- •Селифонов в.В.,
- •Глава 1
- •1.1. Качение автомобильного колеса
- •1.1.5. Качение колеса в ведомом режиме
- •Ускоренное качение колеса
- •1.1.6. Качение колеса в ведущем режиме
- •1.1.7. Режимы качения колеса
- •К.П.Д. Автомобильного колеса при работе в ведущем режиме.
- •1.2. Внешние силы, действующие на автомобиль
- •Аэродинамическое сопротивление
- •Сила сопротивления воздуха
- •Сила сопротивления подъему
- •Сила сопротивления разгону
- •Распределение и перераспределение нормальных реакций Rzна колесах
- •Динамика автомобиля
- •Внешняя скоростная характеристика двигателя (всх)
- •Касательные реакции Rxна колесах
- •Уравнение движения автомобиля
- •Расчет ускорений автомобиля
- •Мощностной баланс автомобиля
- •Топливная экономичность автомобиля
- •Общие сведения
- •Топливная экономичность двигателя
- •Топливно-экономическая характеристика автомобиля
- •Оценка топливной экономичности
- •Движение с постоянной скоростью
- •Движение с ускорением
- •Торможение двигателем
- •Расход топлива на холостом ходу
- •Конструктивные факторы, влияющие на тягово-скоростные качества и топливную экономичность
- •2.5.1. Выбор двигателя
- •2.5.2. Выбор передаточного числа главной передачи
- •2.5.3. Выбор передаточного числа первой передачи
- •2.5.4. Выбор передаточных чисел кп
- •Скоростная характеристика автомобиля на различных передачах
- •2.5.5. Коробка передач с демультипликатором (делителем)
- •2.5.6. Экономическая передача
- •Тяговый расчет автомобиля
- •Исходные данные для расчета
- •Весовая характеристика автомобиля
- •Предварительный выбор шин
- •Оценка Схпрототипа
- •Мощность двигателя грузовых автомобилей
- •Определение передаточного числа главной передачи
- •Определение передаточного числа первой передачи
- •Определение передаточных чисел кп
- •4.. Тормозная динамика автомобиля
- •4.1. Общие сведения
- •4.2. Тормозной режим качения эластичного колеса
- •4.3. Силы, действующие на автомобиль при торможении (общая схема)
- •4.4. Торможение юзом
- •4.5. Основные показатели процесса торможения
- •4.5.1. Время торможения:
- •4.5.2. Тормозной путь:
- •4.5.3. Тормозная диаграмма
- •4.5.4. Тормозные силы, моменты, давление в контуре при торможении юзом.
- •4.5.5. Пути повышения устойчивости при торможении
2.5.3. Выбор передаточного числа первой передачи
На первой передаче автомобиль должен преодолевать заданное максимальное дорожное сопротивление ψ.max
Fтmax = Fψmax = Ga ψ.max
ψ.max = f cos ά max + sin ά max
ά max – максимальный заданный потребителем дорожный подъем. Для дорожных легковых автомобилей ά max должен быть не менее 160. Для внедорожных автомобилей задаваемый максимальный подъем может быть значительно больше (до350).
Поскольку максимальное дорожное сопротивление преодолевается с постоянной скоростью, сопротивление инерции в данном случае не учитывается
Максимальная тяга на первой передаче:
;
Преодоление максимального дорожного сопротивления Fт = Fψ max
EMBED Equation.3 .
Вместе с тем передаточное число первой передачи не должно превышать значения, при котором ведущие колеса будут буксовать на дороге с максимально возможным сцеплением.
Следовательно, FI должна быть меньше или равна значения Fφmax
Fφmax = Ga · kсц · mдв · φ
Здесь: kсц – коэффициент сцепного веса, показывающий, какая часть общего веса автомобиля приходится на ведущие колеса;
- mдв – коэффициент динамического перераспределения нормальных реакций на ведущих колесах;
- φ – коэффициент сцепления ведущих колес с опорной поверхностью
FI ≤ Fφmax
Отсюда, передаточное число первой передачи не должно превышать по своему значению величины:
Ga · kсц · mдв · φ · r·к
iI ≤ ------------------------
Tmax ·i0 ·ηтр
Таким образом, получаются две границы значений передаточного числа главной передачи, позволяющие без труда выбрать рациональное значение, обеспечивающее уверенное преодоление максимального заданного сопротивления без буксования ведущих колес.
В отдельных случаях (примером может служить выбор передаточных чисел для гоночного автомобиля) передаточное число первой передачи следует выбирать не из условия преодоления максимального заданного сопротивления движению, а из условия развития максимально возможного ускорения. В этом случае задачу выбора необходимого передаточного числа следует решать на основе анализа динамической модели автомобиля при разгоне на первой передаче. Очевидно, что скорости движения, достигаемые в конце трогания автомобиля на первой передаче, будут относительно невысоки, поэтому в данном исследовании можно пренебречь силой сопротивления воздуха. Обозначим:
- максимальный крутящий момент двигателя - Ме;
- момент инерции вращающихся деталей - Je;
- угловое ускорение вала двигателя – ε1;
- передаточное число первой передачи – i1 ;
- приведенный момент инерции массы автомобиля и инерции колес – Jа
2.5.4. Выбор передаточных чисел кп
Первая и главная передачи рассчитаны ранее.
Автомобиль без демультипликатора (нет раздаточной коробки или нет пониженной передачи в раздаточной коробке).
Для улучшения динамической и топливно-экономической характеристик автомобиля необходимо ввести промежуточные передачи в КП.
Чем больше ступеней в КП, тем лучше тяговые и топливно-экономические характеристики автомобиля. Но количество ступеней ограничено временем переключения: чем меньше время переключения, тем больше может быть передач, тем больше средняя мощность, используемая при разгоне, тем лучше динамика.
С увеличением числа передач легче подобрать оптимальный режим работы двигателя для данной скорости движения в конкретных дорожных условиях, следовательно, экономичность автомобиля улучшается.
При разгоне до 100 км/ч вполне достаточно иметь 4 передачи, до 200 км/ч – 6.
Наиболее распространенной методикой определения передаточных чисел промежуточных передач КП является разбивка по геометрическому ряду:
,
где n – выбранное число передач ; к – номер рассчитываемой передачи; i1 – выбранное ранее передаточное число первой передачи. В данное число передач ни в коем случае нельзя включать экономическую передачу, о необходимости которой и методике выбора ее передаточного числа речь будет идти ниже.