3.1.3 Расчёт и построение выходной характеристики “системы двс – гдт”.
Выходная характеристика ГДТ представляет собой зависимость вида М2=f(n2), кроме того на график наносятся кривые зависимостей: =f(n2); n1=f(n2), M1=f(n2).
Для ГДТ с непрозрачной характеристикой
n1=f(n2)
и М1=f(n2)
будут изображаться прямыми линиями
параллельными оси n2
(частота на выходном валу ГДТ).
Значения М2 определяются по
формуле:
,
а значения n2
определяются по формуле n2=n1.i;
результаты расчётов сводятся в таблицу
и строится график. Мощность на выходе
определяется по формуле:
(3.3)
Результаты расчётов заносятся в таблицу 3.3 и строится выходная характеристика “системы ДВС-ГДТ” (см. рис. 3.3).
Таблица 3.3
Передаточное отношение, i=n2/n1 |
Крутящий момент на входном валу, М1p, Н.м |
Входная частота совместной работы, n1p, мин–1 |
K=M2/M1 |
, % |
Крутящий момент на выходном валу, М2, Н.м |
Частота на выходе ГДТ, n2, мин–1 |
Мощность на выходе, N2, кВт |
i=0 |
117 |
3950 |
2,8 |
0 |
327,6 |
0 |
0 |
i=0,4 |
123 |
3500 |
2,0 |
80 |
246,0 |
1400 |
36,04 |
i=0,6 |
120 |
3700 |
1,5 |
88 |
180,0 |
2220 |
41,82 |
i=0,8 |
113 |
4700 |
1,1 |
87 |
126,5 |
3760 |
49,78 |
i=0,9 гидромуфта |
100 |
5300 |
1,0 |
90 |
100,0 |
4770 |
49,90 |
Р ис.3.3.Выходная характеристика «системы двс–гдт»
3.1.4 Расчет и построение тяговой характеристики и динамического паспорта при установке на автомобиль гидромеханической передачи (гмп).
Сила тяги на ведущих колесах при k-ой трансформации момента в гидротрансформаторе (ГДТ) при i-ом передаточном отношении ГДТ при включенной j-ой передаче механической (планетарной) коробки.
(3.4)
-
входной расчетный крутящий момент при
согласованной работе ГДТ и ДВС при
i-ом передаточном отношении
в ГДТ , Н·м ;
=
М2/M1 -
коэффициент трансформации момента
в ГДТ при i-ом передаточном
отношении ;
–
передаточное отношение механической
(планетарной) коробки на j-ой
передаче;
–
передаточное отношение главной передачи
при установке ГМП, рассчитываемое с
учетом “скольжения“ 6…11%, а также с
учетом достижения максимальной скорости
при номинальной частоте;
=
–
к.п.д. гидромеханической передачи
(0,80…0,88);
=0,96…0,98
- к.п.д. главной передачи;
=0,95…0,96
– коэффициент стендовой коррекции
двигателя.
Скорость автомобиля при i-ом передаточном отношении ГДТ при включенной j-ой передаче механической (планетарной) коробки:
, м/с. (3.5)
Передаточное отношение главной передачи из условий достижения максимальной скорости:
(3.6)
Коэффициент суммарного дорожного сопротивления V,i=0,012.(1+0,0005184.V2).
Передаточное отношение 1-ой передачи
планетарной коробки из условия преодоления
максимального дорожного сопротивления
(3.7)
-передаточное отношение главной передачи из условия достижения максимальной скорости при номинальной частоте.
Для
исключения длительной работы
гидротрансформатора (ГДТ) в области
низких к.п.д. целесообразно принять
рабочий коэффициент трансформации
легковых автомобилей в пределах
,
а при расчетном передаточном отношении
1-ой
механической
коробки
=2,1…5,0
выбрать коробку с числом ступеней не
менее 3-х, при этом из компоновочных
соображений выбор должен остановится
на планетарной кинематической схеме.
Повышающую 4-ую передачу в данном расчете
не предусматривать. Все расчеты для
построения тяговой характеристики (см.
рис. 3.4) и динамического паспорта (см.
рис. 3.5) выполнить для каждой передачи
коробки и занести в таблицу 3.4.
Расчёт параметров тяговой характеристики и динамического паспорта.
Первая передача.
Определение скорости автомобиля.
Определение передаточного отношения главной передачи.
Определение передаточного отношения 1-ой передачи планетарной КП. Принимаем ki=0=2,8, Ga=14500 Н.
Так как 2,1 < U1=3,63 < 5,0, то принимаем к установке 3-х ступенчатую планетарную КП:
Определение коэффициента суммарного дорожного сопротивления на соответствующих скоростях 1-ой передачи планетарной КП.
Определение силы тяги на ведущих колёсах на 1-ой передаче планетарной КП.
