Файл: Курсовой проект по дисциплине Эксплуатационные свойства автомобилей.docx

1.2.2 Трансмиссия
Механическая КПП для ПАЗ 32504 представляет из себя совокупность валов и шестерней, различные комбинации которых позволяют изменять передаточное число между двигателем и колесами. Переключение передач осуществляется при помощи сцепления.

Сцепление однодисковое, сухое фрикционное, с демпфером крутильных колебаний на ведомом диске Привод сцепления – гидравлический, с периферийными нажимными пружинами. Двигатель работает в связке с механической пятиступенчатой коробкой переключения передач (автомобили первых лет выпуска оснащались 4-х скоростными МКПП), полностью синхронизированной, с постоянным зацеплением шестерён.

Коробка передач для автомобиля ПАЗ 32504 представлена на рисунке 3.


Рисунок 3 – Коробка переключения передач ГАЗ-3307
В таблице 3 приведены основные технические характеристики трансмиссии автомобиля.
Таблица 3 – Агрегатные характеристики трансмиссии

Коробка передач	5МКПП
Тип привода	Задний
I-передача	6,555
II-передача	3,933
III-передача	2,376
IV-передача	1,442
V-передача	1,000
Задний ход	5,735
Передаточное число	6,17

2 Расчет показателей эксплуатационных свойств автомобиля ПАЗ-32054

2.1 Внешняя скоростная характеристика двигателя
Скоростной характеристикой двигателя называется зависимость мощности и крутящего момента на коленчатом валу двигателя в зависимости от частоты его вращения. Если скоростная характеристика построена при условии полной подачи топлива, то его называют внешней.

На внешней скоростной характеристике двигателя отмечают следующие характерные точки:

1. Максимальная мощность двигателя N_{е max}, кВт;

2. Частота вращения коленчатого вала, которая соответствует максимальной мощности n

---

_{е max}, об/мин

3. Максимальный крутящий момент М_{е max}, Н∙м;

4. Частота вращения коленчатого вала соответствующая максимальному значению крутящего момента n_m, об/мин;

5. Частота вращения коленчатого вала двигателя на холостом ходу n_ехх, об/мин.;

n_е1, n_е2 - промежуточные частоты вращения коленчатого вала двигателя, определяемые по формулам (1) и (2):
, об/мин; (1)

, об/мин; (2)

об/мин;

об/мин.
Мощность на коленчатом валу двигателя определяется по формуле С.Р. Лейдермана (3):
кВт (3)

где с₁, с₂, с₃ – коэффициенты формулы Лейдермана; для бензиновых двигателей с₁= с₂= с₃ = 1.

n_еi – текущее значение частоты вращения коленчатого вала.
Подставим необходимые значения и произведем расчет:
кВт;
Определяем величину крутящего момента на коленчатом валу двигателя в зависимости от частоты вращения по формуле (4):
Н·м; (4)

Н·м.
Результаты расчетов по формуле (3),(4) представлены в таблице 4.
Таблица 4 – Результаты расчета внешней скоростной характеристики

Основные показатели работы двигателя	Частота вращения коленчатого вала n, об/мин
	nmin 800	ne1 1300	nм 1800	ne2 2500	nN 3200
Эффективная мощность, кВт	26,7	45	63	82,8	90
Эффективный крутящий момент, Н∙м	318,8	330,7	334,3	316,4	268,4

По результатам расчета параметров внешней скоростной характеристики строится график.

График внешней скоростной характеристики представлен на рисунке 4.

---

Рисунок 4 – График внешней скоростной характеристики двигателя
2.2 Тяговая характеристика. Тяговый баланс автомобиля
Тяговой характеристикой автомобиля называется зависимость тягового усилия на ведущих колесах от скорости установившегося движения автомобиля.

Тяговую характеристику строят для всех передач переднего хода.

Силу тяги на ведущих колесах определяют по следующей зависимости:

(5)

где M_ei – текущее значение крутящего момента на коленчатом валу двигателя;

i_кпj – передаточное число коробки передач на j-ой передаче;

i₀ – передаточное число главной передачи;

η_тр – КПД трансмиссии;

r_к – радиус качения колеса.

Скорость движения автомобиля определяется по формуле(6):
м/с (6)

где n_ei – текущее значение частоты вращения коленчатого вала.
Радиус колеса находим по формуле (7):
(7)

где λ – коэффициент деформации шин; λ =0,950;

– посадочный диаметр шины на диск;

– ширина шины, мм;

– номер серии шины.
Находим радиус колеса для шин с маркировкой 245/70 R19,5 по формуле (7):
398 мм=0,398 м.
Подставив необходимые значения, произведем расчет тяговых усилий на ведущих колесах автомобиля для каждой передачи переднего хода по формуле (5):

Н.
Подставив необходимые значения, произведем расчет скорости автомобиля для каждой передачи переднего хода по формуле (6):
м/с.
Результаты дальнейших расчетов по формулам (5) и (6) представлены в таблице 5.
Таблица 5 – Результаты расчета параметров тяговой характеристики автомобиля ПАЗ-32054

, об/мин	, H•м	Передача
		I – я		II – я		III – я		IV – я		V – я
800	318,8	0,82	27536	1,37	16522	2,27	9981	3,74	6057	5,4	4200
1300	330,7	1,33	28564	2,23	17138	3,69	10353	6,08	6283	8,7	4357
1800	334,3	1,85	28875	3,08	17325	5,11	10466	8,42	6352	12,1	4405
2500	316,4	2,57	27329	4,29	16397	7,10	9906	11,7	6012	16,8	4169
3200	268,4	3,29	23183	5,49	13910	9,09	8403	14,9	5099	21,6	3536

---

Уравнение тягового баланса для установившегося режима движения автомобиля:

(8)

где P_f – сила сопротивления качению автомобиля;

P_α – сила сопротивления подъему;

P_ω – сила сопротивления воздушной среды.
Силу сопротивления качению автомобиля определим по формуле (9):

,

(9)

где m_a – полная сила тяжести автомобиля;

G_a – полная сила тяжести автомобиля;

α – угол продольного уклона дороги;

f – коэффициент сопротивления качению, f=0,015.
Силу сопротивления, возникающую при преодолении подъема, определим по формуле (10):

(10)

Силу сопротивления воздушной среды определим по формуле (11):

(11)

где – коэффициент обтекаемости автомобиля;

F – площадь лобовой поверхности автомобиля;

V_a – скорость движения автомобиля.
Площадь лобовой поверхности грузового автомобиля или автобуса определяется по формуле:

м2,

(12)

где B₀ – колея передних колес автомобиля, м;

h_г – высота габаритная автомобиля, м.
м².
С использованием тяговой характеристики решают 2 задачи:

1) Определяется максимальная скорость движения автомобиля в заданных дорожных условиях.

2) Определяем передачу, на которой достигается максимальная скорость.

Дорожные условия движения автомобиля:

1) Горизонтальная асфальтобетонная дорога (f=0,015, α=0º);

---

2) Асфальтобетонная дорога с углом продольного уклона α=8º.

Определим силу сопротивления качению автомобиля для каждого из условий задачи по формуле (9):
Н;

Н.
Найдем силу сопротивления подъему:
;

Н.
Сила сопротивления для горизонтального участка дороги определяется по формуле (13):

(13)

Сила сопротивления для участка дороги с уклоном определяется по формуле (14):

(14)

Для определения параметров по формулам (11),(13) и (14) необходимо принять значения скорости равные 4, 10, 14, 18, 22 м/с.

Подставим необходимые значения и найдем силу сопротивления воздушной среды по формуле (11):
Н.
Подставим необходимые значения и найдем силу сопротивления для горизонтального участка и для участка с уклоном по формулам (13) и (14) соответственно:
Н;

Н.
Результаты дальнейших расчетов по формулам (11), (13) и (14) представлены в таблице 6.
Таблица 6 – Результаты расчета для решения задачи тягового баланса

Va	4	10	14	18	22
	30,75	192,21	376,73	622,76	930,29
∑Pс1	1207,95	1369,41	1553,93	1799,96	2107,49
∑Pс2	12118,45	12279,91	12464,43	12710,46	13017,99

По результатам расчета строим тяговую характеристику с указанием линий сопротивлений. Проводим анализ тягового баланса графическим методом, определяем максимальные скорости движения автомобиля для заданных дорожных условий.

---