Определение пути и времени обгона с ускорением

Для определения пути и времени обгона с ускорением, т.е. обгона сочетаемого с разгоном, необходимо построить график интенсивности разгона обгоняющего автомобиля, характеризующий зависимость между путем и временем разгона автомобиля при ускоренном движении. Для построения этого графика следует рассчитать время и путь разгона автомобиля и построить соответствующие графики.

Будем считать, что процесс обгона с ускорением происходит на передаче предшествующей высшей ступени коробки передач. Для расчёта пути и времени разгона автомобиля воспользуемся данными ускорения автомобиля на этой передаче, приведенными в крайней правой графе распечатки результатов тягового расчета на ЭВМ.

Для построения графика времени разгона необходимо определить время разгона в каждом интервале скоростей движения, считая, что в пределах интервала автомобиль движется с постоянным ускорением равным:

Тогда время разгона от скорости V_i до скорости V_i+1

.

Общее время разгона до максимальной скорости

.

При определении пути разгона автомобиля считается, что за время t_i автомобиль движется с постоянной средней скоростью равной:

.

Тогда путь, пройденный автомобилем за это время, будет равен

Общий путь, пройденный автомобилем за время разгона до максимальной скорости

Результаты расчёта параметров разгона сводим в таблицу 6.

Затем по расчетным данным, приведенным в таблице, строят графики времени и пути разгона автомобиля на передаче предшествующей высшей.

Таблица 6. Параметры разгона автомобиля

Vi	DVi, м/с	ji, м/с2	jсрi, м/с2	ti, c		Vсрi, м/с	Si, м
км/ч	м/с
V1	V1		j1		0	0	0	0	0
DV1	jср1	t1	t1	Vср1	S1	S1
V2	V2	j2
DV2	jср2	t2	t1+t2	Vср2	S2	S1+S2
V3	V3	j3
DV3	jср3	t3	t1+t2+t3	Vср3	S3	S1+S2+S3
V4	V4	j4
DV4	jср4	t4	t1+t2+ t3+t4	Vср4	S4	S1+S2+S3+S4
V5	V5	j5

После этого строят график интенсивности разгона, для чего в координатах S-t наносят значения времени t₁ и пути S₁, необходимые для разгона автомобиля от скорости V₁ до скорости V₂, а затем значения времени t₁+t₂ и пути S₁+S₂ для интервала скоростей V₁ – V₃ и т.д. После этого полученные точки соединяют плавной кривой.

Рисунок 2. График пути времени обгона с ускорением

Для определения времени и пути обгона с ускорением на кривой интенсивности разгона (рисунок 2) находят точку А, соответствующую скорости движения V₂ обгоняемого автомобиля, и от неё вправо по горизонтали откладывают отрезок, равный D₁+L₂, где D₁ – дистанция безопасности в начале обгона, а L₂ – габаритная длина обгоняемого автомобиля. Из конца отрезка проводим наклонную прямую, изображающую движение обгоняемого автомобиля. Точка В пересечения этой прямой с кривой интенсивности разгона соответствует моменту времени, когда передние части обоих автомобилей поравнялись. При дальнейшем движении обгоняющий автомобиль выходит вперед.

Чтобы определить минимально необходимые время и путь обгона, необходимо на графике найти две точки С и D, расстояние между которыми по горизонтали было бы равно сумме D₂+L₁, где D₂ – дистанция безопасности в конце обгона, а L₁ – габаритная длина обгоняющего автомобиля. Зная положения начальной и конечной точек обгона, по координатам S и t находят путь и время обгона.

Дистанции безопасности в начале обгона D₁ и в конце обгона D₂ определяются по следующим эмпирическим выражениям:

,

V₁ – скорость обгоняющего автомобиля в начале обгона,

V₂ - скорость обгоняемого автомобиля,

а_об и b_об - эмпирические коэффициенты обгона.

Значения эмпирических коэффициентов зависят от типа обгоняемого автомобиля и выбираются из следующей таблицы.

Таблица 7. Значения коэффициентов обгона

В расчетах принимаем, что, скорость обгоняемого автомобиля V₂ =60 км/ч и габаритная длина обгоняемого автомобиля равна габаритной длине обгоняющего автомобиля, т.е. L₁=L₂.