Де nN - частота обертання колінчастого вала двигуна при максимальній

(N_emax= N_max) потужності;

Змн.

Арк.

№ докум.

Підпис

Дата

Арк.

КП.А.АТ-091.19.ПЗ.ЧДТУ

N_e і n_e – поточне значення потужності і частоти обертання колінчастого вала.

При побудові графіків, слід задатися 6…8-мома значеннями частоти обертання n_e в діапазоні від n_min до n_vmax. Мінімальну стійку частоту обертання колінчастого вала приймають рівною: для бензинових двигунів – n_min = 800хв^-1; для дизелів – n_min = 600хв^-1.

Частоту обертання колінчастого вала при максимальній швидкості (n_vmax) знаходять залежно від вибраного значення коефіцієнта швидкохідності за формулою: n_Vmax = M_e ∙ n_N. Значення ефективного моменту Ме двигуна (Н·м) визначається за формулою:

M_e=9550(N_e / n_e). (2.5)

Поточні значення питомого g_e ( г/кВт·год) і погодинного G_т ( кг/год) витрат палива можна визначити за формулами:

, (2.6)

де g_N - ефективна витрата палива при N_emax (г/кВт·год); для бензинових двигунів: g_N = (250…350), г/кВт·год; для дизелів: g_N = (215…285), г/кВт·год;

G_т=N_e g_e10^-3. (2.7)

Прийнявши для чисельних розрахунків мінімальні оберти колінчастого вала n_min = 800хв^-1, номінальні (при максимальній потужності) – n_N = 4500 хв^-1 і максимальні для не завантаженого автомобіля – n_mах = 2500хв^-1, а = b = с = 1,g_N = 255 г/кВт·год (за прототипом) проводимо розрахунки, результати яких заносимо в таблицю 2.1.

Таблиця 2.1 – Параметри зовнішньої швидкісної характеристики двигуна

За даними таблиці. 1.5 будується зовнішня швидкісна характеристика двигуна: графіки N_e= f(n_e); М_е = f(n_e); g_e = f(n_e); G_т = f(n_e)

Рисунок 2.1 – Зовнішня швидкісна характеристика двигуна

Змн.

Арк.

№ докум.

Підпис

Дата

Арк.

КП.А.АТ-091.19.ПЗ.ЧДТУ

2.3 Визначення передавальних чисел трансмісії автомобіля

Передавальне число головної передачі визначають за умови забезпечення заданої максимальної швидкості автомобіля V_max (в м/с) при прийнятому значенні n_max за формулою:

, (2.8)

де i₀ – передавальне число головної передачі;

r_к – радіус колеса, м; для чисельного розрахунку r_к = 0,32 м;

i_кв - передавальне число КП на вищій ступені; приймаємо i_кв =1;

i_д - передавальне число вищої ступені додаткової передачі (роздавальна коробка, демультиплікатор); i_д =1(відсутні);

i_s - ковзання гідротрансформатора. Якщо в гідротрансформаторі передбачено блокування, а також у випадку вживання трансмісії механічного типу, коли гідротрансформатор відсутній, i_s= 1. На вищому швидкісному режимі i_s = 0,97… 0,98. Якщо в трансмісії автомобіля не передбачена прискорювальна передача, то вищою є пряма передача, а i_кв = 1. За наявності прискорювальної передачі приймають i_кв = 0,75…0,85. Передавальне число вищої ступені додаткової передачі вибирають у межах i_д= 1,0…1,5 .

Чисельний розрахунок:

Приймаємо

Передавальне число КП на першій передачі визначається з умови можливості подолання автомобілем при рівномірному русі заданого максимального дорожнього опору _max.

Передавальне число КП на першій передачі визначають за формулою:

, (2.9)

де М_emax – максимальний крутний момент двигуна, Н·м;

– ККД трансмісії; = 0,93.

Чисельне значення:

Отримане передавальне число i_кi, необхідно перевірити по умові забезпечення зчеплення провідних коліс з дорогою.

Максимально можливе передавальне число коробки на першій передачі по умові зчеплення провідних коліс визначають за формулою:

(2.10)

де – коефіцієнт зчеплення (значення, що рекомендуються = 0,2…0,8); приймаємо – = 0,7;

m_p2 – коефіцієнт зміни нормальних реакцій на ведучих (задніх) колесах автомобіля (при розгоні m_p2max = 1,15…1,20);

М₂= (M_a·a)/ L – маса, що приходиться на задні ведучі колеса автомобіля в статичному положенні; М₂=977 кг;

М₂·g = 9584.37 Н ;

L = (а + b) - колісна база автомобіля;

а, b - відстані від центра мас автомобіля до переднього або заднього мостів відповідно. Якщо проектується автомобіль зі всіма ведучими колесами, то m_pmax = 1, а G₂ = G_а.

Можливість руху автомобіля на дорогах з прийнятим коефіцієнтом зчеплення буде забезпечена за умови дотриманні нерівності i ≥ i_к1.

Чисельний розрахунок:

Змн.

Арк.

№ докум.

Підпис

Дата

Арк.

КП.А.АТ-091.19.ПЗ.ЧДТУ

Отже умова виконується.

Визначення передавальних чисел проміжних ступеней коробки передач. Передавальні числа проміжних передач вибирають з умови забезпечення оптимальних показників тягово-швидкісних і паливно-економічних властивостей.

Змн.

Арк.

№ докум.

Підпис

Дата

Арк.

КП.А.АТ-091.19.ПЗ.ЧДТУ

Перш за все доцільно визначати передавальне число на вищій передачі, яке визначають за формулою:

. (2.12)

Чисельний розрахунок при коефіцієнті, рівному 1,00 і = 37,5 м/с:

Визначають максимальну тягову силу при найтяжчих умовах руху автомобіля (грунтова дорога, підйом б=12⁰; V= 5 км/год. = 1,38 м/с; f_к_max= 0,05) за формулою:

. (2.13)

Чисельне значення:

Н.

Сила зчеплення коліс з дорогою:

(2.14)

Чисельне значення при ц = 0,5:

Н.

Тобто необхідна для руху автомобіля без буксування умова ( ) виконується.

Визначають передавальне число трансмісії за формулою:

. (2.15)

Чисельне значення:

Мінімальна кількість ступеней в коробці передач визначається за формулою:

(2.16)

Чисельне значення при = 2500 хв^-1 (оберти колінчастого вала при максимальному крутному моменті, взято з таблиці 2.1):

Можна приймати триступеневу коробку передач.

При вирішенні питання про вибір кількості передач необхідно також враховувати досвід автомобілебудування і тенденції його розвитку.

В цілях уніфікації , а також за автомобілем-прототипом приймаємо =4, що

відповідає коробкам передач автомобілів ГАЗ 2410.

Дослідним шляхом встановлено, що найкраща динамічність автомобіля досягається в тому випадку, коли передавальні числа КП змінюються відповідно до закону геометричної прогресії.

Визначимо знаменник геометричної прогресії:

(2.17)