Динамический и топливо-экономический расчеты автомобиля Выбор исходных параметров

За основу берутся параметры лучших существующих однотипных или близких по своим основным показателям автомобилей отечественного и зарубежного производства. При проектировании необходимо предусмотреть повышение производительности и сокращения времени перевозок, повышение безопасности и удобства для водителя, повышение надежности, уменьшение массы автомобиля, снижение расхода топлива, выполнение требований перспективного типажа. Повышение производительности автомобиля может быть достигнуто за счет увеличения грузоподъемности и повышения скорости движения.

Если известны величины коэффициента снаряженной массы или показателя использования массы, то можно определить массу снаряженного автомобиля.

Для легкого автомобиля показатель использования массы определяется по формуле:

где - масса снаряженного автомобиля, кг;

- база автомобиля, мм.

Полная масса автомобиля определяется как:

где - масса снаряженного автомобиля, кг;

-масса нагрузки автомобиля, кг.

где - масса багажа одного пассажира, кг;

- масса одного пассажира, кг;

- число пассажиров с водителем;

-масса дополнительного снаряжения, кг.

Для подбора шин автомобиля необходимо знать осевую массу и массу, воспринимаемую одним колесом.

У преобладающего числа моделей грузовых автомобилей на заднюю ось приходиться 70..75% полный массы, у автомобилей-самосвалов с колесной формулой 6х4 около 80%. У автомобилей высокой проходимости с колесной формулой 4х4 этот показатель находиться в пределах 48...63%, а у автомобилей с колесной формулой 6х6 - в пределах 67...77%.

По осевой массе подсчитывается нагрузка на отдельное колесо по формулам:

где , - массы, приходящиеся соответственно на переднюю и заднюю оси;

, - количество колес у передней и задней осей.

Шины колес выбираются по максимальной массе, приходящейся на одно колесо.

Размеры колес необходимо выбирать, ориентируясь на колесо, воспринимающее наибольшую нагрузку.

Определив по нагрузке и справочным данным размеры шин, нужно подсчитать действительный радиус колеса, .

При обозначении параметров шин в дюймах радиус определяется по формуле:

где - внутренний диаметр шины, дюймов;

- ширина шины, дюймов;

- коэффициент радиальной деформации.

Для стандартных широкопрофильных шин коэффициент принимается равным ;

Для арочных шин принимают равным .

Подбор двигателя к проектируемому автомобилю

Имея величину отношений , выбирают нормальную частоту вращения коленчатого вала двигателя, т.е. соответствующую максимальной мощности , руководствуясь при этом пределами изменения номинальной частоты вращения у однотипных автомобилей. Затем определяют частоту вращения коленчатого вала , при максимальной скорости автомобиля, используя соотношение .

После этого проверяют коэффициент частоты вращения двигателя , который представляет собой отношение числа оборотов к скорости автомобиля, т.е. число оборотов двигателя при условной скорости .

Необходимо, чтобы коэффициент частоты вращения карбюраторного двигателя легкового автомобиля находился в пределах .

Величина подсчитывается по формуле:

В случае несовпадения полученной величины с рекомендуемой следует изменить величину , а при необходимости согласовать целесообразность отклонения от рекомендуемой.

Для расчета внешней скоростной характеристики двигателя выбирают числовые значения скоростей в пределах от до точек. Затем по формуле

определяют частоту вращения двигателя, соответствующую выбранным скоростям и принятому коэффициенту .

Данные заносят в таблицу 5.

Таблица 5.

Результаты расчета внешней характеристики двигателя

	15	30	45	60	75	90	120
	600	1200	1800	2400	3000	3600	4800
	4,27	9,15	14,25	19,18	23,54	26,94	29,31
	68,01	72,86	75,63	76,32	74,93	71,47	58,31
	1,32	2,89	4,94	7,73	11,51	16,51	31,17

Текущие значения мощности двигателя при различной частоте вращения коленчатого вала определяют по формуле Лейдермина:

Для определения текущих значений крутящего момента используется формула:

Мощность, необходимая для двигателя автомобиля на прямой передаче по дороге с заданным углом подъема при различных скоростях движения определяется по выражению:

где .

Результаты расчетов заносят в таблицу 5. По данным этой таблицы строят графики функций: ; ; .