1. 3. Определение параметров двигателя Сначала нужно найти мощность двигателя Nv, необходимую для движения автомобиля с заданной максимальной скоростью в заданных дорожных условиях.

N_v = 0,001(G_a_v+kFV²max) = 0,001(37300*0,06+2,5*28²) (5)

Площадь V_max – максимальная скорость движения на высшей передаче, м/с;

_v – соответствующее значение приведённого коэффициента дорожных сопротивлений;

F- площадь лобового сопротивления, м²;

k – коэффициент обтекаемости, кг/м³;

- коэффициент полезного действия трансмиссии.

Чтобы автомобиль мог преодолевать небольшие подъемы с максимальной скоростью и двигаться без ухудшения экономичности, величину _v берут равной (1,4 – 1,6) f, где f - коэффициент сопротивления качению по хорошей дороге (табл. 3).

Таблица 3

Тип пути		
Асфальтированное шоссе	0,015—0,020	0,6—0,8
Гравийно-щебеночная дорога	0,020—0,030	0,5—0,7
Булыжная мостовая	0,025—0,035	0,4—0,5
Сухая грунтовая дорога	0,030—0,050	0,5—0,7
Грунтовая дорога после дождя	0,050—0,150	0,3—0,4
Песок влажный	0,100—0,300	0,4—0,5
Снежная укатанная дорога	0,030—0,040	0,2—0,4

Для вычисления необходимо на основании выбранного прототипа трансмиссии определить число кинематических пар каждого вида, участвующих в передаче крутящего момента. Тогда

= = (6)

= (0,985—0,99) - КПД цилиндрической пары шестерён;

= (0,975—0,98) - КПД конической пары;

= (0,885—0,93) - КПД червячной пары;

= (0,99—0,995) - КПД карданной передачи;

n₁, n₂, n₃, n₄ - числа соответствющих кинематических пар.

У автомобильных ступенчатых трансмиссий величина механического КПД при нагрузках близких к расчетным находится в пределах 0,88 - 0,93.

Таблица 4

Автомобили	k кг/м3	F м2	kF кг/м
Легковые среднего и большого литража	0,195—0,344	1,6—2,8	0,294—0,880
Грузовые (в зависимости от типа и грузоподъемности)	0,587—0,685	3,0—5,0	1,760— 3,440
Автобусы (в зависимости от типа и числа пассажирских мест)	0,245—0,390	4,5—6,5	0,980—2,550

Для построения приближенной характеристики двигателя должны быть известны его максимальная мощность N_max и частота вращения n_N коленчатого вала при максимальной мощности.

= = 130,2

(7)

; (8)

где m - отношение частоты вращения коленчатого вала n_v при максимальной скорости к частоте вращения n_N при максимальной мощности. Для карбюраторных двигателей без ограничителя m = 1,10 – 1,25, для карбюраторных двигателей с ограничителей и для дизелей m = 0,8 – 0,9; а = b = c = 1 - для карбюраторных двигателей; a = 0,53; b = 1,56; c = 1,09 – для дизелей.

Задавшись m, можно определить N_max и частоту n_N, соответствующую максимальной мощности.

Для установления связи между частотой вращения коленчатого вала двигателя и скоростью движения автомобиля следует задаться коэффициентом оборотности _n , равным отношению частоты вращения коленчатого вала двигателя n, об/мин, к соответствующей скорости автомобиля V_a , м/с:

(9)

Для легковых автомобилей _n = 108 - 144, для карбюраторных грузовых _n = 90 - 150, для дизельных грузовых _n = 70 - 100.

Тогда частота вращения коленчатого вала при N_max

= ; =3357,5 (10)

Для построения скоростной характеристики по известным значениям N_max и рассчитываются величины N_e и M_e во всем диапазоне частот вращения (не менее 8 -10 точек, включая точку перегиба кривой M_e)

1. Ne=47,92

2. Ne=58,89

3. Ne=69,77

4. Ne=80,34

5. Ne=90,41

6. Ne=99,77

7. Ne=108,24

8. Ne=115,62

9. Ne=121,7

10. Ne=126,29

11. Ne=129,18

(11)

1. Me=381,36

2. Me=387,92

3. Me=391,95

4. Me=393,47

5. Me=392,46

6. Me=388,93

7. Me=382,87

8. Me=374,3

9. Me=363,2

10. Me=349,59

11. Me=333,44

(12)

где N_e - текущее значение мощности, кВт;

M_e - текущее значение крутящего момента, Нм;

n_e - текущее значение частоты вращения коленчатого вала, об/мин.

При наличии ограничителя или регулятора в зависимости от их чувствительности максимальная частота вращения превышает номинальную на 100 - 200 об/мин.