坦克动力性计算与分析
坦克动力性计算与分析
坦克动力性计算与分析坦克动力性计算与分析姓名:刘XX班级:0313XXXX学号:112013XXXX指导老师:胡XX学院:机械与车辆学院2016年5月2日星期一已知一、已知条件:1.发动机外特性表1 发动机的外特性数据排气装置的功率损失在合理的范围内自己选取。
2.传动简图:齿轮啮合次数4-6次。
(自己选取)。
3.各挡传动比:前传动比:i q=0.68;变速箱传动比:i b1=8.353 i b2=4.583 i b3=3.213 i b4=2.245 i b5=1.595 i b6=1;侧传动传动比:i c=5.387。
4.车重:战斗全重时质量M=50吨。
5.履带中心距:B=2.79m 主动轮半径:r z=0.318m。
6.主离合器的储备系数为β=2.0。
7.坦克高(地面至炮塔顶):2.19m 空气阻力系数:C D=0.5。
8.各挡9.二挡最大扭矩点的转速,并假设起步挡离合器分离时的质量增加系数为1.2。
不考虑其他挡位的加速第一阶段。
10.液力变矩器二、作业要求1、根据已知条件绘制发动机的外特性曲线。
2、根据已知条件做出该坦克纯机械挡动力特性曲线。
3、绘制该坦克的1/a-v曲线,并根据在良好路面上0~32km的加速时间对其加速性做出评价。
4、将该坦克传动方案改为液力传动方案并完成液力传动动力特性曲线。
5、将该坦克传动方案改为机电复合传动方案并完成机电复合传动动力特性曲线。
电机的参数自行选择,电机安装方案自行选择,电机功率200kW。
计算过程发动机外特性曲线根据已知选取的发动机外特性的工作点,可以做出发动机的外特新曲线。
如下图所示(matlab 作图,程序见附件1、2)其中图一为未拟合的图线,图二为经过圆滑拟合的曲线图一未拟合的发动机外特性曲线图二拟合过的发动机外特性曲线评价发动机1.由外特性曲线可以得到,,,适应性系数:,说明发动机的性能较高,有较大的转矩范围。
2.工作转速范围:工作转速范围不大,但满足工作需求()。
历久弥新——M1系列坦克的动力系统
专 题历久弥新—M1系列坦克的动力系统刘晓峰当今世界上的坦克,动力单元基本上采用的是大功率柴油机,仅有美国M1坦克与俄罗斯T-80坦克采用燃气轮机作为动力单元。
而俄罗斯T-80坦克发动机的可靠性、在综合工况中的表现,以及展现出来的战技指标等,导致美国M1坦克成为了世界上惟一可靠、耐用的采用燃气轮机的坦克。
M1坦克为什么不用柴油机?美国坦克选用燃气轮机,与当时对于坦克技术要求的发展有很密切的关系。
在M1坦克进行预研的时期,正值美国坦克动力系统发展到第三代的历史阶段。
与前两代控制在总体重量的5%左右,而在此之前,坦克发动机占用的车内体积一直呈逐渐增加的趋势,这直接导致车辆体积增加、总体重量随之增加。
为扭转这一趋势,美国从研制第三代坦克动力系统开始,对发动机的要求是必须减小尺寸,但在重量要求上可以适当放宽。
根据美国陆军对军工企业提出的战技要求,新研制的主战坦克单位功率必须达到18~22千瓦/吨,那么发动机的最大功率将达到1100千瓦,根据米制马力换算,约为1500马力。
这是20世纪60年代美国陆军提出的指标要求。
美国陆军对自己提出的战技款燃气轮机的设计方案,两款方案齐头并进,柴油机因技术成熟的特点成为保底方案,确保新型主战坦克能够在规定期限内完成设计定型;燃气轮机作为高指标方案。
该计划一旦研制成功,将改变世界主战坦克动力系统的格局。
1968年,美国军工企业对著名的AVCR1100型柴油机企图通过改进设计进一步提升性能,在每一个气缸之间距离不变的情况下,增加每一个气缸的缸径,行话称之为“缸心距不变、缸径加大”,结果导致每个气缸之间的距离缩短。
最终出来的样机在试验中表现出了瞬间响应不良等缺AGT-1500燃气轮机纵剖面扩压器壳体可调的动力涡轮导叶间壁式回热器动力输出行星减速箱两级动力涡轮低压涡轮高压压气机组可调的进口导向叶片放气活门单筒带蜗卷形燃烧室低压压气机组附件传动箱高压涡轮空气进口结构的设计,就是采用压气机、压气机涡轮、动力涡轮、燃烧室、回热室、减速齿轮箱、燃油系统、附件传动箱、起动电机等可靠性和性能都处于当时的世界领先或先进水平的单个部件,所以在进行整体设计阶段,设计师只要通过最基本的总体设计,就可以达到比较理想的状态。
汽车的动力性设计计算公式
汽车的动力性设计计算公式汽车的动力性设计是指通过合适的动力系统来提供足够的功率和扭矩,以满足汽车加速、行驶、超车等操作的要求。
其中最重要的参数是车辆的马力(Horsepower)和扭矩(Torque)。
下面将介绍一些与汽车动力性设计相关的计算公式。
1. 马力(Horsepower)计算公式:马力是衡量汽车动力的重要指标,它表示单位时间内所做功的大小。
马力与车速、时间、车辆重量等参数有关。
一般而言,马力越大,汽车的加速性能越好。
计算公式如下所示:Horsepower = (Torque x RPM) / 5252其中,Torque表示扭矩,RPM表示发动机转速(每分钟转数)。
2. 扭矩(Torque)计算公式:汽车的扭矩是指发动机输出的力矩。
对于一个给定的发动机,扭矩与输出功率呈正比例关系。
计算公式如下所示:Torque = (Horsepower x 5252) / RPM其中,Horsepower表示马力,RPM表示发动机转速。
3. 加速度(Acceleration)计算公式:加速度是衡量汽车动力性能的重要指标之一,它表示单位时间内速度增加或减少的量。
加速度与发动机输出的功率、车辆质量、轮胎抓地力等因素有关。
计算公式如下所示:Acceleration = Horsepower / (Vehicle weight x Rolling resistance)其中,Horsepower表示马力,Vehicle weight表示车辆重量,Rolling resistance表示轮胎的滚动阻力。
4. 风阻(Aerodynamic Drag)计算公式:风阻是汽车行驶时空气阻力对车辆运动的阻碍作用,是影响汽车速度上限和燃油经济性的重要因素之一、计算公式如下所示:Aerodynamic Drag = 0.5 x Air density x Drag coefficient x Frontal area x Vehicle speed^2其中,Air density表示空气密度,Drag coefficient表示阻力系数,Frontal area表示车辆正面投影面积,Vehicle speed表示车速。
装甲车动力传动系统分析与优化
装甲车动力传动系统分析与优化装甲车作为现代军事装备中的重要组成部分,其性能的优劣直接关系到作战任务的完成效果和士兵的生命安全。
而动力传动系统作为装甲车的核心部分之一,对装甲车的机动性、可靠性和燃油经济性等方面都有着至关重要的影响。
因此,对装甲车动力传动系统进行深入的分析与优化具有重要的现实意义。
一、装甲车动力传动系统的组成及工作原理装甲车的动力传动系统通常由发动机、变速器、传动轴、差速器和驱动轮等部分组成。
