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 N_emax, кВт … 50,7

Частота обертання вала двигуна при

максимальній потужності n_N , об/мин… 5600

Наявність огранічітеля частоты

обертання вала двигуна …………….. нет

Передаточні числа:

- коробки передач U_k1 …………. 3,75

U_k2 …………. 2,30

U_k3 …………. 1,49

U_k4 …………. 1

- роздавальної коробки Uрк .………… немає

- головної передачі U_­0 …………. 4,3

Шины …………………………………... 165/70R13

Статичний радіус колеса r_ст , м ……. 0,262

Габаритні разміри:

- Ширина В_г , м …………………... 1,611

• Высота Н_г , 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 M_emax , Н·м …… 94,1

Частота обертання вала двигуна при максимальному

обертаючому моменті n_M , об/мин ……3400

Максимальна швидкість V_max , км/ч …..…145

Час разгону до 100 км/год t_р , 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:

r_cт =

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%.