Модернизация МАЗ - 509

Таблица 3- Техническая характеристика двигателя ЯМЗ-236

Показатели	Характеристики
Модель двигателя	ЯМЗ-236
Номинальная мощность (при 2100 мин-1), кВт	132,3
Обороты, мин-1	2100
Тип	4-тактный с воспламенением  от сжатия
Число цилиндров	6
Расположение цилиндров	V-образное с углом развала 900
Порядок работы цилиндров	1-4-2-5-3-6
Способ смесеобразования	непосредственный впрыск

2.2 Построение скоростной характеристики двигателя

 

Значения параметров скоростной характеристики вычисляются для шести точек с равным интервалом в диапазоне частот вращения 600< n <2100 мин^-1.                 Скоростная характеристика двигателя приближенно может быть построена по эмпирическим    формулам.

Исходные данные:

Частоты вращения коленчатого  вала: n_e1=600 мин^-1; n_e2=900 мин^-1; n_e3=1200 мин^-1; n_e4=1500 мин^-1; n_e5=1800 мин^-1; n_e6=2100 мин^-1;

Максимальная мощность двигателя  N_{e max}=132,3 кВт;

Постоянные коэффициенты: А=0,87; В=1,13; А₀=1,55; В₀=1,55; С₀=1;

Удельный  расход топлива при максимальной мощности двигателя

 g_ен =245 г/(кВт.ч).

Мощность двигателя определяется по формуле:

 где  N_emax - выбранная максимальная мощность двигателя, N_emax=132,3кВт;

n_е1 - частота вращения коленчатого вала, n_е1=600 мин^-1;

n_н - частота вращения, соответствующая максимальной мощности, n_н=2100 мин^-1;

А, В, - постоянные коэффициенты, значения которых приведены в таблице 4.

Таблица 4 - Значения постоянных коэффициентов формул характеристик двигателей

Тип двигателя	А	В	А0	В0	С0
Дизель с непосредственным впрыском	0,87	1,13	1,55	1,55	1

 

Значения остальных мощностей  при частоте вращения коленчатого  вала n_e2=900 мин^-1; n_e3=1200 мин^-1; n_e4=1500 мин^-1; n_e5=1800 мин^-1; n_e6=2100 мин^-1 занесены в таблицу 5.

 

Крутящий момент двигателя  определяется по следующей формуле:

Значения остальных крутящих моментов занесены в таблицу 5.

Удельный расход топлива  рассчитывается по формуле:

 где g_ен - удельный  расход топлива при максимальной мощности двигателя,

 g_ен =245 г/(кВт.ч), (берется из характеристики прототипа);

 А₀, В₀, С₀   - постоянные коэффициенты, значение которых   приведены  в таблице 4.

Значения остальных удельных расходов топлива занесены в таблицу 5.

Часовой расход топлива рассчитывается по формуле:

Значения остальных часовых расходов топлива занесены в таблицу 5.

Таблица 5 – Параметры скоростной характеристики двигателя.

Ni, об/мин	Nеi, кВт	Мei, Нм	gei, г/кВтч	Gei, кг/ч
600	42,004	668,56	291,25	12,23
900	66,45	705,11	262	17,41
1200	89,9	715,45	242,75	21,82
1500	110,276	702,09	233,75	25,78
1800	125,18	664,15	234,25	29,32
2100	132.3	601.65	245	32.41

 

Скоростная характеристика двигателя представлена на рисунке 5

Рисунок 5 - Скоростная характеристика двигателя

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3  Тяговый расчет машины

 

3.1 Выбор кинематической  схемы трансмиссии и описание  основных узлов машины

 

   Кинематическая схема  во многом определяет конструкцию  узлов и соответствие машины  конструкторским условиям эксплуатации. В современном автомобильном  строении для каждого типа машины уже отработаны определенные схемы трансмиссии. Поэтому принимаем за основу рассматриваемого автомобиля схему трансмиссии прототипа, т.е. МАЗ-509А

Так как автомобиль  является грузовым и работает в тяжелых условиях, то целесообразнее использовать двухдисковое, сухое сцепление, фрикционного типа с периферийными цилиндрическими пружинами, предназначенное для плавного отсоединения работающего двигателя от трансмиссии, безударного включения передач, плавного трогания с места, торможения и остановки автомобиля. Двухдисковое сцепление при сравнительно небольших размерах позволяет передавать значительный крутящий момент.

Для лучшей загрузки двигателя  по мощности целесообразнее использовать трехвальную, пятиступенчатую, с синхронизаторами и с неавтоматическим дистанционным управлением коробку передач. Высшая 5 передача в коробке передач – повышающая, а 4 передача – прямая. Повышающая передача используется при движении по хорошим дорогам, а также при движении автомобиля с неполной нагрузкой. При этом уменьшается расход топлива и увеличивается долговечность двигателя, так как на повышающей передаче обеспечивается работа двигателя с меньшей частотой вращения коленчатого вала двигателя.