发动机是动力的来源,通过燃烧燃料产生机械能;变速器用于改变发动机输出的转速和扭矩,以适应不同的行驶条件;传动轴将变速器输出的动力传递给差速器,差速器再将动力分配给左右驱动轮,使车辆能够顺利行驶。
在工作过程中,发动机产生的动力首先经过离合器传递给变速器。
变速器根据驾驶员的操作和车辆的行驶状态,选择合适的挡位,将发动机的转速和扭矩进行调整。
调整后的动力通过传动轴传递到差速器,差速器在保证左右驱动轮能够以不同转速旋转的同时,将动力均匀地分配给两个驱动轮,从而实现车辆的平稳行驶和转向。
二、装甲车动力传动系统的性能要求为了满足装甲车在复杂战场环境下的作战需求,其动力传动系统需要具备一系列高性能指标。
首先是强大的动力输出。
装甲车通常需要在各种地形上行驶,包括陡坡、泥泞、沙地等,因此需要发动机能够提供足够大的功率和扭矩,以保证车辆具有良好的爬坡能力和通过性。
其次是高可靠性。
在战场上,装甲车的动力传动系统一旦出现故障,可能会导致车辆失去行动能力,危及士兵的生命安全。
因此,动力传动系统的各个部件需要具备高可靠性和长寿命,能够在恶劣的工作条件下稳定运行。
再者是良好的机动性。
装甲车需要能够快速加速、减速和转向,以应对战场上的突发情况。
这就要求动力传动系统具有快速响应能力和灵活的变速性能。
此外,燃油经济性也是一个重要的考虑因素。
在长时间的作战行动中,燃油的消耗是一个不容忽视的问题,良好的燃油经济性可以减少后勤保障的压力,延长车辆的作战半径。
坦克动力发展全解析
坦克动力发展全解析评价主战坦克的作战能力主要体现在火力、机动性、防护力和指控能力四个方面。
坦克发动机作为机动性的动力源,其在坦克构成中地位举足轻重,因此人们经常把坦克发动机比作坦克的“心脏”。
坦克从诞生至今的百年时间中,坦克发动机的发展与作战要求的不断提高密切相关,它经历了选用发动机、专门研制发动机和柴油机化等阶段。
追溯起源1939年以涡轮喷气发动机为动力的飞机在德国腾空而起。
1941年,喷气式飞机首次在英国进行了飞行试验。
此后,短短的10多年时间里,作战飞机全部使用了燃气轮机。
航空动力发展如此大的变革,其根本原因是,燃气轮机较往复活塞式发动机具有更高的单位体积功率和单位重量功率,较高的可靠性和耐久性。
由于燃气轮机在飞机上展现的杰出性能,苏、英、美等国于20世纪50年代开展了多种用于地面车辆燃气轮机的研究、制造和试验。
1976年,以GTD-1000燃气轮机为动力的T-80坦克正式列装于苏军。
1979年命名为AGT1500的美国坦克燃气轮机正式投入生产,随即装备于美军M1系列坦克。
燃气轮机的诞生及运用于坦克,让现代坦克进入了“柴油机和燃汽轮机共存阶段”。
据2014年6月初媒体报道,中航工业南方1MW 级微型燃气轮机国产001号机试车获得圆满成功,以该级别燃气轮机为动力改装坦克试验也取得圆满成功,为后续场地试验和高原适应性试验开了一个好头。
这标志着南方公司已经完成MW级燃气轮机国产化,全面掌握了MW级燃气轮机的设计、制造、试车整个过程,为我国坦克动力家族增添了一名新成员。
与坦克柴油机相比,燃气轮机的技战术优势主要是:优异的扭矩特性和起动性能;多燃料的适应性、较高的单位体积功率、单位重量功率和较高的可用性,但其也存在燃油消耗更大等缺陷。
关于坦克发动机采用燃气轮机还是柴油机的争论有50余年,但至今也没有统一的结论,主要原因是两者目前都还没有完全取代对方的绝对优势。
这种争论对坦克发动机的发展是有利的,也是出台正确的决策所必须,但争论应该有充分论据、客观文献和使用实践的有力支撑。
坦克学2-坦克效率损失计算
车辆的功率损失及其效率汇报论文03121202班第二组 组长:秦超恒 组员:覃子俊 田曾铭王一清 王叙麟 王烁 王旭冉 宋昱 吴曦车辆的功率损失及其效率坦克学大作业汇报论文组长:秦超恒 组员:覃子俊 田曾铭 王一清 王叙麟 王烁 王旭冉 宋昱 吴曦2015-4-23目录第一部分动力装置功率损失及其效率(4)一、冷却风扇(4)二、空气滤清器(5)三、排气系统功率损失(8)第二部分传动装置功率损失及其效率(10)一、齿轮啮合摩擦损失(10)二、轴承的摩擦损失(12)三、润滑损失(12)四、离合器带排损失(13)五、同步器的摩擦损失(14)六、密封件的摩擦损失(15)第三部分行动装置功率损失及其效率(16)一、履带销和履带孔之间的摩擦功率损失(16)二、负重轮滚动损失(17)三、主动轮和履带的啮合功率损失(21)四、负重轮、诱导轮轴承的摩擦损失(21)附页组内人员及其分工(22)第一部分动力装置功率损失及其效率一、冷却风扇1.冷却风扇的型式选用冷却风扇是运载车辆冷却系统的主要部件。
发动机和传动装置所散发的热量,除极少量通过传导、辐射方式传播外,绝大部分热量依靠冷却风扇产生的强制对流来散发。
其性能的好坏直接关系到发动机能否正常运转,因此改进风扇设计是提高发动机动力部分装置的有效途径。
装甲车辆用冷却风扇结构形式可分为:轴流式、离心式和混流式三种,在各种不同类型的车辆上均得到广泛的应用。
现我国主战坦克采用的是离心式风扇结构。
2.离心式风扇空气运动分析离心式风扇由一个带叶片的转子和蜗形壳体组成。
当空气从轴向进入叶轮后,沿叶片的气流通道径向的离开叶轮,蜗壳的蜗形排风道,在离心力的作用下,气流的静压力升高,且在蜗形的排风道内,气流的动能进一步转化为静压力。
离心式风扇按叶片出口角的大小,划分为后弯式、径向式和前弯式叶片。
下图为叶型示意图。
当<90°为后弯式叶片,它在理论上所能产生的压头,尽管比径向和前弯式叶片低,但其中大部分为有用的静压头,且出口速度低,因此它特别适用于排风道布局比较困难的部位。
长城汽车坦克500hi4 t的动力工作原理
【长城汽车坦克500hi4 t的动力工作原理】1. 引言长城汽车坦克500hi4 t是一款备受瞩目的新型越野车,装备有强大的动力系统,让人们对其动力工作原理产生了浓厚的兴趣。
在本文中,我们将深入探讨长城汽车坦克500hi4 t的动力工作原理,全面了解这款越野车的核心动力系统。
2. 动力来源长城汽车坦克500hi4 t的动力来源于一台高性能发动机,其采用了先进的涡轮增压技术,为车辆提供了强劲而稳定的动力输出。
该发动机的燃油经济性也得到了极大的提升,使得坦克500hi4 t在越野和城市道路上都能表现出色。
3. 传动系统在长城汽车坦克500hi4 t中,传动系统扮演着至关重要的角色。
其采用了先进的四驱技术,确保车辆在复杂路况下依然能够保持稳定的动力输出和优异的通过性能。
传动系统的设计使得坦克500hi4 t具备了出色的越野能力,为驾驶者带来了极致的驾驶乐趣。
4. 动力控制为了更好地发挥长城汽车坦克500hi4 t的动力潜能,其动力控制系统也得到了精心设计和优化。
通过智能化的动力分配和调节,坦克500hi4 t能够在各种路况下保持良好的稳定性和操控性,给驾驶者带来了安全而畅快的驾驶体验。
5. 个人观点与总结长城汽车坦克500hi4 t的动力工作原理体现了科技和工程的巅峰水平,其先进的动力系统为车辆的性能提升和燃油经济性带来了显著的改善。
通过深入了解坦克500hi4 t的动力工作原理,我们不仅可以更好地欣赏这款车辆的技术魅力,还能对汽车动力系统有更深入的理解和认识。
