A A A

Pomiary prędkości i przys­pieszeń

Pomiary prędkości i przys­pieszeń. Dysponując przyrządami o odpowiedniej dokładności można bezpośrednio mierzyć prędkość i przyspie­szenie. W przeciwnym razie mierzy się czas oraz drogę przebywaną w tym czasie przez pojazd. Sposób pomiaru musi być zgodny z podaną w normie definicją mierzonej wielkości. I tak np. definicja prędkości maksymalnej (największa średnia prędkość, jaką może osiągnąć pojazd ze startu lotnego, na odcinku drogi długości 1000 m) stanowi zarazem określenie sposobu pomiaru. Normy szczegółowe określają ponadto masę pojazdu oraz warunki próby: droga powinna być sucha, prosta, o twardej gładkiej nawierz­chni; wyklucza się opady deszczu lub śniegu; prędkość wiatru powinna być mniejsza niż 3 m/s; podczas każdego pomiaru odcinek pomiarowy należy przebyć dwukrotnie w przeciwnych kierunkach; wynik stanowi wartość średnia uzyskana z czterech kolejnych pomiarów. Prędkość (maksymalną, minimalną, na poszczególnych biegach, umowną i inne) najczęściej się wyznacza mierząc za pomocą stopera czas przejazdu określonego odcinka drogi. Natomiast przyspieszenie częściej mie­rzy się za pomocą urządzenia rejestrującego na specjalnej taśmie czas, drogę i prędkość jazdy, połączonego z toczącym się za pojazdem piątym kołem. Uzasadnienie takiego postępowania stanowi fakt, że przy pomiarach prędkości interesuje nas zwykle średnia wartość uzyskana na odcinku pomiarowym, natomiast w wyniku pomiaru przyspieszeń chcemy uzyskać wykres zmiany prędkości (przyspieszenia) w czasie rozpędzania samochodu. Piąte koło (rys. 29.1 a), toczące się za badanym pojazdem, napędza za pośrednictwem giętkiej linki i przekładni zębatych mechanizm przesuwu taśmy urządzenia rejestrującego. Rysik tego urządzenia połączony jest z me­chanizmem zegarowym i układem zapadek w taki sposób, że jego wychylenie jest proporcjonalne do średniej prędkości pojazdu w poprzedniej sekundzie Uzyskiwany wykres składa się więc z poziomych odcinków, których odległość od linii zerowej odpowiada prędkości jazdy w poprzedniej sekundzie i których długość jest proporcjonalna do przebywanej w ciągu sekundy drogi. Na rys. 29.1 b przedstawiono taki wykres oraz sposób jego interpretacji. Stosuje się także „piąte koła", w których wielkości mierzone (droga, prędkość) są przetwarzane na wielkości elektryczne (np. napięcie) i zapisywane na taśmie rejestratora uniwersalnego 29.2.3. Badania sił działających na pojazd. Badania te obejmują pomiary oporów ruchu (toczenia i powietrza) oraz pomiary siły napędowej. Sumaryczną siłę oporów ruchu — łączne opory toczenia i powietrza — wyznacza się za pomocą próby wybiegu. W tym celu pojazd rozpędza się do określonej prędkości, po czym wyłącza się silnik i ustawia dźwignię zmiany biegów w położeniu luzu. Droga, jaką przebywa swobodnie toczący się pojazd, jest tym krótsza, im większe są opory ruchu działające na niego. Próba wybiegu nie umożliwia wprawdzie określenia poszczególnych składowych oporów ruchu, jednak często stosuje się ją dla porównawczej oceny stanu technicznego pojazdu. Opory toczenia pojazdu najłatwiej jest wyznaczyć metodą holowania go przez inny pojazd, przy czym między obydwa pojazdy wstawia się dynamometr. Próbę wykonuje się na płaskiej drodze (współczynnik oporów wzniesienia w = 0), z prędkością nie przekraczającą 5 km/h, dzię­ki czemu wpływ oporów powietrza jest znikomo mały i może być pominięty. Współczynnik oporów toczenia / określa się z zależności f = FJG (wzór 6.12 a), przy czym siła oporów toczenia Ft jest równa wskazywanej przez dynamometr sile uciągu. Wyznaczony w ten sposób współczynnik oporów toczenia uwzględnia nie tylko opory toczenia kół po nawierzchni, ale też opory mechaniczne układów napędowego i jezdnego. Opory powietrza określa się odejmując siłę oporów toczenia od sumy oporów ruchu pojazdu poruszającego się ruchem jednostajnym po poziomej drodze. Próby wykonuje się albo metodą holowania — mierząc za pomocą dynamometru siłę uciągu (jak przy wyznaczaniu oporów toczenia, lecz przy większej prędkości) — albo mierząc prędkość maksymalną pojazdu i określając odpowiadającą jej wartość siły napędowej na kołach FN. Wówczas z równania bilansu sił (wzór 7.1) można obliczyć sumę oporów toczenia i powietrza (ponieważ w tym przypadku opory wzniesienia i bezwładności nie występują). Przy wyznaczaniu oporów powietrza metodą holowania należy stosować długi hol, aby zawirowania powietrza za pojazdem holującym nie wpływały na wynik pomiaru. Znając siłę oporów powietrza działających na pojazd jadący z pręd­kością maksymalną (lub inną stałą prędkością, przy jakiej wykonano próbę) na podstawie wzoru 6.18 oblicza się współczynnik oporów powietrza Cx. Powierzchnię czołową pojazdu 5" określa się metodą pomiarów statycznych. Siłę napędową na kołach pojazdu mierzy się na specjalnych stanowiskach badawczych — tzw. hamowniach podwoziowych lub określa się na podstawie znajomości charakterystyki silnika.