nN – максимальное значение частоты вращения коленчатого вала двигателя .
qe1 = 230 * [1,55 - 1,55 * 800 / 4000 + (800 /4000)2 ] = 294,4 (г/кВт*ч)
...............................................................................................................
qex = 230 * [1,55 - 1,55 * 4000 / 4000 + (4000 /4000)2 ] = 230 (г/кВт*ч)
Результаты всех вычислений занесем в таблицу.
ТАБЛИЦА 3. Результаты внешних скоростных характеристик: мощности, крутящего момента, удельного эффективного расхода топлива.
| Пара-метры | Единицы измерения | n1=800 об/мин | n2=1600 об/мин | n3=2400 об/мин | n4=3200 об/мин | nN=4000 об/мин |
| N ex | кВт | 12,8 | 27,4 | 41,1 | 51,2 | 55,2 |
| M ex | Н * м | 152,9 | 163,5 | 163,5 | 152,8 | 131,8 |
| q ex | г/ кВт * ч | 294,4 | 250,7 | 225,4 | 218,5 | 230 |
По данным таблицы строим графики функциональной зависимости мощности двигателя, крутящего момента и удельного эффективного расхода топлива от частоты вращения коленчатого вала двигателя на рисунке 9.
Рис.9. Графики внешних скоростных характеристик автомобиля УАЗ-452В.
7. РАСЧЕТ И ПОСТРОЕНИЕ ХАРАКТЕРИСТИК ТРАНСМИССИИ АВТОМОБИЛЯ.
7.1. Скоростную характеристику агрегатов трансмиссии найдём по формуле:
Vax = 0,105 * nex* rс / Uтр м/с ,
¤ где rc =0,5* Do + Вш*(1 –l ш) м ;
rc – свободный радиус колеса;
Do – диаметр обода колеса;
Вш – высота профиля шины в свободном состоянии (данные возьмём из таблицы 2) ;
l ш – коэффициент радиальой деформации шины , равный 0,1-0,16 для стандартных и широкопрофильных шин и 0,2-0,3 для арочных машин и пневмокатков.
(Все данные и обозначения для расчета этой формулы взяты из §.28 [5] ).
¤¤ Значения rc при максимальной допустимой нагрузке стандартизированы. Приближённо rc можно определить по цифрам обозначения шин:
rc =0,5 * d + D * В * l cм , мм ;
где d – посадочный диаметр обода, мм;
D = Н / В ( Н и В – высота и ширина профиля шины, мм);
l cм – коэффициент, учитывающий смятие шины под нагрузкой.
При нагрузке и внутреннем давлении воздуха, указанных в стандартах для шин грузовых автомобилей и автобусов и шин с регулируемым давлением Н/В » 1. Для легковых автомобилей, если шины имеют дюймовое обозначение, Н/В » 0,95, если смешанное ( миллиметрово - дюймовое ), Н/В » 0,8....0,85. У радиальных шин легковых автомобилей в обозначение введён индекс, соответствующий отношению Н/В. Для данного автомобиля он равен 0,9 (обозначение шин 215/90R15).
Для шин грузовых автомобилей, автобусов, шин с регулируемым давлением ( кроме широкопрофильных ), диагональных шин легковых автомобилей l cм = 0,85......0,9, для радиальных шин легковых автомобилей l cм = 0,8....0,85.
(Все данные и обозначения для расчета этой формулы взяты из §.4 [2] ).
Для расчёта будем пользоваться формулой:
rc =0,5 * d + D * В * l cм , мм .
Uтр= Uкп * Uдп* Uо ,
где Uтр – передаточное число трансмиссии;
Uкп – передаточные числа коробки передач;
Uдп - передаточное число дополнительной передачи;
Uо- передаточное число главной передачи.
rc =0,5 * 380 + 215 * 0,9 * 0,85 = 354,475 » 354,5 ( мм ) ,
Uтр1-1= 4,12 * 1,0 * 5,125 = 21,115 Uтр1-2= 4,12 * 1,94 * 5,125 = 40,9631
Uтр2-1= 2,64 * 1,0 * 5,125 = 13,53 Uтр2-2= 2,64 * 1,94 * 5,125 = 26,2482
Uтр3-1= 1,58 * 1,0 * 5,125 = 8,0975 Uтр3-2= 1,58 * 1,94 * 5,125 = 15,70915
Uтр4-1= 1,0 * 1,0 * 5,125 = 5,125 Uтр4-2= 1,0 * 1,94 * 5,125 = 9,9425
Va1-1=0,105*800*0,383/21,115=1,41 м/с Va1-2=0,105*800*0,383/40,9631= 0,72 м/с
.................................................. ............................................................