长城汽车坦克500hi4 t的动力工作原理的研究与探讨,不仅有助于我们更好地了解这款车辆的核心技术,还能为我们对汽车工程和科技的认识带来一次别样的启发与思考。
通过以上方式,在文章中多次提及了指定的主题文字“长城汽车坦克500hi4 t的动力工作原理”,并根据任务描述进行了深入、全面的探讨。
希望对您有所帮助。
长城汽车坦克500hi4 t的动力系统是车辆性能的核心所在。
坦克学大作业一动力因数曲线的绘制——毛明哲
坦克动力性计算一、 初始数据设定1、 动力装置功率损失风扇损失功率最大功率点 Ps=116kW 空气滤清器功率损失取2% 排气装置取2%2、 传动啮合一共啮合5次圆柱齿轮每次啮合效率为97%传动装置的效率ch η597%85.9%=二、 绘制发动机外特性曲线外特性曲线绘制程序及绘图结果如下 n=[1000:200:2200]; n=[n,2300];Pr=[474,589,697,792,867,918,935,935];Tr=[4531,4690,4754,4725,4601,4384,4059,3882]; plot(n,Pr,'g',n,Tr,'b');title('发动机外特性曲线') legend('功率','扭矩');xlabel('转速n r/min'),ylabel('功率/kW 扭矩/Nm');三、 动力特性曲线的绘制1、 不同转速下各挡理论车速计算100012001400160018002000220024000500100015002000250030003500400045005000发动机外特性曲线转速n r/min功率/k W 扭矩/N m由0.377e z n v r i=r 0.318z m=表三-12、计算动力因数程序n=[1000:200:2200];n=[n,2300]; %转速% Pr=[474,589,697,792,867,918,935,935]; %功率%Tr=[4531,4690,4754,4725,4601,4384,4059,3882]; %转矩%i=[26.9,13.9,9.9,7.1,5.1,3.7]; %各挡总传动比(已计算出总的)% for d=1:6 %各挡位循环%for j=1:8 %一共8个转速点% v(j)=0.377*n(j)*0.318/i(d); %计算各转速点下对应车速%nxd(j)=0.95-0.0017*v(j); %行动装置效率%ps(j)=(116+0.04*935)*(n(j)/2300)^3;%不同转速下动力装置功率损失% nf(j)=(Pr(j)-ps(j))/Pr(j); %动力装置效率%nzong(j)=nxd(j)*nf(j)*0.97^5;%总效率(传动部分为5次啮合)% Fk(j)=0.5*2.79*2.19*v(j)^2/21.15;%空气阻力%Fj(j)=Tr(j)*i(d)*nzong(j)/0.318;%不同转速下计算牵引力% D(j)=(Fj(j)-Fk(j))/(50*10^3*9.8);%动力因数求解%endplot(v,D); hold on; end;三、1/a-v 曲线绘制n=[1000:200:2200];n=[n,2300]; %转速% Pr=[474,589,697,792,867,918,935,935]; %功率% Tr=[4531,4690,4754,4725,4601,4384,4059,3882]; %转矩%i=[26.9,13.9,9.9,7.1,5.1,3.7]; %各挡总传动比(已计算出总的)% for d=1:6 %各挡位循环%for j=1:8 %一共8个转速点% v(j)=0.377*n(j)*0.318/i(d); %计算各转速点下对应车速%nxd(j)=0.95-0.0017*v(j); %行动装置效率%01020304050607080速度v/(km/h)动力因数D动力因数曲线0510152025123456速度/(km/h)1/a1/a-v 曲线ps(j)=(116+0.04*935)*(n(j)/2300)^3;%不同转速下动力装置功率损失% nf(j)=(Pr(j)-ps(j))/Pr(j); %动力装置效率%nzong(j)=nxd(j)*nf(j)*0.97^5;%总效率(传动部分为5次啮合)% Fk(j)=0.5*2.79*2.19*v(j)^2/21.15;%空气阻力阻力系数0.5D C =% Fj(j)=Tr(j)*i(d)*nzong(j)/0.318;%不同转速下计算牵引力% D(j)=(Fj(j)-Fk(j))/(50*10^3*9.8);%动力因数求解% a(j)=B(d)/(9.8*(D(j)-0.03));v1(j)=v(j)/3.6; endplot(v1,a); hold on; end;与三-2中程序相比更改的部分已用下划线标出。
装甲车动力系统的动态性能评估与优化研究
装甲车动力系统的动态性能评估与优化研究在现代军事领域,装甲车作为重要的作战装备,其性能的优劣直接影响到作战任务的完成效果和士兵的生命安全。
而装甲车的动力系统则是其核心组成部分之一,对其动态性能进行准确评估和优化具有至关重要的意义。
一、装甲车动力系统概述装甲车动力系统通常包括发动机、传动系统、冷却系统、燃油供给系统等多个部分。
发动机作为动力源,为装甲车提供动力;传动系统负责将发动机的动力传递到车轮,实现车辆的行驶;冷却系统则保证发动机在正常工作温度范围内运行;燃油供给系统为发动机提供所需的燃油。
不同类型的装甲车可能采用不同的动力系统配置。
例如,有些装甲车可能采用柴油发动机,因其具有较好的燃油经济性和扭矩输出;而另一些可能采用汽油发动机,以获得更高的功率输出。
二、动态性能评估指标1、加速性能这是衡量装甲车在短时间内提升速度的能力。
优秀的加速性能可以使装甲车在战场上迅速抢占有利位置或摆脱危险。
评估加速性能时,通常考虑从静止状态到特定速度的加速时间。
2、最高速度反映了装甲车在理想条件下能够达到的最大行驶速度。
它对于装甲车执行快速部署、追击等任务具有重要意义。
3、爬坡能力表示装甲车在不同坡度道路上行驶的能力。
强大的爬坡能力有助于装甲车在复杂地形中顺利通行。
4、动力响应指的是装甲车在驾驶员操作油门踏板时,动力系统的响应速度。
快速的动力响应能够让驾驶员更精准地控制车辆。
5、燃油经济性在保证装甲车性能的前提下,降低燃油消耗对于提高装甲车的续航能力和作战效能至关重要。
三、评估方法1、实地测试将装甲车置于实际的道路和地形条件下进行测试,获取真实的性能数据。
这种方法能够最直观地反映装甲车动力系统的动态性能,但成本较高,且受环境因素影响较大。
2、模拟仿真利用计算机软件建立装甲车动力系统的模型,通过输入不同的参数和工况条件,模拟其运行情况。
这种方法成本相对较低,可以进行大量的试验和优化,但模型的准确性需要不断验证和改进。
关于坦克主意代受力分析的题目
关于坦克主意代受力分析的题目
1.质量是20t的坦克,每条履带与地面的接触面积是2m2,求:(g取10N/kg)
(1)坦克所受的重力;
(2)坦克在平路上行驶时对地面的压强.
