего автомобиля больше скорости V₂ обгоняемого, поэтому если в момент завершения обгона дистанция между автомобилями и окажется короче допустимой, то она очень быстро увеличится. После проведённых расчётов необходимо построить график и схему обгона (рисунок 1.1), считая движение обоих автомобилей равномерным, и соответствующим зависимости S=S(t). Эта зависимость представляет собой прямые линии 1 и 2 соответственно для обгоняющего и обгоняемого автомобилей.

В начале обгона расстояние между передними частями обгоняющего и обгоняемого автомобилей равно D₁+L₂. Точка А пересечения прямых 1 и 2 характеризует момент обгона, в который оба автомобиля поравнялись (время t_A)после чего обгоняющий автомобиль начинает выходить вперед. Чтобы определить минимально необходимые время и путь обгона, нужно найти на графике такие две точки В и С на линиях 1 и 2, расстояние между которыми по горизонтали было бы равно сумме D₁+L₂. Тогда абсцисса точки В определит путь обгона, а ордината - время обгона.

Рисунок 1.1 - Характеристики обгона при равномерном движении обгоняющего и обгоняемого автомобилей.

Определяем минимальное расстояние S_св1, которое должно быть свободным перед обгоняющим автомобилем в начале обгона:

(1.8)

м.

или с учётом (1.4):

(1.9)

где S_з и V₃ - путь и скорость встречного автомобиля, м/с.

Скорость встречного автомобиля в действительных условиях движения практически невозможно определить с высокой степенью точности и водитель, как правило, определяет её на основе своего опыта интуитивным путём. Для расчётов же примем следующую её зависимость от скорости обгоняющего автомобиля:

(1.10)

м/c

После проведения расчётов и построения на их основе соответствующих зависимостей необходимо проанализировать, какие факторы влияют на путь и время обгона, а также условия движения, в которых возможен и практикуется такой маневр.

1.2 Расчёт пути и времени обгона с возрастающей скоростью

Обгон с возрастающей скоростью характерен при высокой интенсивности движения при движении сплошным потоком. В этих условиях быстроходный автомобиль, догнав медленно движущийся автомобиль, уменьшает скорость, и некоторое время движется позади него с той же скоростью. Водитель заднего автомобиля внимательно следит за потоком и при появлении перед обгоняемым автомобилем достаточного свободного расстояния начинает обгон, сочетая его с разгоном. Для того чтобы путь и время обгона были минимальными, интенсивность разгона должна быть максимально возможной.

Для расчета пути и времени обгона с возрастающей скоростью необходимо вначале построить график интенсивности разгона, характеризующий зависимость между путем и временем движения обгоняющего автомобиля при максимально возможном ускоренном движении.

Для построения указанного графика нужно предварительно произвести расчёт динамической характеристики (зависимость динамического фактора от скорости движения), а затем определить зависимость ускорения обгоняющего автомобиля от скорости движения V₁.

Динамический фактор определяется по формуле:

, (1.11)

где Р_m- сила тяги, Н;

Р_в - сила сопротивления воздуха, Н;

G_a - вес автомобиля, Н (Ga = gma);

М_е - крутящий момент двигателя, Н-м;

И_к - передаточное число коробки передач (для каждой i-ой передачи имеет своё значение);

И₀ - передаточное числа главной передачи;

- механический коэффициент полезного действия трансмиссии;

r_к - радиус колеса, м;

к - коэффициент обтекаемости, Н-с²/м⁴;

F- лобовая площадь, м²;

V_a - скорость автомобиля, м/с.

Эффективный крутящий момент двигателя определяется по следующей зависимости:

(1.12)

где N_max - максимальная мощность двигателя, кВт;

а, b, с - эмпирические коэффициенты (для бензиновых двигателей a=0,8, b=1, с=0,9; для дизельных а=0,53; 6=1,56; с=1,05);

n_e - частота вращения двигателя при расчётной скорости на соответствующей ей передаче, мин" ;

n_n - частота вращения, соответствующая максимальной мощности, мин^-1 .

Обороты, на которых работает двигатель, n_e, мин^-1 , следует задавать для расчётов в диапазоне [0,1n_n;n_n], принимая соответствующий шаг для 8... 10 значений, при выполнении обязательного условия n_emin > 600 мин^-1.

Скорость движения автомобиля рассчитываем по выражению:

(1.13)

Таблица 1.2 - Значения коэффициента полезного действия для различных трансмиссий

Значения коэффициента полезного действия, принимаются по таблице 1.2.

Если расчёт ведется для автопоезда, следует учитывать, что динамический фактор автопоезда корректируется с учётом массы прицепа:

, (1.14)

где m_а- полная масса автомобиля-тягача, кг;

m_пр- полная масса прицепа, кг;

n-количество прицепов.

Ускорение автомобиля рассчитывается по формуле: