Курсовая работа: Расчет автомобиля с ГМП

Ме=МN•[a+b•(nе/nN)-c•(nе/nN)2], Нм (3.8)

gе=gN•[a1+-b1•(nе/nN)+c1•(nе/nN)2], г/(кВт•ч) (3.9)

Gт=gе•Nе/1000, кг/ч (3.10)

где nе - текущая частота вращения коленчатого вала, 1/мин, a1=1.2, b1=1.0, c1=0.8 - эмпирические коэффициенты, зависящие от типа двигателя.

При эксплуатации часть мощности двигателя расходуется на неучтенные при снятии стендовой внешней скоростной характеристики потребители, а условия, в которых работает двигатель, отличаются от стандартных. Мощность, передаваемая через трансмиссию на ведущие колеса, меньше определяемой внешней скоростной характеристикой. Поэтому при использовании стандартной внешней скоростной характеристики для расчета тягово скоростных свойств значения полученных по ней мощностей нужно умножить на коэффициент коррекции kр, меньший единицы.

4. СОГЛАСОВАНИЕ ХАРАКТЕРИСТИК ДВС - ГДТ

Согласование характеристик двигателя и ГДТ заключается в выборе активного диаметра Dа гидротрансформатора, обеспечивающего наилучшее использование возможностей двигателя и ГДТ. Основной задачей согласования является обеспечение при определенной передаче в механической коробке ГМП наибольшего диапазона регулирования при наименьшем расходе топлива. Процесс согласования заключается в построении характеристик входа системы ДВС - ГДТ и выборе оптимальной.

Для этого следует выбрать принципиальную схему и безразмерную характеристику ГДТ. Безразмерная характеристика определяет зависимость КПД (ηт.н.), коэффициента момента насосного колеса (λн), коэффициента трансформации (K) от передаточного отношения гидродинамической передачи (iт.н).

Бензиновые двигатели обладают достаточно высоким коэффициентом приспосабливаемости по моменту. Поэтому общий силовой диапазон системы ДВС - ГДТ может быть получен, в основном, регулированием работы двигателя.

В этом случае наиболее целесообразно применение прозрачных гидротрансформаторов, обладающих более низкими коэффициентами трансформации, чем непрозрачные или малопрозрачные. Прозрачность гидротрансформатора должна быть такой, при которой двигатель во время трогания автомобиля с места развивает наибольший крутящий момент, а затем по мере разгона переходит на режим максимальной мощности.

Для дальнейших расчетов принимаем малопрозрачный (П=1.6) гидротрансформатор марки ЛГ – 470, который имеет следующие параметры

Активный диаметр выбираем на режиме "СТОП" и на режиме максимальной мощности.

Режим "СТОП"

nео=0.8•nN=0.8•3300= 2640 об/мин (4.1)

Мео=МnN•[a+b•(nео/nN)c•(nео/nN)2]=203.093•[0,524+2,704•(2640/3300)- 1,852 •(2640/3300)2]=249.027 Нм (4.3)

где ρ=850 кг/м3 - плотность рабочей жидкости, [4, стр. 80], λно=3.19•106мин2/м•об2- коэффициент момента насосного колеса на режиме "СТОП", (табл. 4.1.). Режим максимальной мощности.(4.4)

где λно=1.3•106мин2/м•об2- коэффициент момента насосного колеса на режиме максимального КПД, (табл 4.1.). Принимаем активный диаметр Da=0.28 м.

5. ПОСТРОЕНИЕ ХАРАКТЕРИСТИК СОВМЕСТНОЙ РАБОТЫ ДВС-ГДТ

Для построения характеристики входа необходимо на график внешней характеристики двигателя нанести нагрузочные параболы гидродинамической передачи для ряда значений передаточного числа iт.н.

Мн=g∙ρ∙λн∙Da5∙nN2, Нм (5.1)

Основной характеристикой для расчета тягово-скоростных свойств автомобиля с ГМП является характеристика выхода системы двигатель-гидропередача, представляющая собой зависимость мощности Nт, крутящего момента Мт на валу турбинного колеса от частоты врыщения вала турбины nт при полной подаче топлива в двигателе. Исходными данными для расчета являются точки, характеризующие совместную работу двигателя и гидропередачи, и соотношения:

Мт=Mн•K , Нм (5.2)

nт=nн•iт.н., мин-1 (5.3)

Nт=0.105•Мт•nт/1000 , кВт (5.4)

ηс=ηт.н, % (5.5)

По данным характеристики входа системы двигатель-гидропередача строится кинематическая характеристика – зависимость частоты вращения насоса от скорости вращения турбины.

Вывод: В данной работе для заданного типа автомобиля был выбран малопрозрачный (П=1,6) гидротрансформатор ЛГ-470. Это связанно с тем, что из 4-х рассмотренных типов ГДТ (ГАЗ-13, М-21, ЗИЛ-111, ЛГ-470) у ЛГ-470 пучок передаточных отношений (i) плотнее чем у более прозрачных и, как видно из графика рис.5.1, в основном находится в диапазоне оборотов при которых двигатель развивает наибольший крутящий момент (Мкр=Мкр.max), а чтобы более полно использовать кривую ДВС

6. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПЕРЕДАТОЧНОГО ЧИСЛА

МЕХАНИЧЕСКИХ ЭЛЕМЕНТОВ ТРАНСМИССИИ АВТОМОБИЛЯ

6.1. Определение передаточного числа главной передачи

Передаточное число главной передачи выбирают из условия обеспечения максимальной кинематической скорости автомобиля при максимальной частоте вращения коленчатого вала двигателя и высших передачах в коробке передач.

iг.л.=(0.377•nN•rд)/(Vмах• iк.п.в)=(6.1)

=0.377•3300•0.31/90•1=4.6281

где rд=0.31 м - динамический радиус колеса,