分析(1)知道坦克的质量,根据G=mg求出其重力;
(2)坦克对水平地面的压力等于本身的重力,受力面积为两条履带的总面积,根据公式p=FSFS求出坦克行驶时对地面的压强.解答解:(1)坦克所受的重力:
G=mg=20×103kg×10N/kg=2×105N;
(2)坦克在平路上行驶时对地面的压力:
F=G=2×105N,
受力面积:
S=2m2×2=4m2,
对地面的压强:
p=FSFS=2×105N4m22×105N4m2=5×104Pa.
答:(1)坦克所受的重力是2×105N;
(2)坦克在平路上行驶时对地面的压强是5×104Pa.
点评本题考查重力和压强的计算,关键是知道在水平地面上压力等于物体重,最容易出错的是受力面积的计算(两条履带的面积).。
坦克hi4t原理 -回复
坦克hi4t原理-回复【坦克Hi4T原理】坦克是一种重型装甲战斗车辆,具备高机动性和强大的火力。
而Hi4T则是一种高性能的坦克发动机,其原理涉及燃烧室、涡轮增压和冷却系统等关键技术。
在本文中,将一步一步回答关于坦克Hi4T原理的重要问题。
1. Hi4T引擎是什么?它有什么特点?Hi4T引擎是一种用于坦克的高性能发动机。
其名称中的“Hi”代表高性能,“4”表示四冲程发动机,而“T”代表坦克。
Hi4T引擎具有以下特点:- 高动力:Hi4T引擎能够输出高功率,为坦克提供强大的动力源。
- 高效率:通过优化设计和完善的燃烧室技术,Hi4T引擎能够实现更高的燃烧效率和热能利用率,从而提高坦克的整体性能。
- 高可靠性:Hi4T引擎采用可靠的材料和设计,以确保在恶劣环境条件下的可靠性和稳定性。
2. Hi4T引擎的燃烧室如何工作?Hi4T引擎的燃烧室是实现燃烧过程的关键部分。
在燃烧室内,燃料和空气混合后被点火引燃,产生高温高压气体,推动活塞运动。
具体步骤如下:- 进气:燃料和空气经过进气道进入燃烧室,进气阀门控制着空气和燃料的进入量。
- 压缩:活塞向上移动,使混合气体被压缩,提高压力和温度。
- 燃烧:火花塞点火引燃混合气体,产生爆发,推动活塞向下运动。
- 排气:废气经过排气道排出燃烧室,为下一轮循环做准备。
3. Hi4T引擎的涡轮增压系统是如何起作用的?Hi4T引擎采用了涡轮增压系统,通过提高进气压力和密度,以增加燃烧室内的可燃混合物的量。
具体步骤如下:- 高速旋转:涡轮增压器中的涡轮由排气气流推动,旋转起来。
- 压缩:旋转的涡轮驱动压气机,将进气压缩成高压气体。
- 进气增压:高压气体经过中冷器冷却后进入燃烧室,增加燃料燃烧时的压力和温度。
4. Hi4T引擎的冷却系统有哪些重要组成部分?Hi4T引擎的冷却系统起到降低发动机温度、保持其工作在合适温度范围内的重要作用。
其主要组成部分包括:- 散热器:散热器通过水或空气,将发动机产生的热量散发出去,保持温度在正常范围内。
1 汽车动力性计算
1汽车动力性计算(加速性能、最高车速、动力因数-加速时间和加速距离)
已知:发动机外特性、装载质量、整备质量、总质量、车轮半径、传动系效率、滚动阻力系数、空气阻力系数×迎风面积、主减速器速比飞轮转动惯量、两个前轮转动惯量、四个后轮转动惯量、变速器速比、轴距、质心至前轴距离、质心高度。
例如,已知数据如下表。
变速器速比
发动机外特性T q=a+a1(n/c)+a2(n/c)2+a2(n/c)3+a3(n/c)4
1)绘制汽车驱动力与行驶阻力平衡图;
2)求汽车的最高车速、最大爬坡度;
3)绘制加速度倒数曲线
4)用图解法或编程绘制汽车动力因数特性曲线
5)图解手工绘制II档起步,加速至70km/h的车速-时间曲线。
坦克技术指标参数响应
坦克技术指标参数响应【原创版】目录一、坦克技术指标概述二、坦克技术参数详解1.火力2.机动性3.防护力4.通信与指挥三、坦克技术参数响应的意义正文一、坦克技术指标概述坦克是一种具有强大火力、高度机动性和较强防护力的陆战武器装备。
自上世纪初诞生以来,坦克在现代陆地战争中发挥着举足轻重的作用。
评价一款坦克的性能优劣,通常需要参考一系列技术指标。
本文将对坦克技术指标进行概述,并详细解析各项参数。
二、坦克技术参数详解1.火力火力是坦克最基本的性能指标之一,主要由火炮、机枪和炮弹等组成。
火炮的口径、射程和射速都是衡量火力的重要参数。
此外,炮弹的种类和性能也直接影响着坦克的火力水平。
2.机动性机动性是指坦克在战场上的移动能力,包括公路行驶速度、越野速度、加速度、制动距离等。
坦克的机动性对于发挥其战术作用具有重要意义。
一般来说,机动性越强的坦克,越能在战场上迅速调整部署,实施有效打击。
3.防护力防护力是坦克在战场上生存能力的重要保证。
坦克的防护力主要包括装甲厚度、材料和结构等方面。
装甲厚度越大、材料越先进,坦克的防护力就越强。
此外,坦克的结构设计也对防护力产生影响。
4.通信与指挥现代战争中,坦克往往需要与其他兵种密切协同作战。
因此,通信与指挥能力对于坦克来说至关重要。
坦克的通信与指挥能力主要包括通信设备、指挥系统等方面。
通信设备性能优越、指挥系统功能齐全,有利于提高坦克在战场上的作战效能。
三、坦克技术参数响应的意义坦克技术参数的响应,对于研发、改进和优化坦克性能具有重要意义。
通过分析坦克技术参数,可以发现坦克在某些方面的不足,进而采取针对性措施进行改进。
此外,技术参数的响应还有助于为军队提供参考依据,在选择和采购坦克时做出更加明智的决策。
战车的动力学特性分析
战车的动力学特性分析战车作为军队中的重要装备之一,其动力学特性对于战车的性能和作战能力具有重要影响。
本文将从动力学的角度对战车的特性进行分析,探讨其在战场上的应用。
一、战车的动力学特性概述动力学是研究物体在运动中的力学性质和运动状态的学科。
对于战车而言,动力学特性主要包括加速度、速度、转弯半径等方面的特性。
加速度是指战车单位时间内速度的增减量,是衡量战车动力性能的重要指标。
速度则直接关系到战车的机动能力,决定了战车在作战中的灵活性和迅速性。
转弯半径则决定了战车转弯的灵活性和敏捷性。
二、战车的加速度特性分析战车的加速度特性对其机动能力和速度的提升有着重要意义。
一方面,加速度越大,战车的起步速度越快,对于快速反应和突击作战具有重要意义。
