3.1.3 Определение текущих значений мощности

Текущее значение мощности , кВт, рассчитывают по формуле

, (3.10)

где – текущее значение частоты вращения коленчатого вала, об/мин.

кВт.

3.1.4 Определение текущих значений крутящего момента

Текущее значение крутящего момента , Нм, определяют по формуле

. (3.11)

Нм.

3.1.5 Построение внешней скоростной характеристики двигателя

Результаты расчетов по формулам (3.10), (3.11) сведены в таблицу 3.1.

Таблица 3.1 – Внешняя скоростная характеристика двигателя

Параметр, размерность	, об/мин
	460	920	1380	1840	2300	2760	3220	3680	4140	4600	5060	5520
, кВт	12,4	26,4	41,4	56,5	71,2	84,8	96,5	105,8	111,8	114,0	111,6	103,9
, Н·м	257,9	274,4	286,3	293,4	295,7	293,4	286,3	274,4	257,9	236,6	210,6	179,8

По данным таблицы 3.1 построена внешняя скоростная характеристика двигателя (рисунок 3.1).

Минимальная устойчивая частота вращения коленчатого вала для современных двигателей = 400 1000 об/мин 3, поэтому принимаем – = 460 об/мин.

На рисунке 3.1 показаны следующие характерные точки:

• минимальная устойчивая частота вращения коленчатого вала двигателя;

• максимальный крутящий момент двигателя и соответствующая ему частота вращения коленчатого вала;

• максимальная эффективная мощность двигателя и соответствующая ей номинальная частота вращения коленчатого вала.

Рисунок 3.1 – Внешняя скоростная характеристика двигателя

3.2 Определение передаточных чисел трансмиссии

3.2.1 Определение передаточного числа главной передачи

Передаточное число главной передачи , определяют из условия обеспечения движения АТС с максимальной скоростью при максимальной частоте вращения коленчатого вала двигателя и высших передачах в коробке передач и раздаточной коробке по формуле

, (3.12)

где – радиус качения колеса, м; – передаточное число высшей ступени коробки передач.

Радиус качения колеса в расчетах принимаем равным статическому радиусу.

Передаточное число высшей ступени коробки передач для автобусов – = 0,97 (трехвальные коробки передач) 3.

.

3.2.2 Выбор числа ступеней и определение передаточных чисел коробки передач

Основной тенденцией в выполненных конструкциях является увеличение числа ступеней и диапазона коробки передач при возрастании массы АТС. Увеличение числа ступеней и диапазона позволяет более эффективно использовать мощность двигателя при работе автомобиля с различной степенью загрузки и в различных дорожных условиях, однако при этом увеличиваются масса и стоимость коробки передач, и усложняется управление автомобилем.

Передаточное число первой (низшей) ступени коробки передач, если не установлен диапазон, определяется из необходимости соблюдения трех условий:

1. возможности преодоления автомобилем заданного максимального дорожного сопротивления;

2. возможности реализации максимальной силы тяги по условиям сцепления колес с дорогой;

3. возможности движения с минимальной устойчивой скоростью.

Передаточное число первой ступени из условия обеспечения возможности движения по дороге с заданным максимальным коэффициентом общего дорожного сопротивления , рассчитывают по формуле

. (3.13)

.

Полученное передаточное число необходимо проверить по условиям отсутствия буксования. Буксования не будет, если выполняется условие

, ()

где – передаточное число первой ступени коробки передач по условиям сцепления.

Передаточное число первой ступени коробки передач по условиям сцепления , определяют по формуле

, (3.14)

где – масса, приходящаяся на ведущие колеса, кг; – максимальный коэффициент сцепления; – динамический радиус колеса; – коэффициент динамического изменения нормальных реакций на ведущих колесах.

Динамический радиус колеса в расчетах принимаем равным статическому радиусу.

Максимальный коэффициент сцепления – = 0,7 0,8 3.

Коэффициент динамического изменения нормальных реакций в тяговом режиме движения на задних ведущих колесах – = 0,9 1,1 2.

Принимаем – = 0,7; = 1,1.

.

Условие (**) выполняется.

Передаточные числа промежуточных ступеней выбирают из условий обеспечения оптимальных показателей как тягово-скоростных, так и топливно-экономических свойств. Существуют различные методики выбора: одни предусматривают наилучшее использование разгонных свойств, другие – оптимальной топливной экономичности, третьи – наибольшей средней скорости в некоторых заданных условиях движения.

В большинстве случаев передаточные числа промежуточных ступеней коробки передач рассчитывают по геометрической прогрессии, что обеспечивает возможность работы двигателя при разгоне АТС в одинаковом режиме на всех передачах с наилучшим использованием мощности.

При этом передаточные числа промежуточных ступеней определяют по формуле

, (3.15)

где к – номер промежуточной ступени коробки передач; n – число ступеней в коробке передач.

Число ступеней коробки передач зависит от типа, удельной мощности и предполагаемых условий эксплуатации АТС. Как правило, в выполненных конструкциях для автобусов – n = 5 3.

Передаточное число повышающей передачи – = 0,6 0,8 3. Это передаточное число иногда не входит в геометрический ряд, и поэтому в формуле (3.15) высшей передачей следует считать прямую.

,

,

,

.

Окончательно передаточные числа коробки передач уточняют при выборе параметров зубчатого зацепления в процессе проектирования коробки передач.

3.3 Расчет тяговой диаграммы АТС

Тяговой характеристикой АТС называется графическая зависимость силы тяги на ведущих колесах от скорости движения. Если на этом же графике нанести кривые сил сопротивления движению, получим тяговую диаграмму.

3.3.1 Определение скорости движения АТС на к-й ступени коробки передач

Скорость движения АТС на к-й ступени коробки передач , м/с, определяют по формуле

. (3.16)

м/с.

3.3.2 Определение силы, затрачиваемой на преодоление сопротивления воздуха

Силу, затрачиваемую на преодоление сопротивления воздуха , Н, рассчитывают по формуле

. (3.17)

Н.

3.3.3 Определение силы, затрачиваемой на преодоление общего дорожного сопротивления

Силу, затрачиваемую на преодоление общего дорожного сопротивления , Н, определяют по формуле

, (3.18)

где – коэффициент общего дорожного сопротивления.

Считая, что автомобиль движется по горизонтальному участку дороги, коэффициент общего дорожного сопротивления принимают равным коэффициенту сопротивления качению и для скоростей движения >15 м/с определяют в соответствии с формулой (3.2)

Н.