laborator2

1

Mod. Coala N.Document Semnat Data

A efectuat

A verificat

Litera Coala Coli

8Consultant

Aprobat

T contr.

Mereacre A. Deterninarea și corectarea rapoartelor de transmitere a transmisiei

automobilului

Padure O.

U.T.M. F.I.M.T.gr. TOT-111

Scopul lucrării: Studierea metodicii de calcul a rapoartelor de transmitere a transmisiei automobilului şi corectarea lor, luînd în considerente utilizarea efectivă a puterii în condiţii rutiere concrete.

Utilajul şi aparatajul utilizat la efectuarea lucrării de laborator: Computerul centrului de calcul; Literatură informativă.

Remarcă: Lucrarea de laborator nr. 2 se efectuează în baza datelor şi rezultatelor de calcul iniţiale din lucrarea de laborator nr. 1.

Coala

Mod Coala N. Document Semnat DataMijloace de transport II

1. Determinarea raportului de transmitere a transmisiei principale.

Transmisia automobilului este un sistem de agregate, ansambluri şi piese, ce asigură transmiterea şi modificarea momentului de rotaţie şi vitezei unghiulare de la arborele cotit al motorului la roţile conducătoare ale automobilului.

Raportul de transmitere total al transmisie automobilului se determină cu relaţia:

ut = u0 ucx urd (1)

unde: ut – raportul de transmitere a transmisiei;u0 – raportul de transmitere a transmisiei principale;ucx – raportul de transmitere a cutiei de viteze la treapta de viteză X corespunzătoare;urd – raportul de transmitere a reductorului distribuitor (dacă el la automobil lipseşte, atunci urd = 1,0).

La deplasarea automobilului cu viteză maximă, raportul de transmitere total al transmisiei este minimal. Din aceste considerente relaţia (1) capătă următoarea forma

ut min = u0 uc min urd min (2)

Din relaţia (2) se determină raportul de transmitere u0 a transmisiei principale:

u0 = (3)

Între viteza liniară a automobilului şi raportul de transmitere a transmisiei automobilului există relaţia:

ut min = (4)

unde: ωmax – viteza unghiulară maximală a arborelui cotit al motorului, s-1, ce se ia din lucrarea de laborator nr. 1;rm – raza cinematică de rulare a roţii automobilului, m, ce se ia din lucrarea de laborator nr. 1;Vmax – viteza maximală a automobilului, m/s, ce se ia din lucrarea de laborator nr. 1.Înlocuind relaţia (4) în relaţia (3) se capătă:

u0 = (5)

Pentru autocamioanele cu MAS ultima treaptă a cutiei de viteze se alege directă, uc min = 1,0; pentru autocamioanele cu MAC uc min = 0,66 – 1,0; dacă pe automobil se montează o cutie de viteză cu divizor sau demultiplicator, atunci uc min = 0,71 – 0,82.

Cutiile de viteze ale autoturismelor cu puntea din spate motoare, ca regulă, au raportul de transmitere al ultimii trepte a cutiei de viteze egal uc min = 1,0. Autoturismele

Coala


cu puntea din faţă motoare au raportul de transmitere al ultimii trepte a cutiei de viteze egal uc min = 0,73 – 0,95.

Pentru autobuzele urbane şi suburbane uc min = 1,0; autobuzele interurbane au uc

min = 0,72 – 0,78.Raportul de transmitere minim la reductoarele distribuitoare a autocamioanelor

moderne tot – teren este în intervalul urd min = 0,917 – 1,30.

Dacă în urma calculului u0 ≤ 8,0 este necesar de ales o transmisie principală simplă, dacă u0 > 8,0 – trebuie de ales o transmisie principală dublă.

2. Determinarea rapoartelor de transmitere a cutiei de viteze a automobilului.

Procesul de determinare a rapoartelor de transmitere a cutiei de viteze a automobilului ucx, include trei etape.

