Что такое время разгона

Время разгона.

Основным фактором, который влияет на время разгона автомобиля, является мощность двигателя. Кроме этого, на разгон авто влияет огромное количество других факторов. Все зависит от уровня аэродинамики автомобиля, его веса, шин, подвески, установленной на авто типа коробки передач и прочего. Далее в деталях опишем каждый из факторов.

Силы, действующие на автомобиль при движении.

От чего зависит время разгона автомобиля.

1) Вес автомобиля. И так, чем автомобиль легче, тем легче ему разгонятся и проходить повороты. Производители спорткаров, которые предназначены для гонок по трекам, абсолютно всеми способами стараются уменьшить вес, при этом сохранив ему мощность.

3) На разгон автотранспорта влияют колёса. Производители устанавливают диски, изготовленные из легких сплавов. На колеса устанавливают низкопрофильные покрышки. Такие колеса весят немного. Больше информации о колесах можно узнать в интернете поэтому, останавливаться на их разновидностях не будем.

4) Аэродинамика автомобиля – один из наиболее актуальных вопросов в гонках. Существенное сопротивление воздуха на автомобиль оказывается при разгоне свыше 80 км/ч. Ненастроенная аэродинамика существенно увеличивает время разгона автомобиля.

7) Подвеска авто. Для быстрого старта и идеального прохождения поворотов, на спорткары устанавливают специальную спортивную жесткую подвеску.

8) Тип привода автомобиля. Именно от этого зависит разгон с места. При одинаковых мощностях двух автомобилей с задним и передним приводом, всегда выиграет первый.

Источник

Время и путь разгона автомобиля

При определении времени и пути разгона принимаются следующие допущения:

-разгон начинается с минимальной устойчивой скорости вращения коленчатого вала, а процесс трогания с места и разгон автомобиля до скорости, соответствующей низшей передаче коробки передач и минимальным оборотам коленчатого вала, ввиду сложности и малоизученности процессов, не рассматриваются;

-двигатель работает в режиме внешней скоростной характеристики.

Известно, что ускорение равно или .

Используя численный метод, вправе записать

. (5.23)

Если , что соответствует приращению скорости при разгоне от скорости V₁ до V₂, тогда соответствует времени разгона от скорости V₁ до V₂.

а – среднее ускорение в интервале скоростей V₁ и V_2.

а =

где а₁, а₂ – ускорение разгона при скоростях движения соответственно V₁ и V₂.

Из предыдущего следует, что Д = .

Отсюда .

При скорости V₁ имеем а₁ = ,

при скорости V₂ имеем а₂ = ,

где Д₁, Д₂ – динамические факторы автомобиля при скоростях соответственно V₁ и V₂;

y₁, y₂ – коэффициенты дорожного сопротивления при скоростях соответственно V₁ и V₂.

При движении на горизонтальной дороге имеем

, ..

После подстановки в уравнение (5.23) вышеприведенных зависимостей, время разгона от скорости V₁ до V₂ запишется

. (5.24)

Суммарное время разгона на передаче находится суммированием времени в интервалах скоростей на этой передаче.

Чтобы время разгона было минимальным, переключение должно осуществляться при максимальном ускорении.

Потерю скорости при переключении передач находим, приняв, что при переключении передач двигатель отсоединен от трансмиссии. Если влиянием воздуха принебречь, тогда Д₁= Д₂=0. С достаточной для практических расчетов точностью можно принять, что y₁=y₂.

Что же касается времени переключения передач, то оно зависит от типа и конструкции привода переключения передач, субьективных особенностей водителя и находится в пределах (0,3…1,5)с. При расчетах принимается среднее значение времени переключения t_n =0,8…1c.

После подстановки значений Д₁= Д₂=0; t_1,2 = t_n в формулу (5.24) определим падение скорости при переключении передачи

. (5.25)

Знак «минус» указывает, что при переключении передач скорость уменьшается.

Заметим, что формула (5.25) получена с допущением, что влиянием соп-ротивления воздуха при переключении передач пренебрегаем, принимая Р_в= 0.

Коэффициент дорожного сопротивления y₁ соответствует скорости движения автомобиля начальный момент переключения.

Суммарное время разгона автомобиля равно

,

где — суммарное время разгона на всех передачах; — суммарное время при переключении передач.

По результатам расчетов строится график времени разгона.

Заметим, что график времени разгона не начинается с нулевой скорости, поскольку нами принято допущение, что движение автомобиля начинается со скорости, соответствующей минимальным оборотам двигателя.

