• Studiando vari movimenti, si può distinguere un tipo di movimento relativamente semplice e comune: il movimento con accelerazione costante. Diamo una definizione e una descrizione precisa di questo movimento. Galileo fu il primo a scoprire il moto con accelerazione costante.

Un semplice caso di moto non uniforme è il moto con accelerazione costante, in cui il modulo e la direzione dell'accelerazione non cambiano nel tempo. Può essere dritto e curvilineo. Un autobus o un treno si muove con un'accelerazione approssimativamente costante durante la partenza o la frenata, un disco che scivola sul ghiaccio, ecc. Tutti i corpi sotto l'influenza dell'attrazione verso la Terra cadono vicino alla sua superficie con un'accelerazione costante, se si può trascurare la resistenza dell'aria. Questo sarà discusso ulteriormente. Studieremo principalmente il moto con accelerazione costante.

Quando ci si muove con accelerazione costante, il vettore velocità cambia allo stesso modo per intervalli di tempo uguali. Se l'intervallo di tempo viene dimezzato, anche il modulo del vettore di variazione della velocità verrà dimezzato. Infatti, per la prima metà dell'intervallo, la velocità cambia esattamente come per la seconda. In questo caso, la direzione del vettore di variazione della velocità rimane invariata. Il rapporto tra variazione di velocità e intervallo di tempo sarà lo stesso per qualsiasi intervallo di tempo. Pertanto, l'espressione per l'accelerazione può essere scritta come:

Spieghiamolo con una foto. Sia la traiettoria curvilinea, l'accelerazione è costante e diretta verso il basso. Quindi i vettori di variazione della velocità per intervalli di tempo uguali, ad esempio per ogni secondo, saranno diretti verso il basso. Troviamo le variazioni di velocità per intervalli di tempo successivi pari a 1 s. Per fare ciò, mettiamo da parte da un punto A le velocità 0, 1, 2, 3, ecc., che il corpo acquisisce dopo 1 s, e sottraiamo la velocità iniziale da quella finale. Poiché = const, allora tutti i vettori di incremento della velocità per ogni secondo giacciono sulla stessa verticale e hanno gli stessi moduli (Fig. 1.48), cioè il modulo del vettore di variazione della velocità A aumenta uniformemente.

Riso. 1.48

Se l'accelerazione è costante, può essere intesa come una variazione di velocità per unità di tempo. Ciò consente di impostare le unità per il modulo di accelerazione e le sue proiezioni. Scriviamo un'espressione per il modulo di accelerazione:

Quindi ne consegue che

Pertanto, l'unità di accelerazione è l'accelerazione costante del movimento del corpo (punto), in cui il modulo di velocità cambia per unità di velocità per unità di tempo:

Queste unità di accelerazione vengono lette come un metro al secondo quadrato e un centimetro al secondo quadrato.

L'unità di accelerazione 1 m/s 2 è tale accelerazione costante alla quale il modulo di variazione della velocità per ogni secondo è 1 m/s.

Se l'accelerazione di un punto non è costante e ad un certo istante diventa uguale a 1 m/s 2, ciò non significa che il modulo dell'incremento di velocità sia 1 m/s al secondo. IN questo caso il valore di 1 m / s 2 va inteso come segue: se, a partire da un dato istante, l'accelerazione diventasse costante, allora per ogni secondo il modulo di variazione della velocità sarebbe pari a 1 m / s.

L'auto Zhiguli, accelerando da fermo, acquisisce un'accelerazione di 1,5 m / s 2 e il treno - circa 0,7 m / s 2. Un sasso caduto a terra si muove con un'accelerazione di 9,8 m/s 2 .

Tra i vari tipi di movimento irregolare, abbiamo individuato il più semplice: il movimento con accelerazione costante. Tuttavia, non c'è movimento con un'accelerazione rigorosamente costante, così come non c'è movimento con una velocità strettamente costante. Tutti questi sono i modelli più semplici di movimenti reali.

Fai gli esercizi

1. Il punto si muove lungo una traiettoria curvilinea con accelerazione il cui modulo è costante e pari a 2 m/s 2 . Questo significa che in 1 s il modulo della velocità del punto cambia di 2 m/s?
2. Il punto si muove con accelerazione variabile, il cui modulo in un dato momento è 3 m/s 2 . Come interpretare questo valore dell'accelerazione del punto in movimento?

Accelerazione - la quantità di cambiamento nella velocità di un corpo per unità di tempo. In altre parole, l'accelerazione è il tasso di variazione della velocità.

