Завдання

Після отримання вихідних даних до розрахунку автомобіля потрібно обрати деякі параметри, що не задані.

Для виконання розрахунку необхідно визначитися з передбачуваною спорядженою масою ТЗ – G₀. При відсутності загального компонування і робочих креслень деталей для визначення передбачуваної спорядженої маси використовують дані аналогів.

При виборі аналога слід розглянути моделі ТЗ, що однотипні проектованому й близькі до нього за параметрами технічних характеристик, що задаються у вихідних даних, а саме: за пасажировмісністю (вантажопідйомністю), максимально можливою швидкістю руху, а також з урахуванням прохідності (за колісною формулою) і типом ДВЗ.

Для пошуку аналога слід використовувати спеціальну літературу [1-8], а також інші джерела із вказанням їх вихідних даних.

Результати пошуку необхідно представити у вигляді таблиці 1.1:

Таблиця 1.1 – Параметри транспортного засобу-аналога

Параметр	Розмірність	Значення
Марка ТЗ	-
Колісна формула	-
Габаритні розміри (L×B×H)	мм
База b	мм
Колія передніх та задніх коліс k1, k2	мм
Повна маса Gа	кг
Споряджена маса G0	кг
Вантажопідйомність (пасажировмісність) GВ / Пв	кг (чол)
Розподіл повної маси: на передню вісь G1 на задню вісь (візок) G2	кг кг
Тип двигуна	-
Максимальна потужність двигуна / при частоті	кВт / хв-1
Максимальний крутний момент двигуна / при частоті	Н·м / хв-1
Передаточні числа коробки передач UК1 UК2 …	-
Передаточне число головної передачі UГ	-
Максимальна швидкість Vmax	м/с (км/год)
Шини

Орієнтуючись на дані аналога, визначають вихідні дані, що відсутні у завданні.

Необхідно визначити повну масу транспортного засобу, що розраховується.

Повна маса автомобіля G_а, кг, визначається за формулами:

- для вантажного автомобіля:

; (1.1)

- для легкового автомобіля:

; (1.2)

- для автобуса міжміського типу:

; (1.3)

• повна маса автобуса міського типу:

, (1.4)

де G_Л – маса водія або пасажира, кг. При розрахунках приймаємо G_Л =75 кг;

n – число місць для сидіння пасажирів;

G_б – маса багажу.

Споряджену масу автомобіля рекомендується брати за даними аналога.

У число місць для сидіння в легкових автомобілях включається місце водія. Це число для легкового автомобіля задається у вихідних даних як пасажировмісність.

Для вантажних автомобілів n – число місць у кабіні для сидіння пасажирів і водія. Згідно з рекомендаціями, n = 2 при G_В <5 т, n = 3 при G_В >5 т.

Для автобусів п – число місць для сидіння пасажирів. Для автобусів міського типу задається загальна пасажировмісність п+k, де k – число місць для проїзду пасажирів стоячи в автобусах міського типу.

При розрахунках приймаємо, що маса багажу водія й пасажира вантажних автомобілів, а також пасажирів міських автобусів становить 5 кг на людину, пасажирів автобусів міжміських перевезень – 15 кг, а для легкових на одну людину, включаючи водія, доводиться по 10 кг.

Рисунок 1.1 – Основні розміри автомобіля

Розмірні параметри ТЗ встановлюються близькими до параметрів існуючих однотипних автомобілів (прототипів). Прийняті основні розмірні параметри необхідно вказати на схематичному рисунку, як показано на рис. 1.1.

Зовнішня форма ТЗ на схематичному рисунку повинна бути найбільш раціональною й прийнятною з аеродинамічної точки зору. Вплив раціональності й досконалості форми ТЗ на тяглово-швидкісні якості і паливно-економічну характеристику визначаються величинами коефіцієнта лобового опору С_х і площі лобового опору F.

