Тяговый баланс автомобиля реферат

Обновлено: 07.07.2024

Студент: Лучка К.С.

Группа: АТс – 1601в

Преподаватель: Черепанов Л.А.

2. ТЯГОВЫЙ РАСЧЕТ

2.1 Исходные Данные.

2.2 ОПРЕДЕЛЕНИЕ МОЩНОСТИ И МОМЕНТА ДВИГАТЕЛЯ.

2.2.1 Определение полной массы автомобиля.

2.2.2 Определение статистического радиуса колеса.

2.2.3 Определение коэффициента обтекаемости.

2.2.4 Расчет лобовой площади автомобиля.

2.2.5 Расчет коэффициента сопротивления качению при малой скорости.

2.2.6 Определение внешней скоростной характеристики двигателя.

2.3 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПЕРЕДАТОЧНЫХ ЧИСЕЛ ТРАНСМИССИИ.

2.3.1 Определение передаточного числа главной передачи.

2.3.2 Определение передаточных чисел коробки передач.

2.4 АНАЛИЗ ТЯГОВОЙ ДИНАМИКИ .

2.4.1 Тяговый баланс автомобиля.

2.4.2 Динамические характеристики автомобиля.

2.5. Анализ динамики разгона.

2.5.1 Разгон автомобиля.

2.6 Мощностной баланс автомобиля.

3. ТОПЛИВНО–ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА АВТОМОБИЛЯ.

Определение тягово-скоростных свойств и топливной экономичности автомобиля необходимо при проектировании новых моделей, а также при выборе типов автомобилей в соответствии с различными условиями эксплуатации. Данная задача решается методами теории автомобиля – науки об эксплуатационных свойств, которые характеризуют возможность эффективного использования автомобиля в определенных условиях и позволяют оценить, в какой мере его конструкция отвечает этим условиям. Применение теории автомобиля на практике дает возможность повысить производительность автомобиля и снизить себестоимость перевозок. Для этого следует увеличить среднюю скорость движения и уменьшить расход топлива автомобиля.

Тягово-скоростные свойства определяют динамичность автомобиля – способность перевозить грузы с максимально возможной средней скоростью. Чем выше динамичность автомобиля, тем больше его производительность.

Топливная экономичность – рациональное использование энергии топлива при движении автомобиля. Затраты на топливо составляю значительную часть стоимости перевозок, поэтому чем меньше расход топлива, тем ниже эксплуатационные расходы.

Приступая к расчету, следует предварительно изучить соответствующие разделы теории автомобиля, овладеть методами анализа таких характеристик автомобиля, как силовой и мощностной балансы, динамическая характеристика, топливно-экономическая характеристика и др.

2. ТЯГОВЫЙ РАСЧЕТ

2.1 ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ

Фольксваген гольф хэтчбэк

Тип автомобиля – переднеприводный легковой автомобиль 2 класса

Колесная формула – 4х2

Количество человек – n =5 (чел.)

Ширина (Br) = 1760 мм.

Высота (Hr) = 1485 мм.

Масса в снаряженном состоянии – m₀ = 1155 кг.

Шины : 195/65 R 15

Коэффициент аэродинамического сопротивления - C_x = 0.33

Коэффициент сопротивления качению - f₀ = 0.014

Коэффициент преодолеваемого уклона - α_max = 0.32

Максимальная скорость - V_max = 175 км/ч (48,61 м/с )

Максимальная частота вращения коленчатого вала – ω_e _max = 630 с -1 (6016 об/мин)

КПД трансмиссии – η_тр = 0.92

Число передач – 5

2.2 ОПРЕДЕЛЕНИЕ МОЩНОСТИ И МОМЕНТА ДВИГАТЕЛЯ

2.2.1 Определение полной массы автомобиля.

М_ч – масса одного человека (75кг.)

М_б – масса багажа на одного человека (10 кг.)

n – количество пассажиров, включая водителя

М_а = 1155 + 75*5 + 50 = 1580 кг.