Определение силы сопротивления воздуха для соответствующих скоростей на 1-ой передаче планетарной КП.
Определение силы суммарного дорожного сопротивления.
Определение свободной силы тяги:
Определение динамического фактора:
Вторая передача.
Определение передаточного отношения 2-ой передачи планетарной КП.
Определение скоростей движения автомобиля на 2-ой передаче при различных передаточных отношениях.
Определение коэффициента суммарного дорожного сопротивления на соответствующих скоростях 2-ой передачи планетарной КП.
Определение силы тяги на ведущих колёсах на 2-ой передаче планетарной КП.
О
пределение
силы сопротивления воздуха для
соответствующих скоростей на 2-ой
передаче планетарной КП.
Определение силы суммарного дорожного сопротивления для соответствующих скоростей на 2-ой передаче планетарной КП.
Определение свободной силы тяги на 2-ой передаче планетарной КП.
Определение динамического фактора на 2-ой передаче планетарной КП.
Третья передача – прямая.
Uk,3=1.
Определение скоростей движения автомобиля на 3-ей передаче при различных передаточных отношениях ГДТ.
Определение коэффициента суммарного дорожного сопротивления на соответствующих скоростях 3-ей передачи КП.
Определение силы тяги на ведущих колёсах на 3-ей передаче планетарной КП.
Определение силы сопротивления воздуха для соответствующих скоростей на 3-ей передаче планетарной КП.
Определение силы суммарного дорожного сопротивления для соответствующих скоростей на 3-ей передаче планетарной КП.
Определение свободной силы тяги на 3-ей передаче планетарной КП.
Определение динамического фактора на 3-ей передаче планетарной КП.
Таблица 3.4
Номер передачи пл. КП |
Параметры, получ. из графика нагруз. парабол и расчёта |
Передаточные отношения ГДТ и коэфф. трансформации |
Приме-чание |
||||
i=0, k=2,8 |
i=0,4, k=2,0 |
i=0,6, k=1,5 |
i=0,8, k=1,1 |
i=0,9, k=1,0 |
|||
1-ая передача |
|
3950 |
3500 |
3700 |
4700 |
5300 |
|
|
0/0 |
1400/385,7 |
2220/611,5 |
3760/1035,8 |
4770/1314,0 |
|
|
|
117 |
123 |
120 |
115 |
100 |
|
|
|
0 |
1,280 |
3,799 |
8,770 |
12,240 |
|
|
|
0,012 |
0,0120102 |
0,01208978 |
0,0124784 |
0,0129319 |
|
|
|
10714,26 |
8045,43 |
5886,9 |
4137,18 |
3270,50 |
|
|
|
0 |
0,807 |
7,11 |
37,9 |
73,86 |
|
|
|
174,00 |
174,15 |
175,30 |
180,93 |
187,50 |
|
|
|
10714,26 |
8044,62 |
5879,79 |
4099,28 |
3196,64 |
|
|
|
0,738 |
0,555 |
0,406 |
0,285 |
0,226 |
|
|
2-ая передача |
|
3950 |
3500 |
3700 |
4700 |
5300 |
|
|
0/0 |
1400/736,8 |
2220/1168,4 |
3760/1978,9 |
4770/2510,5 |
|
|
|
117 |
123 |
120 |
115 |
100 |
|
|
|
0 |
3,43 |
7,26 |
16,77 |
23,40 |
|
|
|
0,012 |
0,012073187 |
0,012327883 |
0,013749493 |
0,015406261 |
|
|
|
5607,86 |
4211,03 |
3081,24 |
2165,43 |
1711,8 |
|
|
|
0 |
5,80 |
25,98 |
138,64 |
269,94 |
|
|
|
174 |
175,06 |
178,75 |
199,36 |
223,39 |
|
|
|
5607,86 |
4205,23 |
3055,26 |
2026,79 |
1441,86 |
|
|
|
0,386 |
0,290 |
0,210 |
0,140 |
0,099 |
|
|
3-ая передача |
|
3950 |
3500 |
3700 |
4700 |
5300 |
|
|
0/0 |
1400/1400 |
2220/2220 |
3760/3760 |
4770/4770 |
|
|
|
117 |
123 |
120 |
115 |
100 |
|
|
|
0 |
6,52 |
13,79 |
31,85 |
44,45 |
|
|
|
0,012 |
0,012264448 |
0,013182972 |
0,018310519 |
0,024291072 |
|
|
|
2951,67 |
2216,46 |
1621,8 |
1139,76 |
901,00 |
|
|
|
0 |
20,95 |
93,75 |
500,11 |
974,07 |
|
|
|
174,00 |
177,83 |
191,15 |
265,50 |
352,22 |
|
|
|
2951,67 |
2195,51 |
1528,05 |
639,65 |
-73,07 |
|
|
|
0,203 |
0,151 |
0,105 |
0,044 |
-0,00504 |
|
|
