此必须加速到42km/h。计算过程如下:
??c1
22(11.672?3.82)?????????????31
===33.8?? 2??22×1.8??max???T11
????1==(11.67?3.8)÷1.8=4.4?? ??2
4.4
????1=????????????1=320×3.5×≈1.37?? 3600之后赛车继续滑行????2=13.4s,145m后时速为vb1=36km/h,此时距离T4弯道为:
?????2=?????????1?145=430?33.8?145=251.2m
若赛车持续不加速持续滑行则行驶到T4弯入口处速度为:
2
????41=√(??b1?2????6??????2)=√(102?2×0.125×251.2)=
6??
≈22km/h ??行驶时间为
????3=
??b1???T41
=(11.67?6)÷0.125=45.36?? ????6
此时完全可以认为赛车进入T4的速度是安全的,则赛车入弯后的过程计算如下:
????4=36.6??
出弯速度为:
2
????42=√(????41?2????6?????4)=√(62?2×0.125×36.6)=
5.2??
≈18.6??m/h ??用时:
????41=
????41?????42
=(6?5.2)÷0.125=6.4?? ????6
5.6.2 c和T4段行驶策略和油耗的确定
至此,c和T4段的行驶策略已经确定:
1. 从T3弯道驶出,驾驶员轻拉油门,保持加速度为1.8m/s2,持续时间约4.4s,时速达到42km/h,加速行驶约33.8m;
2. 后松开油门滑行,持续时间约13.4s,滑行距离约145m; 3. 继续滑行251m进入T4弯道; 4. 继续滑行过弯。 得出c和T4段的总油耗为:
??????4=1.37?? 得出c和T4段的行驶总时间为:
??????4=????1+????2+????3+????41=4.4+13.4+45.36+6.4=69.56s
5.7 d和T5段行驶策略和油耗
5.7.1 d和T5段行驶策略的分析及计算
由图5.2可以看出,b段和d段的距离几乎相等且赛车进入这两段赛道的时速分别为????21=
4.48????
=16????/h 和????42=
5.2????
≈18.6km/h 。可
以看出这两段的驶入速度相差并不大,又因为b段和d段的距离相等,则本设计将赛车从T4驶入d段的过程类比与赛车从T2驶入b段的过程,则赛车由T4驶入d段直至进入弯道T5的过程的油耗和时间都可以直接得到,结果如下:
行驶长度为:
????1=????1+????2=32.3+145=177.3m
行驶时间为:
????1=????1+????2=4+13.4=17.4??
油耗为:
????1=????1=1.24??
进入T5弯道之前的速度为:
????1=????1=
9.5??
=34.2km/h ??根据安全车速的原则,此时可能应该采取制动措施,但由于T5
长达268.8m,弯道曲率半径很大,且从图5.2中可以看出其中几乎有一段是直线形状,采取制动减速必然会造成能量的损失,更有可能造成赛车无法滑行完成T5弯道,导致需要在T5弯道内加速的结果,这是非常浪费能量的,且增加了车手的负担。
对比往届的经验,在大曲率半径的弯道处车速大于20km/h已是定律,且由于比赛跑道是专业赛车跑道,转弯处的路面是会有一定的倾斜角度,这也增加了赛车的安全性,因此认为在赛车以????1进入T5弯道的时候是安全,不需要采取制动措施。
因此出弯的速度计算如下:
????51=
2√(??d1
?2????6?LT5)=
√(9.524.8??
?2×0.125×268.8)=
??≈17.2km/h
行驶时间为:
????41=
????51?????1
=(9.5?4.8)÷0.125=37.6?? ????6
5.7.2 d和T5段行驶策略和油耗的确定
至此,d和T5段的行驶策略已经确定:
1. 进入d段后,驾驶员轻拉油门,保持加速度为1.8m/s2,持续时间约4s,时速达到42km/h,加速行驶约32.3m; 2. 松开油门滑行,持续时间约13.4s,滑行距离约145m; 3. 后继续滑行4s左右驾驶员进入T5弯道,保持滑行; 4. 继续滑行,通过弯道T5; 得出d和T5段的总油耗为:
??????5=1.24?? 得出b和T3段的行驶总时间为:
??????5=????1+????41=17.4+37.6=55s
5.8 e和T6段行驶策略和油耗
5.8.1 e和T6段行驶策略的分析及计算
赛车进入e段时速????51=
4.8????
≈17.2km/h ,如果不加速赛车将很
难滑行过T6这个大弯道。因此在e段将赛车速度首先提高到????1=25km/h是比较合理的。计算过程如下:
加速时间为:
????61
??e1?????51==(6.9?4.8)÷1.8=1.2?? ??2
行驶距离为:
??e1
22(6.92?4.82)????1?????51
===6.8?? 2??22×1.8耗油为:
????1=????????????61=320×3.5×
1.2
≈0.37?? 3600赛车之后滑行一直到驶出T6弯道的路程为:
???????6=?????6.8=177.4?6.8=170.6m
之后赛车开始滑行,一直到驶出弯道T6,计算结果如下: 驶出T6弯的速度为:
????61=
2√(??e1
?2????6????????6)=
√(6.922.2??
?2×0.125×170.6)=≈8km/h
??这个过程行驶时间为:
????62=
??e1?????61
=(6.9?4.8)÷0.125=16.8?? ????6
5.8.2 e和T6段行驶策略与油耗的确定
至此,e和T6段的行驶策略已经确定:
1. 进入e段后,驾驶员轻拉油门,保持加速度为1.8m/s2,持续时间约1.2s,时速达到25km/h,加速行驶约6.8m;
2. 松开油门滑行,持续时间约16.8s,滑行距离约170m,驶出T6弯;
得出e和T6段的总油耗为:
????T6=0.37?? 得出e和T6段的行驶总时间为: ??????6=????61+????62=1.2+16.8=18s
5.9 f段行驶策略和油耗
5.9.1 f段行驶策略的分析和计算
由于T7段的入弯速度为20km/h,而f段的路程只有107m,如果将赛车速度升高到42km/h可能会使赛车在进入弯道T7之前还需要一次制动,这是浪费燃料的。因此初步假设将车速提高到????1=
30?????
=8.3??/??。 计算过程如下: 加速时间为:
????1
??f1?????61==(8.3?2.2)÷1.8=3.4?? ??2
行驶距离为:
22????1?????61(8.32?2.22)??f1===17.8?? 2??22×1.8耗油为:
????1=????????????1=320×3.5×
3.4
≈1?? 3600