2.2.2 Определение статистического радиуса колеса.

d = 14 – посадочный диаметр, дюймы (= 0.381 м)

λ_z = 0.86 – коэффициент вертикальной деформации, зависящий от типа шин

H/B = 65 –соотношение высоты профиля шины к ее ширине, %

B = 0.195=195 – ширина профиля шины, м

r_ст = 0.5 * 0.381+ 0.86 * 0.127 = 0.2996 м

r_к – радиус качения шины

2.2.3 Определение коэффициента обтекаемости.

C_x - коэффициент аэродинамического сопротивления

ρ = 1.293 – плотность воздуха в нормальных условиях

2.2.4 Расчет лобовой площади автомобиля.

F = 0.8 * 1.76 * 1.485 = 2,091 м 2

2.2.5 Расчет коэффициента сопротивления качению при малой скорости.

f = 0.014 * = 0.0305

2.2.6 Определение внешней скоростной характеристики двигателя.

Первоначально определяют мощность двигателя при максимальной скорости автомобиля по формуле мощностного баланса с учетом КПД трансмиссии:

ψ_v – коэффициент сопротивления дороги при максимальной скорости автомобиля.

Для легковых автомобилей коэффициент суммарного дорожного сопротивления назначают равным коэффициенту качения при максимальной скорости.

G_a = m_a * g – полный вес автомобиля, Н

ρ = 1.293 – плотность воздуха в нормальных условиях (760 мм.рт.ст.)

= 80709 Вт = 80,709 кВт

Максимальная мощность двигателя в зависимости от его типа:

a = b = c =1 – эмпирические коэффициенты для карбюраторного двигателя.

λ = ω_V / ω_N – отношение частот вращения коленчатого вала при максимальной скорости к частоте вращения коленчатого вала при максимальной мощности.

Принимаем λ = 1.11

Тогда, ω_N = = = 568 с -1

N_max = = 82824 Вт ≈82,82 кВт

Эффективная мощность двигателя:

ω_e – текущее значение частоты вращения коленчатого вала

Эффективный момент двигателя:

Принимаем минимальную частоту вращения коленчатого вала:

Результаты расчетов сведем в таблицу 1.

2.3 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПЕРЕДАТОЧНЫХ ЧИСЕЛ ТРАНСМИССИИ

2.3.1 Определение передаточного числа главной передачи.

Передаточное число главной передачи U₀ определяется? Исходя из максимальной скорости автомобиля.

ω_max – максимальная угловая скорость коленчатого вала двигателя.

U_k – передаточное число высшей передачи в коробке передач, на которой обеспечивается максимальная скорость автомобиля.

2.3.2 Определение передаточных чисел коробки передач.

Для обеспечения возможности движения автомобиля при заданном максимальном дорожном сопротивлении тяговая на ведущих колесах Р_т должна быть больше силы сопротивления дороги Р_д , т.е.

M_max – максимальный эффективный момент двигателя, Нм

ψ_max = α_max + f₀ = 0.32 + 0.014= 0.334 – максимальный коэффициент сопротивления дороги

Во избежание буксования ведущих колес тяговая сила на первой передачи должна быть меньше силы сцепления колес с дорогой:

G_сц = m₁ * G = 0.9 * 15500 = 13950 Н – сцепной вес автомобиля;

φ = 0.8 – коэффициент сцепления ведущих колес с дорогой (сухое асфальтовое шоссе в хорошем состоянии).

Принимаем U₁ = 4 и определим передаточные числа остальных передач

В соответствии с принятыми числами произведем расчет скорости автомобиля на разных передачах:

Результаты сведем в таблицу 2.

2.4 АНАЛИЗ ТЯГОВОЙ ДИНАМИКИ

2.4.1 Тяговый баланс автомобиля.

Сила тяги на ведущих колесах автомобилей, в зависимости от скорости автомобиля, для каждой передачи:

При движении автомобиль приобретает силу сопротивления воздуха, которую определяют по формуле:

Тяговый баланс автомобиля - это совокупность графиков зависимостей силы тяги на ведущих колесах F_к, [Н] (на различных передачах), а также суммы сил сопротивления качению F_f, [Н] и в автомобиля V_a, [км/ ч]. Графики сил тяги на колесах автомобиля строим для всех ступеней коробки перемены передач.

Кинематическая схема КПП и ГП.