2.1 Determinarea raportului de transmitere a cutiei de viteze a automobilului la prima treaptă.

Raportul de transmitere a cutiei de viteze a primei trepte uc1 se determină din condiţia asigurării forţei maximale de tracţiune (momentului maximal de rotaţie) pentru învingerea rezistenţei maximale a drumului ψmax.

ut max = (6)

unde: ut max – raportul de transmitere maximal al transmisie automobilului;Raportul de transmitere maximal al transmisiei ut max poate fi determinat cu

relaţia:ut max = uc1 urd max u0 (7)

Ga – greutatea totală a automobilului, N, ce se ia din lucrarea de laborator nr. 1;rm – raza cinematică de rulare a roţii automobilului, m, ce se ia din lucrarea de laborator nr. 1;Me max – momentul efectiv maximal al motorului, Nm, ce se determină din caracteristica exterioară de turaţii a motorului după rezultatele lucrării de laborator nr. 1;ηt – randamentul transmisiei automobilului, ce se ia din lucrarea de laborator nr. 1;uc1 – raportul de transmitere al primei trepte a cutiei de viteze;urd max – raportul de transmitere maximal al reductorului distribuitor (pentru automobilele tot – teren urd max = 1,31 – 2,28, dacă reductorul distribuitor lipseşte urd max = 1,0);ψmax – valoarea maximală a coeficientului de rezistenţă a drumului;

Coala


În calcule se iau următoarele valori ale ψmax:ψmax = 0,30 – 0,35 – pentru autoturisme, camioane de magistrală, autobuze

interurbane şi microbuze;ψmax = 0,35 – 0,45 – pentru alte camioane şi autobuze;ψmax = 0,55 – 0,65 – pentru automobilele tot – teren.Valoarea lui ut max calculată se verifică la posibilitatea realizării forţei maxime de

tracţiune a automobilului din condiţia de aderenţă a roţilor cu drumul:

ut max ≤ (8)

unde: φ – coeficientul de aderenţă a roţilor cu suprafaţa de contact, φ = 0,7;Gad – greutatea de aderenţă a automobilului, N.Pentru automobilele cu tracţiunea pe spate cu formula roţilor 4x2 greutatea de

aderenţă se determină cu relaţia:Gad = m2 G2, N (9)

unde: m2 = 1,2 – coeficientul de redistribuire a sarcinii pe puntea din spate motoare;G2 – sarcina pe puntea din spate, N, ce se ia din lucrarea de laborator nr.1.

Pentru automobilele cu tracţiunea pe spate cu formula roţilor 6x4 greutatea de aderenţă se determină cu relaţia:

Gad = m2 (G2 + G3), N (10)unde: m2 = 1,2 – coeficientul de redistribuire a sarcinii pe punţile din spate motoare;

G2 – sarcina pe puntea din mijloc, N, ce se ia din lucrarea de laborator nr.1.G3 – sarcina pe puntea din spate, N, ce se ia din lucrarea de laborator nr.1.

Pentru automobilele tot – teren greutatea de aderenţă se determină cu relaţia:

Gad = Ga, N (11)Dacă condiţia (8) se respectă, atunci ut max calculat se foloseşte pentru calculele

posterioare, dacă nu, atunci se corectează valoarea lui ψmax pînă la îndeplinirea condiţiei (8).

Folosind relaţia (7) se determină raportul de transmitere a primei trepte a cutiei de viteze:

uc1 = (12)

2.2 Determinarea numărului de trepte a cutiei de viteze a automobilului şi distribuirea rapoartelor de transmitere pe trepte.

Numărul de trepte a cutiei de viteze se determină reieşind din faptul că raportul de transmitere al treptelor cutiei de viteze se distribuie după legea progresiei geometrice:

Coala


n = (13)

unde: q – raţia progresiei geometrice:

q = (14)

unde: ωM – viteza unghiulară a arborelui cotit a motorului la momentul motor maxim Me max, ce se ia din caracteristica exterioară de turaţii din lucrarea de laborator nr. 1.

Dacă ultima treaptă a cutiei de viteză este directă, atunci rapoartele de transmitere intermediare a cutiei de viteze pot fi determinate cu relaţia:

ucx = (15)

unde: x – numărul treptei intermediare;n – numărul total de trepte de mers înainte a cutiei de viteze.

Dacă ultima treaptă a cutiei de viteze este accelerată, iar penultima directă, atunci rapoartele de transmitere intermediare a cutiei de viteze se determină cu relaţia:

ucx = (16)

2.3 Corectarea rapoartelor de transmitere pe treptele de viteză luînd în considerare condiţiile de exploatare.

Rapoartele de transmitere a cutiei de viteze calculate după legea distribuirii geometrice asigură o intensitate maximă a accelerării, dar puterea realizată pentru fiecare treaptă este aceiaşi şi nu depăşeşte 75% de la puterea nominală a motorului. Astfel de cutie de viteze duce la un consum de combustibil sporit. Pentru a micşora consumul de combustibil, la treptele mai des utilizate, este necesar de a efectua corectarea rapoartelor de transmitere ale treptelor intermediare ale cutiei de viteze.