Звичайно коефіцієнт лобового опору визначають шляхом продувки автомобіля або його моделі в аеродинамічних трубах. При виконанні проектувального тяглового розрахунку С_х приймають виходячи з даних про коефіцієнт лобового опору кузова аналогів з орієнтуванням на подальше вдосконалювання форм цих кузовів:

- легкові	0,3…0,6
- гоночні	0,25…0,3
- вантажні бортові	0,9…1,15
- вантажні с кузовом «фургон»	0,8…1,00
- автоцистерни	0,9…1,10
- автопоїзди	1,4…1,55
- міські шкільні автобуси	0,7…0,9
- приміські, міжміські, туристичні автобуси капотного компонування	0,75…0,9
- приміські, міжміські, туристичні автобуси вагонного компонування	0,60…0,75

У розрахунках тяглово-швидкісних властивостей автомобілів використовують не коефіцієнт обтічності С_х, а коефіцієнт опору повітряного середовища К_В, кг/м³, яким ураховуються інші опори, що не залежать безпосередньо від форми кузова:

. (1.5)

Площу лобового опору F, м², розраховують за формулою:

, (1.6)

де а – коефіцієнт заповнення площі: для легкових автомобілів а = 0,78…0,80; для вантажних а = 0,75…0,9; для автобусів а = 0,78…0,90;

B і H – габаритні ширина й висота автомобіля відповідно, м.

Прийняті розмірні параметри дозволяють визначити F.

Необхідно визначитися з колісною формулою і компонувальною схемою.

Вибір колісної формули визначається завданням. У ТЗ підвищеної прохідності колісна формула 4×4. Якщо ж прохідність позначена як звичайна, для легкових автомобілів найбільш прийнятною є колісна формула 4×2.

Для автобусів частіше застосовують колісну формулу 4×2, тому що сучасний рівень виробництва дозволяє навіть при довжині автобуса 12 м виконати його за двовісною схемою. Тому випуск тривісних автобусів зведений до мінімуму. Тривісні автобуси виконують за схемами: зчленована, напівпричіпна, із двома осями позаду, із двома керованими осями попереду. Чотиривісні автобуси виконують тільки за зчленованою причіпною схемою, з колісною формулою 8×2. Повнопривідні автобуси за схемами 4×4 і 6×6 випускаються для спеціальних цілей і в комерційній експлуатації зустрічаються дуже рідко.

Для вантажних автомобілів колісна формула обирається з орієнтуванням на колісну формулу аналога.

Компонувальну схему обирають після аналізу відповідного розділу курсу лекцій з дисципліни і зображують аналогично тому, як зображено на рисунку 1.2.

Рисунок 1.2 – Компонувальна схема автомобіля

Механічний коефіцієнт корисної дії трансмісії характеризує втрати потужності при її передачі механізмами трансмісії й дорівнює добутку коефіцієнтів корисної дії її механізмів. Дослідженнями встановлені деякі загальні закономірності зміни ККД трансмісій залежно від типу агрегату й режиму його роботи. Це дозволяє давати наближену оцінку ККД трансмісії проектованого автомобіля. При роботі двигуна за зовнішньою характеристикою ККД його механічної трансмісії приймають рівним:

- для легкових автомобілів _тр = 0,92;

- для вантажних двовісних автомобілів із одинарною головною передачею _тр = 0,9;

- для вантажних двовісних автомобілів із подвійною головною передачею _тр = 0,88;

- для вантажних тривісних автомобілів із двома ведучими осями _тр = 0,84;

- для автобусів двовісних _тр = 0,88…0,90;

- для автобусів тривісних _тр = 0,84;

- для повнопривідних легкових автомобілів _тр = 0,86;

- для повнопривідних вантажних автомобілів і автобусів _тр = 0,80.

Розподіл навантаження по осях від повної маси. Розподіл ваги залежить від прийнятої колісної формули й компонування. Осьові навантаження визначають величини нормальних реакцій дороги. Значення нормальних реакцій на задніх і передніх колесах впливають на показники тяглово-зчіпних і гальмівних властивостей, керованість, стійкість, плавність ходу. Причому, при рівному розподілі навантаження по осях створюються найбільш сприятливі умови досягнення цих якостей. У розрахунку маси, що приходяться на передню і задню вісі (візок), приймають пропорційно масам автомобіля-аналога. Відповідно, визначаємо і вказуємо значення G₁ та G₂.

Висоту центра мас приймають відповідно до бази:

- для легкових автомобілів h_д = 0,25b;

- для вантажних і автобусів h_д = 0,35b.

Радіус колеса. При виборі радіуса кочення колеса r_к виходимо з того, що його значення приблизно дорівнює вільному радіусу r_с і статичному r_ст. Значення цих радіусів приводяться в довідкових матеріалах по сортаментах шин. Тому при визначенні радіуса колеса необхідно визначити, які шини передбачається встановити на автомобіль. Попередньо шини вибирають за даними аналога. Відповідно до марки шини, за довідковими даними (Додаток Д) визначають радіус r_к.