5.2. Построение совместной характеристики двигатель-гидротрансформатор.

Выходные характеристики системы двигатель-гидротрансформатор представляют собой графики зависимости N_T = f(n_T) и M_T = f(n_T). Для анализа совместной работы двигателя с гидротрансформатором используют внешнюю скоростную характеристику двигателя {М_е=f(ω_e), N_e = f(ω_e)} и безразмерную характеристику ГТ{η_ГТ =f(i_ГТ), К_ГТ=f(i_ГТ) и λ_Н =f(i_ГТ)}.

По безразмерной характеристике ГТ, изменяя i_ГТ, определяется коэффициент λ_Н и с помощью формулы М_Н = λ_Н ρ_Ж определяется момент на валу насоса при различных значениях ω_Н. Строятся графики зависимости М_Н = f(ω_Н), с наложением их на внешнюю скоростную характеристику двигателя (рис.5.5). Пересечение кривой момента на валу насоса с кривой момента двигателя дает искомое значение .

Момент на валу турбины определяется умножением М_Т = М_Н К_ГТ. (5.6)

Коэффициент трансформации К_ГТ для каждого из значений i_ГТ определяется по безразмерной характеристике К_ГТ=f(i_ГТ) гидротрансформатора. Угловая скорость вала турбины определяется по формуле: ω_Т = ω_Н/i_ГТ.

Рис.5.5. Нагрузочная характеристика системы двигатель – гидротрансформатор.

Определив значение М_Т и ω_Т, находят мощность на валу турбины

N_T = (5.7)

и строится выходная характеристика системы двигатель-гидротрансформатор М_Т =f( ω_Т) и N_Т =f( ω_Т) (рис.5.6).

5.3. Влияние гидротрансформатора на тягово-скоростные свойства и топливно-экономическую характеристику автомобиля.

Рис. 5.6. Выходная характеристика системы двигатель-гидротрансформатор.

Скорость движения автомобиля для построения графиков тягового баланса, динамической характеристики, ускорения разгона определяется по формуле:

V_A = . (5.8)

Тяговая сила на ведущих колесах определиться по формуле:

P_T = . (5.9)

Динамический фактор D определяется по формуле:

D = . (5.10)

Ускорение, время и путь разгона определяются по аналогии с автомобилем, имеющим только механическую трансмиссию. Графики тягового баланса и динамический фактор автомобиля с гидротрансформатором и двухступенчатой коробкой передач приведены на рис.5.7. и 5.8.

Рис. 5.7. Тяговая характеристика автомобиля с гидротрансформатором (сплошные линии) и с трехступенчатой коробкой передач (штриховые линии); І,І – передачи гидротрансформатора; І'… ІІІ' – передачи механической коробки.

Рис. 5.8. Динамическая характеристика автомобиля с гидротрансформатором (сплошные линии) и с трехступенчатой коробкой передач (штриховые линии); І,І – передачи гидротрансформатора; І'… ІІІ' – передачи механической коробки.

График ускорений автомобиля с гидротрансформатором и двухступенчатой коробкой передач приведен на рис.5.9.

Рис. 5.9. График ускорений автомобиля с гидротрансформатором (сплошные линии) и с трехступенчатой коробкой передач (штриховые линии); І,І – передачи гидротрансформатора; І'… ІІІ' – передачи механической коробки.

Из графиков, представленных рис.5.7, 5.8, 5.9, следует, что тягово-скоростные свойства автомобиля с гидротрансформатором несколько хуже, чем автомобиля с механической коробкой передач. Наличие ГТ приводит к дополнительным потерям мощности в трансмиссии по сравнению с механической ступенчатой трансмиссией.

С учетом потерь мощности в гидропередаче уравнения топливной экономичности запишется в следующем виде:

Q_S = (N_ψ + N_в + N_j); (5.10¹)

Q_S = (P_ψ + P_в + P_j). (5.10²)

При определении удельного расхода топлива в зависимости от степени использования мощности двигателя, необходимо знать мощность двигателя, затрачиваемую не преодоление сил сопротивления движению автомобиля. С учетом рассчитанной тяговой силы Р_Т (рис.5.8) и линейной скорости автомобиля V_A (рис.5.7) определяем мощность двигателя:

N_e = (5.11)

Рис. 5.10. Топливно-экономические характеристики автомобиля с гидротрансформатором (сплошные линии) и с коробкой передач (штриховые линии); ψ₁, ψ₂, ψ₃ – коэффициенты дорожного сопротивления.