Расчет тяговой силы автомобиля с гидропередачей

Поскольку гидропередача не обеспечивает однозначности между частотой вращения коленчатого вала двигателя и турбинного колеса, поэтому расчет ведется в определенной последовательности.

Для проведения расчетов исходными данными являются: внешняя скоростная характеристика двигателя и безразмерная характеристика гидротрансформатора.

Если между двигателем и гидротрансформатором не установлен согласующий редуктор, тогда диаметр насосного колеса определяется по формуле

(6.11)

где М_еN –крутящий момент двигателя при максимальной мощности, который определяется из внешней скоростной характеристики двигателя;

l_Но – коэффициент насоса при i_гт=0. Его значение определяется по безразмерной характеристике гидротрансформатора; r– плотность рабочей жидкости при рабочей температуре 90…120⁰ С. Для минеральных масел, применяемых в гидротрансформаторах, =850…870 кг/м³ ; n_н – число оборотов насосного колеса, которое рекомендуется принимать:

· для дизеля n_н=(0,75…0,8) n_N;

· для карбюраторного двигателя грузового автомобиля n_н =(0, 5…0,75) n_N;

· для легкового автомобиля n_н =(0,3…0,5) n_N.,

где n_N - число оборотов двигателя при максимальной мощности.

Если между двигателем и гидротрансформатором установлен согласующий редуктор, тогда его передаточное число, учитывая, что и М_н =М_е u_{ср ср} , определяется по формуле , (6.12)

где n_e – обороты двигателя, которые принимаются аналогично оборотам насосного колеса в зависимости (6.11) (для дизельного двигателя n_e =(0,75…0,8) n_N; для карбюраторного грузового автомобиля

n_e =(0, 5…0,75) n_N; для карбюраторного двигателя легкового автомобиля n_e=(0,3…0,5) n_N); u_cp – передаточное число согласующего редуктора;

h_ср- КПД согласующего редуктора; D_н – диаметр насосного колеса.

После определения передаточного числа согласующего редуктора, строится нагрузочная характеристика совместной работы двигателя и гидротрансформатора.

Нагрузочная характеристика гидротрансформатора – это графики зависимостей моментов на насосном колесе при фиксированных значениях коэффициента насоса от угловой скорости насосного колеса.

Для чего задаемся кинематическими передаточными числами гидротрансформатора в пределах от i_гт =0 до i_гт =1, разбив этот интервал на 6…8 точек. Для каждого значения i_гт по безразмерной характеристике находим соответствующее ему значение коэффициента насоса l_н.

Задаемся оборотами насосного колеса в пределах от n_{н min} до n_{н max}.

Для чего обороты насосного колеса также разбиваются на 6…8 интервалов.

Для каждого из значений l_н, которые определяются по безразмерной характеристике гидротрансформатора, задаваясь оборотами насосного колеса, рассчитывается по формуле момент на насосном колесе. Данные расчетов заносятся в табл. 6.8.

. Таблица 6.8 Результаты расчетов нагрузочной характеристики

По результатам расчетных данных строим нагрузочную характеристику гидротрансформатора .

На нагрузочную характеристику гидротансформатора наносим график M_e=f(n_e), взятый из внешней скоростной характеристики двигателя (см.рис.6.11). Определим точки пересечения графиков M_н=f(n_н) и M_e=f(n_e).

. Параметры этих точек пересечений n_н, М_н, i_гт, к_т заносим в табл.6.9

Рис.6.11 График совместной работы двигателя и трансформатора

Таблица 6.9 Данные совместной работы двигателя и гидротрансформатора

По формулам n_т = n_н ×i_гт и М_т = М_н ×к_т рассчитываем обороты и момент на турбинном колесе

По результатам расчетных данных строим выходную характеристику гидротрансформато-ра М_т=f(n_т).

Разбив обороты турбинного колеса от n_т=0 до n_{т max} на 6…8 равных интервалов определяется при каждом n_т по графику выходной характеристики соответствующий момент на турбинном колесе.

Рис.6.12 Выходная характеристика гидротрансформатора

Дальнейший тяговый расчет автомобиля ведем согласно полученных оборотов n_т турбинного колеса и момента на нем М_т.