Проектирование автомобиля с бензиновым двигателем
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; ?max - максимальная величина коэффициента дорожного сопротивления.
При работе двигателя с полной нагрузкой можно считать, что
?тр~?,
где ? - 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 ?max=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)