Va1-1=0,105*4000*0,383/21,115= 7,05 м/с Va1-2=0,105*4000*0,383/40,9631= 3,63 м/с
...................................................... ...........................................................
Va4-1=0,105*800*0,383/5,125=5,8 м/с Va4-2=0,105*800*0,383/9,9425=3 м/с
......................................................... .........................................................
Va4-1=0,105*4000*0,383/5,125=29 м/с Va4-2=0,105*4000*0,383/9,94=15 м/с
7.2. Крутящий момент на ведущих колесах при различных передачах коробки передач рассчитаем по формуле:
Мкх = Мех * Uкп* Uдп* Uо * hтр , Н*м ,
где Мех—различные значения крутящего момента на коленчатом валу двигателя;
Uкп - передаточные числа коробки передач;
Uо- передаточное число главной передачи;
Uдп - передаточное число дополнительной передачи;
hтр — к.п.д. трансмиссии (hтр= 0,9) - данное значение возьмём из §.3 [ 2 ] .
Мк1-1=152,9*4,12*1,0*5,125*0,9=2903,5 Нм Мк1-2 =152,9*4,12*1,94*5,125*0,9=5636,5 Нм
................................................................... .......................................................................
Мк1-1 = 131,8*4,12*1,0*5,125*0,9=2509 Нм Мк1-2 = 131,8*4,12*1,94*5,125*0,9=4859 Нм
................................................................... .......................................................................
................................................................... .......................................................................
Мк4-1=152,9*1,0*1,0*5,125*0,9=5636,5 Нм Мк4-2=152,9*1,0*1,94*5,125*0,9=1368 Нм
.................................................................. ......................................................................
Мк4-1= 131,8*1,0*1,0*5,125*0,9=4859 Нм Мк4-2= 131,8*1,0*1,94*5,125*0,9=1179,4 Нм
Результаты вычислений сведём в таблицу 4.
7.3. Крутящий момент на выходе из коробки передач рассчитаем по формуле:
Мк вых = Мех* Uагр. , Н*м ,
где Мех – крутящий момент на входе в коробку передач,
Uагр—передаточные числа коробки передач.
Мк вых1-I = 152,9 * 4,12 = 629,9 Н*м ................................. Мк вых1- IV = 152,9 * 1,0 = 152,9 Н*м
........................................................ .......................................................
Мк вых5- I = 131,8 * 4,12 = 543,02 Н*м ................................ Мк вых5- IV = 131,8 * 1,0 = 131,8 Н*м
| Параметры | Единицы измерен. | n1=800 об/мин | n2=1600 об/мин | n3=2400 об/мин | n4=3200 об/мин | nN=4000 об/мин |
| V1-1 | м/с | 1,41 | 2,82 | 4,23 | 5,64 | 7,05 |
| V2-1 | м/с | 2,2 | 4,4 | 6,6 | 8,8 | 11 |
| V3-1 | м/с | 3,68 | 7,35 | 11 | 14,7 | 18,39 |
| V4-1 | м/с | 5,8 | 11,6 | 17,4 | 23,2 | 29 |
| V1-2 | м/с | 0,73 | 1,45 | 2,18 | 2,9 | 3,63 |
| V2-2 | м/с | 1,13 | 2,27 | 3,4 | 4,54 | 5,67 |
| V3-2 | м/с | 1,9 | 3,79 | 5,69 | 7,58 | 9,48 |
| V4-2 | м/с | 3 | 6 | 9 | 12 | 15 |
| M1-1 | Н*м | 2903,5 | 3112 | 3112 | 2901 | 2509 |
| M1-2 | Н*м | 1861,9 | 1991 | 1991 | 1860 | 1605 |
| M1-3 | Н*м | 1101 | 1177,2 | 1177,2 | 1099 | 948,9 |
| M1-4 | Н*м | 705,3 | 754 | 754 | 703,2 | 608 |
| M1-2 | Н*м | 5636,5 | 6027 | 6027 | 5634 | 4859 |
| M2-2 | Н*м | 3612 | 3863 | 3863 | 3610 | 3114 |
| M3-2 | Н*м | 2135,7 | 2310 | 2310 | 2133,5 | 1862 |
| M4-2 | Н*м | 1368 | 1463 | 1463 | 1366,1 | 1179 |
По полученным данным вычислений построим графики зависимости крутящего момента на ведущих колёсах от скорости автомобиля на рисунках 10 и 11 .