1.3. Определение параметров трансмиссии автомобиля

1.3.1. Определение передаточного числа главной передачи:

Передаточное число главной передачи определяют из условия обеспечения заданной максимальной скорости движения автомобиля на высшей ступени коробки передач при установленном значении n_vmax=4500 мин^-1:

где i_к.в.= 1– передаточное число КП на высшей ступени; r_к = 0,5 м – радиус колеса.

1.3.2. Определение передаточного числа кп на первой передаче:

Передаточное число КП на первой передаче определяется из условия возможности преодоления автомобилем при равномерном движении заданного максимального дорожного сопротивления. На основании уравнения тягового баланса автомобиля, передаточное число КП на первой передаче определяем по формуле:

Полученное передаточное число i_k1 проверяем по условию обеспечения сцепления ведущих колес с дорогой. Максимально возможное передаточное число коробки на первой передаче по условию сцепления ведущих колес:

.

Возможность движения автомобиля на дорогах с принятым коэффициентом сцепления обеспечена ( ).

1.3.3. Определение передаточных чисел промежуточных ступеней коробки передач:

Передаточные числа промежуточных передач выбирают из условия обеспечения оптимальных показателей тягово-скоростных и топливно-экономических свойств:

где m – порядковый номер передачи; n =5 – количество передач коробки (не считая передачи заднего хода); i_k1 = 1,62; i_к.в. =1 – передаточное число КП на высшей ступени.

i_k1= 1,62

i_k2=

i_k3=

i_k4=

i_k5=

2. Расчёт показателей динамичности автомобиля.

Раздел 2.1. Показатели динамичности при равномерном движении

Показателями тяговой динамичности автомобиля при равномерном движении являются:

– максимально возможная скорость движения автомобиля в данных дорожных условиях;

– значения коэффициентов сопротивления дороги, преодолеваемые автомобилем на низшей и высшей передачах;

– соответствующие им величины динамического фактора.

Расчётное определение этих показателей затруднительно, поэтому обычно пользуются графоаналитическим методом. Наибольшее распространение получили метод силового баланса и метод динамической характеристики.

2.1.1 Метод силового баланса:

При движении автомобиля движущие силы уравновешиваются действием сил сопротивления движению, а уравнение тягового баланса в общем случае имеет вид:

Р_т=Р_f ±Р_п+Р_в±Р_u=Р_Д+Р_в±Р_u.

В случае равномерного движения автомобиля сила инерции Р_u = 0 и уравнение приобретает вид:

Р_т=Р_Д+Р_в

При решении задач по определению динамических качеств автомобиля пользуются его тяговой характеристикой.

Основной для построения тяговой характеристики является скоростная характеристика автомобильного двигателя.

Тяговая характеристика, построенная по методу А. Н. Островцева, представляет собой графики зависимостей Р_т = f(V) и Р_с =Р_т – Р_в = f(V). Кроме того, в характеристике представлены также зависимости суммарной силы дорожного сопротивления от коэффициента дорожного сопротивления Р_Д = f(ψ) при различной загрузке автомобиля и максимальной по условиям сцепления ведущих колес силы тяги от коэффициента сцепления Р = f() при различной загрузке автомобиля.

Таблица 2 - Параметры тяговой характеристики автомобиля

ne, об/мин	Ме, кНм	Gт, г/ч	1 передача					2 передача
			V, км/ч	Pт, кН	Pв, кН	Pс, кН	V, км/ч		Pт, кН	Pв, кН	Pс, кН
1	2	3	4	5	6	7	4		5	6	7
1000	0,62	22,54	19,7458	10,0344	0,0786	9,9557	22,2140		8,9194	0,0995	8,8199
1500	0,65	32,70	29,6187	10,4569	0,1769	10,2799	33,3210		9,2950	0,2239	9,0711
2000	0,66	42,07	39,4916	10,6681	0,3146	10,3536	44,4280		9,4828	0,3981	9,0847
2500	0,66	50,86	49,3645	10,6681	0,4915	10,1766	55,5351		9,4828	0,6220	8,8607
3000	0,65	59,29	59,2374	10,4569	0,7078	9,7491	66,6421		9,2950	0,8957	8,3992
3500	0,62	67,48	69,1103	10,0344	0,9633	9,0710	77,7491		8,9194	1,2192	7,7002
4000	0,58	75,23	78,9832	9,4006	1,2582	8,1424	88,8561		8,3561	1,5924	6,7637
4500	0,53	81,94	88,8561	8,5556	1,5924	6,9632	99,9631		7,6050	2,0154	5,5896