Рис.5.7 График времени разгона

Определение пути разгона производим после определения времени разгона.

Если учесть, что или dS = Vdt,

где DS – путь, проходимый автомобилем при разгоне от скорости V₁ до V₂;

Dt = Dt_1,2 – время разгона от скорости V₁ до V₂, которое определяется по формуле (5.24);

За время переключения передачи, которое принимают одинаковым при каждом переключении t_n =0,8…1c, автомобиль пройдет путь

, (5.26)

где V₁— cкорость в начале переключения;

— падение скорости за время переключения передачи, которое

определяется по формуле (5.25) и берется по абсолютной величине.

Суммарный путь разгона автомобиля определяется так

,

где — суммарный путь разгона на всех передачах; — суммарный путь, проходимый автомобилем, при переключении передач.

По результатам расчетов строится график пути разгона.

Следует отметить, что график пути разгона аналогично графику времени разгона начинается со скорости, соответствующей минимальным оборотам двигателя, поскольку процесс трогания с места и разгон до скорости, соответствующей минимальным оборотам двигателя нами, согласно принятых допущений, не учитываются.

Рис.5.8 График пути разгона

1. Гришкевич А.И. Автомобили: Теория.- Минск : Вышэйш шк.,1986.-240 с., с.-27…54.

2. Литвинов А.С., Фаробин Я.Е. Автомобиль:Теория эксплуатационных свойств.-М.: Машиностроение, 1984.-272 с., с.-12-55.

3. Кошарний М.Ф. Основи механіки та енергетики автомобіля.-К.: Вища шк., 1992.-200 с., с. –92-112.

1. Перечислите силы сопротивления движению автомобиля.

2. Как влияет тип шины, опорная поверхность и скорость движения на величину силы сопротивления качению?

3. Из каких составляющих состоит аэтодинамическое сопротивление автомобиля?

4. Какие составляющие сопротивления воздуха учитывает коэффициент сопротивления воздуха?

5. Напишите уравнение тягового баланса автомобиля и объясните его составляющие.

6.Напишите уравнения мощностного баланса автомобиля и объясните его составляющие.

7.Что такое динамический фактор автомобиля и какой его физический смысл?

8.В чем отличие динамической характеристики автомобиля от динамического паспорта?

Источник

Как с помощью школьных формул по физике я вычислил разгон автомобиля BMW M5 Competition

Немного теории.

Для начала разберемся с тем, что такое лошадиные силы и устроим небольшой экскурс в школьную физику.

Как известно, мощность показывает, какую работу совершает тело в единицу времени:

Работа равна произведению силы на перемещение: A = F*S. Учитывая, что скорость V=S/t, получим:

Некоторые характеристики и расчёты будут приводиться приближенно, поскольку мы не претендуем на умопомрачительную точность расчетов, важнее понять физику и математику процесса.

Мощность двигателя генерируется на маховике, потом через сцепление передается в КПП, далее через дифференциалы, привода, карданный вал передается на колёса. В результате эти механизмы поглощают часть мощности и итоговая мощность, поставляемая к колесам, оказывается меньше на 18-28%. Именно мощность на колесах определяет динамические характеристики автомобиля.

У меня нет сомнений в гениальности инженеров БМВ, но, для начала, возьмем для удобства потери мощности 20%.

Вернемся к нашим физическим баранам. Для вычисления разгона нам нужно связать мощность со скоростью и временем разгона. Для этого воспользуемся вторым законом Ньютона:

Вооружившись этими знаниями, получим конечную формулу:

Выражая отсюда t, получим итоговую формулу для вычисления разгона:

На самом деле в паспорте автомобиля указывается максимальная мощность, достигаемая двигателем при определенном числе оборотов. Ниже приведена зависимость мощности двигателя от числа оборотов (синяя линия). Строго говоря, параметры этой кривой зависят от номера передачи, так что для определенности скажем, что график для 5й передачи.

Перейдем к расчету разгона от 0 до 100 км/ч. Переведем скорость в м/с:

Чтобы не считать сложные интегралы для вычисления средней мощности, скажем следующие слова: учитывая приближенный характер наших расчетов, проскальзывание авто при ускорении, а также сопротивление воздуха (хотя при разгоне от 0 до 100 оно играет не такую большую роль, как при разгоне до 200 км/ч), будем считать, что мощность зависит от скорости линейно, тогда средняя мощность при разгоне от 0 до 100 км/ч составляет:

=\dfrac<150+600><2>=375 \text< л.с.>» src=»https://habrastorage.org/getpro/habr/upload_files/4f3/8ee/41e/4f38ee41ebe52fa4d9f57d8fc948b937.svg» width=»250″ height=»42″/>

Пришло время учесть потери мощности, о которых было сказано ранее, а заодно перевести мощность в кВт (1 кВт = 1000 Вт) для удобства. Потери мощности 20%, значит эффективность 80%=0.8:

Теперь подставляем всё в конечную формулу:

Получили довольно близкий к «паспортным» 3.3 с результат, ура! Специально не стал ничего дополнительно подгонять, дабы подчеркнуть приближенный характер расчёта, хотя это было довольно просто сделать, взяв, например, чуть больше мощность.

Теперь, ради интереса и проверки самих себя, вычислим разгон 100-200 км/ч.

С ростом скорости растёт трение воздуха, для движения используются более высокие передачи КПП (3-я, 4-я, 5-я), но при этом уменьшается проскальзывание колес. Так что оставим среднюю мощность 375 л.с.

Так делать конечно же нельзя! После 2-й передачи двигатель работает на «комфортных» для себя оборотах 4000-7000 об/мин, поэтому средняя мощность будет гораздо выше, поскольку выше будет начальная мощность для каждой передачи. Здесь уже не получится считать, что автомобиль едет только на 4-й передаче на всем протяжении разгона, но можно считать, что он проехал одинаковые промежутки времени на 3-й, 4-й и 5-й передаче, и пусть график зависимости мощности от числа оборотов для них одинаков, поэтому построим общую условную кривую зависимости мощности от скорости:

Опять же, считаем для простоты зависимость мощности от скорости линейной, тогда получаем среднюю и реальную мощность:

=\dfrac<400+600><2>=500 \text < л.с.>\\P = P_<реальная>=500\cdot 735 \text < Вт>\cdot 0.8 \simeq 300 \text< кВт>» alt=»

=\dfrac<400+600><2>=500 \text < л.с.>\\P = P_<реальная>=500\cdot 735 \text < Вт>\cdot 0.8 \simeq 300 \text< кВт>» src=»https://habrastorage.org/getpro/habr/upload_files/c6e/93a/92e/c6e93a92e92df0aefbbb60716bfbb3f7.svg» width=»666″ height=»71″/>

Тогда итоговое время разгона 100-200 км/ч:

Время разгона «по паспорту» 7.6 с. И снова мы оказались близко к истине!

Ну и в общем-то всё. Приведенные рассуждения и вычисления не претендуют на истину в последней инстанции и большую точность, но показывают, что зная «школьные» формулы по физике, можно решать такие интересные задачки, связанные с жизнью.

Источник

Факторы, от которых зависит разгон автомобиля

В характеристиках авто один из важный показателей — за сколько машина разгоняется до 100 км в час. Это показывает ее резвость, что особенно важно для тех, кто любит на всех порах стартовать со светофора. Так от чего зависит разгон автомобиля?

Что влияет на разгон?

Очевидно, что на тот факт, насколько быстро разгоняется авто, будет влиять прежде всего мощность мотора. Две машины, равных по весу, будут долетать до сотни в зависимости от того, сколько лошадок у них под капотом. Даже новичку понятно, что автомобиль с мотором в 82 лошадиных силы разгонится гораздо медленнее, чем спорткар с 250 лошадьми.

Еще один показатель, влияющий на резвость авто, — вес. Именно поэтому спорткары и особенно гоночные болиды производители облегчают, как только могут — чтобы быстрее стартовали и резво летели.

Конечно, на скорость разгона влияют и другие немаловажные факторы — например, аэродинамика, которой может похвастаться кузов, или тип коробки передач, или шины. А вот какой мотор, дизельный или бензиновый, для разгона неважно. В этом плане главное — мощность и крутящий момент.

За секунды — до сотни

Обычные бюджетные автомобили разгоняются от 9 до 12 секунд до сотни. Это вполне неплохие показатели. За 4–5 секунд разгоняются только спорткары за сотни тысяч долларов.

Например, «Солярис» разбегается до сотни за 10.3 секунды, это в самой быстрой, а значит в самой дорогой комплектации. Но цена за такого «корейца» приближается к миллиону рублей.

Самые быстрые отечественные бюджетные авто идут с приставкой Спорт — «Лада Гранта», «Калина». Они разгоняются до 100 км\ч за 9.3 секунды. Но заплатить за такую народную машину придется больше 610 тысяч рублей. А есть еще «Калина NFR», мощная, спортивная, которая демонтирует примерно такую же резвость (9.2), но стоит уже 850 тысяч рублей. За эти деньги можно купить Фольцваген «Поло», который разгонится до сотни за 9 секунд.

«Ситроен C4» и «Шкода Октавия» могут показать на дороге резвость в 8 секунд до сотни. Но цены за этих скоростных «лошадок» перевалили за 1.1 млн рублей.

Источник

Как определяется динамика разгона автомобиля, и как разгон влияет на расход топлива

Вот как официально измеряется разгон автомобиля с 0-100 км/час.

Вы смотрите на технические характеристики автомобиля перед покупкой? На что вы в первую очередь обращаете внимание? Конечно, большинство из нас после стоимости авто интересует динамика разгона машины и ее расход топлива. Но задумывались ли вы, как происходят замеры динамики автомобиля при разгоне с 0 до 100 км/ч? Как вы считаете, реальны ли цифры, указанные в технической спецификации на автомобиль? Давайте разбираться.

Каждый автопроизводитель, перед тем как запустить автомобиль в серию, проводит множество различных тестов, с помощью которых проверяет его на надежность, качество и безопасность. В случае выявления каких-то проблем инженеры вносят изменения в устройство машины. Далее перед самым серийным производством автомобили проходят тестирование для составления технических характеристик. Наибольший интерес, конечно, представляют тесты, которые замеряют расход топлива того или иного автомобиля в городском режиме и при движении по шоссе.

Затем производитель вычисляет средний расход топлива. Также для полных данных технической спецификации каждый автомобиль проходит тесты, определяющие динамику машины при разгоне с 0-100 км/час. В некоторых случаях, например для спорткаров, автомобили проходят тесты на скорости 0-200 км/час и даже 0-300 км/час.

Как определяется динамика автомобиля, и как она связана с расходом топлива?

Как правило, динамику разгона в большинстве случаев определяет автопроизводитель во время специальных тестов. Обычно испытание на скорость разгона проходит на специальной динаметрической автодороге. Во время этого испытания тестируемый автомобиль проезжает определенную дистанцию, разгоняясь до 100 км/час. Сначала движение осуществляется в одну сторону, затем в другую.

Естественно, показатель динамики разгона зависит и от класса автомобиля, и от мощности двигателя. Не последнюю роль играет и тип коробки передач, которая передает крутящий момент на колеса. Также на скорость разгона автомобиля влияют аэродинамические характеристики кузова.

Итак, мощность двигателя в первую очередь влияет на максимальный крутящий момент (сила). И, как правило, чем больше мощность мотора, тем выше в нем крутящий момент. Таким образом, автомобили с более мощными двигателями более динамичные.

Кстати, тип двигателя не влияет обычно на динамику разгона. То есть неважно, какой двигатель стоит под капотом вашего авто – дизель или бензин. Если мотор имеет большую мощность, то автомобиль будет более динамичным.

Что касаемо коробки передач, то раньше считалось, что механическая коробка передач быстрее автоматической передает крутящий момент от двигателя на колеса. Соответственно, раньше автомобили с МКПП разгонялись быстрее с 0-100 км/час.

Сегодня утверждать это нельзя. Дело в том, что современные автоматические или полуавтоматические трансмиссии – сложные электронные устройства, управляющиеся компьютером, который по реакции значительно опережает реакцию даже профессионального водителя. То есть современные АКПП быстрее переключают передачи, чем человек. Следовательно, многие новые автоматические трансмиссии опережают переключение передач в механических коробках.

Самыми быстрыми по разгону автомобилями, как правило, являются спорткары и различные люксовые седаны и внедорожники, которые зачастую комплектуются новейшими мощными моторами и сложными коробками передач. В основном в таких автомобилях мощность двигателей начинается от 200 л. с.

Особый класс автомобилей с мощными двигателями начинается с мощности 250 л. с. Правда, автомобили с такой мощностью подлежат немаленькому налогообложению. Например, ставка транспортного налога на автомобили мощностью более 250 л. с. самая высокая в стране. Но, как правило, тех, кто может себе позволить купить автомобиль мощностью 250 л. с., не особо волнует ставка транспортного налога. Ведь купить мощный люксовый автомобиль могут сегодня только состоятельные водители.