另一方面,加速度也关系到战车的能耗和动力系统的性能。
加速度越大,动力系统所需的功率也越大,这对于燃料的消耗和动力系统的可靠性提出了更高的要求。
战车的加速度特性与战车的功率重心位置、质量分布及动力系统有关。
战车的功率重心位置一般位于战车的中心线上,这样能够保证战车在启动时的稳定性和平衡性。
质量分布对于战车的加速度特性也有重要影响,合理布置重心位置和质量分布可以提高战车的加速度性能。
动力系统包括发动机、传动系统等,对于提升战车的加速度特性具有关键作用。
优化动力系统的设计和改进动力转换效率可以显著提升战车的加速度性能。
三、战车的速度特性分析速度是战车机动能力和防御能力的重要指标之一。
速度越快,战车的机动性越好,在战场上更具灵活性和生存能力。
战车速度的提升对于战车的作战能力有着显著的影响。
战车的速度受到多种因素的影响。
首先是战车的动力系统能力。
战车的动力系统能力与发动机的输出功率和传动系统的效率有关。
优秀的动力系统能够提供高功率输出,同时传动系统的设计和效率决定了战车速度的提升潜力。
其次是战车的阻力。
战车在高速运动时会受到空气阻力和地面摩擦力的影响,战车的外形设计和底盘结构可以减小阻力,提高战车的速度。
我国参赛坦克动力不足引人深思——“坦克两项-2014”赛后总结(下)
我国参赛坦克动力不足引人深思——“坦克两项-2014”赛后总结(下)作者:郭正祥来源:《坦克装甲车辆》 2014年第23期★郭正祥涡轮增压柴油机在国营特种“运输柴油机”设计局总设计师弗拉基米尔,布托夫领导下,2V家族(两气门)的新成员涡轮增压活塞多种燃料发动机在发动机制造发展过程中又迈上新台阶。
利用发动机排出废气的能量驱动涡轮,再由涡轮带动离心式压气机将压缩的空气供入气缸的方式简称涡轮增压。
早在20世纪60年代,年轻设计师布托夫开始了V-2柴油机的涡轮增压强化工作。
这项研究工作中的首批成果是生产出了V-28、V-29和V-42型柴油机。
在调整燃料供给量的同时,涡轮增压器能够保证曲轴的转速在1000~1 600转/分范围内变动时柴油机保持恒定的功率,可以使传动装置更加简化。
后来燃气涡轮增压又运用到V-58和V-92中型坦克柴油机上。
布托夫在这方面继续研究的成果是制造出了2V系列新一代发动机(涡轮增压活塞式,空气中冷,四冲程,多燃料,功率为220- 882千瓦)。
在设计2V系列的过程中诞生几十项创新设计解决方案。
20世纪60年代中期,在批量生产型V-55发动机和V-26试验型发动机的基础上,V-2柴油机家族中首先研制出V-36(A-12)多燃料机械增压坦克柴油机,其大修前的摩托小时提高到1000小时。
该型发动机是为安装在T-55A和T-62M中型坦克上设计的,可使用柴油、喷气飞机使用的航空燃料和A-72汽油工作。
像V-26-样,V-36的特点是在原有的结构布局上,可将增压器配置在曲轴箱顶部平台上,以保持与无增压(自然吸气式)V-55柴油机相同的长度,并能将新研制的发动机安装在乌拉尔机车车辆制造厂生产的中型坦克上(发动机横置)。
与V-55柴油机功率(426.3千瓦)相同的V-36增压柴油机获得了三个新的品质:拥有高的可靠性,在作战条件下可以添加不同类型的燃料,低应力和低热强度,从而提高了坦克动力装置的工作条件。
燃气轮机对装甲车辆牵引性计算与分析
0 引言 燃气轮机是以连续流动的气体作为工质带动叶轮高速旋转,将燃料的能量转变为有用功的内燃式动力机械,燃气轮机结构主要由压气机、燃烧室、涡轮三大部分组成,具体的结构形式分为单轴、双轴、三轴等,车用燃气轮机多采用双轴和三轴结构,图1为三轴燃气轮机结构方案图。
燃气轮机对装甲车辆牵引性计算与分析于洪雨(陆军装甲兵学院,北京 100072)摘 要:本文首先对燃气轮机在国内外坦克上的应用现状进行分析,而后以我国某型号坦克为研究平台,将其动力装置改装俄罗斯ГТД-1250燃气轮机,并对其进行结构匹配和动力性分析,结果表明燃气轮机应用在国产坦克上是可行的。
关键词:燃气轮机;坦克;动力性DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2019.20.0351 燃气轮机作为我国坦克动力装置的性能分析与计算1.1 燃气轮机外特性与改装坦克动力舱布置分析图1 三轴式燃气轮机结构简图 ГТД-1250燃气轮机外特性输出轴转速功率曲线见图2。
由图可见在燃气轮机输出轴转速为65%~100%时,功率近似相等(略有凸起)。
图3为燃气轮机外特性输出轴转速燃油消耗率曲线。
由图可见同样输出轴转速为65%~100%的区间内近似看做等油耗区。
以上两点是燃气轮机优于柴油机输出特性之处。
图4为燃气轮机+15°时的扭矩特性曲线。
1.2 牵引特性分析 传动箱通过行星变速机构实现变速,发动机动力通过弹性联轴器、前传动输入,一路功率流(直驶流)经液力变矩器,从涡轮轴传至行星变速机构,再经主轴传至两侧汇流排齿圈;另一路功率流(转向流)由前传动分别传至两侧汇流排太阳轮。
直驶时,零轴制动,主轴动力经汇流排框架输出至两侧侧减速器及主动轮。
液力变矩器闭锁时,传动箱为机械传动工况,此时的传动箱传动效率最高。
坦克Ⅰ传动比计算公式:c ji i i =× (1) 其中,i c 为传动箱传动比,i j 为侧减速器传动比。
i c =i q ×i b ×i h (2) 其中,i q 为前传动传动比,i b 为行星变速机构传动比,i h 为传动箱汇流行星排传动比。
装甲车动力源选择与评估
装甲车动力源选择与评估在现代军事领域中,装甲车作为一种重要的作战装备,其性能的优劣在很大程度上取决于动力源的选择。
一个合适的动力源不仅能够为装甲车提供强大的动力支持,确保其在各种复杂的战场环境中灵活机动,还能够影响装甲车的续航能力、可靠性、维护成本等多个方面。
因此,对装甲车动力源的选择与评估是一项至关重要的工作。
装甲车的动力源主要包括内燃机、燃气轮机和电动驱动系统等。
内燃机是目前应用最为广泛的动力源之一,它具有技术成熟、成本相对较低、燃料供应方便等优点。
常见的内燃机类型包括柴油发动机和汽油发动机。
柴油发动机由于其燃油经济性好、扭矩大等特点,在装甲车中得到了更为广泛的应用。