Расчет сил тяги на колесах для каждой передачи – F_ki производится по формуле:

, [Н]

h_ТР - коэффициент полезного действия трансмиссии;

U_ТР - передаточное число трансмиссии;

r_к - радиус качения колеса, [м].

КПД трансмиссии автомобиля определяется на основании потерь мощности на трение:

h_тр = 0,98 К ×0,97 L × 0,99 M

K - число пар цилиндрических шестерен в трансмиссии автомобиля, через которые передается крутящий момент на i-той передаче;

L - число пар конических или гипоидных шестерен;

M - число карданных шарниров.

Для определения К,L,M необходимо использовать кинематическую схему автомобиля, данные заносим в таблицу 2.

Передаточное число трансмиссии автомобиля определяется как произведение:

U_КПП - передаточное число коробки перемены передач;

U_РК - передаточное число раздаточной коробки или делителя;

U_ГП - передаточное число главной передачи.

Для определения этих значений также воспользуемся кинематической схемой автомобиля, полученные значения занесем в таблицу 3.

При расчетах радиусов качения колес, в качестве исходных данных, используют статический радиус - r_стат . При этом следует учитывать, что радиус качения r_к обычно несколько больше статического и определяется индивидуально для диагональных и радиальных шин. На автомобиле ГАЗ -3307 установлены радиальные шины, поэтому радиус качения колеса рассчитываем по следующей формуле:

r_к = 1,04 × 0,465 = 0,4836 [м]

При расчетах зависимостей силы тяги на колесах автомобиля крутящий момент двигателя нетто - М_é берем из таблицы 1. Также для построения графика нам необходимо рассчитать скорость движения автомобиля на каждой передачи в зависимости от оборотов двигателя.

, [км/ ч]

Значения силы тяги на колесах и скорости автомобиля, рассчитанные для каждой передачи, заносим в таблицу 4.

Таблица 4. Значения силы тяги на колесах и скорости автомобиля на четырех передачах

Далее определяем силы сопротивления качению колес автомобиля по дорожному покрытию, используя выражение:

, [Н]

m_a = 7850 [кг] - масса полностью загруженного автомобиля;

g = 9,81 [м/с 2 ] - ускорение свободного падения;

f - коэффициент сопротивления качению автомобильного колеса.

Величина коэффициента сопротивления качению колеса – f, зависит от скорости автомобиля. Для его определения используют выражение, предложенное Б.С. Фалькевичем:

Коэффициент сопротивления качению колеса автомобиля рассчитываем для двух типов дорог с асфальтобетонным покрытием и для грунтовой дороги.

f ₀ = 0,03 - коэффициент сопротивления качению колес автомобиля по грунтовой дороге.

Для расчета действующей на автомобиль силы сопротивления воздуха воспользуемся выражением вида:

, [Н]

К_в – коэффициент обтекаемости формы автомобиля;

S_x–площадь проекции автомобиля на плоскость перпендикулярную продольной оси, [м 2 ].

При известном значении безразмерного коэффициента аэродинамического сопротивления С_х = 0,91 можно легко определить значение коэффициента обтекаемости К_в по выражению, предложенному академиком Е.А. Чудаковым:

r _в = 1,225 , [кг/м 3 ] – плотность воздуха.

К_в = 0,5 × 0,91 × 1,225 = 0,557375 [кг/м 3 ]

Для нахождения площади Миделя автомобиля S_x воспользуемся выражением:

S_x = 0,78 × Ва Н, [м 2 ]

Ва = 1,630 [м] – колея передних колес

Н = 2,905 [м] - высота автомобиля.

S_x =1,630 × 2,905 = 4,73515 [м 2 ]

Значение максимального значения скорости - V_{a max} выбираем таким, чтобы оно было примерно на 10% больше наибольшего значения скорости, определенного для высшей передачи.

На графике тягового баланса должны быть нанесены линии, показывающие предельные величины сил сцепления ведущих колес, полностью загруженного автомобиля с дорогой, при следующих значениях коэффициента сцепления:

- = 0,8 - сухой асфальтобетон;

- = 0,6 - сухая грунтовая дорога;

- = 0,4 - мокрый асфальтобетон;

- = 0,2 - укатанная снежная дорога.

Значения предельных сил сцепления ведущих колес автомобиля с дорогой определяются по формуле:

m_к = 5815 [кг] - масса автомобиля, приходящаяся на заднюю ось.

