3.1.5 Построение внешней скоростной характеристики двигателя

Результаты расчетов по формулам (3.9), (3.10) сводят в таблицу 3.1.

Таблица 3.1 – Внешняя скоростная характеристика

Параметр, размерность	ne, об/мин
	460	920	1380	1840	2300	2760	3220	3680	4140	4600	5060	5520
Ne, кВт	4,6	11,1	18,8	27,2	35,9	44,3	51,9	58,2	62,6	64,6	63,7	59,4
Mе, Нм	96,0	114,7	129,8	141,3	149,1	153,4	154,0	150,9	144,3	134,1	120,2	102,7

По данным таблицы 3.1 строят внешнюю скоростную характеристику (рисунок 3.1).

Минимальная устойчивая частота вращения коленчатого вала для современных двигателей = 4001000 об/мин3, поэтому при расчете и построении внешней скоростной характеристики двигателя заданного АТС> 400 об/мин.

На рисунке 3.1 показывают следующие характерные точки:

• максимальную эффективную мощность двигателя и соответствующую ей частоту вращения коленчатого вала с указанием числовых значений и размерности;

• максимальный крутящий момент двигателя и соответствующую ему частоту вращения коленчатого вала с указанием числовых значений и размерности;

• минимальную устойчивую частоту вращения коленчатого вала.

Ветви внешней скоростной характеристики после срабатывания ограничителя показывают штриховой линией.

3.2 Определение передаточных чисел трансмиссии

3.2.1 Определение передаточного числа главной передачи

Передаточное число главной передачи определяется из условия обеспечения движения АТС с максимальной скоростью при максимальной частоте вращения коленчатого вала двигателя и высших передачах в коробке передач и раздаточной коробки по формуле:

, (3.11)

где – радиус качения колеса, м;– передаточное число высшей ступени коробки передач.

Передаточное число высшей ступени коробки передач для легковых АТС классической компоновки =0,95 (трехвальной коробки передач)3.

3.2.2 Выбор числа ступеней и определение передаточных чисел коробки передач

Основной тенденцией в выполненных конструкциях является увеличение числа ступеней и диапазона коробки передач при возрастании массы АТС. Увеличение числа ступеней и диапазона позволяет более эффективно использовать мощность двигателя при работе автомобиля с различной степенью загрузки и в различных дорожных условиях, однако при этом увеличиваются масса и стоимость коробки передач, и усложняется управление автомобилем.

Передаточное число первой (низшей) ступени коробки передач, если не установлен диапазон, определяется из необходимости соблюдения трех условий:

1. возможности преодоления автомобилем заданного максимального дорожного сопротивления;

2. возможности реализации максимальной силы тяги по условиям сцепления колес с дорогой;

3. возможности движения с минимальной устойчивой скоростью.

Передаточное число первой ступени из условия обеспечения возможности движения по дороге с заданным максимальным коэффициентом общего дорожного сопротивления рассчитывают по формуле:

, (3.12)

где – максимальный коэффициент общего дорожного сопротивления.

Полученное передаточное число необходимо проверить по условиям отсутствия буксования. Буксования не будет, если выполняется условие:

, ( )

где – передаточное число первой ступени коробки передач по условиям сцепления.

Передаточное число первой ступени коробки передач по условиям сцепления определяют по формуле:

, (3.13)

где – масса, приходящаяся на ведущие колеса, кг; – максимальный коэффициент сцепления; – коэффициент динамического изменения нормальных реакций на ведущих колесах.

Максимальный коэффициент сцепления = 0,7 0,8 3.

Коэффициент динамического изменения нормальных реакций в тяговом режиме движения на передних ведущих колесах = 1,1 1,2 2.

Условие (* *) выполняется.

Если условие () не выполняется, то следует проверить возможность увеличения нагрузки на ведущие колеса. При этом следует учитывать, что изменение распределения нагрузки может повлечь за собой необходимость применения шин другого размера. В том случае, если увеличение нагрузки, приходящейся на ведущие колеса, невозможно, принимают меньшее из рассчитанных передаточных чисел.

Передаточные числа промежуточных ступеней выбирают из условий обеспечения оптимальных показателей как тягово-скоростных, так и топливно-экономических свойств. Существуют различные методики выбора: одни предусматривают наилучшее использование разгонных свойств, другие – оптимальной топливной экономичности, третьи – наибольшей средней скорости в некоторых заданных условиях движения.

В большинстве случаев передаточные числа промежуточных ступеней коробки передач рассчитывают по геометрической прогрессии, что обеспечивает возможность работы двигателя при разгоне АТС в одинаковом режиме на всех передачах с наилучшим использованием мощности. При этом передаточные числа промежуточных ступеней определяют по формуле:

, (3.14)

где к – номер промежуточной ступени коробки передач; n – число ступеней в коробке передач.

Число ступеней коробки передач зависит от типа, удельной мощности и предполагаемых условий эксплуатации АТС. Как правило, в выполненных конструкциях для легковых АТС n = 4 3.

Передаточное число ускоряющей передачи i = 0,6 0,8 3. Это передаточное число иногда не входит в геометрический ряд, и поэтому в формуле (3.15) высшей передачей следует считать прямую.

;

;

;

;

Окончательно передаточные числа коробки передач уточняют при выборе параметров зубчатого зацепления в процессе проектирования коробки передач