1.1.8 Вибір параметрів мотора атз

До основних параметрів мотора, що вибираються при виконанні проектувального тягового розрахунку відносяться:

• частота обертання колінчастого валу, що відповідає максимальній потужності мотора - n_{e N}, хв^-1;

• мінімальна частота обертання колінчастого валу мотора – n_{e min}, хв^-1;

• максимальна частота обертання колінчастого валу мотора – n_{e max}, хв^-1;

• коефіцієнт пристосування за моментом к_М;

• коефіцієнт пристосування за частотою обертання к_щ.

Частота обертання колінчастого валу, відповідна максимальній потужності сучасних дизельних моторів для автобуса АТЗ знаходиться в межах 2000…3200 хв^-1 [1]. Приймаємо до розрахунку n_{e N} = 2500 хв^-1.

Максимальна частота обертання колінчастого валу (n_{e max}) відповідає частоті спрацьовування обмежувача (n_{e обм}). Згідно рекомендацій [1] приймаємо із співвідношення:

n_{e обм}=1,0·n_{e N}, хв^-1 (1.8)

Приймаємо n_{e обм}/n_{e N} = 1,0, тоді

n_{e обм} = 1.0·n_{e N} = 2500 (хв^-1).

Мінімальна частота обертання колінчастого валу приймається згідно рекомендацій [1], і становить для дизельних моторів легкових АТЗ n_{e min}=1100 хв^-1.

Значення коефіцієнту пристосування за моментом для дизельних моторів згідно з рекомендаціями [1] становить 1,10…1,50. Приймемо до подальших розрахунків к_М = 1,25.

Значення коефіцієнту пристосування частотою обертання для дизельних моторів згідно з рекомендаціями [1] становить 1,45…2,0. Приймемо до подальших розрахунків к_щ = 2,0.

1.2 Визначення вихідних даних, що розраховуються

Вихідні дані, що розраховуються визначаються на основі заданих і вибраних початкових даних. До них належать: максимальна потужність двигуна -N_{e max}; передавальне число головної передачі U_г; передавальні числа коробки передач U_{кп 1-4}.

1.2.1 Визначення максимальної потужності двигуна

Необхідна максимальна потужність визначається з умови забезпечення максимальної швидкості руху АТС при заданому дорожньому опорі Ψ_v.

Згідно з рекомендаціями [6] при максимальній швидкості руху прискорення АТС дорівнює нулю, необхідна потужність при русі АТС масою G_а зі швидкістю V_max, виходячи з рівняння балансу потужностей дорівнює:

де – прискорення вільного падіння;

– фактор обтікання,

- коефіцієнт опору повітряного середовища;

а – коефіцієнт заповнення площі. Для легкових АТЗ а = 0,78…0,80, приймемо а = 0,8.

Маємо мотор з обмежувачем частоти обертання колінчастого валу. Для подібних моторів потужність, що відповідає частоті спрацьовування обмежувача є на 20…30% більшою, ніж потужність при максимальній швидкості [6], тобто:

де – потужність, що відповідає частоті спрацьовування обмежувача.

Приймемо до розрахунку / = 1,2, тоді:

Згідно з пунктом 1.1.8 обмежувач обертів колінчастого валу спрацьовує при максимальній потужності, тобто

Тоді маємо, що

222,518

1.2.2 Побудування зовнішньої швидкісної характеристики мотора

Швидкісна характеристика – залежність потужності N_e та крутного моменту M_К, від частоти обертання колінчастого валу двигуна. Зовнішню швидкісну характеристику одержують при положенні рейки паливного насоса дизеля, відповідному номінальній потужності.

Попередньо задаємося значеннями розрахункових частот обертання колінчастого валу. Для цього розбиваємо діапазон частот від n_{e min} до n_{e max} на рівні інтервали, задавшись загальним числом розрахункових точок i = 7. Відповідно до чого початковими розрахунковими точками є:

n_i = 1000, 1500, 2000, 2500, 3000, 3500, 4000.

де n_i – частота обертання колінчастого валу двигуна в і-тій точці.

Розрахунок потужності ведемо згідно із формулою Р.С.Лейдермана:

де – значення потужності мотора в і-тій розрахунковій точці.

Розрахунок значення крутного моменту ведемо згідно методичних рекомендацій [6] за формулою:

n	1000	1300	1600	1900	2100	2300	2500	2500
a(ne/nN)	0,4	0,52	0,64	0,76	0,84	0,92	0,87	0,87
b(ne/nN)^2	0,16	0,2704	0,4096	0,5776	0,7056	0,8464	1,13	1,13
c(ne/nN)^3	0,064	0,140608	0,262144	0,438976	0,592704	0,778688	1	1
a...+b…	0,56	0,7904	1,0496	1,3376	1,5456	1,7664	2	2
a..+b..-c…	0,496	0,649792	0,787456	0,898624	0,952896	0,987712	1	1
Nе	110,368928	144,5904163	175,2231	199,96	212,0365	219,7837	222,518	185,43
M	1054,02326	1062,183442	1045,863	1005,062	964,2613	912,5801	850,01876	708,3426

Для полегшення та систематизації розрахунку виконуємо його у вигляді таблиці 1.2.

Таблица 1.2 Результати обчислень ЗШХ.

Після розрахунку будуємо графік зовнішньої швидкісної характеристики (див. рис. 3).

1.2.3 Визначення передавального числа головної передачі

Відповідно до рекомендацій [6], передавальне число головної передачі U_г визначається за умови забезпечення максимальної швидкості руху на вищій передачі в коробці передач:

де – передавальне число вищої передачі додаткової коробки. Згідно прийнятій компоновці АТЗ додаткова коробка відсутня, тоді =1,00;

– вище розрахункове передавальне число коробки передач. Згідно прийнятій компоновці приймаємо = 1,00;

1.2.4 Число передаточное первой передачи коробки передач

Передавальне число першої передачі для автобусів з звичайною прохідністю визначається за формулою:

(1.18)

Тоді:

.

Можливість реалізації окружної сили на колесах АТЗ при перевіряємо за умовою зчеплення ведучих колес (встановлюємо відсутність буксування):

, (1.19)

де - коефіцієнт зчеплення ведучих колес з дорогою, згідно з рекомендаціями /6, с.16/ = 0,7;

G₂ – навантаження на задні ведучі колеса АТЗ.

h_g – висота центру ваги АТЗ при повній нагрузці.

h_g = 0,35·L, м; (1.20)

h_g = 0,35·3,400 = 1,19 м.

Тоді:

,

Що більше, ніж розраховане по формулі (1.18), виходячи з цього, умова відсутності буксування виконується.

З отриманих значень приймаємо:

U_кпп.1 = U_кIц = 4,33.