Сила сцепления при ведущей задней оси:

График тягового баланса (Приложение) строим на основе данных, таблиц 4 и 5. На графике отмечаем два значения максимальных скоростей движения автомобиля V_a_max_. на дороге с асфальтобетонным покрытием для двух высших передач.

Таблица 5. Рассчитанные значения сил сопротивления движению заносим в таблицу 5.

Цель курсовой работы:

2. Закрепление навыков в использовании методов определения показателей эксплуатационных свойств автотракторной техники.

Задачи курсовой работы:

1. Закрепление знаний по конструкции автомобиля;

2. Развитие навыков в использовании специальной литературы и других источников;

3. Стимулирование творческой инициативы студента в изучении и применении расчётных приёмов;

4. Развитие умения критически оценивать полученные данные и сопоставлять их с результатами других работ.

Курсовая работа состоит из пояснительной записки и графической части.

КОНТРОЛЬНОЕ ЗАДАНИЕ

1. Грузоподъемность автомобиля-, Н

2. Максимальная скорость автомобиля-, км/ч (м/с)

3. Удельный расход топлива при максимальной мощности-, г/кВт*ч

4. Частота вращения коленчатого вала двигателя

при максимальной мощности-n, мин -1

1 ВЫБОР ПАРАМЕТРОВ АВТОМОБИЛЯ

Подбор осуществляется исходя из условия движения с максимальной скоростью по хорошей дороге:

- полный вес автомобиля, Н;

- собственный вес автомобиля, Н;

– коэффициент использования автомобиля,;

– коэффициент сопротивления дороги, ;

– КПД трансмиссии автомобиля,;

– лобовая площадь автомобиля, ;

– максимальная скорость движения.

Максимальная мощность двигателя

Максимальная частота вращения вала двигателя определяется из соотношения:

Чтобы получить точки для построения кривой внешней характеристики двигателя проектируемого автомобиля, воспользуемся формулой профессора Хлыстова:

– текущее значение частоты вращения вала двигателя, при которых определяется мощность;

Полученные значения сведём в таблицу № 1

Крутящий момент двигателя определим при тех же значениях частоты вращения вала n из соотношения:

Полученные значения крутящего момента двигателя сведены в таблицу 1.

Таблица 1 – Мощность и крутящий момент двигателя.

По данным таблицы 1 строим графики внешней характеристики двигателя

1.2 Передаточное число главной передачи автомобиля

Скорость движения автомобиля выражаем через число оборотов в минуту двигателя n:

– диаметр качения колеса, м;

– передаточное число главной передачи;

– передаточное число коробки передач.

Значение определяем из условия движения автомобиля с заданной максимальной скоростью на прямой передаче коробки передач, т.е. при :

Для вычисления необходимо знать размер шин проектируемого автомобиля.

Подбор шин производим исходя из нагрузки, приходящейся на колесо автомобиля. При определении нагрузки на колесо руководствуемся таким распределением веса гружёного автомобиля по осям: для автомобилей с колёсной формулой 6Ч4 нагрузка на переднюю ось:

Выбираем шины: 215-380 (8,40-15), наружный диаметр 810-5 мм.

Диаметр качения колеса определяем из формулы:

– коэффициент смятия шины, ;

– коэффициент увеличения диаметра шины при накачивании, .

Вычисляем передаточное число главной передачи, по формуле 7:

1.3 Передаточное число 1 передачи коробки передач

Передаточное число на 1 передаче определяем из условия движения по наиболее тяжёлой дорог при коэффициенте сопротивления . Из уравнения тягового баланса известно, что при условиях движения:

1.4 Передаточные числа промежуточных передач

Передаточные числа первой и прямой передач известны. Определим промежуточные числа для четырёх ступенчатой коробки передач:

2 ТЯГОВЫЙ РАСЧЁТ АВТОМОБИЛЯ

Тяговый расчёт автомобиля включает в себя построение графиков:

Значения входящих в формулы величин и коэффициентов мы берём из первой части данного расчёта.

2.1 График тягового баланса

При построении исходим из уравнения тягового баланса. При установившемся движении:

- тяговое усилие на ведущих колёсах, Н;

- сила сопротивления дороги, Н;

- сила сопротивления воздуха, Н;

– радиус колеса, м.