A - accelerazione, m/s 2
t - intervallo di cambio velocità, s
V 0 - velocità iniziale del corpo, m / s
V - velocità finale del corpo, m/s

Un esempio di utilizzo di una formula.
L'auto accelera da 0 a 108 km/h (30 m/s) in 3 secondi.
L'accelerazione con cui l'auto accelera è:
a \u003d (V-V o) / t \u003d (30m / s - 0) / 3c \u003d 10m / s 2

Un'altra formulazione, più precisa, recita: l'accelerazione è uguale alla derivata della velocità del corpo: a=dV/dt

Il termine accelerazione è uno dei più importanti in fisica. L'accelerazione viene utilizzata nelle attività di accelerazione, frenata, lanci, colpi, cadute. Ma, allo stesso tempo, questo termine è uno dei più difficili da capire, prima di tutto perché è l'unità di misura m/sec 2(metro al secondo al secondo) non viene utilizzato nella vita di tutti i giorni.

Il dispositivo per misurare l'accelerazione è chiamato accelerometro. Gli accelerometri, sotto forma di microchip in miniatura, sono utilizzati in molti smartphone e consentono di determinare la forza con cui l'utente agisce sul telefono. I dati sulla forza dell'impatto sul dispositivo, consentono di creare applicazioni mobili, che reagiscono alla rotazione dello schermo e alle vibrazioni.

Reazione dispositivi mobili per ruotare lo schermo, è fornito proprio dall'accelerometro, un microchip che misura l'accelerazione del dispositivo.

Nella figura è mostrato un circuito accelerometro esemplificativo. Peso massiccio, movimenti improvvisi, deforma le molle. La misurazione della deformazione mediante condensatori (o elementi piezoelettrici) consente di calcolare la forza sul peso e l'accelerazione.

Conoscendo la deformazione della molla, usando la legge di Hooke (F=k∙Δx), puoi trovare la forza che agisce sul peso, e conoscendo il peso del peso, usando la seconda legge di Newton (F=m∙a), puoi trovare l'accelerazione del peso.

Sul circuito stampato dell'iPhone 6, l'accelerometro si inserisce in un microchip che misura solo 3 mm per 3 mm.

Per qualche ragione speciale, è la velocità di accelerazione di un'auto da 0 a 100 km/h (da 0 a 60 mph negli Stati Uniti) che riceve molta attenzione nel mondo. Esperti, ingegneri, appassionati di auto sportive e normali automobilisti con una sorta di ossessione sono costantemente alla ricerca specifica tecnica auto, che di solito rivela la dinamica dell'accelerazione dell'auto da 0 a 100 km / h. Inoltre, tutto questo interesse si osserva non solo nelle auto sportive per le quali la dinamica dell'accelerazione da fermo è molto importante, ma anche completamente automobili ordinarie classe economica.

Al giorno d'oggi, il maggior interesse per la dinamica dell'accelerazione è rivolto all'elettrico automobili moderne, che ha iniziato a uscire lentamente dalla nicchia automobilistica supercar sportive con i loro velocità incredibile overclocking. Ad esempio, alcuni anni fa sembrava semplicemente fantastico che un'auto potesse accelerare fino a 100 km / h in poco più di 2 secondi. Ma oggi alcuni moderni si sono già avvicinati a questo indicatore.

Questo naturalmente ti fa pensare: e quale velocità di accelerazione di un'auto da 0 a 100 km / h è pericolosa per la salute della persona stessa? Dopotutto, più velocemente l'auto accelera, maggiore è lo stress che subisce il guidatore, che è (seduto) al volante.

D'accordo con noi che corpo umano ha i suoi limiti e non può sopportare gli infiniti carichi crescenti che agiscono ed esercitano su di esso durante le rapide accelerazioni veicolo, certo impatto. Scopriamolo insieme a noi, e qual è l'accelerazione massima di un'auto che una persona può teoricamente e praticamente sopportare.

L'accelerazione, come tutti probabilmente sappiamo, è un semplice cambiamento nella velocità di un corpo per unità di tempo impiegata. L'accelerazione di qualsiasi oggetto al suolo dipende, di regola, dalla forza di gravità. La gravità è la forza che agisce su qualsiasi corpo materiale vicino alla superficie terrestre. La forza di gravità sulla superficie terrestre è la somma della gravità e forza centrifuga inerzia che sorge a causa della rotazione del nostro pianeta.

Se vogliamo essere molto precisi, allora sovraccarico umano in 1g seduto al volante di un'auto si forma quando l'auto accelera da 0 a 100 km / h in 2,83254504 secondi.

