3.1.3 Определение текущих значений мощности

Текущее значение мощности , кВт, определяют по формуле

, (3.13)

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

3.1.4 Определение текущих значений крутящего момента

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

, (3.14)

3.1.5 Построение внешней скоростной характеристики двигателя

Результаты расчетов по формулам (3.13), (3.14) сводят в таблицу 3.1.

По данным таблицы 3.1 строят внешнюю скоростную характеристику двигателя проектируемого АТС (рисунок 3.1).

Таблица 3.1 – Внешняя скоростная характеристика двигателя

Параметр, Размерность	, об/мин
	0,1	0,2	0,3	…		1,1	1,2
, кВт	…	…	…	…	…	…	…
, Н·м	…	…	…	…	…	…	…

Рисунок 3.1 – Внешняя скоростная характеристика двигателя

Минимальная устойчивая частота вращения коленчатого вала для современных двигателей = 4001000 об/мин3, поэтому при расчете и построении внешней скоростной характеристики двигателя принимают> 400 об/мин.

На рисунке 3.1 показывают следующие характерные точки:

• максимальную эффективную мощность двигателя и соответствующую ей частоту вращения коленчатого вала с указанием числовых значений и размерности;

• максимальный крутящий момент двигателя и соответствующую ему частоту вращения коленчатого вала с указанием числовых значений и размерности;

• минимальную устойчивую частоту вращения.

Ветви внешней скоростной характеристики после срабатывания ограничителя показывают штриховой линией:

• у бензиновых двигателей с ограничителем – после= 0,9(в точке= 0,9срабатывает ограничитель);

• у дизелей – после=.

3.2 Определение передаточных чисел трансмиссии

3.2.1 Определение передаточного числа главной передачи

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

, (3.15)

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

Передаточное число высшей ступени коробки передач 3:

• у легковых АТС классической компоновки, микроавтобусов на их базе, грузовых АТС и автобусов, оснащенных трехвальными коробками передач – = 1;

• у легковых АТС переднеприводной компоновки и микроавтобусов на их базе, оснащенных двухвальными коробками передач – = 0,95 0,98 или = 1,03 1,08.

С целью получения достаточного дорожного просвета и простой конструкции главной передачи рекомендуют 2:

• для легковых АТС –  5;

• для грузовых АТС грузоподъемностью менее 8 т –  7;

• для грузовых АТС грузоподъемностью более 8 т –  9.

3.2.2 Выбор числа ступеней и определение передаточных чисел коробки передач

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

, (3.16)

где – максимальный коэффициент общего дорожного сопротивления.

Полученное передаточное число необходимо проверить по условию отсутствия буксования, получаемое из уравнения возможности движения АТС.

Буксования не будет, если выполняется соотношение

, ( )

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

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

, (3.17)

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

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

Коэффициент динамического изменения нормальных реакций в тяговом режиме движения 2:

• на передних ведущих колесах – = 0,8 0,9;

• на задних ведущих колесах – = 1,1 1,2.

Если условие ( ) не выполняется, то следует проверить возможность увеличения нагрузки на ведущие колеса. При этом следует учитывать, что изменение распределения нагрузки может повлечь за собой необходимость применения шин другого размера.

В том случае, если увеличение нагрузки, приходящейся на ведущие колеса, невозможно, принимают меньшее из рассчитанных передаточных чисел.

Передаточные числа промежуточных ступеней коробки передач выбирают из условий обеспечения оптимальных показателей как тягово-скоростных, так и топливно-экономических свойств.

В большинстве случаев передаточные числа промежуточных ступеней 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

, (3.18)

где к – номер промежуточной ступени; n – число ступеней.

Число ступеней коробки передач зависит от типа, удельной мощности и предполагаемых условий эксплуатации АТС. Как правило, в выполненных конструкциях 3:

• легковых АТС – n = 5;

• грузовых АТС грузоподъемностью менее 3 т – n = 4;

• грузовых АТС грузоподъемностью 3 10 т – n = 5;

• грузовых АТС грузоподъемностью более 10 т – n = 6.

Передаточное число ускоряющей передачи – i = 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.

Интервал между передачами оценивают по плотности ряда передаточных чисел:

. (3.19)

Из условия возможности переключения наибольшее значение плотности ряда передаточных чисел на высших передачах 3 = 1,6 1,7. На низших передачах возможно значение плотности ряда = 2. При этом обеспечивается лучшее использование мощности двигателя при движении АТС на наиболее употребляемых высших передачах, а также улучшаются условия работы синхронизаторов.

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