然而,内燃机也存在一些不足之处,例如功率密度相对较低、排放问题以及对环境温度的敏感性等。
燃气轮机作为一种新型的动力源,具有功率密度大、启动速度快、适应性强等优点。
它能够在较短的时间内输出强大的功率,使装甲车具备出色的加速性能和越野能力。
但是,燃气轮机的燃油消耗率较高,维护成本也相对昂贵,这在一定程度上限制了其在装甲车中的大规模应用。
电动驱动系统则是近年来随着新能源技术的发展而逐渐受到关注的一种动力源。
电动驱动系统具有零排放、低噪音、高效率等优点,能够为装甲车提供更加清洁和安静的动力。
此外,电动驱动系统还可以通过能量回收技术提高能源利用率。
不过,电动驱动系统目前还存在着电池能量密度低、充电时间长、续航里程有限等问题,需要进一步的技术突破和改进。
在选择装甲车动力源时,需要综合考虑多个因素。
首先是动力性能需求。
不同类型的装甲车在作战任务和使用环境上存在差异,对动力性能的要求也各不相同。
例如,主战坦克需要强大的动力来推动沉重的车身和装备,因此可能更倾向于选择功率较大的燃气轮机或高性能的内燃机;而轻型装甲车则可能更注重燃油经济性和机动性,柴油发动机或电动驱动系统可能是更合适的选择。
其次是续航能力。
装甲车在战场上需要长时间执行任务,因此续航能力是一个重要的考量因素。
中国坦克动力系统已超昔日老师乌克兰功率高出25%
中国坦克动力系统已超昔日老师乌克兰功率高出25%采用新一代发动机和综合传动系统的中国陆军99主战坦克对于中国坦克工业来说,这是历史性一刻最近海外媒体发表了一张图片,中国VT-4主战坦克和乌克兰堡垒M主战坦克以巴基斯坦同场竞技,这张图片对于中国坦克工业来说是一个历史性时刻,表明国产坦克在动力系统方面已经超越了昔日老师-乌克兰。
从所周知,中国坦克工业从引进苏联T-54坦克开始起步,这种坦克就是由乌克兰哈尔科夫莫洛佐夫机械设计局设计,从这个角度来讲,莫洛佐夫设计局可以说是中国坦克工业老师,除了莫洛佐夫设计局,乌克兰还是苏联坦克发动机研制基地,乌克兰马雷舍夫运输机械制造厂是苏联四大坦克发动机工厂之一,它研制了著名的5TD和6TD系列二冲程柴油发动机,用于T-64和T-80UD系列主战坦克,尤其是6TD 系列发动机代表了苏联坦克发动机最高水平巴基斯坦陆军装备的T-80UD主战坦克,它被认为是苏联综合性能最好的坦克80年代乌克兰坦克工业研制了T-80UD主战坦克,这种坦克被认为是苏联综合性能最好坦克,T-80UD采用6TD发动机,最大功率达到1000马力,传动系统为机械式行星变速箱,手动变速,这套系统与西方国家坦克传动系统相比还是有较大差距,例如德国豹2坦克采用MTU公司的MB873发动机,功率达到1500马力,综合传动系统,实现了无线变速,自动换档,水平明显优于T-80UD坦克动力系统。
当时中国也在研制新一代坦克发动机和综合传动系统,包括1000马力涡轮增压发动机、综合传动系统,但是国内工业基础研制这样高水平动力系统仍旧力不从心,经过实车测试,故障率较高,所以中国二代主战坦克仍旧采用了第1代坦克动力系统改进型,技术水平较低,由于坦克动力系统水平落后,上世纪80年代以后国产坦克在国际市场屡屡受挫,中国为巴基斯坦研制新一代主战坦克MBT-2000只得采用国外发动机及传动系统,有消息说MBT-2000此前计划采用德国MTU396柴油发动机和LSG3000综合传动系统,但是德国拒绝否决出售LSG3000综合传动系统,国内新一代坦克发动机及综合系统又迟迟未能设计定型,从而导致MBT-2000坦克不得不采用6TD-2发动机。
装甲车动力系统的动态性能分析
装甲车动力系统的动态性能分析在现代军事领域中,装甲车作为一种重要的作战装备,其性能的优劣直接影响到作战任务的完成效果和士兵的生命安全。
而装甲车的动力系统则是其核心组成部分之一,对于装甲车的机动性、加速性、越野能力等方面都有着至关重要的影响。
因此,对装甲车动力系统的动态性能进行深入分析,具有重要的理论意义和实际应用价值。
装甲车动力系统通常由发动机、传动系统、驱动桥和轮胎等部分组成。
发动机是动力系统的核心,为装甲车提供动力源;传动系统负责将发动机的动力传递到驱动桥,实现动力的分配和变速;驱动桥则将动力传递到轮胎,使装甲车能够行驶;轮胎则与地面接触,提供摩擦力和支撑力。
发动机作为装甲车动力系统的“心脏”,其性能直接决定了装甲车的动力输出能力。
目前,装甲车常用的发动机类型包括柴油发动机和燃气轮机。
柴油发动机具有燃油经济性好、扭矩大等优点,适用于需要长时间续航和大扭矩输出的任务;燃气轮机则具有功率密度高、加速性能好等优点,适用于对加速性能要求较高的任务。
在对发动机的动态性能进行分析时,需要考虑发动机的功率、扭矩、转速特性以及燃油消耗率等参数。
功率和扭矩决定了发动机的输出能力,转速特性则反映了发动机在不同转速下的性能表现,燃油消耗率则关系到装甲车的续航能力和使用成本。
传动系统在装甲车动力系统中起着至关重要的作用,它不仅要实现发动机动力的传递和分配,还要满足装甲车在不同行驶工况下的变速需求。
常见的传动系统类型包括机械传动、液力机械传动和电传动等。
机械传动结构简单、传动效率高,但变速操作复杂;液力机械传动具有自动变速功能,操作方便,但传动效率相对较低;电传动则具有响应速度快、传动效率高等优点,但技术复杂度较高。
在分析传动系统的动态性能时,需要考虑传动比、换挡策略、传动效率以及动态响应特性等因素。
传动比的选择直接影响到装甲车的速度和扭矩输出;换挡策略则决定了传动系统在不同工况下的换挡时机和顺序,影响到行驶的平稳性和动力性;传动效率关系到能量的损失和利用效率;动态响应特性则反映了传动系统对驾驶员操作和外界负载变化的响应速度和准确性。
双主机坦克动力系统研究
双主机坦克动力系统研究张更云,白创军,万康,王普凯(装甲兵工程学院机械工程系,北京 100072)基金项目:军队科研计划项目作者简介:张更云(1966—),男,博士,教授,主要从事动力机械及工程研究。