Pentru corectarea rapoartelor de transmitere poate fi folosită metoda grafo-analitică. La baza acestei metode stă dependenţa grafică a folosirii puterii motorului (în %) de rezistenţa sumară specifică la mişcarea automobilului pe diferite trepte ale cutiei de viteze. Această dependenţă reiese din relaţia:

Pe = K ( ) (17)

unde: K – coeficient constant, ce se determină cu relaţia:

K = (18)

γc – rezistenţa sumară specifică la mişcarea automobilului pe drum cu coeficientul de rezistenţă al drumului ψ indicat.

Coala


Pe grafic se trasează iniţial liniile Pe = f(γc) pentru prima uc1 şi ultima treaptă ucn, a cutiei de viteze, calculînd în prealabil valorile rezistenţelor sumare specifice pentru aceste trepte la folosirea a 100% din puterea motorului:

γc1 = (19)

γcn = (20)

unde: MP – momentul motor corespunzător puterii maxime a motorului, Nm, ce se ia din lucrarea de laborator nr. 1.

Pentru ridicarea economiei de combustibil a motorului la treptele utilizate un timp mai îndelungat şi micşorarea consumului de combustibil la treptele utilizate un timp mai scurt, este necesar de indicat % de utilizare a puterii la aceste trepte:treapta I – 30 – 50%; treapta II – 80%; treapta III – 90%; treapta IV (directă) – 75%; treapta V – 95%.

Valorile numerice ale γcn, la folosirea a 100% din putere se determină prin metoda grafică.

Pe o coală de hîrtie formatul A4 (fig. 1) se trasează diagrama folosirii puterii motorului pe fiecare treaptă şi prin metoda grafică se determină valorile numerice ale γcn.

După determinarea rezistenţelor sumare specifice γcn pentru fiecare treaptă a cutiei de viteze cu % stabilit de folosire a puterii motorului, se calculă rapoartele de transmitere corectate a treptelor intermediare cu relaţiile:

uc2 = uc1 (21)

uc3 = uc1 (22)

uc4 = uc1 (23)

uc5 = uc1 (24)Rapoartele de transmitere obţinute prin corectare se analizează şi se compară cu

acele obţinute după relaţiile (14) şi (15), după care se fac concluziile respective. Dacă în rezultatul corectării rapoartelor de transmitere de la uc2 la uc4 unul din rapoartele de transmitere este mai mic de 1,0, este necesar la această treaptă de micşorat % utilizării puterii motorului sau nu de efectuat corectarea rapoartelor de transmitere, limitîndu-ne la valorile căpătate din relaţiile (14) şi (15). Rezultatele calculelor sunt prezentate in Anexa 1.

Coala


Concluzie: La efectuarea calculelor se observă caracteristicile turației autocamionului, astfel sunt corectate rapoartele de transmitere pe trepte de viteze la care se iau în calcul și condițile de exploatare a camionului. Corectarea rapoartelor de transmisi se execută prin analiza datelor și pot fi supunse la un calcul repetat ce le conferă un grad mai înalt de corectitudine. Prin diagrama folosirii puterii motorului pe fiecare treaptă se observă cu cît are loc creșterea puteri autocamionului în dependență de treapta pe care am cuplato, astfel prin treapta care se selectează se poate de dedus puterea pe care o forțează autocamionul la deplasare cît și consum ce îl va avea la folosirea unei trepte pe un timp îndelungat sau pe un timp scurt.

Fig. 1 Diagrama folosirii puterii motorului pe fiecare treaptă

Coala


LITERATURA

1. А. С. Литвинов, Я. Е. Фаробин, Автомобиль. Теория эксплуатационных свойств, М.: Машиностроение, 1989 – 237 с.

2. В. А. Поросятковский, Д. Г. Куку, Р. В. Чобруцкая, Тягово-динамический расчёт автомобиля, Кишинёв. :КПИ, 1991 – 39 с.

3. Автомобильный справочник НИИАТ, 1994 г.4. Îndrumar metodic pentru efectuarea proiectului de an la disciplina „Automobile”.

Partea I. Calculul de tracţiune şi indicii tehnici de exploatare a automobilului proiectat, Chişinău.:U.T.M., 2007 – 56 p.

laborator2

Documents