Подставляем числовые значения и результаты расчёта сводим в таблицу 2

Таблица 2 - Значение тягового усилия на ведущих колесах, силы сопротивления дороги и силы сопротивления воздуха.

Необходимо отметить, что:

здесь и далее расчёты производятся для всех передач коробки автомобиля при частотах вращения вала двигателя, соответствующих таблице 1;

момент двигателя и мощностьберётся из той же таблицы;

параметры автомобиля берутся из первой части расчёта.

2.2 График баланса мощности

Из уравнения баланса мощности известно, что:

или как при установившемся движении:

- мощность, затрачиваемая на преодоление сопротивления дороги, кВт;

- мощность, затрачиваемая на преодоление сопротивления воздуха, кВт;

– эффективная мощность двигателя, кВт;

– мощность, затрачиваемая на трение в трансмиссии, кВт;

– мощность на ободе ведущего колеса, кВт.

Данные произведённых расчётов сводим в таблицу 3.

Таблица 3 - Значение эффективной мощности, мощности на ободе ведущего колеса, мощности, затрачиваемой на преодоление сопротивления дороги и мощности, затрачиваемой на преодоление трения в трансмиссии.

На графиках тягового баланса и баланса мощности точка пересечения кривой усилия или мощности на ободе колеса с кривой суммарной силы сопротивления или с кривой суммарных потерь мощности характеризует максимальное значение скорости при данном коэффициенте сопротивления дороги.

2.3 График динамического фактора

Построение графика динамического фактора производим на основании уравнения динамического фактора:

Подсчёты по формуле 10 сводим в таблицу 4.

На график наносим так же значения динамического фактора по сцеплению:

– сила сцепления колёс с дорогой, Н;

– коэффициент сцепления на сухой дороге.

Подсчёты сводим в таблицу 4.

Таблица 4 - Динамический фактор автомобиля.

2.4 График ускорений

Данный график показывает величину ускорения, которую может иметь проектируемый автомобиль при различной скорости движения на каждой передаче при условии движения по дороге, характеризуемой коэффициентом Ψ.

Ускорение определим по формуле:

g – ускорение силы тяжести;

δ – коэффициент учёта вращающихся масс, определяемый с достаточной точностью на всех передачах по формуле:

Для грузовых автомобилей принимаем: ;

Коэффициент учёта вращающихся масс:

Результаты подсчёта ускорений сведём в таблицу 5 и по данным этой таблицы построим график.

2.5 График времени разгона

Из курса теории известно, что время разгона автомобиля при изменении скорости от V1 до V2:

Это интегральное уравнение решим графически, для чего построим вспомогательный график величин, обратных ускорениям:

Результаты подсчёта величин, обратных ускорениям сведём в таблицу 5 и по данным этой таблицы построим график.

Таблица 5 - Таблица ускорений при движении автомобиля на различных передачах и величины обратной ускорению.

Зададимся масштабом шкал и на этом вспомогательном графике.

Масштаб , тогда m1 =0.2;

Масштаб , тогда m2= 0.2

В итоге общий масштаб времени 1мм2 = 0,2*0,2 = 0,04

Задаваясь на вспомогательном графике пределами приращения скорости , определим величину Fn каждой элементарной площади, ограниченной кривыми , в пределах приращения скорости. Умножить эту площадь на масштаб времени, определим время разгона:

соответствующее приращению скорости от Vn до Vn+1.

Разбивая всю площадку на достаточно большое (не менее 10) число площадок, получим ряд значений Т, которые сведем в таблицу 6. При расчете времени разгона определяем до , так как при

По данным таблицы 6 построим график времени разгона автомобиля.

Таблица 6 - Время разгона автомобиля.

Если Вам нужна помощь с академической работой (курсовая, контрольная, диплом, реферат и т.д.), обратитесь к нашим специалистам. Более 90000 специалистов готовы Вам помочь.

* Данная работа не является научным трудом, не является выпускной квалификационной работой и представляет собой результат обработки, структурирования и форматирования собранной информации, предназначенной для использования в качестве источника материала при самостоятельной подготовки учебных работ.

