2.2. Определение потерь трансмиссии при движении с максимальной скоростью

Потери в трансмиссии могут быть определены через соответствующий суммарный момент:

где:

а k, l, m – количество соответственно цилиндрических, конических пар зацеплений и карданных соединений, участвующих в передаче вращающего момента.

КПД трансмиссии:

или, после преобразования:

Момент гидравлических (скоростных) потерь в трансмиссии может быть определен по формуле:

и тогда:

где для автомобиля с колесной формулой 2×2 коэффициент . При движении с обоими включенными мостами , а .

Рассматривается движение с обоими включенными мостами на всех передачах. Таким образом, мы пренебрегаем возможностью несимметричного распределения вращающего момента по ведущим мостам и считаем, что такое явление отсутствует.

Таким образом, для определения силовых потерь в трансмиссии при движении автомобиля с максимальной скоростью, т. е. при и однозначно имеем , а для РК предварительно примем . Для этих условий и выше найденных k, l, m находим χ:

Величину для случая , т. е. ее можно обозначить как . В свою очередь, расчетное передаточное отношение трансмиссии на режиме максимальной скорости при выше оговорённых условиях:

Таким образом, формула для определения КПД трансмиссии на указанном режиме приобретает вид:

Данное значение КПД трансмиссии отличается от ранее принятого, поэтому скорректируем предыдущий расчет:

Вычисляем новое значение тяговой мощности:

Полученное скорректированное значение сходится с предыдущим (по ранее обозначенным причинам, а также ввиду приближенности методики расчета потерь в трансмиссии большой точности здесь не требуется; достаточно совпадения значений, округленных до второго знака после запятой в ближайшую сторону).

2.3. Определение кинематических параметров

Выберем вариант ряда характерных частот вращения двигателя:

Для выбранной и уточненной снова найдем требуемое значение минимального передаточного отношения трансмиссии

Для выбора агрегатов трансмиссии необходимо также знать требуемое (расчетное) значение максимального передаточного отношения. Оно находится на основании вычислений двух величин, определяемых, соответственно, условием обеспечения минимальной скорости и условием обеспечения силы сцепления колес с дорогой. Первое определяется из очевидного выражения:

для которого примем или .

Для нахождения второго необходимо определить максимальный вращающий момент, развиваемый двигателем. Из формулы Лейдермана для построения внешней характеристики ДВС:

следует:

Найдем эффективный момент двигателя при максимальной его мощности

Найдем коэффициенты приспособляемости двигателя по частоте вращения и по моменту соответственно:

и определяем максимальное значение эффективного момента:

а также соответствующую ему угловую скорость и частоту вращения коленчатого вала:

Расчетное максимальное передаточное отношение трансмиссии по условию обеспечения силы сцепления рассчитывается по формуле:

в которой для полноприводного автомобиля сцепной вес определяется как:

где принимаем: , коэффициент сцепления , угол уклона дороги в пределах , а динамический радиус колеса равным его статическому радиусу, т. е. .

КПД трансмиссии на рассматриваемом режиме:

Задачу нахождения придется решать последовательным приближением. Предварительно задавшись некой величиной , например , найдем:

Долю силовых потерь в трансмиссии на низшей передаче найдем по формуле

причем показатель степени k определим следующим образом. Как указывалось ранее . Что касается РК, то хотя схемы передачи вращающего момента на ведущие мосты и количество участвующих в передаче момента пар цилиндрических зубчатых зацеплений на понижающей передаче, так же как и на высшей, у двух оговоренных типов РК различны, показатель будет в обоих случаях равен двум. Тогда .

Найдем КПД трансмиссии на рассматриваемом режиме последовательным приближением:

Расчетное максимальное передаточное отношение трансмиссии по условию обеспечения силы сцепления

Проверка:

, следовательно расчет выполнен верно.

Примем в качестве расчетного максимального передаточного отношения трансмиссии бóльшее из двух значений: и

Выбираем ряд передаточных чисел коробки передач и раздаточной коробки

№ передачи	Передаточное отношение
Коробка передач
I	5,26
II	2,9
III	1,52
IV	1,0
Раздаточная коробка
I	1,31
II	1,013

Принимаем фактическое значение .

Проверяем величину фактического максимального передаточного отношения трансмиссии:

Отклонение полученного значения ( ) от расчетного ( ) на 3,4 %.