Слайд 1Выбор конструктивных параметров КМ, обеспечивающих заданные
тягово-скоростные свойства
Для выбора основных
параметров проектируемой колесной машины или для оценки тягово-скоростных и экономических
свойств уже существующих конструкций необходимо знать исходные параметры.
Слайд 2Ряд параметров указывается в техническом задании на автомобиль:
– назначение и
тип КМ (легковая, грузовая, многоцелевая, внедорожная и т. д.);
– массу
полезного груза mгр (для тягача дополнительно полную массу прицепа mпц);
– максимальную скорость движения vм x max и минимально устойчивую скорость движения v м x min;
– предельное сопротивление ψmax или другие соответствующие показатели: максимальный угол преодолеваемого подъема αоп x max, наибольшее тяговое усилие на крюке Pтяг max, наибольшее ускорение aм x max и т. д.
Слайд 31. Массогабаритные параметры
Все колесные транспортные машины подразделяются на категории, для
каждой из которых установлены свои требования.
Индексы категорий (по ГОСТ Р
52051-2003) соответствуют АТС предназначенным для перевозки:
М − пассажиров;
N − грузов;
Nт – внедорожные АТС и тяжеловозы;
O и Oт − прицепы и полуприцепы.
Слайд 4Классификация автотранспортных средств
Слайд 5Полную массу mпол определяют на основе анализа статистических данных по
машинам-аналогам с учетом перспектив совершенствования и развития конструкций. Ориентиром могут
служить коэффициенты грузоподъемности kгр и удельной грузоподъемности kгр.уд:
kгр = mгр / mпол;
kгр.уд = mгр / mсн
Слайд 6грузовые автомобили прицепы полуприцепы
Изменение коэффициентов грузоподъемности kгр
Значения kгр.уд:
0,18…0,2 – для автомобилей высшего класса;
0,85…1,1 – для неполноприводных грузовых
с бортовой платформой;
2,5…3 – для автопоездов с учетом массы прицепа или полуприцепа.
Слайд 7Число осей, колес и их параметры
Исходя из полной массы mп,
определяется количество осей nос и колес nкол в соответствии с
действующим законодательством по ограничению максимальной нагрузки на дорогу.
По нагрузке, в соответствии с номенклатурой, выбирают необходимые шины.
Слайд 8Число осей, колес и их параметры
Полные предельные массы mпол max
автотранспортных средств установлены в зависимости от количества осей:
Если полная масса
или осевые нагрузки ТС больше нормативных, то их движение по дорогам общего пользования допускается только при наличии специального разрешения.
Слайд 9Габаритные размеры
Предельные габаритные размеры автомобилей:
ширина – 2,55 м;
высота
– 4 м;
полная длина:
одиночного – 12 м;
автопоезда
– 20 м;
Слайд 10Параметры силовой установки
Основным показателем энергетических свойств колесной машины является удельная
мощность двигателя
Nуд = Nдв/mм
С увеличением Nуд улучшаются тягово-скоростные свойства
КМ, однако минимальный путевой расход Qs.min соответствует некоторой оптимальной удельной мощности Nуд.опт.
Предельные значения скорости движения, времени, и пути разгона ограничиваются сцеплением колесного движителя с опорной поверхностью.
Слайд 11Параметры силовой установки
Влияние удельной мощности двигателя на тягово-скоростные свойства КМ
и путевой расход топлива.
Слайд 12Параметры силовой установки
Чем ближе характеристика Nдв(nдв) приближается к идеальной прямой
1 постоянной мощности, тем больше запас мощности, который может быть
использован для разгона КМ и преодоления внешних возросших сопротивлений.
Слайд 13Параметры силовой установки
Газотурбинный двигатель и поршневой с наддувом (кривая 2)
более предпочтительны, чем обычный поршневой (кривая 3).
Однако чем больше Nдв
при заданной мощности сопротивлений Nс и скорости vi тем меньше коэффициент использования мощности двигателя kиN (kиN1 < kиN2 < kиN3), а, следовательно, больше удельный расход ge и при заданных скорости vx.к и ускорении ax больше путевой расход топлива Qs.
Слайд 14Параметры силовой установки
Путевой Qs и транспортный Qw расходы топлива зависят
от рабочего объема двигателя Vдв, скорости движения, полной массы и
типа двигателя.
1 – в городском цикле;
2 – при скорости 120 км/ч;
3 – при скорости 90 км/ч;
1 – бензиновый двигатель;
2 – дизельный двигатель
Слайд 15Параметры трансмиссии
При определении минимального передаточного числа механической части трансмиссии uтр
min должно быть выполнено три условия.
Первое – должна быть обеспечена
максимальная скорость движения vxк.max, заданная в техническом задании:
Uтр min = 0,105 nдв max rк / vм x max
Слайд 16Параметры трансмиссии
Второе – мощность двигателя, поступающая на колеса при максимальных
оборотах, должна быть равна мощности сопротивлений движению на усовершенство-ванной горизонтальной
дороге (αоп x ≈ 1…1,5º ≈ 0) при установившемся движении (aм x = 0):
в Вт
Слайд 17Параметры трансмиссии
nоM – число ведущих осей;
PzM – нормальная сила, действующая
на ведущие колеса;
Слайд 18Параметры трансмиссии
Третье – точка пересечения кривых Nкм и Nс на
мощностной диаграмме должна находиться в области максимальных значений Nкм на
ниспадающей части ветви (точка А на пересечении кривой 2 и максимальной мощности сопротивлений Nс).
Слайд 19Параметры трансмиссии
Это обеспечивает незначительное снижение скорости движения vм x max
при возросшем сопротивлении движению без перехода на низшую передачу в
трансмиссии.
Корректировку положения этой точки, как правило, осуществляют изменением передаточного числа главной передачи.
Слайд 20Параметры трансмиссии
Иногда используется ускоряющая передача (кривая 1), что позволяет улучшить
топливную экономичность машины при незначительном уменьшении максимальной скорости движения, v1
< v2.
Она также позволяет увеличить скорость движения при уменьшении полной массы машины.
Слайд 21Параметры трансмиссии
Максимальное передаточное число трансмиссии
uтр max определяется тремя условиями:
возможностью преодоления максимального коэф. сопротивления движению ψmax (обычно макс. угла
преодолеваемого подъема αоп x max);
отсутствием интенсивного буксования движителя (ограничение по сцеплению);
обеспечением минимально устойчивой скорости движения vм x min.
Слайд 22Параметры трансмиссии
Первое условие обеспечивается при Dф max ≥ ψmax:
где
При наличии
гидротрансформатора вместо Mдв max∙kсн N следует подставлять поступающий на входной
вал механической части трансмиссии крутящий момент
Mтур = Kгт ∙ Mсп
Слайд 23Параметры трансмиссии
Второе условие выполняется при
т.е.
Третье условие ничем не ограничено. Максимальное
передаточное число uтр max v определяется по уравнению:
uтр max v
= 0,105∙nдвM ∙ rк / vмx min
Слайд 24Параметры трансмиссии
Значения ψmax, φmax, vмx min регламентированы в зависимости от
типа автомобиля.
Значения ψmax:
0,35…0,5 – для легковых;
0,35…0,4 –
грузовых;
0,7…0,8 – полноприводных;
≥ 0,18 – автопоездов;
0,3…0,4 – карьерных автомобилей-самосвалов. Значения φmax:
0,7…0,8 – для неполноприводных;
0,7…0,9 – для полноприводных автомобилей. Минимально устойчивая скорость vмx min, км/ч:
4…5 – для грузовых;
2…3 – для полноприводных.
Слайд 25Выбор передаточных чисел узлов трансмиссии
Отношение максимального к минимальному передаточных чисел
трансмиссии называют диапазоном передаточных чисел трансмиссии:
Dтр = uтр max/uтр min
Для
приближения изменения крутящего момента на колесах к идеальному (гиперболическому), в трансмиссии производится изменение передаточных чисел. Это позволяет полнее и экономичнее использовать мощность двигателя при движении на малых и средних скоростях.
Слайд 26Выбор передаточных чисел узлов трансмиссии
Общее передаточное число и КПД механической
части трансмиссии определяются произведением этих параметров на цепи от входного
вала механической части трансмиссии до колесного движителя:
uтр = uделi ∙ uк.пi ∙ uдемi ∙ uр.кi ∙ uг.п ∙ uк.р;
ηтр = ηделi ∙ ηк.пi ∙ η демi ∙ ηр.кi ∙ ηг.п ∙ ηк.р.