ne, об/мин	Ме, кНм	Gт, г/ч	3 передача				4 передача
			V, км/ч	Pт, кН	Pв, кН	Pс, кН	V, км/ч	Pт, кН	Pв, кН	Pс, кН
1	2	3	4	5	6	7	4	5	6	7
1000	0,62	22,54	25,1876	7,8664	0,1280	7,7385	28,3081	6,9993	0,1616	6,8377
1500	0,65	32,70	37,7813	8,1977	0,2879	7,9098	42,4622	7,2940	0,3637	6,9303
2000	0,66	42,07	50,3751	8,3633	0,5118	7,8515	56,6163	7,4413	0,6465	6,7948
2500	0,66	50,86	62,9689	8,3633	0,7997	7,5636	70,7703	7,4413	1,0102	6,4312
3000	0,65	59,29	75,5627	8,1977	1,1516	7,0461	84,9244	7,2940	1,4546	5,8394
3500	0,62	67,48	88,1564	7,8664	1,5675	6,2990	99,0785	6,9993	1,9799	5,0194
4000	0,58	75,23	100,7502	7,3696	2,0473	5,3223	113,2325	6,5572	2,5860	3,9712
4500	0,53	81,94	113,3440	6,7072	2,5911	4,1161	127,3866	5,9678	3,2729	2,6949
ne, об/мин	Ме, кНм	Gт, г/ч	5 передача
			V, км/ч	Pт, кН	Pв, кН	Pс, кН
1	2	3	4	5	6	7
1000	0,62	22,54	31,9882	6,1941	0,2064	5,9877
1500	0,65	32,70	47,9823	6,4549	0,4644	5,9905
2000	0,66	42,07	63,9764	6,5853	0,8255	5,7597
2500	0,66	50,86	79,9705	6,5853	1,2899	5,2954
3000	0,65	59,29	95,9646	6,4549	1,8574	4,5974
3500	0,62	67,48	111,9587	6,1941	2,5282	3,6659
4000	0,58	75,23	127,9528	5,8029	3,3021	2,5008
4500	0,53	81,94	143,9469	5,2812	4,1792	1,1020

Пример расчета для первой передачи при 1000 об/мин :

Графы 1-3 таблицы заполняются в соответствии с внешней скоростной характеристикой. Определить скорость движения автомобиля на разных передачах (графа 4) при соответствующих частотах вращения коленчатого вала двигателя можно по формуле:

V= = = 19,745 км/ч

Окружающая сила тяги на ведущих колѐсах Рт (графа 5) определяется по формуле:

P_T = = =10,03 кН

Сила сопротивления воздуха определяется:

P_в = *10^-3 = *10^-3 = 0,078кН

Свободная окружная сила представляет собой разность между окружной силой тяги и силой сопротивления воздуха:

Рс = Рт – Рв =10,03 – 0.078 = 9.925 кН.

По данным таблицы построим среднюю часть графика силового баланса.

Сила сопротивления дороги определяется (при условии, что автомобиль движется на горизонтальном участке дороги):

где М_сц – сцепная масса, т. е. масса автомобиля, приходящаяся на ведущие колёса, при соответствующем состоянии загрузки Н, кг; к_з – коэффициент загрузки (к_з=0; 0,25; 0,5; 0,75; 1); φ = 0,7; Н= к_зМ_гр, %. Сцепную массу определяют по формуле М_сц=М₀₂+ к_зМ_гр.

Таблица 3 – Параметры динамической характеристики

Загрузка, %	Загрузка, кг	РД, кН	Рсц, кН
0	0	0,544	5,494
25	375	0,65	8,07
50	750	0,765	10,64
75	1125	0,876	13,22
100	1500	0,986	15,794