
Уведення
Ефективність використання автотранспортних засобів (АТЗ) у різних умовах експлуатації визначається комплексом їх потенційних експлуатаційних властивостей – тяглово-швидкістних, гальмових, прохідності, паливній економічності, стійкості і керованості, комфортабельності і плавності ходу. На ці експлуатаційні властивості впливають основні параметри автомобіля і його вузлів, насамперед двигуна, трансмісії і колес, а також характеристики дороги й умов руху. Оцінка взаємозвязка й взаємозалежності спільного впливу конструктивних параметрів автомобіля та умов руху на експлуатаційні властивості автомобіля і составляють суть при виконанні завдання по курсовій роботі.
При виконанні завдання по курсовій роботі студенти знайомляться з теорією автомобіля, виконують розрахунково-аналітичну роботу з наступним графічним чи табличним оформленням.
У розрахунково-аналітичних роботах оцінюються тяглово-швидкістні властивості конкретних моделей автомобілів, при цьому студенти, використовуючи матеріали теоретичної частини курсу аналізують вплив різних факторів і параметрів автомобіля, дороги і режимів руху на показники відповідних експлуатаційних властивостей, засвоюють основи методики визначення ряду параметрів, що характеризують взаємодію автомобіля з дорогою.
Одна з головних задач навчального посібника – максимально активізувати самостійну роботу студентів, для чого передбачається цілком індівідуальне виконання студентами розрахунково-аналітичних робіт а також виділені контрольні питання по октемим розділам і завданням.
Розрахунково-графічний аналіз
тяглово-швидкістних якостей автомобіля
З метою закріплення теоретичних знань і придбання навичок аналізу тяглово-швидкістних властивостей автомобіля студенти виконують необхідні розрахунки на підставі конкретних технічних данних заданої моделі автомобіля. Виконані розрахунки зводяться у таблиці. Згідно розрахунків наводяться графики і по ним аналізуються тягово-швидкістні властивості автомобіля. Текстова частина супроводжується розрахунковими залежностями з розшифровкою параметрів, приводять значення загальних коєфіцієнтів, отриманих у формулах для постійних величин і весь матеріал оформлюють у пояснувальну записку.
Пояснувальна записка містить: вихідні данні для розрахунку; реальні значення основних параметрів автомобіля для порівняння їх з отриманими розрахунковими; зовнішню швидкісну характеристику двигуна; силовий баланс і динамічну характеристику автомобіля; показники разгону; потужній баланс і аналіз тяглово-швидкістних властивостей автомобіля; список використовуваної літератури.
Як приклад у данній роботі приводиться розрахунково-графічний аналіз тяглово-швидкісних властивостей автомобіля марки ВАЗ – 21011 на дорозі з коефіцієнтом сумарного дорожнього опору = 0,013 і додаються рекомендації з вибору значень параметрів, що не зазначені в довідковій літературі.
1. Вибір вихідних даних
У завданні зазначена модель автомобіля і значення коефіцієнта сумарного дорожнього опору ψ = 0,013.
З довідника або документації на автомобіль вибрають для заданої моделі автомобіля вихідні данні для розрахунку та реальні значення основних параметрів автомобіля для порівняння їх з отриманими розрахунками.
