Галевскией Е.А., Маков П.В. Расчет тягово-динамических свойств автотранспортных средств (1087024), страница 8
Текст из файла (страница 8)
Обращаясь к пояснениям рис. 2, находим Σηтр,п на прямой передаче.
Σηтр,п = 0,98·0,96 = 0,9408 
0,941
Эффективная мощность двигателя при максимальной скорости движения автомобиля равна
Ne,v = 
=147,146204851…кВт
Потребуем от автомобиля более динамичного разгона. С этой целью зададим коэффициент увеличения мощности Кy = 1,15 (рис. 3) и найдём максимальную мощность силовой установки NN.
NN = 147,1427…· 1,15 = 169,214225579…кВт.
Внешняя скоростная характеристика ДВС, при описании этой зависимости аналитическим выражением, от выбора типа автомобиля может иметь две или три опорные точки. Коэффициент Ку задан больше единицы, что означает введение в расчёт ещё одной опорной точки-1. Третью точку Nмин. вычислим, принимая Nмин. = 0,18 согласно (5).
Nмин. = 169,214225579…· 0,18 = 30,4585606042… кВт.
Зависимость Ne = f(ne) возможно описать, если опорным точкам присвоить второе значение координаты (абсциссу)- частоту вращения (см. с. 10). Из предлагаемых диапазонов назначим:
nмин = 1000 мин
; nN = 5000 мин ; nV = 5600 мин .
Обработка многочисленных экспериментов по аппроксимации опытных значений Ne=f(ne) показывает, что наиболее приближенной аналитической зависимостью является полином третьей степени, т.е. кубическая парабола (рис.4.). Так как в действительности величина максимальных и минимальных оборотов “плавают” относительно nN, и через две точки можно провести только одну кубическую параболу с фиксированными коэффициентами (а,b,c,), найдём значение этих коэффициентов для двух кубических парабол – левой и правой с одними и тем же значением максимума NN при nN. Согласно (7) вычислим эти коэффициенты для левой ветви параболы:
к1л = 
=0,2; к2л = (0,2)
= 0,04; к3л = (0,2)
=0,008; α
=
=0,18
cл =
= -1,40625; bл =-1-2·(-1,40625) = 1,8125; aл = 2-1,4063 = 0,59375.
Проверка: -1,40625 + 1,8125 + 0,59375 = 1
Для правой ветви:
к1п =
=1,12; к2п = (1,12) = 1,2544; к3п =(1,12) = 1,404928; αп = 
= 0,86956...
cп = 
= -7,194617...; bп =-1-2·(-7,1946...) = 13,389234...;
aп = 2-7,1946 = -5,194617.... Проверка: -7,194617 + 13,389234 – 5,194617 = 1.
Найденные коэффициенты а ,b ,с , aп, bп, сп подстановкой этих величин в уравнение (7) и разбивкой интервала по оборотам левой ветви на 10 участков и правой на 4 участка ( Δnл= 400 мин , Δnп= 150 мин ), в результате вычислений, приводят к определению значений мощности и момента в заданных точках. Найденные величины занесены в табл.1 П1.
Выходные параметры внешних характеристик ДВС. Таблица 1 П1.
| Точки i | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 |
| N мин | 1000 | 1400 | 1800 | 2200 | 2600 | 3000 | 3400 | 3800 | 4200 | 4600 | 5000 | 5150 | 5300 | 5450 | 5600 |
| N kВт | 30,458 | 46,95 | 64,82 | 83,31 | 101,7 | 119,3 | 135,3 | 149,1 | 159,8 | 166,7 | 169,2 | 167,9 | 163,9 | 157,1 | 147,1 |
| M H·м | 290,86 | 320,28 | 343,9 | 361,6 | 373,6 | 379,7 | 380,1 | 374,6 | 363,3 | 346,1 | 323,2 | 311,4 | 295,4 | 275,3 | 250,9 |
Графическое построение изменения мощности и момента двигателя зависимости от частоты вращения вала выражает интегральный характер протекания рабочих процессов в ДВС.
