Тяговый расчет автомобиля 4 (стр. 2 из 4)

a,b,c – коэффициент постоянные для каждого двигателя, (для бензиновых двигателей a = b = с = 1);

кВт

3.3 Построение внешней характеристики двигателя.

Внешняя характеристика двигателя рассчитывается по формуле Лейдермана:

, (17)

где:

n_T – текущее значение частоты вращения коленчатого вала двигателя.

n_max = n_N * 1,2

n_max = 3200*1,2= 3840 мин^-1

n_min = n_N * 0,13

n_min = 3200 * 0,13=416 мин^-1

по формуле (17) при 400 об/мин N_eсоставляет:

,кВт

далее решаем аналогично, меняя n_т, заносим значения в табл. 2.

3.4 Вращающийся момент двигателя.

Определим вращающийся момент двигателя:

(18)

по формуле (18) при 400 об/мин M_Bсоставляет:

кН·м

Текущие значения частоты вращения коленчатого вала двигателя выбирают произвольно через определенный интервал, как заданно в Таблице 2, эти значения подставляют в формулы 17 и 18.

Параметры двигателя.	Скоростной режинм работы двигателя, n мин-1.
	400	900	1400	1900	2400	2900	3400	3900
Ne, кВт	15,5	37,87	61,06	82,5	99,7	110,1	111,1	100,1
Ме, Н·м	370	402	416,7	415	397	363	312,2	245,3

Таблица 2 – Внешняя скоростная характеристика двигателя.

По значениям таблицы 2 строим график внешнескорстной характеристики двигателя рисунок 2.

4 Выбор передаточных чисел.

4.1 Определение передаточного числа главной передачи.

Передаточное число главной передачи из условий обеспечение V_max на высшей передаче:

(19)

где:

U_дк – передаточное число высшей передачи дополнительной коробки, принимаем U_дк= 1. (отсутствие).

U_кв – высшее расчетное передаточное число коробки передач, принимаем U_кв =1.

4.2 Подбор передаточных чисел коробки передач.

Передаточное число первой передачи U_k1 находим из уравнения преодоления автомобилем максимального сопротивления дороги Y_max:

(20)

где:

Условно считаем, что r_g= r_k.

Y_max– максимального сопротивления дороги, принимаем Y_max = 0,35,

Полученное значение U_К1 проверяем по условию отсутствия буксования.

Для заднеприводных автомобилей должно выполняться неравенство:

,(21)

где:

g_x– коэффициент сцепления, на сухом шоссе принимаем g_x=0,7,

h_g– высота центра масс, принимаем h_g=1300 мм.

;

9,79 £ 19,06

4.3 Определение числа передач и передаточных чисел коробки передач.

Число ступеней зависит от типа, удельной мощности и предназначения автомобиля. Общее число ступеней от диагноза передаточных чисел трансмиссии.

Определение структуры ряда передач:

(22)

где:

n – число передач.

Передаточные числа последующих передач:

U_k2 = U_k1 · g(23)

U_k3 = U_k1· g²

U_k4 = U_k1 · g³

U_k5 = U_k1 · g⁴

U_k2 = 9,79 · 0,56= 5,48

U_k3 = 9,79 · 0,56² =3,07

U_k4 = 9,79 · 0,56³= 1,72.

U_k5 = 9,79 · 0,56⁴= 0,963≈1

Передаточные числа трансмиссии:

U_Т1 = U_k1 · U_Г = 9,79 · 6,75 = 66,08

U_Т2 = U_k2 · U_Г = 5,48 · 6,75 = 36,99

U_Т3 = U_k3 · U_Г = 3,07 · 6,75=20,72

U_Т4 = U_k4 · U_Г = 1,72 · 6,75 = 11,61

U_Т5 = U_k5 · U_Г = 1 · 6,75 = 6,75

5 Построение тяговых характеристик автомобиля.

Тяговое усилие на первой передаче:

(24)

Тяговое усилие на первой передачи при n=400 мин^-1:

Н

аналогично рассчитываем P_Т1, P_Т2, P_Т3, P_Т4, P_Т5, изменяя значение M_В и U_К. Результаты приведены в таблице 3.