 Для повышения проходимости машины передний и задний мосты принимаем ведущими, для чего используем раздаточную коробку. Причем передний ведущий мост имеет центральный редуктор и бортовые передачи, а

также две полуоси с  шарнирами, а задний ведущий мост имеет центральный

редуктор и колесные цилиндрические передачи. Раздаточная коробка – механическая, двухступенчатая, с межосевым цилиндрическим дифференциалом. Она позволяет увеличить диапазон передаточных чисел коробки передач и эффективнее использовать автомобиль в различных дорожных условиях.

На автомобиле повышенной проходимости с колесной формулой 4*4 используются три одновальных карданных  передачи, шарниры неравных угловых скоростей с игольчатыми подшипниками для соединения соответственно коробки передач с раздаточной коробкой, а также раздаточной коробки и с задним и передним ведущими мостами.

Рулевое управление целесообразнее применить левое, с передними  управляемыми колесами и с усилителем. Рулевой механизм – винтореечный и выполнен в виде винта, шариковой  гайки – рейки и сектора. Передаточное число рулевого механизма 23,6. Рулевой  привод – с задней неразрезной  трапецией. Усилитель гидравлический. Гидрораспределитель и гидроцилиндр объединены в одном блоке отдельно от рулевого механизма.

Тормозная система автомобиля должна быть представлена несколькими типами. Рабочая (ножная) тормозная система автомобиля предназначена для снижения скорости движения вплоть до полной его остановки. Рабочий тормоз – ножной, колодочный на все колеса с пневматическим раздельным приводом передней и задней тормозных осей. Стояночная тормозная система служит для удержания на месте неподвижного автомобиля. Стояночный тормоз – ручной, центральный, колодочный, расположен на фланце ведущей шестерни редуктора заднего моста, привод механический. Вспомогательная тормозная система служит для ограничении скорости движения автомобиля на длинных и затяжных спусках.

 

 

 

 

 

3.2 Определение передаточных  чисел трансмиссии

лесовозного автомобиля

 

Исходные данные:

Передаточное число к.п.п. на высшей передаче

Передаточное число раздаточной коробки на высшей передаче

Максимальная скорость движения автомобиля на высшей передаче

Радиус ведущего колеса автомобиля

Максимальная частота вращения коленчатого вала двигателя =2100 с^-1;

Коэффициент сцепления движителя с дорогой =0,6;

Коэффициент загрузки ведущих колес λ_к = 1;

Максимальный крутящий момент двигателя =715,45 Нм;

Расчетная схема трансмиссии  автомобиля-лесовоза представлена на рисунке 6.

 

Рисунок 7 – Расчетная  схема трансмиссии лесовоза

 

Общее передаточное число  трансмиссии автомобиля рассчитывается по формуле:

где передаточное число коробки перемены передач;

  передаточное число главной  передачи;

 передаточное число дополнительной  коробки передач (раздаточной  коробки);

Передаточное число    главной передачи автомобиля определятся исходя из обеспечения максимальной скорости движения автомобиля, и может быть рассчитано по следующей формуле:

где   - радиус ведущего колеса автомобиля, принимается по прототипу и равен ;

- максимальная частота вращения  коленчатого вала двигателя,  =2100 с^-1;

- передаточное число к.п.п.  на высшей передаче. У автомобилей с дизельным двигателем ;

- передаточное число дополнительной (раздаточной) коробки на высшей  передаче. Принимается по прототипу и равно ;

- максимальная скорость движения  автомобиля на высшей передаче, принимается по прототипу и равна ;

Передаточное число к.п.п. на первой передаче определяется исходя из условия преодоления автомобилем  максимального дорожного сопротивления при использовании максимального динамического фактора по сцеплению, выражаемого равенством:

 где  - коэффициент сцепления движителя с дорогой =0,6;

- коэффициент загрузки ведущих  колес. Для полноприводных автомобилей со всеми ведущими колесами при блокированном приводе λ_к = 1.

Исходя из условия получения  максимальной величины динамического  фактора передаточное число к.п.п. на первой передаче определяется по формуле:

 

где - максимальный крутящий момент двигателя, определяемый по внешней скоростной характеристике двигателя и равный =715,45 Нм.

Для обеспечения наибольшей интенсивности разгона структура  передач строится по геометрической прогрессии. Знаменатель прогрессии для автомобиля с дизельным двигателем равен:

 

где - передаточное число передачи к.п.п., предшествующей высшей. Для автомобиля с дизельным двигателем .

Передаточные числа промежуточных  передач будут равны:

 

Общее передаточное число  трансмиссии на первой передаче определяется по формуле:

Остальные передаточные числа  трансмиссии определяются по формуле:

                  

                

Результаты расчетов занесены в таблицу 6.

Таблица 6-Передаточные числа трансмиссии

Передача	Uр	Uк(Uк прототипа)	Uтр
I	1,18	5,91(5,26)	87,93
II	1,18	3,26(2,9)	48,58
III	1,18	1,81(1,52)	26,84
IV	1,18	1(1)	14,83
V	1,18	0,56(0,66)	8,1