Рф - среднее эффективное давление, бар.
Среднее эффективное давление принимают: для карбюраторных ДВС легковых автомобилей Рф =8,0 Бар.
Расчет и построение внешней скоростной характеристики двигателя
При проектировании рекомендуется один из методов расчета и воспроизведения скоростной характеристики ДВС по координатам одной точки (Nemax, nN) ( метод профессора С.Р. Лейдермана ).
Изменение мощности ДВС можно представить в виде функциональной зависимости:
(10)
где a=b=c=1 для карбюраторных ДВС.
Наименее устойчивое число оборотов коленчатого вала двигателя (nemin) принимаем nemin =0,13nN=0,13*4500=585 об/мин.
Равномерно разбив диапазон чисел оборотов в котором работает ДВС (nemin-nemax) на 7 частей, воспроизводим всю кривую внешней скоростной характеристики.
Одновременно с мощностной характеристикой получаем характеристику изменения крутящего момента на валу ДВС (Ме), значение которого получаем по формуле, в кг*м:
(11)
где Ne – эффективная мощность, л.с.;
ne – частота вращения коленчатого вала, соответствующая Ne.
Или, в Н*м:
(12)
где Ne – эффективная мощность, кВт.
Расчёт заносим в таблицу 1.
Таблица 1 – Параметры внешней скоростной характеристики
Параметры
Число оборотов коленчатого вала
585
1000
1500
2500
3500
4500
5500
Ne, кВт
10,98
19,78
30,92
52,58
69,24
75,90
67,57
Me, Н*м
179,28
188,90
196,86
200,83
161,06
117,32
Ne, л.с.
14,94
26,90
42,05
71,51
94,16
103,00
91,90
Me, кг*м
18,28
19,26
20,07
20,47
16,42
11,96
По данным таблицы 1 строим график внешней скоростной характеристики (рисунок 1).
Рисунок 1 – Внешняя скоростная характеристика.
3. Расчет передаточных чисел трансмиссии
Передаточное число трансмиссии автомобиля определяется выражением:
iTP=ik* io, (13)
где iK и io - передаточные числа соответственно КПП и главной передачи.
Следовательно, для определения передаточного числа трансмиссии автомобиля необходимо отдельно определить передаточное число главной передачи (io) и передаточное число коробки передач (ik).
Расчёт передаточного числа главной передачи
Передаточное главной передачи равно:
, (14)
где rk - радиус качения колеса;
nN – число оборотов вала ДВС, соответствующие максимальной мощности;
vN – скорость автомобиля, соответствующие максимальной мощности.
Расчёт передаточного числа первой передачи
Определение передаточного числа первой передачи производится по условиям:
1. Преодоление максимальных сопротивлений движению.
2. Сцепление колес с дорогой.
Выполнение первого условия обеспечивает неравенство:
, (15)
где Memax - максимальный крутящий момент на валу ДВС, определяемый по внешней скоростной характеристике; ψmax - максимальная величина коэффициента дорожного сопротивления.
При работе двигателя с полной нагрузкой можно считать, что
ηтр~χ,
где χ – коэффициент влияния нагрузки.
, (16)
где с, к, n – число пар цилиндрических, конических и количество карданов, передающих крутящий момент двигателя на ведущие колеса автомобиля.
По кинематической схеме автомобиля:
с=2; к=1; n=2,
Для легкового автомобиля примем ψmax=0,27:
Второе условие требует выполнения неравенства:
, (17)
где Gсц - вес приходящийся на ведущие колёса автомобиля;
mp - коэффициент перераспределения реакций при разгоне автомобиля.
Так как проектируемый автомобиль заднеприводной, то mp=1,2.
С учетом обоих условий примем i1=3,5 , как у аналога.
Расчёт передаточных чисел промежуточных передач
Количество ступеней (передач) в коробке передач и соотношения передаточных чисел определяют величину ускорений при разгоне автомобиля. Но главное - это использование мощности ДВС. Чем больше число ступеней, тем лучше использование мощности, но при этом увеличиваются вес и габаритные параметры коробки передач и осложняются условия управления ей. Именно поэтому количество передач в коробке принимаем равным 5. С целью лучшего использования мощности ДВС передаточные числа коробки подбирают так, чтобы разгон на каждой передаче начинать при одинаковой скорости вращения коленчатого вала ДВС и заканчивать при скорости коленчатого вала, соответствующей максимальной мощности ДВС. С учетом всех требований передаточные числа равны:
(18)
4. Тяговая характеристика автомобиля
Тяговой характеристикой называют зависимость силы тяги от скорости автомобиля на определенной передаче при полной подаче топлива.
При движении автомобиля на первой передаче при ne=585об/мин и Мe=179,28 Н*м со скоростью:
, (19)
сила тяги будет равна:
, (20)
Расчеты скоростей движения автомобиля на передачах и величины силы тяги РТ им соответствующие сводим в таблицу 2 и строим график тяговой характеристики (рисунок 2).
Таблица 2 - Скорости движения и сила тяги на передачах
Число оборотов коленчатого вала, об/мин
V1, км/ч
6,00
10,26
15,39
25,64
35,90
46,16
56,42
V2, км/ч
9,13
15,61
23,41
39,02
54,63
70,24
85,85
V3, км/ч
13,82
23,62
35,43
59,05
82,67
106,29
129,91
V4, км/ч
21,00
53,85
89,75
125,65
161,56
197,46
Pт1, Н; η1=0,9
5379,74
5668,46
5907,14
6026,47
4833,11
3520,42
Pт2, Н; η1=0,91
3574,54
3766,38
3924,96
4004,26
3211,33
2339,12
Pт3, Н; η1=0,92
2388,26
2516,44
2622,39
2675,37
2145,59
1562,84
Pт4, Н; η1=0,93
1588,30
1673,55
1744,01
1779,24
1426,92
1039,36
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7