Скорость движения автомобиля на данной передаче при данной частоте вращения коленчатого вала двигателя:

(25)

Скорость движения автомобиля на первой передаче при частоте вращения коленчатого вала двигателя n_т=400 мин^-1:

м/с

Скорость движения автомобиля на следующих передачах рассчитывается таким же образом, но с учётом соответствующих, данной скорости, значений U_Тi и n_Т. Результаты приведены в таблице 3:

Передача	Параметр	Частота вращения коленчатого вала, мин-1
		400	900	1400	1900	2400	2900	3400	3900
1	Pt, Н	34184,14	37140,61	38498,74	38341,67	36678,66	33537,42	28844,03	22663,16
	Va,, м/с	0,307	0,697	1,074	1,46	1,84	2,22	2,6	2,99
2	Pt, Н	19134,74	20789,64	21549,85	21461,94	20531,06	18772,73	16145,58	12685,82
	Va,, м/с	0,55	1,23	1,92	2,6	3,3	3,93	4,66	5,3
3	Pt, Н	10719,6	11646,75	12072,64	12023,4	11501,89	10516,84	9045,062	7106,835
	Va,, м/с	0,978	2,2	3,42	4,65	5,87	7,09	8,3	9,5
4	Pt, Н	6005,79	6525,2	6763,8	6736,23	6444,055	5892,17	5067,59	3981,68
	Va,, м/с	1,74	3,93	6,113	8,29	10,48	12,66	14,8	17,03
5	Pt, Н	3491,74	3793,73	3932,4	3916,4	3746,5	3425,68	2946,27	2314,9
	Va,, м/с	3,01	6,76	10,51	14,27	18,02	21,78	25,53	29,29

Таблица 3 – Тяговая характеристика двигателя.

По данным таблицы строим график тяговой характеристики двигателя, рисунок 3.

Тяговое усилие, подводимое к ведущим колёсам автомобиля, расходуется на преодоление сопротивлений качению, воздуха, подъёму, инерции.

Сопротивление воздуха определяется соотношением:

Р_в = К_в · F · V_a² (26)

Сопротивление воздуха на первой передаче при n_Т=400 мин^-1:

P_в = 0,3 · 4,32 · 0,307² = 0,122, H

аналогично рассчитываем P_B для всех передач и n_Т, изменяя значение V_a, Результаты приведены в таблице 4.

Определим свободную силу тяги автомобиля:

Р_св = Р_т - Р_в(27)

Свободная сила тяги на первой передаче при n_Т=400 мин^-1:

Р_св = 34184,14 – 0,122 = 34184 H,

Передача	Параметр	Частота вращения коленчатого вала, мин-1
		400	900	1400	1900	2400	2900	3400	3900
1	Va, м/с	0,307	0,69	1,07	1,46	1,84	2,22	2,61	2,99
	Рв, Н	0,122	0,62	1,492	2,752	4,392	6,42	8,812	11,62
	Рсв, Н	34184,022	37139,99	38497,24	38338,92	36674,27	33531	28835,21	22651,56
2	Va, м/с	0,55	1,23	1,92	2,6	3,29	3,97	4,66	5,3
	Рв, Н	0,39	1,97	4,77	8,78	14,02	20,47	28,14	37,02
	Рсв, Н	19134,35	20787,66	21545,08	21453,15	20517,04	18752,26	16117,44	12648,79
3	Va, м/с	0,98	2,2	3,4	4,65	5,87	7,09	8,32	9,54
	Рв, Н	1,241	6,28	15,2	27,99	44,67	65,23	89,66	117,9
	Рсв, Н	10718,4	11640,47	12057,44	11995,39	11457,21	10451,61	8955,4	6988,8
4	Va, м/с	1,74	3,93	6,113	8,29	10,48	12,66	14,84	17,03
	Рв, Н	3,95	20,01	48,43	89,19	142,32	207,8	285,63	375,8
	Рсв, Н	6001,84	6505,2	6715,39	6647,03	6301,73	5684,37	4781,95	3605,85
5	Va, м/с	3,004	6,76	10,51	14,27	18,02	21,78	25,53	29,29
	Рв, Н	11,69	59,21	143,27	263,8	421,04	614,7	845,02	1111,8
	Рсв, Н	3480,04	3734,52	3789,18	3652,5	3325,5	2810,9	2101,25	1203,09

аналогично рассчитываем Р_св, изменяя значение Р_в и Р_т (значение Р_т берём из таблицы 3), для каждой из передач для следующих значений оборотов коленчатого вала двигателя и результаты расчётов сводим в таблицу 4.