引用格式:张更云,白创军,万康,等.双主机坦克动力系统研究[J].兵器装备工程学报,2017(4):18-21.Citation:format:ZHANG Geng-yun, BAI Chuang-jun, WAN Kang, et al.Research for Double Engine Power System of Tank[J].Journal of Ordnance Equipment Engineering,2017(4):18-21.摘要:提出了双主机坦克动力系统概念、并机方案与控制策略;对双主机坦克动力系统的辅助系统主要部件的布局与管路提出了改进措施;双主机坦克动力系统对大幅提高未来主战坦克机动性、经济性、起动性和可靠性具有优势。
关键词:坦克动力系统;双主机;可靠性目前各国主战坦克都采取单主发动机(以下简称主机)或单主机加辅助发动机动力系统的方案[1],主机为坦克机动提供动力,辅助发动机用于坦克停车状态、战斗部值班时为用电设备提供电力、并向蓄电池充电,此时主发动机不工作。
这种方式可以有效满足车辆停车状态时电台、电转炮塔等用电设备的电力需要,又可以节省主发动机的使用摩托小时,减少主发动机在低速、低负荷状态的工作时间。
两种方式都有相同的不足:① 主发动机都必须满足坦克各种工况下的动力需求,如最高时速时的最大功率工况,爬最大坡度时的最大扭矩工况,而使用中更多的时间是坦克中低速度下的发动机低速、低负荷工况。
而此时发动机有效比油耗、排放指标都远高于最佳油耗点工况。
② 主发动机发生故障时,坦克往往只能原地待援,这种状况发生在射击、通讯、驾驶训练中尚可用其他车辆救援,假如发生实战中,则车辆将处于危险的境地。
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坦克动力性计算与分析姓名:刘XX班级:0313XXXX学号:******XXXX指导老师:胡XX学院:机械与车辆学院2016年5月2日星期一已知一、已知条件:1.发动机外特性表1 发动机的外特性数据排气装置的功率损失在合理的范围内自己选取。
2.传动简图:齿轮啮合次数4-6次。
(自己选取)。
3.各挡传动比:前传动比:i q=0.68;变速箱传动比:i b1=8.353 i b2=4.583 i b3=3.213 i b4=2.245i b5=1.595 i b6=1;侧传动传动比:i c=5.387。
4.车重:战斗全重时质量M=50吨。
5.履带中心距:B=2.79m 主动轮半径:r z=0.318m。
6.主离合器的储备系数为β=2.0。
7.坦克高(地面至炮塔顶):2.19m 空气阻力系数:C D=0.5。
8.各挡9.二挡最大扭矩点的转速,并假设起步挡离合器分离时的质量增加系数为1.2。
不考虑其他挡位的加速第一阶段。
10.液力变矩器二、作业要求1、根据已知条件绘制发动机的外特性曲线。
2、根据已知条件做出该坦克纯机械挡动力特性曲线。
3、绘制该坦克的1/a-v曲线,并根据在良好路面上0~32km的加速时间对其加速性做出评价。
4、将该坦克传动方案改为液力传动方案并完成液力传动动力特性曲线。
5、将该坦克传动方案改为机电复合传动方案并完成机电复合传动动力特性曲线。
电机的参数自行选择,电机安装方案自行选择,电机功率200kW。
计算过程发动机外特性曲线根据已知选取的发动机外特性的工作点,可以做出发动机的外特新曲线。
如下图所示(matlab 作图,程序见附件1、2)其中图一为未拟合的图线,图二为经过圆滑拟合的曲线图一未拟合的发动机外特性曲线图二拟合过的发动机外特性曲线评价发动机1.由外特性曲线可以得到,T fmax=4754Nm, T fp=3882Nm,适应性系数:K=T fmaxT fp =47543882=1.22,说明发动机的性能较高,有较大的转矩范围。
2.工作转速范围:d g=n fpn fT=23001400=1.64工作转速范围不大,但满足工作需求(d g=1.5~2)。
3.稳定转速范围:d w=n fpn fmin=2300600=3.83同样满足工作需求(d w=3~6)。
坦克纯机械挡动力特性曲线1.车辆纯机械传动简图如图所示:(图三传动简图)2.各传动部分的传动比1)前传动比:iq=0.68;2)变速箱传动比:ib1=8.353 ib2=4.583 ib3=3.213 ib4=2.245 ib5=1.595 ib6=1;3)侧传动传动比:ic=5.387。
啮合次数:n=1+3+1+1=6,啮合次数取6.3.传动系统的功率损失及效率1)动力装置最大功率点时发动机风扇损失功率Ps=116 kW。
最大功率点时P f=935kW,认为发动机始终工作在最大功率点,此时风扇的效率为:ηf=1−116935=0.876;空气滤清器效率选为ηk=0.97;排气装置的功率损失ηp=0.98。
综上,动力装置的传动效率ηd=ηfηkηp=0.876×0.97×0.98=0.8332)传动装置的效率传动装置的传动效率与齿轮的摩擦损失、轴承摩擦以及湿式离合器的带排损失有关,但我们将其总结为受齿轮啮合次数的影响。
所以ηcℎ=ηyz n其中,ηyz=0.97,n=6,所以ηcℎ=0.976=0.8333)行动装置的效率行动装置的功率损失包括履带的履带销与筒的摩擦、负重轮轮胎由于迟滞特性差生的损失、冲击损失以及轴承损失。
我们认为传动装置的效率与车辆行驶速度相关,采用经验公式ηx= 0.95−0.0017·υ,坦克的行驶速度范围为0~70km/h,所以ηx=0.83~0.95,在此为简化计算,认为行动装置的效率为一定值ηx=0.90。
4.车速计算υa=0.377n·r z i q i g i c其中,r z=0.318m,n为发动机转速.所以车速与发动机转速。
(图4 车速与发动机转速的关系)5.计算牵引力F j=3600P fηv a式中,P f根据表中的取值可以得出;η=ηdηcℎηx=0.833×0.833×0.90=0.6245计算牵引力的另一个公式F j=T fiηr z计算结果相同。
(图5 不同档位下的计算牵引力)6.不同车速下的空气阻力空气阻力包括压力阻力和摩擦阻力,其中压力阻力占主要。
压力阻力包括:形状阻力(58%),干扰阻力(14%),内循环阻力(12%),和诱导阻力(7%)。
计算公式:R k=C D Av221.15其中C D为空气阻力系数,取0.50;A为坦克迎风面积,计算A=Bh=2.79*2.19=6.11m2。
