1 .3. Определение коэффициента полезного действия трансмиссии на отдельных передачах
В процессе движения автомобиля часть мощности при передаче от двигателя к ведущим колесам затрачивается на преодоление трения в зубьях шестерен, подшипниках и уплотнениях механизмов трансмиссии, а также на разбрызгивание и размешивания масла в картерах (гидравлические потери).
Оцениваются потери мощностью потерь на трение Nтр и КПД трансмиссии ηт. Эти величины связаны между собой зависимостью:
ηт = Nкол /( Nкол + Nтр), (1.9)
где Nкол – мощность, подводимая к ведущему колесу автомобиля, кВт.
Величина потерь зависит от схемы трансмиссии, числа агрегатов и механизмов последовательно передающих мощность от двигателя к ведущему колесу, частоты вращения коленчатого вала и связанной с ней скоростью движения автомобиля υ, вязкости, уровня и температуры смазочных материалов в узлах трения, а также технического состояния узлов.
Мощность потерь на трение Nтр можно представить тремя слагаемыми, одно из которых пропорционально передаваемой мощности Ne и учитывает потери в зубчатых зацеплениях и подшипниках, второе характеризует потери на трение в сальниках и подшипниках с предварительным натягом, пропорциональные скорости υ, и третье характеризует гидравлические потери в агрегатах трансмиссии пропорциональные υ2.
Суммарная мощность, теряемая в механизмах трансмиссии:
Nтр =(1-0,98к∙0,97L∙0.995m) Ne +aT ∙υ+bT ∙υ2. (1.10)
где aT и bT коэффициенты, зависящие от числа механизмов, их конструкции, включенной передачи, массы автомобиля, температур» масла в механизмах.
К - число цилиндрических зубчатых пар, через которые на данной передаче последовательно передается мощность;
L - число конических или гипоидных зубчатых пар, через которые на данной передаче последовательно передается мощность;
m- число карданных шарниров, через которые последовательно передается мощность.
КПД трансмиссии ηт определяется выражением:
ηт =0,98к∙0,97L∙0.995m –( aT ∙υ+bT ∙υ2)/ Ne . (1.11)
Структурная схема трансмиссии автомобиля представлена на рисунке 1.5.
Рассчитаем значения КПД на различных передачах для заднего правого колеса по формуле: для первой передачи
ηт
=0,98к∙0,97L∙0.995m=0,98
∙0,97
∙0.995
=0,859.
Результаты вычислений для всех передач представлены в таблице 2.
Таблица 2.
передача |
КПД |
k |
L |
m |
1 |
0,859398 |
5 |
1 |
4 |
2 |
0,859398 |
5 |
1 |
4 |
3 |
0,894834 |
3 |
1 |
4 |
4 |
0,859398 |
5 |
1 |
4 |
5 |
0,894834 |
3 |
1 |
4 |
6 |
0,894834 |
3 |
1 |
4 |
7 |
0,93173 |
1 |
1 |
4 |
8 |
0,894834 |
3 |
1 |
4 |
Рис. 1.5. Структурная схема трансмиссии, коробки передач и главной передачи автомобиля КрАЗ-6510М.