Расчет внешних скоростных характеристик двигателя внутреннего сгорания
Страница 6
По данным таблицы строим графики функциональной зависимости мощности двигателя, крутящего момента и удельного эффективного расхода топлива от частоты вращения коленчатого вала двигателя на рисунке 9.
Рис.9. Графики внешних скоростных характеристик автомобиля УАЗ-452В.
7. РАСЧЕТ И ПОСТРОЕНИЕ ХАРАКТЕРИСТИК ТРАНСМИССИИ АВТОМОБИЛЯ.
7.1. Скоростную характеристику агрегатов трансмиссии найдём по формуле:
Vax = 0,105 * nex * rс / Uтр м/с ,
¤ где rc =0,5* Do + Вш *(1 –l ш) м ;
rc – свободный радиус колеса;
Do – диаметр обода колеса;
Вш – высота профиля шины в свободном состоянии (данные возьмём из таблицы 2) ;
l ш – коэффициент радиальой деформации шины , равный 0,1-0,16 для стандартных и широкопрофильных шин и 0,2-0,3 для арочных машин и пневмокатков.
(Все данные и обозначения для расчета этой формулы взяты из §.28 [5] ).
¤¤ Значения rc при максимальной допустимой нагрузке стандартизированы. Приближённо rc можно определить по цифрам обозначения шин:
rc =0,5 * d + D * В * l cм , мм ;
где d – посадочный диаметр обода, мм;
D = Н / В ( Н и В – высота и ширина профиля шины, мм);
l cм – коэффициент, учитывающий смятие шины под нагрузкой.
При нагрузке и внутреннем давлении воздуха, указанных в стандартах для шин грузовых автомобилей и автобусов и шин с регулируемым давлением Н/В » 1. Для легковых автомобилей, если шины имеют дюймовое обозначение, Н/В » 0,95, если смешанное ( миллиметрово - дюймовое ), Н/В » 0,8 0,85. У радиальных шин легковых автомобилей в обозначение введён индекс, соответствующий отношению Н/В. Для данного автомобиля он равен 0,9 (обозначение шин 215/90R15).
Для шин грузовых автомобилей, автобусов, шин с регулируемым давлением ( кроме широкопрофильных ), диагональных шин легковых автомобилей l cм = 0,85 0,9, для радиальных шин легковых автомобилей l cм = 0,8 0,85.
(Все данные и обозначения для расчета этой формулы взяты из §.4 [2] ).
Для расчёта будем пользоваться формулой:
rc =0,5 * d + D * В * l cм , мм .
Uтр= Uкп * Uдп * Uо ,
где Uтр – передаточное число трансмиссии;
Uкп – передаточные числа коробки передач;
Uдп - передаточное число дополнительной передачи;
Uо- передаточное число главной передачи.
rc =0,5 * 380 + 215 * 0,9 * 0,85 = 354,475 » 354,5 ( мм ) ,
Uтр1-1= 4,12 * 1,0 * 5,125 = 21,115 Uтр1-2= 4,12 * 1,94 * 5,125 = 40,9631
Uтр2-1= 2,64 * 1,0 * 5,125 = 13,53 Uтр2-2= 2,64 * 1,94 * 5,125 = 26,2482
Uтр3-1= 1,58 * 1,0 * 5,125 = 8,0975 Uтр3-2= 1,58 * 1,94 * 5,125 = 15,70915
Uтр4-1= 1,0 * 1,0 * 5,125 = 5,125 Uтр4-2= 1,0 * 1,94 * 5,125 = 9,9425
Va1-1=0,105*800*0,383/21,115=1,41 м/с Va1-2=0,105*800*0,383/40,9631= 0,72 м/с
Va1-1=0,105*4000*0,383/21,115= 7,05 м/с Va1-2=0,105*4000*0,383/40,9631= 3,63 м/с
.
Va4-1=0,105*800*0,383/5,125=5,8 м/с Va4-2=0,105*800*0,383/9,9425=3 м/с
. .
