- Xác định vận tốc lớn nhất của ôtô máy kéo
b. Đồ thị cân bằng công suất kéo
2.3.4. Xác định thời gian và quãng đường tăng tốc của ôtô buýt
Thời gian và quãng đường tăng tốc là hai chỉ tiêu quan trọng để đánh giá tính chất động lực học của ô tô.
Hai chỉ tiêu trên có thể được xác định dựa trên đồ thị gia tốc j = f (v) của ô tô máy kéo .
a) Xác định thời gian tăng tốc của ôtô
Từ biểu thức: j =dt dv
ta suy ra: dt = jdv
1
Thời gian tăng tốc của ôtô từ tốc độ v1 đến tốc độ v2 sẽ là :
t =∫2 1 1 v v dv j (2.26) Tích phân này không thể giải được bằng phương pháp giải tích, do nó không có quan hệ phụ thuộc chính xác về giải tích giữa gia tốc j và vận tốc chuyển động v của chúng. Nhưng tích phân này có thể giải bằng đồ thị dựa trên cơ sở đặc tính động lực học hoặc nhờ vào đồ thị gia tốc của ôtô j = f (v). Để tiến hành xác định thời gian tăng tốc theo phương pháp tích phân bằng đồ thị, ta cần xây dựng đường cong gia tốc nghịch 1/j = f(v) cho từng số truyền.
s t t s Dvn v tn sn vn v1
Hình 2.7. Đồ thị thời gian và quãng đường tăng tốc ô tô
Hình 2.6 : Đồ thị xác định thời gian tăng tốc của ôtô
a − đồ thị gia tốc ngược 1/ j ; b− đồ thị thời gian tăng tốc .
Trên hình 2.6a ta giả thiết xây dựng đồ thị gia tốc nghịch cho số truyền cao nhất của hộp số. Phần diện tích giới hạn bởi đường cong 1/j, trục hoành và hai đoạn tung độ tương ứng với khoảng biến thiên vận tốc dv biểu thị thời gian tăng tốc của ô tô buýt. Tổng cộng tất cả các vận tốc này ta được thời gian tăng tốc từ vận tốc v1 đến v2 và xây dựng được đồ thị thời gian tăng tốc phụ thuộc vào vận tốc chuyển động t =
f (v) như hình 6b.
Giả sử ôtô buýt tăng tốc từ vận tốc 10 m/s lên vận tốc 20 m/s thì cần có một khoảng thời gian được xác định bằng diện tích abcd (Hình 2.6a).
Trong quá trình tính toán và xây dựng đồ thị, ta cần lưu ý rằng:
Hình 2.8. Đồ thị quãng đường tăng tốc của ô tô c b d a v , m/s S 0 vmin v1 v2 vmax
vậy khi lập đồ thị và trong tính toán ta chỉ lấy giá trị vận tốc của ôtô khoảng 0,95vmax.
− Tại vận tốc nhỏ nhất của ôtô vmin lấy trị số t = 0 (Hình 2.7 và 2.6b). Đối với hệ thống truyền lực của ôtô với hộp số có cấp, thời gian chuyển từ số thấp lên số cao có xẩy ra hiện tượng giảm vận tốc của ôtô một khoảng Dv (Hình 2.7). Trị số giảm vận tốc Dv có thể xác định nhờ phương trình chuyển động lăn không trượt của ôtô máy kéo với thời gian chuyển số là t1:
Dv = g a
t
δ1 (2.27 )
t1 − thời gian chuyển số, phụ thuộc vào trình độ của người lái, kết cấu của hộp số và động cơ. Đối với người lái có trình độ cao thì tl = 0,5 ÷3s.
b) Xác định quãng đường tăng tốc của ôtô
Sau khi đã lập được đồ thị biểu diễn quan hệ phụ thuộc giữa thời gian tăng tốc t và vận tốc chuyển động của ôtô v, ta có thể xác định được quãng đường tăng tốc của xe đi được ứng với thời gian tăng tốc.
Từ biểu thức v = dS/dt, suy ra dS = vdt Quãng đường tăng tốc của ôtô S từ vận tốc vl đến vận tốc v2 sẽ là: S = ∫2 1 v v vdt
Tích phân này cũng không thể giải được bằng phương pháp giải tích, do nó không có mối quan hệ phụ thuộc chính xác về giải tích giữa thời gian tăng tốc và vận tốc chuyển
trên cơ sở đồ thị thời gian tăng tốc của ôtô (hình 6b).
Chúng ta lấy một phần nào đó diện tích tương ứng với khoảng biến thiên thời gian dt, phần diện tích được giới hạn bởi đường cong thời gian tăng tốc, trục tung và hai hoành độ tương ứng với độ biến thiên thời gian dt, sẽ biểu thị quãng đường tăng tốc của ôtô máy kéo. Tổng cộng tất cả các diện tích này lại, ta được quãng đường tăng tốc của ôtô máy kéo từ vận tốc v1 đến v2 và xây dựng được đồ thị quãng đường tăng tốc của ôtô phụ thuộc vào vận tốc chuyển động của chúng S = f(v) (Hình 2.8).
Giả sử ôtô tăng tốc từ tốc độ v1 = 10 m/s đến v2 = 20 m/s thì ôtô đi được quãng đường xác định bằng diện tích abcd (Hình 2.8).