Тяговый расчет автомобиля производится с целью определения его тяговых и динамических качеств. Тяговый расчет подразделяется на:

тяговый расчет проектируемой машины;

поверочный тяговый расчет, производимый для существующей машины.

Поверочный тяговый расчет составляют следующие отдельные задачи:

Определение максимальной скорости движения в заданных условиях.

Определение сопротивления движению и углов подъема, которые может преодолеть автомобиль на данной передаче и скорости.

Для решения задач тягового расчета необходимо построить тяговую характеристику автомобиля.

Тяговой характеристикой автомобиля называется графическая зависимость удельной силы тяги от скорости движения автомобиля на каждой передаче.

Задаваемыми параметрами обычно являются: тип автомобиля; грузоподъемность или максимальное число пассажиров; максимальная скорость движения, по шоссе с заданным коэффициентом дорожного сопротивления, максимальное дорожное сопротивление на низшей передаче трансмиссии. Указывается также тип двигателя (карбюраторный, дизельный).

Параметры, которыми задаются, могут иметь различные значения в некотором интервале. Чтобы правильно принять окончательное значение указанных выше параметров, необходимо понимать, как они влияю на тяговые качества автомобиля.

Построение тяговой характеристики автомобиля включает:

Определение полной массы автомобиля, кг.

Выбор шин и определение радиуса ведущего колеса, м.

Расчет и построение внешней скоростной характеристики двигателя.

Определение передаточного числа главной передачи.

Определение передаточных чисел коробки передач и дополнительной коробки.

Определение скорости движения.

Определение удельной силы тяги, построение тяговой характеристики.

ВЫПОЛНЕНИЕ ТЯГОВОГО РАСЧЕТА

1. Определение полной массы машины

Полная масса автомобиля определяется по формуле

где = 4300, кг — собственная масса машины;

п=3 — число мест в кабине;

=6000, кг — максимальная масса перевозимого груза.

Значения G₀ и берутся в соответствии с заданием. Для этого предварительно подбирают тип автомобиля, параметры которого соответствуют заданным.

Для выбора шин надо определить нагрузку, приходящуюся на одно колесо автомобиля. У грузовых автомобилей типа 4x2 на переднюю ось при полном использовании грузоподъемности приходится около 25—30% нагрузки. На задней оси этих автомобилей обычно монтируются четыре шины, каждая из которых испытывает большую весовую нагрузку, чем шина переднего колеса, поэтому выбор производится по весовой нагрузке, приходящейся на одно заднее колесо. Передние и задние колеса каждого автомобиля по конструкции почти всегда одинаковы и взаимозаменяемы. Разница состоит лишь во внутреннем давлении воздуха в шинах.

= 10525*0,70/4= 1841,88, кг.

По приложению подбирают тип и размеры автомобильных шин, удовлетворяющих нагрузке, приходящейся на колесо 508*260.

Определяют статический радиус колеса, который в дальнейшем условно считают равным радиусу качения 0,488 м.

3. Расчет и построение внешней характеристики двигателя

Для расчета внешней характеристики двигателя вначале определяют мощность необходимую для обеспечения заданной максимальной скорости по дороге с минимальным коэффициентом сопротивления качению.

- коэффициент сопротивления качению;

— масса автомобиля, кг;

g — 9,81 м/с 2 — ускорение свободного падения.

1. Внешняя скоростная характеристика двигателя

В общем случае частота вращения коленчатого вала при максимальной скорости движения автомобиля не равна частоте вращения, соответствующей максимальной мощности двигателя, и, следовательно, мощность двигателя при максимальной скорости не равна максимальной мощности.

Максимальную мощность двигателя находим, пользуясь эмпирической формулой где а, b и с — эмпирические коэффициенты; для карбюраторных двигателей а = b = с = 1,0.

Для современных автомобилей отношение

где N_е и n_e — текущие значения соответственно мощности двигате и частоты вращения коленчатого вала.

Задаваясь такими значениями п_е, которые соответствуют значениям отношения n_еJn_N=0,2; 0,4; 0,6; 0,8, подсчитываем величины соответствующих мощностей N_е, и заносим в таблицу. Затем определяем текущие значения крутящих моментов и заносим в таблицу.

