I.Определение производительности автомобиля с механической трансмиссией в конкретных условиях строительства на основе динамического паспорта

1. Построение внешней характеристики двигателя

Производительность автомобиля зависит от его тягово-скоростных качеств. Поэтому начнём с подбора двигателя для автомобиля, заданного основными параметрами и условиями движения.

1. Расчёт мощности двигателя

1. Понятно, что двигатель должен быть достаточно мощным, чтобы быть способным развить заданную скорость на горизонтальном участке с современным дорожным покрытием, формула по которой можно определить мощность ниже

hh

(1)

Где - - максимальная скорость движения автомобиля , м/с;

h - К.П.Д. трансмиссии, выбирается постоянным для высшей передачи(табл.П.3);

h -коэффициент потери мощности, зависящий от технического состояния двигателя (принимаем );

-полный вес автомобиля, Н;

-коэффициент сопротивления качению (принимаем =0.002);

- коэффициент обтекаемости (для грузовых автомобилей принимаем =0.6..0.7)

-лобовая площадь автомобиля, т.е. площадь фронтальной проекции автомобиля, м².Принемаем приближённо F≈B∙H;

Здесь B-ширина автомобиля, м; H-наибольшая высота автомобиля, м;

2. Для обеспечения движения трактора без задержек и заторов скорость его должна быть не ниже 25-30 км/ч (дороги 5 категории).

В этом случае мощность определяется по формуле

(2)

-полный вес автомобиля, kН;

3) по наибольшей мощности полученной при расчёте по формулам (1) и (2) в соответствии с типом автомобиля и удельными показателями выбирается двигатель(табл.П.1).

Вычисления: известно, что =75 км/ч=20.8 м/с;h =0.85; h =69090 Н;

=0.002; =0.65; =2.28 2.095=4.78 м²

из таблицы П.1 выбрали двигатель ГАЗ-66 с максимальной мощностью 84.6 кВт, номинальным числом оборотов 3200 об/мин - это карбюраторный двигатель.

1.2 Расчёт внешней характеристики автомобиля

Воспользуемся эмпирическими формулами для расчёта внешней характеристики, не будем забывать, что максимальное значение на кривой изменения мощности должна быть не менее расчётной (N_e30 или N_{e max}).

При расчете внешней характеристики следует учитывать, что последняя точка внешней характеристики соответствует:

n_emax=1.1n_eNmax-ДЛЯ всех карбюраторных двигателей;

первая точка соответствует:

n_emin=800об/мин- для карбюраторных двигателей;

где n_eNmax=n_eном- частота вращения двигателя при максимальной мощно­сти (номинальное число оборотов коленчатого вала двигателя);

Недостающие точки внешней характеристики двигателя определяются по формуле

(3)

где c₁= c₂= c₃=1 - для карбюраторных двигателей

для построение кривой изменения крутящего момента двигателя используется формула

(4)

Данные формулы построим в математической программе Mathcad 14

операция ввода переменных; обороты номинальные(об/мин) и максимальная мощность двигателя (кВт) соответственно, при этом “x”-это переменные обороты, а также в формуле моментов уже выражена часть Ne=Nn(x)

График смотри в приложение (граф. П.5)

2. Определение передаточных чисел узлов трансмиссии

В первую очередь необходимо определить передаточное число главной передачи, коробки перемены передач, так как заданием дана грузоподъемность ниже 20 тонн то колёсную передачу не рассчитываем.

2.1. Определение передаточного числа главной передачи

Передаточное число главной передачи определяется по максимальной скорости движения автомобиля, которая осуществима на высшей передаче и на максимальной частоте вращения двигателя по формуле

(5)

- высшая передача коробки. Для автомобилей с высокооборотистым двигателем =1, т.е., прямая передача. Для автомобилей, на которых уста­новлен двигатель с максимальной частотой вращения коленчатого вала двига­теля менее 2600 об/мин

- радиус колеса, м;

- максимальная скорость, км/ч.

Радиус колеса определяется по формуле

d

(6)

где d - коэффициент деформации шины (d =0,94 - для грузовых автомо­билей);

d - диаметр обода колеса, дюймы; А - высота профиля шины, дюймы. Следует учесть, что высота профиля шины приблизительно равна ширине про­филя шины В, то есть, А= В. Для выбор шины необходимо знать нагрузку на заднюю ось автомобиля(в задании она равна 5220 кг на ось) так как она испытывает большую нагрузку чем передняя.

Вычисления:

Определим нагрузку на одно колесо задней оси

5220∙9.81=51208.2 Н=51.2 кН т.к колеса на оси два то раздели полученное 51.2/2=25.6. кН

Из таблицы П.2 выбираем шину 300-508(11.811-20- в дюймах) нормальной слойности 14, максимальная допустимая нагрузка 26 кН, допустимая скорость 80 км/ч ,тип рисунка Д.

Округляем передаточное число до стандартного значения приоритетных чисел =8 так как берём главную передачу двухступенчатую, с передаточными числами ,