Вихідні данні для розрахунка:
Провести розрахунково-графічний аналіз автомобіля
який рухається по дорозі з коефіцієнтом дорожнього
опору ψ = 0,013
Вид автомобіля ……………………….. легковой
Повна маса m, кг ……………………. 1355
Марка і тип двигуна ……………….. ВАЗ–21011, бензиновый
Максимальна потужність Nemax, кВт … 50,7
Частота обертання вала двигуна при
максимальній потужності nN , об/мин… 5600
Наявність огранічітеля частоты
обертання вала двигуна …………….. нет
Передаточні числа:
- коробки передач Uk1 …………. 3,75
Uk2 …………. 2,30
Uk3 …………. 1,49
Uk4 …………. 1
- роздавальної коробки Uрк .………… немає
- головної передачі U0 …………. 4,3
Шины …………………………………... 165/70R13
Статичний радіус колеса rст , м ……. 0,262
Габаритні разміри:
- Ширина Вг , м …………………... 1,611
Высота Нг , м …………………… 1,44
КПД трансмиссии η …………………… 0,9
Коэфіцієнт опору повітря к, (Н·с2/м4).. 0,29
Реальні значення основних параметрів автомобиля
для порівняння їх з наведеними розрахунковими:
Максимальний обертаючий момент
двигуна Memax , Н·м …… 94,1
Частота обертання вала двигуна при максимальному
обертаючому моменті nM , об/мин ……3400
Максимальна швидкість Vmax , км/ч …..…145
Час разгону до 100 км/год tр , с ……………18
Якщо в технічній характеристиці автомобіля відсутні зведення по обмежнику частоти обертання вала двигуна, вважають, що обмежник установлюється на усі вантажні автомобілі й АТЗ на їхній базі і не встановлюється на легкові автомобілі й АТЗ на їхній базі.
При наявності роздавальної чи коробки дільника необхідно взяти менше значення Upв /вища передача/.
Якщо головна передача розглянутого автомобіля має кілька передатних чисел, то варто вибрати менше з них.
При відсутності значень максимальної швидкості і часу розвантажування для заданої моделі автомобіля можна вибрати ці значення по найближчому аналогу.
Статичний радіус коліс вибирають по розмірі йшли з відповідного державного стандарту /ДСТ 4754-80. Шини легкових автомобілів; ДСТ 5513-75. Шини вантажних автомобілів, причепів, напівпричепів і автобусів; ДСТ 13298-78. Шини з регульованим тиском і малюнком протектора підвищеної прохідності/. Зазначені державні стандарти приводяться в розділі "Автомобільні шини [1].
Якщо зведення по статичному радіусі відсутні, то його можна приблизно визначити по формулі:
rcт
=
де
d і в - відповідно діаметр обода колеса
/внутрішній діаметр шини/, і ширина
профілю шини, м /визначають по маркіруванню
шин/;
- коефіцієнт радіальної деформації
шини, для стандартних широкопрофильных
шин
=
0.1...0,16 /менші значення беруть для
вантажних, а великі - для легкових
автомобілів/, а для аркових шин і
пневмокатків
=
0,2...0,3.
Значення ККД трансмісії можна прийняти наступні:
- для легкових автомобілів і АТС на їхній базі - 0,9...0,92;
- для вантажних автомобілів і АТС на їхній базі з одинарною головною передачею - 0,85...0,9;
- для двохосьових вантажних автомобілів і АТС на їхній базі з подвійною головною передачею й автомобілів підвищеної прохідності /4x4/ - 0,83...0,85;
- для тривісних вантажних автомобілів і АТС на їхній базі з приводом на два мости /6x4/ - 0,80...0,63;
- для тривісних автомобілів підвищеної проходимости /6x6/ і АТЗ на їх базі - 0,78...0,80.
У випадку відсутності для даної моделі автомобіля точного значення коефіцієнта опору повітря варто скористатися наступними орієнтованими даними ДО, Нс2 /м4:
- гоночні автомобілі - 0,13...0,15
- легкові автомобілі:
із закритим кузовом - 0,20...0,35;
з відкритим кузовом - 0,40...0,50;
- вантажні малої вантажопідйомності на базі
легкових автомобілів із закритим кузовом - 0,30.. .0,40;
- автобуси з кузовом вагонного типу - 0,30...0,40;
- одиночні вантажні автомобілі з кузовом:
бортова платформа - 0,55...0,70;
цистерна - 0,40...0,50;
фургон - 0,35…0,45;
- автопоїзда двухзвенні:
міжміські - 0,56,..0,60;
з кузовом бортова платформа - 0,60...0,75.
Додавання до автопоїзда кожного наступного причепа приводить до підвищення коефіцієнта опору повітря на 20-25%.