1.2. Внешняя скоростная характеристика двигателя

Для определения тягово-скоростных свойств автомобиля Урал – 375 нужно располагать внешней скоростной характеристикой двигателя ЗИЛ-375.

Внешней скоростной характеристикой двигателя называется зави­симость мощности N_e и крутящего момента М_к от частоты вращения коленча­того вала двигателя при максимальной подаче топлива.

В настоящее время нет методов аналитического расчета внешней характеристики двигателя, дающих хорошее совпадение с результатами стен­довых испытаний.

Для расчета показателей тягово-скоростных свойств, особенно с применением ЭВМ, удобно пользоваться аналитическими зависимостями и .

Зависимость аппроксимируется формулой кубического трех­члена:

(1.1)

а зависимость аппроксимируется формулой квадратного трех­члена:

(1.2)

где N_e – текущее значение мощности двигателя, кВт;

n – текущее значение частот вращения коленчатого вала двигателя, мин^-1;

a, b и с – коэффициенты, постоянные для данного двигателя;

M_K – текущее значение крутящего момента, Нм;

n_N – частота вращения коленчатого вала двигателя, соответст­вующая максимальной мощности, мин^-1;

M_kN – крутящий момент двигателя, соответствующий макси­мальной мощности, Н·м.

Коэффициенты а, b и с можно найти по координатам характер­ных точек N_emax, n_N, M_kmax, n_Mmax приводимых в технической характеристике двигателя или автомобиля.

Т.к. двигатель КамАЗ – 740 оснащен всережимным регулятором, то должно выполняться условие:

а + b – с = 1

где: (1.3)

Здесь M_З – коэффициент запаса крутящего момента, %;

k_ω– коэффициент приспособляемости по частоте.

(1.4)

где M_kmax – максимальный крутящий момент, Н·м;

M_КN – момент, соответствующий максимальной мощности, Н·м.

Крутящий момент на режиме максимальной мощности M_KN можно опре­делить по формуле:

Для определения коэффициента приспособляемости по частоте k_ ис­пользуется формула:

(1.5)

где n_Mmax – частота вращения, соответствующая максимальному кру­тящему моменту, мин^-1.

Зависимости (1.1.) - (1.5.) позволяют нам построить внешнюю скорост­ную характеристику двигателя ЗИЛ-375.

Примем n_min =1000 мин^-1, а n_N = 3000 мин^-1.

Результаты вычисления коэффициентов аппроксимации представлены в табл.1.2., а параметров внешней скоростной характеристики двигателя ЗИЛ-375 - в табл.1.3.

Таблица 1.2.

Результаты расчета коэффициентов M_kN, M_З, K_ω, a, b, c

MkN	MЗ	Kω	a	b	c
410,7	13,5	1,67	0,834	1,004	8,383

Таблица 1.3.

Результаты расчета параметров внешней скоростной характеристики

двигателя ЗИЛ-375

№ п/п	n, мин-1	Ne, кВт	МК, Нм
1	1000	46,25	441,73
2	1220	57,90	453,29
3	1440	69,53	461,15
4	1660	80,87	465,31
5	1880	91,68	465,77
6	2100	101,69	462,52
7	2320	110,66	455,58
8	2540	118,32	444,93
9	2760	124,42	430,58
10	3000	129,00	410,70

Внешняя скоростная характеристика двигателя ЗИЛ-375 приведена на рис.1.1.

1.3. Определение коэффициента полезного действия (КПД) трансмис­сии на отдельных передачах.

Для механических трансмиссий КПД определяется мощностью потерь на трение N_тр и зависит от схемы трансмиссии, конструктивных и техноло­гических особенностей ее механизмов, передаваемой мощности, частоты вращения коленчатого вала и связанной с ней скорости движения V, характе­ристик и температуры смазочных материалов в механизмах трансмиссии, их технического состояния определяется следующим образом:

,

где η_К, η_КАР, η_Д, η_ГП – КПД соответственно коробки передач, карданной

передачи, дополнительной коробки, главной передачи

КПД трансмиссии автомобиля _Т на различных режимах работы можно определить по зависимости:

(1.6.)

где k и l - число соответственно цилиндрических и конических или гипо­идных зубчатых пар, через которые на данной передаче последо­вательно пере­дается мощность;

m – число карданных шарниров, через которые последовательно переда­ется мощность.

Для определения коэффициентов k, l и m входящих в формулу (1.6.) и оценки потерь в трансмиссии используют структурную схему, представленную на рис. 1.2.

Рис.1.1. Внешняя скоростная характеристика двигателя ЗИЛ-375:

1 – зависимость , 2 – зависимость .

Рис. 1.2. Структурная схема трансмиссии автомобиля Урал-375:

1 – двигатель, 2 – сцепление, 3 – коробка передач, 4 – карданная пере­дача, 5 – главная передача переднего моста, 6 – главная передача сред­него моста, 7 – главная передача заднего моста,

Упрощенные кинематические схемы основных агрегатов трансмиссии ав­томобиля приведены на рис. 1.3.

в

Рис. 1.3. Упрощенные кинематические схемы основных агрегатов трансмиссии автомобиля Урал-375:

а – коробка передач; б – главная передача, в – раздаточная коробка

Результаты расчета значений КПД трансмиссии на различных передачах приведены в табл. 1.4.

Таблица 1.4.

Значения КПД трансмиссии автомобиля на различных передачах

Режим работы	коэффициенты			Т
	k	l	m
КПП1 + РКН + ЗМ	5	1	6	0,851
КПП1 + РКВ + ЗМ	5	1	6	0,851
КПП2 + РКВ + ЗМ	5	1	6	0,851
КПП3 + РКВ + ЗМ	5	1	6	0,851
КПП4 + РКВ + ЗМ	3	1	6	0,886
КПП5 + РКВ + ЗМ	5	1	6	0,851