Министерство образования РФ

Иркутский государственный технический университет

АВТОМОБИЛИ

Методические указания по курсовому

проектированию для студентов специальности

150200 – Автомобили и автомобильное хозяйство.

Для студентов заочной и заочно-ускоренной форм обучения

Часть 1

Издательство

Иркутского государственного технического университета

Иркутск 2003

Автомобили. Методические указания по курсовому проектированию для студентов специальности 150200 – Автомобили и автомобильное хозяйство. Составитель А.В. Глазунов - Иркутск: Издательство Иркутский государственный технический университет- 2002 г. - 24 С, Часть 1.

Дана последовательность тягового расчета и теоретические предпосылки для этого.

Предназначены для студентов специальности 150200 – Автомобили и автомобильное хозяйство

Рецензент: кандидат технических наук, доцент кафедры «Автомобильный транспорт» В. В. Нефедов.

ВВЕДЕНИЕ

В первой части курсового проекта выполняется тяговый расчет автомобиля.

Задачей тягового расчета автомобиля является определение основных параметров двигателя, трансмиссии и компоновки автомобиля в целом, включенных в техническое задание по проектированию.

Тяговый расчет можно производить в виде проверочного расчета существующего автомобиля при исследовании его тяговых качеств, а также при проектировании нового автомобиля.

Тяговый расчет автомобиля следует проводить в следующей последовательности:

1. Определение полной массы автомобиля.

2. Подбор размера шин и расчет радиуса качения.

3. Подбор внешней скоростной характеристики двигателя.

4. Выбор передаточных чисел трансмиссии.

5. Построение тяговой характеристики автомобиля.

6. Определение основных показателей динамики автомобиля с механической трансмиссией.

7. Построение графика мощностного баланса.

В качестве исходных данных студент принимает следующие параметры:

1. Прототип автомобиля.

2. Максимальная скорость на прямой передаче на горизонтальном участке пути Vmax.

3. Максимальный коэффициент сопротивления дороги _max=0,35.

4. Номинальная грузоподъемность m_H.

5. Продольная координата центра масс при полной нагрузке a.

6. Вертикальная координата центра масс при полной нагрузке h_g.

7. База автомобиля L.

В графической части студент отражает эскизную компоновку проектируемого автомобиля. Пояснительная записка оформляется в соответствие с требованиями соответствующих ГОСТов. В заключительной части проводится сравнение полученных результатов с существующими параметрами.

1. Определение полной массы автомобиля

Полную массу m_a автомобиля определяют как сумму масс снаряженного автомобиля m_б и груза m_н по номинальной грузоподъемности и числу мест пассажиров, включая водителя.

Снаряженная масса может быть определена по формуле :

m_б = , (1)

где - коэффициент снаряженной массы, зависящий от номинальной грузоподъемности. Он колеблется в следующих пределах: легковые автомобили - 0,2-0,6; автобусы – 0,4-0,8; неполноприводные грузовые автомобили (4х2,6х4) – 0,8-1,2; полноприводные грузовые автомобили (4х4,6х6) – 0,6-0,8;

Полная масса легкового автомобиля определяется следующим образом из выражения:

m_а = m_б + 80 * z , (2)

где z – число мест в салоне, включая водителя.

Для городского автобуса:

m_а = m_б + 80 * (z+m+2) , (3)

где z – число мест для сидения;

m – число мест для проезда стоя.

Для междугороднего автобуса:

m_а = m_б + 80 * (z+1) , (4)

Для грузового автомобиля:

m_а = m_б (1+)+ 80 *z , (5)

2. Подбор размера шин и расчет радиуса качения

Для подбора шин и определения по их размерам радиусов качения колеса необходимо знать распределение нагрузки по мостам.

У легковых автомобилей распределение нагрузки от полной массы по мостам зависит в основном от компоновки. При классической компоновке на задний мост приходится 52…55% нагрузки от полной массы, для переднеприводных автомобилей 48%.

Радиус качения колеса r_к выбирается в зависимости от нагрузки на одно колесо. Наибольшая нагрузка на колесо определяется положением центра масс автомобиля, которое устанавливается по предварительному эскизу или прототипу автомобиля.

Следовательно, нагрузку на каждое колесо передней и задней оси автомобиля соответственно можно определить по формулам:

P₁ = G₁ / 2, (6)

P₂ = G₂ / 2. (7)

где G₁, G₂ - нагрузки от полной массы на переднюю и заднюю ось автомобиля соответственно.

Расстояние от передней оси до центра масс найдем по формуле:

a=G₂*L/G_{a ,} (8)

где G_a – модуль сил тяжести автомобиля (Н);

L – база автомобиля.

Расстояние от центра масс до задней оси

в = L-а. (9)

Выбираем шины исходя из нагрузки на каждое колесо по Таблице 1.

Таблица 1 – Шины автомобилей

Обозначение шины	Максимальная нагрузка, Н	Обозначение шины	Максимальная нагрузка, Н
1	2	3	4
155-13/6,45-13	3870	240-508 (8,15-20)	20300
165-13/6,45-13	4250	260-508P (9,00P-20)	20500
5,90-13	4250	280-508 (10,00-20)	20800
155/80 R13	4250	300-508 (11,00R-20)	26000
155/82 R13	4250	320-508 (12,00-20)	28000
175/70 R13	4500	370-508 (14,00-20)	42600
175-13/6,95-13	4750	430-610 (16,00-24)	61500
165/80 R13	4750	500-610 (18,00-25)	72500
6,40-13	5000	500-635 (18,00-25)	85000
185-14/7,35-14	5600	570-711 (21,00-78)	88500
1	2	3	4
175-16/6,95-16	5750	570-838 (21,00-33)	118000
205/70 R14	6300	760-838 (27,00-33)	155000
6,50-16	6500
8,40-15	7750
185/80 R15	8750
220-508P (7,50R-20)	14000
240-508 (8,25-20)	15000
240-381 (8,25-20)	19000

Например: 165-13/6,45-13 с максимальной нагрузкой 4250 Н, 165 и 6,45 - ширина профиля мм и дюймах соответственно, посадочный диаметр обода 13 дюймов. По этим размерам можно определить радиус колеса, находящегося в свободном состоянии

r_c = + b, (10)

где b – ширина профиля шины (мм);

d – диаметр обода шины (мм), (1 дюйм = 25,4 мм)

Радиус качения колеса r_к определяется с учетом деформации, зависящей от нагрузки

r_к = 0,5 * d + (1 - k) * b, (11)

где k – коэффициент радиальной деформации. Для стандартных и широкопрофильных шин k принимают 0,1…0,16.