E così, lo sappiamo quando è sovraccarico in 1g la persona non ha problemi. Ad esempio, seriale Auto Tesla Model S (versione speciale costosa) da 0 a 100 km / h può accelerare in 2,5 secondi (secondo le specifiche). Di conseguenza, il conducente al volante di questa vettura durante l'accelerazione subirà un sovraccarico 1,13 g.

Questo è già, come possiamo vedere, più del sovraccarico che una persona sperimenta nella vita ordinaria e che si verifica a causa della gravità e anche a causa del movimento del pianeta nello spazio. Ma questo è un bel po 'e il sovraccarico non rappresenta alcun pericolo per una persona. Ma se guidiamo potente dragster (auto sportiva), quindi l'immagine qui risulta già completamente diversa, poiché stiamo già osservando diversi numeri di sovraccarico.

Ad esempio, il più veloce può accelerare da 0 a 100 km/h in soli 0,4 secondi. Di conseguenza, si scopre che questa accelerazione provoca un sovraccarico all'interno della macchina 7,08 g. Questo è già molto, come puoi vedere. Al volante di un veicolo così pazzo, non ti sentirai molto a tuo agio, e tutto per il fatto che il tuo peso aumenterà rispetto al precedente di quasi sette volte. Ma nonostante uno stato così poco confortevole con tali dinamiche di overclocking, questo (dato) sovraccarico non è in grado di ucciderti.

Allora come dovrebbe accelerare un'auto per uccidere una persona (autista)? In effetti, è impossibile rispondere a questa domanda in modo inequivocabile. Il punto qui è il seguente. Ogni organismo di qualsiasi persona è puramente individuale ed è naturale che anche le conseguenze dell'esposizione a determinate forze su una persona saranno completamente diverse. Per qualcuno sovraccarico a 4-6 g anche per pochi secondi sarà già (è) critica. Un tale sovraccarico può portare alla perdita di coscienza e persino alla morte di questa persona. Ma di solito un tale sovraccarico non è pericoloso per molte categorie di persone. Ci sono casi in cui si sovraccarica 100 grammi ha permesso alla persona di sopravvivere. Ma la verità è che è molto raro.

Sull'auto, indipendentemente dal fatto che sia in movimento o ferma, la forza di gravità (peso), diretta verticalmente verso il basso.

La gravità spinge le ruote dell'auto sulla strada. La risultante di questa forza si trova nel centro di gravità. La distribuzione del peso dell'auto lungo gli assi dipende dalla posizione del baricentro. Più il baricentro è vicino a uno degli assi, maggiore è il carico su quell'asse. Sulle autovetture, il carico per asse è distribuito approssimativamente equamente.

Di grande importanza per la stabilità e la controllabilità dell'auto è la posizione del baricentro, non solo rispetto all'asse longitudinale, ma anche in altezza. Più alto è il baricentro, meno stabile sarà l'auto. Se l'auto si trova su una superficie orizzontale, la gravità è diretta verticalmente verso il basso. SU superficie inclinata si scompone in due forze (vedi figura): una di esse preme le ruote contro il manto stradale e l'altra tende a ribaltare l'auto. Più alto è il baricentro e maggiore è l'angolo di inclinazione del veicolo, prima si perderà la stabilità e il veicolo potrebbe ribaltarsi.

Durante il movimento, oltre alla gravità, sull'auto agiscono numerose altre forze, per superare le quali viene spesa la potenza del motore.

La figura mostra un diagramma delle forze che agiscono sull'auto durante la guida. Questi includono:

• la forza di resistenza al rotolamento spesa per la deformazione del pneumatico e della strada, l'attrito del pneumatico sulla strada, l'attrito nei cuscinetti delle ruote motrici, ecc.;
• forza di resistenza al sollevamento (non mostrata in figura), in funzione del peso del veicolo e dell'angolo di elevazione;
• forza di resistenza dell'aria, il cui valore dipende dalla forma (snellimento) dell'auto, velocità relativa il suo movimento e la densità dell'aria;
• forza centrifuga che si verifica durante il movimento dell'auto in curva ed è diretta nella direzione opposta rispetto alla svolta;
• la forza d'inerzia del moto, il cui valore è costituito dalla forza necessaria per accelerare la massa dell'auto nel suo moto traslatorio, e dalla forza necessaria per l'accelerazione angolare delle parti rotanti dell'auto.

Il movimento dell'auto è possibile solo a condizione che le sue ruote abbiano una presa sufficiente sulla superficie stradale.

Se la forza di trazione è insufficiente (inferiore alla forza di trazione sulle ruote motrici), le ruote slitteranno.

La forza di trazione dipende dal peso sulla ruota, dalle condizioni del manto stradale, dalla pressione dell'aria nei pneumatici e dal disegno del battistrada.

Per determinare l'effetto delle condizioni della strada sulla forza di trazione, viene utilizzato il coefficiente di aderenza, che viene determinato dividendo la forza di trazione delle ruote motrici dell'auto per il peso dell'auto attribuibile a queste ruote.

Il coefficiente di aderenza dipende dal tipo di fondo stradale e dalle sue condizioni (presenza di umidità, fango, neve, ghiaccio); il suo valore è riportato nella tabella (vedi figura).

Sulle strade con pavimentazione in cemento asfaltato il coefficiente di adesione diminuisce drasticamente se sulla superficie sono presenti sporcizia e polvere bagnate. In questo caso lo sporco forma una pellicola che riduce drasticamente il coefficiente di adesione.

Sulle strade con superficie in cemento asfaltato nella stagione calda, sulla superficie appare un film oleoso di bitume sporgente, che riduce il coefficiente di adesione.

Si osserva anche una diminuzione del coefficiente di aderenza delle ruote alla strada con un aumento della velocità di movimento. Quindi, con un aumento della velocità di movimento su strada asciutta con pavimentazione in asfalto e cemento da 30 a 60 km/h, il coefficiente di aderenza diminuisce di 0,15.

Accelerazione, accelerazione, ribaltamento

La potenza del motore viene spesa per portare in rotazione le ruote motrici dell'auto e superare le forze di attrito nei meccanismi di trasmissione.

Se l'entità della forza con cui ruotano le ruote motrici, creando una forza di trazione, è maggiore della forza totale di resistenza al movimento, l'auto si muoverà con accelerazione, ad es. con accelerazione.

L'accelerazione è l'aumento della velocità per unità di tempo. Se la forza di trazione è uguale alle forze di resistenza al movimento, l'auto si muoverà senza accelerazione a una velocità uniforme. Il più alto massima potenza motore e minore è il valore delle forze di resistenza totale, il macchina più veloce raggiunge la velocità impostata.

Inoltre, la quantità di accelerazione è influenzata dal peso dell'auto, Rapporto di cambio riduttori, ingranaggio principale, il numero di marce e la razionalizzazione della vettura.

Durante il movimento si accumula una certa quantità di energia cinetica e l'auto acquisisce inerzia. Grazie all'inerzia, l'auto può muoversi per qualche tempo con il motore spento. La marcia per inerzia viene utilizzata per risparmiare carburante.

Frenata del veicolo

La frenata del veicolo è di grande importanza per la sicurezza del traffico e dipende dalle sue qualità di frenata. Il meglio e freni più affidabili, più velocemente puoi fermare un veicolo in movimento e il più velocità può muoversi, e di conseguenza, e maggiore sarà la sua velocità media.

Mentre il veicolo è in movimento, l'energia cinetica accumulata viene assorbita dalla frenata. La frenata è assistita dalle forze della resistenza dell'aria, della resistenza al rotolamento e della resistenza all'arrampicata. In pendenza non c'è resistenza in salita e all'inerzia dell'auto si aggiunge una componente di gravità che rende difficile la frenata.

Durante la frenata, si genera una forza frenante tra le ruote e la strada, opposta alla direzione della forza di trazione. La frenata dipende dal rapporto tra forza frenante e forza di presa. Se la forza di trazione delle ruote con la strada è maggiore della forza frenante, l'auto rallenta. Se la forza frenante è maggiore della forza di trazione, quando le ruote vengono frenate, slitteranno rispetto alla strada. Nel primo caso, in frenata, le ruote rotolano, rallentando gradualmente la rotazione, e l'energia cinetica dell'auto viene convertita in energia termica, riscaldando pastiglie dei freni e dischi (batteria). Nel secondo caso, le ruote smetteranno di girare e scivoleranno sulla strada, quindi la maggior parte dell'energia cinetica verrà convertita in calore di attrito dei pneumatici sulla strada. L'interruzione della frenata riduce la manovrabilità del veicolo, soprattutto su strade scivolose, e accelera l'usura degli pneumatici.

La massima forza frenante può essere ottenuta solo quando le coppie frenanti sulle ruote sono proporzionali ai carichi su di esse. Se tale proporzionalità non viene rispettata, la forza frenante su una delle ruote non verrà utilizzata completamente.

L'efficienza di frenata è valutata da distanza di arresto e la quantità di decelerazione.

Lo spazio di frenata è la distanza percorsa dall'auto dall'inizio della frenata fino all'arresto completo. La decelerazione di un'auto è la quantità di cui la velocità di un'auto diminuisce per unità di tempo.

Gestione del veicolo

Sotto la controllabilità dell'auto comprendi la sua capacità di cambiare direzione.

Quando si guida in linea retta, è molto importante ruote sterzanti non girava arbitrariamente e il guidatore non avrebbe dovuto fare sforzi per mantenere le ruote nella giusta direzione. L'auto fornisce la stabilizzazione delle ruote sterzanti nella posizione di guida in direzione in avanti, che si ottiene dall'angolo di inclinazione longitudinale dell'asse di rotazione e dall'angolo tra il piano di rotazione della ruota e la verticale. Grazie a pece la ruota è installata in modo tale che il suo fulcro rispetto all'asse di rotazione sia arretrato di un certo valore UN e il suo lavoro è come un rullo (vedi foto).

A pendenza trasversale girare una ruota è sempre più difficile che rimetterla a posto posizione iniziale- muoversi in linea retta. Ciò è dovuto al fatto che quando si gira la ruota, la parte anteriore dell'auto si alza di una certa quantità B(il guidatore esercita una forza relativamente maggiore sul volante).

Per riportare le ruote sterzanti nella posizione diritta, il peso del veicolo aiuta a girare le ruote e il conducente applica una piccola forza al volante.

Sui veicoli, in particolare quelli in cui la pressione dell'aria nei pneumatici è bassa, si verifica lo slittamento laterale. Lo slittamento laterale avviene principalmente sotto l'azione di una forza laterale che provoca la flessione laterale del pneumatico; in questo caso le ruote non rotolano in linea retta, ma si spostano lateralmente sotto l'azione di una forza trasversale (vedi figura).

Entrambe le ruote dell'assale anteriore hanno lo stesso angolo di slittamento. Quando le ruote vengono tolte cambia il raggio di sterzata, che aumenta, riducendo lo sterzo dell'auto, mentre la stabilità di guida non cambia.

Quando si tirano le ruote asse posteriore il raggio di sterzata è ridotto, questo è particolarmente evidente se l'angolo di slittamento ruote posteriori più di quelle anteriori, la stabilità del movimento è disturbata, l'auto inizia a "setacciare" e il guidatore deve continuamente correggere la direzione del movimento. Per ridurre l'effetto dello slittamento sulla manovrabilità del veicolo, la pressione dell'aria nei pneumatici delle ruote anteriori dovrebbe essere leggermente inferiore a quella delle ruote posteriori. Lo slittamento delle ruote sarà tanto maggiore quanto maggiore sarà la forza laterale che agisce sull'auto, ad esempio su brusca svolta dove sono presenti grandi forze centrifughe.

Slittamento dell'auto

Uno slittamento è uno slittamento laterale delle ruote posteriori mentre il veicolo continua ad avanzare. A volte lo slittamento può far girare l'auto attorno al suo asse verticale.

Lo slittamento può verificarsi per una serie di motivi. Se si girano bruscamente le ruote sterzanti, è possibile che le forze inerziali diventino maggiori della forza di trazione delle ruote con la strada, ciò accade particolarmente spesso su strade scivolose.

Con forze di trazione o frenata disuguali applicate alle ruote dei lati destro e sinistro, che agiscono nella direzione longitudinale, si verifica un momento di svolta che porta allo slittamento. La causa immediata dello slittamento durante la frenata sono le forze frenanti disuguali sulle ruote di un asse, l'aderenza disuguale delle ruote del lato destro o sinistro con la strada o il posizionamento improprio del carico rispetto all'asse longitudinale del veicolo. Il motivo dello slittamento di un'auto in curva può essere anche la sua frenata, poiché in questo caso alla forza laterale si aggiunge una forza longitudinale e la loro somma può superare la forza di adesione che impedisce lo slittamento (vedi figura).

Per evitare lo sbandamento del veicolo è necessario: interrompere la frenata senza disinnestare la frizione (su veicoli con cambio manuale); girare le ruote nella direzione dello slittamento.

Queste tecniche vengono eseguite immediatamente, non appena inizia la deriva. Dopo aver fermato il pattino, è necessario allineare le ruote in modo che il pattino non inizi nella direzione opposta.

Molto spesso, si ottiene uno slittamento quando si frena bruscamente su una strada bagnata o ghiacciata, lo slittamento cresce particolarmente rapidamente ad alta velocità, quindi, su strade scivolose o ghiacciate e in curva è necessario rallentare senza azionare i freni.

Passabilità del veicolo

La pervietà di un'auto è la sua capacità di andare avanti cattive strade e in condizioni fuoristrada, oltre a superare vari ostacoli incontrati lungo il percorso. La permeabilità è determinata:

• la capacità di superare la resistenza al rotolamento utilizzando le forze di trazione sulle ruote;
• dimensioni complessive del veicolo;
• la capacità del veicolo di superare gli ostacoli incontrati sulla strada.

Il fattore principale che caratterizza la percorribilità è il rapporto tra la massima forza di trazione utilizzata sulle ruote motrici e la forza di resistenza al movimento. Nella maggior parte dei casi, la capacità di fuoristrada dell'auto è limitata dall'insufficiente trazione delle ruote con la strada e, quindi, dall'impossibilità di utilizzare la massima forza di trazione. Per valutare la pervietà del veicolo al suolo si utilizza il coefficiente di aderenza al suolo, che si determina dividendo il peso sulle ruote motrici per il peso totale del veicolo. La massima permeabilità avere auto in cui tutte le ruote stanno guidando. Nel caso di utilizzo di rimorchi che aumentano il peso totale, ma non modificano il peso del gancio, la permeabilità è nettamente ridotta.

Il grado di aderenza delle ruote motrici alla strada è significativamente influenzato dalla pressione specifica dei pneumatici sulla strada e dal disegno del battistrada. La pressione specifica è determinata dalla pressione del peso sulla ruota sull'impronta del pneumatico. Su terreni sciolti, la pervietà della vettura sarà migliore se la pressione specifica è minore. Su strade dure e scivolose, il galleggiamento migliora con una pressione specifica più elevata. Uno pneumatico con battistrada largo su terreni morbidi avrà un'impronta a terra maggiore e avrà una pressione specifica inferiore, mentre su terreni duri l'impronta di questo pneumatico avrà un'impronta a terra minore e la pressione specifica aumenterà.

Capacità di fuoristrada del veicolo dimensioni complessive determinato da:

• raggio longitudinale di passabilità;
• raggio trasversale di pervietà;
• la minima distanza tra i punti più bassi dell'auto e la strada;
• curve da fondo anteriori e posteriori (angoli di entrata e uscita);
• raggio di virate della capacità di cross-country orizzontale;
• dimensioni complessive dell'auto;
• l'altezza del baricentro del veicolo.

Uno degli indicatori più importanti delle qualità dinamiche di un'auto è l'intensità dell'accelerazione - accelerazione.

Quando si modifica la velocità di movimento, sorgono forze di inerzia che l'auto deve superare per fornire una data accelerazione. Queste forze sono causate sia dalle masse progressivamente in movimento della vettura M, e i momenti di inerzia delle parti rotanti del motore, della trasmissione e delle ruote.

Per comodità di eseguire calcoli, viene utilizzato un indicatore complesso: forze inerziali ridotte:

Dove δ ver- coefficiente di contabilizzazione delle masse rotanti.

Quantità di accelerazione j = dv/dt, che un'auto può sviluppare percorrendo un tratto orizzontale di strada con una data marcia e ad una data velocità, si trova come risultato della trasformazione della formula per determinare la riserva di carica che viene spesa per l'accelerazione:

,

o secondo la caratteristica dinamica:

RE=f+
.

Da qui: j =
.

Per determinare l'accelerazione in salita o in discesa, utilizzare la formula:

La capacità di un'auto di accelerare rapidamente è particolarmente importante nella guida urbana. È possibile ottenere una maggiore accelerazione per un'auto aumentando il rapporto di trasmissione tu 0 marcia principale e la corrispondente selezione della caratteristica di variazione della coppia del motore.

L'accelerazione massima durante l'accelerazione è compresa tra:

Per automobili in prima marcia 2.0 ... 3.5 SM 2 ;

Per autovetture in marcia diretta 0,8 ... 2,0 SM 2 ;

Per autocarri in seconda marcia 1.8 ... 2.8 SM 2 ;

Per autocarri in marcia diretta 0,4 ... 0,8 SM 2 .

Tempo e percorso dell'accelerazione dell'auto

L'entità dell'accelerazione in alcuni casi non è un indicatore sufficientemente chiaro della capacità dell'auto di accelerare. A tale scopo, è conveniente utilizzare indicatori come tempo di accelerazione e percorso fino a una determinata velocità e grafici che mostrano la dipendenza della velocità dal tempo e dal percorso di accelerazione.

Perché j =, Quello tt =.

Da qui, integrando l'equazione risultante, troviamo il tempo di accelerazione T in un dato intervallo di variazioni di velocità da v 1 Prima v 2 :

.

Determinazione del percorso di accelerazione S in una data gamma di variazioni di velocità viene eseguita come segue. Poiché la velocità è la derivata prima del percorso rispetto al tempo, il differenziale del percorso dS=v dt, o il percorso di accelerazione nell'intervallo di velocità cambia da v 1 Prima v 2 equivale:

.

Nelle condizioni di funzionamento effettivo della vettura, il tempo impiegato per le operazioni di cambio marcia e lo slittamento della frizione aumentano il tempo di accelerazione rispetto al suo valore teorico (calcolato). Il tempo necessario per cambiare marcia dipende dal design del cambio. Quando si utilizza una trasmissione automatica, questa volta è praticamente zero.

Inoltre, l'overclock non si verifica sempre a pieno rifornimento di carburante, come si suppone nel metodo indicato. Aumenta anche il tempo di accelerazione effettivo.

Quando si utilizza una trasmissione manuale, un punto importante è la scelta corretta delle velocità di cambio marcia più favorevoli. v 1-2 , v 2-3 eccetera. (vedi paragrafo "Calcolo della trazione del veicolo").

Per valutare la capacità di accelerazione di un'auto, viene utilizzato anche il tempo di accelerazione dopo la partenza sulla strada per 100 e 500 come indicatore. M.

Tracciare le accelerazioni

Nei calcoli pratici, si presume che l'accelerazione avvenga su una strada asfaltata orizzontale. Frizione innestata e non slittante. Il controllo del motore è in posizione di pieno carburante. Ciò garantisce l'aderenza delle ruote alla strada senza scivolare. Si presume inoltre che i parametri del motore cambino in base alla caratteristica di velocità esterna.

Si ritiene che l'accelerazione per le autovetture inizi con una velocità minima sostenibile per marcia bassa ordine v 0 = 1,5…2,0SM fino ai valori v T = 27,8SM(100km/h). Per i camion accetta: v T = 16,7SM(60km/h).

In sequenza a partire dalla velocità v 0 = 1,5…2,0SM sulla prima marcia e sulle marce successive, sulla caratteristica dinamica (Fig. 1) per le ascisse selezionate lungo l'ascissa v i punti calcolati (almeno cinque) determinano la riserva del fattore dinamico durante l'accelerazione come differenza di ordinate ( Re-f) su varie trasmissioni. Fattore di massa rotante ( δ ver) per ogni trasmissione è calcolato con la formula:

δ ver= 1,04 + 0,05 io kp 2 .

Le accelerazioni del veicolo sono determinate dalla formula:

j =
.

Sulla base dei dati ottenuti, vengono costruiti i grafici di accelerazione j=f(v)(figura 2).

Fig.2. Caratteristiche dell'accelerazione dell'auto.

Con un calcolo e una costruzione corretti, la curva di accelerazione nella marcia più alta attraverserà l'ascissa nel punto di massima velocità. Il raggiungimento della velocità massima avviene con il pieno utilizzo della riserva del fattore dinamico: RE–f=0.

Tracciare il tempo di accelerazionet = f(v)

Questo grafico è costruito utilizzando il grafico dell'accelerazione dell'auto j=f(v)(figura 2). La scala della velocità del grafico dell'accelerazione è divisa in sezioni uguali, ad esempio ogni 1 SM, e dall'inizio di ogni sezione, vengono tracciate le perpendicolari all'intersezione con le curve di accelerazione (Fig. 3).

L'area di ciascuno dei trapezi elementari ottenuti sulla scala accettata è uguale al tempo di accelerazione per una data sezione di velocità, se assumiamo che in ciascuna sezione della velocità l'accelerazione avvenga con un'accelerazione (media) costante:

J mer = (j 1 + j 2 )/2 ,

Dove J 1 , J 2 - accelerazioni, rispettivamente, all'inizio e alla fine del tratto di velocità considerato, SM 2 .

Questo calcolo non tiene conto del tempo di cambio marcia e di altri fattori che portano a sovrastimare il tempo di accelerazione. Pertanto, invece dell'accelerazione media, prendi l'accelerazione J io all'inizio di una sezione presa arbitrariamente (determinata da una scala).

Data l'ipotesi fatta tempo di accelerazione su ciascuna sezione dell'incremento di velocità Dv definito come:

T io = Δv/j io ,Con.

Riso. 3. Tracciare il tempo di accelerazione

Sulla base dei dati ottenuti, viene costruito un grafico del tempo di accelerazione. t = f(v). Tempo pieno accelerazione da v 0 fino ai valori v Tè definito come la somma del tempo di accelerazione (con un totale cumulativo) per tutte le sezioni:

T 1 =Δv/j 1 , T 2 =T 1 +(Δv/j 2 ) ,T 3 = t 2 +(Δv/j 3 ) e così via fino a T T tempo di accelerazione finale:

.