ЭТАП II. Определение величин радиуса качения ведущего колеса и передаточного числа
главной передачи
При известной колесной формуле (4x2) статическая радиальная нагрузка на колесо составляет ¼ часть от заданной массы автомобиля, т.е. 650 кг. Шина с геометрическими размерами 265/75 R17 наилучшим образом удовлетворяет этой радиальной нагрузке на колесо и скоростному режиму. Статический радиус колеса находим по эмпирическому равенству (9).
r
= 0,5·25,4·17 + 0,75·265·0,8 = 374,9 
375,0 мм.
По уравнению (8) искомая величина радиуса качения равна
rк = 375·1,03 = 386,25 0,386 м.
Полученное значение rк является необходимой составляющей при определении передаточного числа главной передачи i
. Из (10)
V
= 
= 814,9040 км/ч, и далее по равенству (11) находим
i = 
= 5,09315.
Постоянное передаточное число главной передачи i в трансмиссии предназначено для увеличения крутящего момента двигателя, подводимого к ведущей оси, и согласования максимальной линейной скорости движения автомобиля с максимальными оборотами двигателя при этой скорости.
ЭТАП III. Определение передаточных чисел в механической коробке передач
Найдём величины передаточных чисел в коробке передач, используя закон геометрической прогрессии. Зададим число разгонных ступеней в трёхвальной механической коробке передач n=4, с прямой передачей (i
=1) и, принимая во внимание уравнения (13),(14) с назначением ряда необходимых вспомогательных параметров, получим численный результат. Вспомогательные параметры: m
=0,66; 
=0,85; Σηтр,1 = 0.98
0.98 0.96=0,921984 0,922; i
=1; Me,м. Отметим, в переменной Σηтр,1 - к.п.д. трансмиссии на первой передаче в формировании потерь участвует два зацепления в коробке передач (трёхвальная) и одно зацепление в главной передаче. Максимальное значение момента двигателя Me,м находится следующим образом. Вычисляем обороты соответствующие максимальному моменту
nе,м = - 
=3222,2222... мин
и далее при этих оборотах c коэффициентами кубической параболы для левой ветви по (15) вычисляем значение мощности при максимальном моменте.
Ne,м = 169,21·[0,59375·
+ 1,8125·(
)2 –1,40625·(
)3]=128,436.. кВт
Подставляя Ne,м в (16), рассчитываем величину максимального момента
Мe,м = 
= 380,6287636... Н· м
С учетом всех найденных числовых величин передаточное число для первой передачи равно:
i
=
=3,08904....
по уравнению (10) находим передаточное число на второй передаче (m=2)
i
=
= 2,12104...
и на третьей передаче (m=3)
=
= 1,45637...
При современном конструировании механической коробки передач автомобиля выбранного класса (категории) полученный ряд передаточных чисел дополняют ускоряющей передачей, основной целью которой является снижение затрат топлива. Принимаем iк,5 = 0,8. Заполним табл. 2 П1, записывая значения передаточных чисел коробки передач, трансмиссии и квадрата передаточных чисел трансмиссии с добавлением строки суммарного к.п.д силового привода.
Таблица 2 П1
| Передачи | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
| iк,j | 3,08904.. | 2,12104... | 1,45637 | 1,0 | 0,8 |
| Σiтр,j | 15,73294.. | 10,80277… | 7,4175874.. | 5,09315 | 4,07448 |
| ( Σiтр,j )2 | 247,52558.. | 116,70005... | 55,0201777.. | 25,940177... | 16,60938 |
| Σηтр.,j | 0,922 | 0,922 | 0,922 | 0,941 | 0,922 |
Конкретные значения передаточных чисел совместно с величинами моментов и оборотов на выходном валу двигателя в назначенных точках позволяют построить в зависимости от скорости движения массы автомобиля искомые графики (2,3,4,5): силового баланса, мощностного баланса, динамического фактора и ускорений, а также выполнить приведение моментов инерции вращающихся деталей трансмиссии.
ЭТАП IV. Построение силового, мощностного балансов, динамического фактора и
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