По результатам расчетов (таблица, пункты 1, 2 и 3) строим внешнюю скоростную характеристику двигателя.

В дальнейшем те же значения N, и М_е используем для определения скорости движения и удельной силы тяги на всех передачах и всех выбранных частотах вращения коленчатого вала.

Для построения внешней характеристики используем масштабы шкал в следующих пределах:

частота вращения коленчатого вала6. 1 мм — (2,5…5,0) рад/с;

мощность: 1 мм — (0,5…1,5) кВт;

крутящий момент:. 1 мм = 2…8 Н.м.

Крайняя левая точка характеристики ограничивается частотой устойчивого вращения холостого хода (10…70 рад/с).

Максимальная мощность карбюраторного двигателя определяется точкой перегиба кривой (началом падения мощности).

4. Определение передаточного числа главной передачи

Передаточное число главной передачи определяем из условия обеспечения максимальной скорости движения на прямой передаче в коробке передач

Предварительно выбирают передаточное число коробки передач на высшей передаче, В большинстве случаев высшей является прямая передача i_кв = 1. В автомобилях с одной ведущей осью дополнительная коробка не ставится, тогда i_Д = 1.

Полученное по формуле (7) передаточное число главной передачи необходимо сопоставить с передаточным числом главной передачи аналога проектируемого автомобиля.

Для получения достаточного дорожного просвета и упрощения конструкции передаточное число главной передачи рекомендуется брать меньше 7 у грузовых автомобилей грузоподъемностью до 4—5 т и не более 10 у тяжелых грузовых автомобилей. В последнем случае передача выполняется из двух ступеней и называется двойной главной передачей.

, может быть преодолено, если отношение максимальной тяговой силы к массе автомобиля будет равно или больше этого коэффициента, т.е.

где G_сц — сцепная масса, приходящаяся на ведущие колеса автомобиля;

где G₂ — масса автомобиля, приходящаяся на заднюю ось;

— коэффициент перераспределения нагрузки, равный при разгоне 1,24-1,35.

Если передаточное число i_к1 найденное по формуле (13), было бы меньше, чем определенное по формуле (11), то следовало бы проверить возможность увеличения массы, приходящейся на ведущие колеса, что может потребовать изменения радиуса шин.

Увеличение числа ступеней коробки передач улучшает тяговые качества автомобиля и особенно его способность к разгону.

При большом числе передач улучшается использование мощности двигателя, так как облегчается выбор передаточного числа, при котором в данных дорожных условиях будет полнее использоваться мощность, что приводит к повышению средней скорости движения автомобиля. При малом числе ступеней коробки передач тяговые качества автомобиля могут быть улучшены благодаря увеличению передаточного числа главной передачи.

От выбора промежуточных передаточных чисел коробки передач зависят как тяговые, так и экономические свойства автомобиля. Одним из простейших методов выбора передаточных чисел промежуточных передач является метод, в основу которого положено наиболее полное использование мощности двигателя при разгоне автомобиля, начиная с первой и кончая высшей передачей. При наличии бесступенчатой коробки передач разгон можно производить, не меняя частоты вращения коленчатого вала двигателя. В этом случае можно работать на частоте вращения п_N используя в процессе разгона максимальную мощность двигателя и получая в результате этого максимально возможные дтя данного автомобиля ускорения. При ступенчатой коробке передач для наилучшего использования мощности двигатель на всех передачах должен работать в некотором диапазоне частоты вращения коленчатого вала от п₁ до п₂

Если пренебречь падением скорости в процессе переключения передач, то каждый раз при переключении передач скорость движения автомобиля, достигнутая перед моментом переключения, например, в конце разгона на первой передаче V_max₁ равна скорости, с которой начинается разгон на второй передаче, т,е, V_max₂

где n_i — частота вращения коленчатого вала двигателя, рад/с;

r_к — радиус ведущего колеса, м;

i_гл — передаточное число главной передачи;

i_к_i — передаточное число коробки передач на i-й передаче.

7. Определение удельной силы тяги

Удельные силы тяги на каждой передаче, на всех выбранных частотах вращения коленчатого вала (скоростях движения) определяем по формуле (18), а результаты расчетов заносим в таблицу.

Читайте также: