2 Тягово-динамический расчет проектируемого автомобиля

2.1 Построение внешней скоростной характеристики проектируемого автомобиля

Преобразовав формулу (5), получаем:

P_е =P_emax∙(n_е/n_P)∙[a+b∙(n_е/n_P)+c∙(n_е/n_P)²] (9)

и разделив обе части на п_е, получим:

P_e/n_e=(P_emax/n_P)∙ [a+b∙(n_e/n_P)+c∙(n_e/n_P)²],

т.е. эффективный крутящий момент ДВС определяется следующей зависимостью:

M_e= M_P∙[a+b∙(n_e/n_P)+c∙(n_e/n_P)²], (10)

где М_р – крутящий момент при максимальной мощности ДВС, Нм.

Подставляя ранее полученные значения Р_еmax, п_р, a, b, c и М_р в формулы (9), (10) и выбирая текущие значения частоты вращения коленчатого вала п_е, производим расчет ВСХ: результаты вычислений заносим в таблицу 6, по данным которой строим ВСХ.

Таблица 6 – Внешняя скоростная характеристика ДВС проектируемого автомобиля

Обозначение	пе1	пе2	пе3	пМ4	пе5	пе6	пе7	пе8
пе, об/мин	700	850	1000	1200	1400	1600	1750	1900
Ре, кВт	122	159	193,6	236,6	273	298	305	307,38
Ме, Нм	1730	1818	1877	1897	1881	1793	1684	1545

2.2 Развесовка и выбор шин проектируемого автомобиля

По нагрузке, допускаемой на одиночный мост и, значит, на дорожное полотно, грузовые автомобили делятся на две группы:

А – для движения по дорогам с усовершенствованным покрытием;

В – для движения, в том числе, и по грунтовым дорогам.

Для группы А:

m₂=11000кг

m₁=7000 кг

Осуществляем выбор шин по нагрузке, приходящейся на колесо.

Принимаем шины 315/80R22,5.

Определяем основной расчетный радиус колес r_к – радиус качения колеса без скольжения:

r_к=(D_H/2+r_ст)/2, (11)

где D_H=1,076 м – наружный диаметр шины;

r_ст=0,499 м – статический радиус шины;

r_к=(1,076/2+0,499)/2=0,518 м

Зная базу и массу, приходящуюся на переднюю и заднюю оси автомобиля, определим положение центра тяжести автомобиля в продольном направлении:

G_a1 G_a2

ц.т.

a b

L

Рисунок 3 – Положение центра тяжести автомобиля в продольном направлении

m₁+ m₂=m_a, b=L· m₁/ m_a,

a+b=L, a=L· m₂/ m_a,

где а – расстояние от центра до первой оси;

b – расстояние от центра тяжести до задней оси

b=3,6·7000/18000=1,4 м,

a=3,6·11000/18000=2,2 м

2.3 Выбор передаточных чисел трансмиссии

2.3.1 Передаточное число главной передачи

U_В=0,82 – передаточное число высшей ступени КП

U_о=4,3 – передаточное число главной передачи

2.3.2 Выбор передаточного числа первой ступени КП

Значение передаточного числа первой ступени U₁ КП определяется по трем условиям и, если между полученными значениями выполняются определенные соотношения, то одно из них принимается в качестве расчетного.

А) По условию преодоления автомобилем максимального сопротивления дороги ψ_max, преодолению максимального подъема:

U₁≥U_1ψ=ψ_max·G_а·r_k/(M_emax·U_o·η_т), (12)

где ψ_max – максимальное сопротивление дороги, для автопоездов ψ_max=0,18…0,20

Принимаем ψ_max=0,20

U₁≥U_1ψ=0,20·44000·9,81·0,518/(1897·4,3·0,88)=6,23

Б) По условию реализации окружной силы на колесах автомобиля, т.е. по сцеплению шин с дорогой – отсутствию буксования ведущих колес при преодолении максимального подъема:

U₁≤U_1φ=φ·K_Rφ·G_φ·r_k/(M_emax·U_o·η_т), (13)

где φ=0,85 – коэффициент сцепления шин с дорогой; G_φ – сцепной вес;

K_Rφ=1,1 – коэффициент перераспределения нагрузки на ведущие колеса при преодолении максимального подъема

U₁≤U_1φ=0,8·1,1·1100·9,81·0,518/(1897·4,3·0,88)=8,27

В) По обеспечению минимальной устойчивой скорости движения автомобиля V_amin:

U₁≥U_1V=0,377·n_emin·r_k/(U_o·V_amin), (14)

где V_amin=5 км/ч – минимально-устойчивая скорость движения

U₁≥U_1V=0,377·700·0,518/(4,3·5)=6,35

После расчета U_1ψ, U_1φ, U_1V – принимаем передаточное число первой ступени U₁ по условиям:

U_1ψ≤U₁≤U_1φ и U₁≥U_1V,

6,23≤U₁≤8,27,

U₁≥6,35

Принимаем U₁=8,27

Т.к. принятое U₁ отличается от U_1V, то определяем V_amin при принятом передаточном числе первой ступени:

V_amin=0,377·n_emin·r_k/(U_o·U₁) (15)

V_amin=0,377·700·0,518/(4,3·8,27)=3,84 км/ч