Quando si traccia il grafico del tempo di accelerazione, è conveniente utilizzare la tabella e prendere Dv= 1SM.

	Trame di velocità v io , SM
N. di trame
J io , SM 2
T io , Con
Tempo di accelerazione

Ricordiamo che il grafico dell'accelerazione (teorico) costruito (Fig. 4) differisce da quello effettivo in quanto non viene preso in considerazione il tempo reale per il cambio di marcia. In Fig. 4, tempo (1.0 Con) al cambio di marcia viene visualizzato in modo condizionale per illustrare il momento del cambio.

Quando si utilizza una trasmissione meccanica (velocità) su un'auto, il grafico del tempo di accelerazione effettivo è caratterizzato da una perdita di velocità nei momenti del cambio di marcia. Aumenta anche il tempo di accelerazione. Un'auto con cambio con sincronizzatori ha una velocità di accelerazione maggiore. La massima intensità in un'auto con cambio automatico a variazione continua.

Tempo di accelerazione delle autovetture domestiche di piccola classe da fermo a una velocità di 100 km/h(28SM) è di circa 13…20 Con. Per medie e grande classe non supera 8…10 Con.

Riso. 4. Caratteristiche dell'accelerazione dell'auto nel tempo.

Tempo di accelerazione camion fino alla velocità 60 km/h(17SM) è 35…45 Con e più in alto, il che indica il loro dinamismo insufficiente.

km/hè 500…800 M.

I dati comparativi sul tempo di accelerazione delle auto di produzione nazionale ed estera sono riportati nella tabella. 3.4.

Tabella 3.4.

Tempo di accelerazione delle autovetture fino a una velocità di 100 km/h (28 m/s)

Automobile	Tempo, Con	Automobile	Tempo, Con
VAZ-2106 1.6 (74)		Alfa Romeo-156 2.0 (155)
VAZ-2121 1.6 (74)		Audi A6 Tdi 2,5 (150)
Moskvič 2.0 (113)		BMW-320i 2.0 (150)
		Cadillac Siviglia 4.6 (395)
GAZelle-3302 D 2.1 (95)		Mercedes S 220 CD (125)
ZAZ-1102 1.1 (51)		Peugeot-406 3.0 (191)
VAZ-2110 1.5 (94)		Porsche-911 3.4 (300)
Ford Focus 2.0 (130)		VW Polo Sdi 1.7 (60)
Fiat Marea 2.0 (147)		Honda Civic 1.6 (160)

Nota: Il volume di lavoro è indicato accanto al tipo di veicolo ( l) e potenza (tra parentesi) del motore ( cv).

Costruire un grafico del percorso di accelerazione dell'autoS = f(v)

Analogamente, viene eseguita l'integrazione grafica della dipendenza precedentemente costruita T = F(v) per ottenere la dipendenza dal percorso di accelerazione S sulla velocità del veicolo. In questo caso la curva del grafico del tempo di accelerazione della vettura (Fig. 5) è suddivisa in intervalli di tempo, per ciascuno dei quali si trovano i valori corrispondenti v C R K .

Fig.5. Diagramma che spiega l'uso del grafico del tempo di accelerazione del veicolo T = F ( v ) per costruire un grafico del percorso di accelerazioneS = f( v ) .

L'area di un rettangolo elementare, ad esempio, nell'intervallo Δ T 5 c'è un percorso che l'auto passa dal segno T 4 fino al segno T 5 , muovendosi a velocità costante v C R 5 .

L'area di un rettangolo elementare è determinata come segue:

Δ S K = v C R K (T K - T K -1 ) = v C R K · Δ T K .

Dove K=io... M - numero di serie intervallo, Mè scelto arbitrariamente, ma è considerato conveniente per il calcolo quando M = N.

Ad esempio (Fig. 5), se v cfr5 =12,5 SM; T 4 =10 Con; T 5 =14 Con, Quello Δ S 5 = 12,5(14 - 10) = 5 M.

Percorso di accelerazione dalla velocità v 0 fino alla velocità v 1 : S 1 = Δ S 1 ;

fino alla velocità v 2 : S 2 = Δ S 1 + Δ S 2 ;

fino alla velocità v N : S N = Δ S 1 + Δ S 2 + ... + Δ S N =
.

I risultati del calcolo vengono inseriti in una tabella e presentati sotto forma di grafico (Fig. 6).

Percorso di accelerazione per auto fino a velocità 100 km/hè 300…600 M. Per i camion, il percorso dell'accelerazione alla velocità 50 km/h pari a 150…300 M.

Fig.6. Arti grafichepercorsi di accelerazioneauto.