v为车速,单位km/h。
7.计算动力因数动力因数的计算公式为:D=F j−R k GgG为坦克车重,取50t;g为重力加速度,取9.8。
可以得到动力特性曲线如下图:(图6 车辆的动力特性曲线)8.动力特性评价各档下的动力因数:(表1)1)对于一档,0.6≤D1max1max2)最高档,应该满足D6min>f0=0.045,f0=0.045为坦克行驶最优路面的滚动阻力系数;该车辆D6min=0.0553,所以道路适应能力较强。
3)二挡为获得较好的起步性,或者可以在较为恶略的路面二挡起步,应满足D2≥(0.25~0.3),由上表可知,该车满足,故在二挡可以得到较好的起步性。
4)在垂直方向上,各档曲线的的距离较小,使得坦克在部分地面阻力系数的路段上只能以低速挡通过,从而增大坦克的适应性以及提高平均车速。
水平方向上,各档曲线有重合,且重合量较大,便于换挡。
坦克的加速性计算与评价1.加速度公式取:a=gσ(D−f0)式中,g 为重力加速度,g=9.8m/s 2;σ为各挡离合器结合时质量增加系数,取值如下(表2):D 为动力因数,f 0为道路的阻力系数,因为是良好路面,所以取值f 0=0.045(干实土路)。
所以1a =σg(D −f 0) 得到如图所示图线:(图7 坦克的1/a -v 图线(6个档位))因为6挡的加速度较小,所以6挡1/a 曲线与其他档位曲线相距较远,故在下图中省略6挡。
(图8 坦克的1/a -v 图线(5个档位))2.0-32km/h加速时间的计算(图9 截取的在0-32km/h加速段内的曲线)根据作业要求9的叙述:二挡起步,起步挡加速第一阶段末的发动机转速为其最大扭矩点的转速,并假设起步挡离合器分离时的质量增加系数为1.2。
不考虑其他挡位的加速第一阶段。
可以得出:二挡直接起步,考虑二挡的加速第一阶段。
二挡起步加速第一阶段的加速度为:a=gσf(βD2max−f0),其中D2max=0.32,σf=1.2,β= 2.0.所以第一阶段为匀加速阶段,加速度大小为a=4.86m/s2.第一阶段末的车速为:υa=0.377n·r z i q i g i c其中n=1400r/min,ig=4.583所以v=10km/h所以t1=v3.6a=0.57s已知对曲线进行积分可得到加速时间计算公式:t=∫1 av2v1dv由上图可知加速阶段可以分为四个阶段,t1: 0<v<10; t2: 10<v<16.3; t3: 16.3<v<23.43; t4: 23.43<v<32.积分是也选用这四段对函数进行积分。
经计算加速时间为:t1=0.57s; t2=4.58s; t3=6.95s; t4=12.04s; 加速总时间为t=(t1+t2+t3+t4)/3.6=24.14/3.6=6.706s。
加速过程:(0~10km/h加速过程为匀加速)(图10 二挡起步加速过程)评价:对坦克加速性的要求是0-32km/h的加速时间不得大于10s,显然该坦克的加速性能很好。
液力传动及其动力特性(图11 液力机械式双流传动简图)根据作业要求,需要将坦克机械传动改为液力传动。
(图12 变矩器的原始特性)改动方案:使用液力变矩器替代原机械传动中的主离合器的位置,即可得到六档液力机械式传动装置:(图11)(图13 改进后的传动方案)液力变矩器为正透穿性,所以需要确定发动机与液力变矩器共同工作的输入特性图。
1.输入特性图循环圆的有效直径D=490mm,工作油重度γ=8750N/m3.1)选择典型工况点。
(表3)i Kλ×106(min2/r2·m)η0.0000 2.5944 2.8643 0.00000.2000 2.2166 2.7853 0.44330.5000 1.6219 2.5982 0.81090.6500 1.3253 2.4184 0.86140.7000 1.2269 2.3326 0.85880.8000 1.0285 2.0939 0.82280.9000 0.9757 1.3011 0.87810.9900 0.9849 0.2723 0.97502)作泵轮的负荷抛物线及发动机的外特性曲线对于坦克装甲车辆,为了缩小尺寸和减轻质量,希望以较小尺寸的液力变矩器来传递大功率柴油机的最大净功率。
因此,在发动机与液力变矩器之间加入前传动箱,采用增速传动,提高变矩器泵轮的转速。
泵轮转矩:T p=γλp n p2D5前传动iq=0.68;得到对应变速比i下的泵轮转速np以及对应的转矩Tp:(表4)(表3)由于在i=1时,λ值太小,所以未能找到与发动机外特性曲线的交点,故省略该点作图。
(图14 输入特性)2.输出特性图根据选定工况的点,计算输出轴上的参数:n T=in pT T=KT pP T=n T T T=iKn p T p将上述结果以n为横坐标,T、P为纵坐标,绘制输出特性图。
(图15 涡轮的输出特性曲线(未拟合))(图16 涡轮的输出特性曲线(拟合))3.动力性计算车速:v a=0.377rn Ti′牵引力:F t=T t i′ηTr式中:i′—液力变矩器之后传动装置的传动比;ηT为液力变矩器之后传动装置的传动效率ηT=ηxηcℎ=0.75。
得到坦克驱动力图:(图17 车辆计算牵引力与车速的关系)动力特性曲线:(图18 车辆动力特性曲线)动力性评价:特性曲线中,由于液力变矩器的加入,使得Dmax增大为原来的大约3.3倍。
但由于地面所能提供的最大附着系数仅为0.8,所以1、2挡较大的传动比造成较大的浪费。
所以,在使用该型液力变矩器时,齿轮传动箱的大小可以缩小为原来的1/3,且动力性更加优良。
在此,设计gearbox的传动比为ig1=3.7,ig2=3.2, ig3=2.6, ig4=2.1, ig5=1.6, ig6=0.8,再进行该坦克的动力特性曲线绘制:(图19 减小变速箱传动比之后的动力特性曲线)动力因数D 如下表所示:(表4)机电混合传动及其动力特性计算1.混合动力驱动形式的分类根据混合动力的驱动的连接方式,混合动力主要分为以下几类:(1)串联式混合动力(Series Hybrid)顾名思义,这种连接方式的混合动力车型,其驱动的动力源之间是一种串联关系,只能通过单条线路进行动力输出。