Va4-1=0,105*4000*0,383/5,125=29 м/с Va4-2=0,105*4000*0,383/9,94=15 м/с
7.2. Крутящий момент на ведущих колесах при различных передачах коробки передач рассчитаем по формуле:
Мкх = Мех * Uкп* Uдп* Uо * hтр , Н*м ,
где Мех—различные значения крутящего момента на коленчатом валу двигателя;
Uкп - передаточные числа коробки передач;
Uо- передаточное число главной передачи;
Uдп - передаточное число дополнительной передачи;
hтр — к.п.д. трансмиссии (hтр= 0,9) - данное значение возьмём из §.3 [ 2 ] .
Мк1-1=152,9*4,12*1,0*5,125*0,9=2903,5 Нм Мк1-2 =152,9*4,12*1,94*5,125*0,9=5636,5 Нм
. .
Мк1-1 = 131,8*4,12*1,0*5,125*0,9=2509 Нм Мк1-2 = 131,8*4,12*1,94*5,125*0,9=4859 Нм
. .
. .
Мк4-1=152,9*1,0*1,0*5,125*0,9=5636,5 Нм Мк4-2=152,9*1,0*1,94*5,125*0,9=1368 Нм
Мк4-1= 131,8*1,0*1,0*5,125*0,9=4859 Нм Мк4-2= 131,8*1,0*1,94*5,125*0,9=1179,4 Нм
Результаты вычислений сведём в таблицу 4.
7.3. Крутящий момент на выходе из коробки передач рассчитаем по формуле:
Мк вых = Мех * Uагр. , Н*м ,
где Мех – крутящий момент на входе в коробку передач,
Uагр—передаточные числа коробки передач.
Мк вых1- I = 152,9 * 4,12 = 629,9 Н*м . Мк вых1- IV = 152,9 * 1,0 = 152,9 Н*м
.
Мк вых5- I = 131,8 * 4,12 = 543,02 Н*м Мк вых5- IV = 131,8 * 1,0 = 131,8 Н*м
ТАБЛИЦА 4. Результаты расчетов скорости и крутящего момента при различных передачах коробки передач, на ведущих колесах. |
Параметры |
Единицы
измерен. |
n1=800
об/мин |
n2=1600
об/мин |
n3=2400
об/мин |
n4=3200
об/мин |
nN=4000
об/мин |
|
V1-1 |
м/с |
1,41 |
2,82 |
4,23 |
5,64 |
7,05 |
|
V2-1 |
м/с |
2,2 |
4,4 |
6,6 |
8,8 |
11 |
|
V3-1 |
м/с |
3,68 |
7,35 |
11 |
14,7 |
18,39 |
|
V4-1 |
м/с |
5,8 |
11,6 |
17,4 |
23,2 |
29 |
|
V1-2 |
м/с |
0,73 |
1,45 |
2,18 |
2,9 |
3,63 |
|
V2-2 |
м/с |
1,13 |
2,27 |
3,4 |
4,54 |
5,67 |
|
V3-2 |
м/с |
1,9 |
3,79 |
5,69 |
7,58 |
9,48 |
|
V4-2 |
м/с |
3 |
6 |
9 |
12 |
15 |
|
M1-1 |
Н*м |
2903,5 |
3112 |
3112 |
2901 |
2509 |
|
M1-2 |
Н*м |
1861,9 |
1991 |
1991 |
1860 |
1605 |
|
M1-3 |
Н*м |
1101 |
1177,2 |
1177,2 |
1099 |
948,9 |
|
M1-4 |
Н*м |
705,3 |
754 |
754 |
703,2 |
608 |
|
M1-2 |
Н*м |
5636,5 |
6027 |
6027 |
5634 |
4859 |
|
M2-2 |
Н*м |
3612 |
3863 |
3863 |
3610 |
3114 |
|
M3-2 |
Н*м |
2135,7 |
2310 |
2310 |
2133,5 |
1862 |
|
M4-2 |
Н*м |
1368 |
1463 |
1463 |
1366,1 |
1179 |