В большинстве своем автомобили мощностью более 250 л. с. имеют динамику разгона с 0-100 км/час в среднем от 4 до 7 секунд. Автомобили, которые разгоняются быстрее 4 секунд, имеют очень большую мощность и стоят огромных денег. В этом диапазоне разгона представлены в основном одни премиальные спорткары.

Что касаемо динамики разгона обычных автомобилей, которые массово используются большинством автолюбителей, то в среднем такие автомобили разгоняются с места до 100 км/час примерно от 9 до 11 секунд. В секундах это небольшая разница, если сравнивать с более дорогими премиальными автомобилями. Но на дороге это огромная разница. Хотя для среднестатистического движения в городе динамики разгона в 10 секунд вполне достаточно. Больше и не нужно.

А как насчет минивэнов и внедорожников? Какой разгон у этого типа автомобилей? Большинство внедорожников и минивэнов не отличаются какой-то особо быстрой динамикой. В целом у реальных недорогих внедорожников и минивэнов разгон достаточно спокойный. Средний диапазон разгона до «сотни» – 11-13 секунд. Но этому классу автомобилей этого вполне достаточно, поскольку они предназначены для неторопливой езды в городе. Для внедорожников важна не динамика разгона, а возможности на бездорожье, по которому зачастую нужно передвигаться на небольшой скорости.

Правда ли, что стоимость обслуживания мощных автомобилей дороже?

Да, это действительно так. Большинство мощных машин обходятся владельцам намного дороже, чем менее мощные авто. Все дело в том, что более мощные автомобили оснащаются более сложными по конструкции двигателями. Также более мощные машины оснащаются более сложной тормозной системой, усиленной подвеской, более дорогими колесными дисками и резиной.

И самое важное, что большинству мощных автомобилей требуется более совершенное, дорогое моторное масло. А самое плохое то, что на более дорогих мощных автомобилях техническое обслуживание рекомендуется проходить чаще, чем на обычных современных авто.

Как динамика разгона влияет на расход топлива?

Как правило, в основное время мы не вжимаем педаль газа в пол, для того чтобы тронуться с места со светофора. Но если вам необходимо разогнаться с места за минимальное количество времени, то необходимо с большей силой надавить на педаль газа. В этом случае машина начнет разгоняться динамичнее. Но, как говорится, в жизни за все нужно платить. Помните, что при максимально возможной для вашей машины динамике разгона вы расплатитесь рублем. Нет-нет, мы не о штрафах за превышение скорости. Речь идет о расходе топлива, который вырастает чуть ли не в 2 раза при быстром разгоне с места.

Самое интересное, что производители в своих технических характеристиках стараются не указывать расход топлива при динамичном разгоне автомобиля с 0-100 км/ч, скрывая этот показатель своими обычными спецификациями потребления топлива в городе, на шоссе и в смешанном цикле.

Как динамика разгона автомобиля влияет на безопасность?

Как ни странно, динамика разгона автомобиля напрямую влияет на безопасность. Знаете, почему? Все дело в том, что очень часто на дороге происходят аварии по причине того, что какой-то автомобиль не успел завершить маневр. Но почему многие водители не успевают завершить маневр на дороге? Например, обгон. Как раз причина – в динамике разгона машины. Просто многие водители в момент начала обгона часто ошибочно полагают, что успеют его завершить, но в итоге их самоуверенность играет с ними злую шутку.

Да, быстрая динамика разгона в современном мире требуется не часто. Особенно в городе. Но чем мощнее и динамичнее автомобиль, тем меньше рисков аварии из-за маневров на дороге. Особенно при обгоне.

Кстати, в современном мире большинство автопроизводителей предлагают нам более широкий выбор автомобилей. Сегодня вы можете выбрать одну и ту же модель, но с разными моторами. Естественно, чем меньше мощность мотора, тем дешевле будет стоить машина. То есть в наши дни производители предлагают нам одинаковые модели под разный размер кошелька и разные предпочтения автолюбителей.

Так что при покупке автомобиля думайте, что вам важнее: экономичность или мощность. Ведь чем меньше мощность машины, тем меньше она будет расходовать топлива. Но за это вы расплатитесь динамикой разгона. Советуем вам при выборе автомобиля учитывать свой стиль вождения. Если вы предпочитаете более динамичный стиль управления транспортным средством, то советуем брать машину помощней. Если для вас неважна динамика разгона с 0 до 100 км/час и для вас самый важный показатель авто – это потребление топлива, то тогда покупайте автомобиль с немощным мотором. Он не только обойдется вам дешевле, но и сэкономит деньги при обслуживании и при заправке на АЗС.

Источник