Проектирование автомобиля с бензиновым двигателем

Рф - среднее эффективное давление, бар.

Среднее эффективное давление принимают: для карбюраторных ДВС легковых автомобилей Рф =8,0 Бар.

Расчет и построение внешней скоростной характеристики двигателя

При проектировании рекомендуется один из методов расчета и воспроизведения скоростной характеристики ДВС по

координатам одной точки (Nemax, nN) ( метод профессора С.Р. Лейдермана ).

Изменение мощности ДВС можно представить в виде функциональной зависимости:

(10)

где a=b=c=1 для карбюраторных ДВС.

Наименее устойчивое число оборотов коленчатого вала двигателя (nemin) принимаем nemin =0,13nN=0,13*4500=585 об/мин.

Равномерно разбив диапазон чисел оборотов в котором работает ДВС (nemin-nemax) на 7 частей, воспроизводим всю кривую внешней скоростной характеристики.

Одновременно с мощностной характеристикой получаем характеристику изменения крутящего момента на валу ДВС (Ме), значение которого получаем по формуле, в кг*м:

(11)

где Ne – эффективная мощность, л.с.;

ne – частота вращения коленчатого вала, соответствующая Ne.

Или, в Н*м:

(12)

где Ne – эффективная мощность, кВт.

Расчёт заносим в таблицу 1.

Таблица 1 – Параметры внешней скоростной характеристики

По данным таблицы 1 строим график внешней скоростной характеристики (рисунок 1).

Рисунок 1 – Внешняя скоростная характеристика.

3. Расчет передаточных чисел трансмиссии

Передаточное число трансмиссии автомобиля определяется выражением:

iTP=ik* io, (13)

где iK и io - передаточные числа соответственно КПП и главной передачи.

Следовательно, для определения передаточного числа трансмиссии автомобиля необходимо отдельно определить передаточное число главной передачи (io) и передаточное число коробки передач (ik).

Расчёт передаточного числа главной передачи

Передаточное главной передачи равно:

, (14)

где rk - радиус качения колеса;

nN – число оборотов вала ДВС, соответствующие максимальной мощности;

vN – скорость автомобиля, соответствующие максимальной мощности.

Расчёт передаточного числа первой передачи

Определение передаточного числа первой передачи производится по условиям:

1. Преодоление максимальных сопротивлений движению.

2. Сцепление колес с дорогой.

Выполнение первого условия обеспечивает неравенство:

, (15)

где Memax - максимальный крутящий момент на валу ДВС, определяемый по внешней скоростной характеристике; ψmax - максимальная величина коэффициента дорожного сопротивления.

При работе двигателя с полной нагрузкой можно считать, что

ηтр~χ,

где χ – коэффициент влияния нагрузки.

, (16)

где с, к, n – число пар цилиндрических, конических и количество карданов, передающих крутящий момент двигателя на ведущие колеса автомобиля.

По кинематической схеме автомобиля:

с=2; к=1; n=2,

Для легкового автомобиля примем ψmax=0,27:

Второе условие требует выполнения неравенства:

, (17)

где Gсц - вес приходящийся на ведущие колёса автомобиля;

mp - коэффициент перераспределения реакций при разгоне автомобиля.

Так как проектируемый автомобиль заднеприводной, то mp=1,2.

С учетом обоих условий примем i1=3,5 , как у аналога.

Расчёт передаточных чисел промежуточных передач

Количество ступеней (передач) в коробке передач и соотношения передаточных чисел определяют величину ускорений при разгоне автомобиля. Но главное - это использование мощности ДВС. Чем больше число ступеней, тем лучше использование мощности, но при этом увеличиваются вес и габаритные параметры коробки передач и осложняются условия управления ей. Именно поэтому количество передач в коробке принимаем равным 5. С целью лучшего использования мощности ДВС передаточные числа коробки подбирают так, чтобы разгон на каждой передаче начинать при одинаковой скорости вращения коленчатого вала ДВС и заканчивать при скорости коленчатого вала, соответствующей максимальной мощности ДВС. С учетом всех требований передаточные числа равны:

(18)

4. Тяговая характеристика автомобиля

Тяговой характеристикой называют зависимость силы тяги от скорости автомобиля на определенной передаче при полной подаче топлива.

 Скачать реферат