1.1. Тягово - динамический расчёт автомобиля.

Исходные данные:

Прототипом для рассчитываемого автомобиля выбираем модель ГАЗ-33027 - полноприводный автомобиль - фургон с цельнометаллической двухдверной кабиной и металлической бортовой платформой с откидными боковыми и задними бортами.

1. Максимальная скорость автомобиля: V_max = 110 км/ч.

2. Масса полезной нагрузки: m_T = 1250 кг.

3. Коэффициент использования массы по формуле:

.

4). Собственная масса автомобиля по формуле:

кг.

1. Полная масса автомобиля:

кг.

6). Сила тяжести автомобиля:

Н.

7). Коэффициент сопротивления качению при движении автомобиля с максимальной скоростью V_max : f = 0,018.

8). Фактор обтекаемости: K_B·F = 1,8 ( Hс )/м.

9). Механический КПД трансмиссии: .

10). Максимальный подъем, преодолеваемый автомобилем на прямой передаче: ;

.

11). Максимальный коэффициент суммарного сопротивления дороги, преодолеваемого автомобилем на прямой передаче:

.

12). Максимальный подъем, преодолеваемый автомобилем на первой передаче: ;

.

13). Максимальный коэффициент суммарного сопротивления дороги, преодолеваемого на первой передаче:

.

14). Распределение силы тяжести по осям:

; .

Нагрузка на переднюю ось:

Н.

Нагрузка на заднюю ось:

Н.

15). База автомобиля: мм = 2,9 м.

16). Координаты центра тяжести в продольной плоскости автомобиля:

м;

м.

17). Координаты центра тяжести по высоте (высота центра тяжести) :

.

18). Наибольшая нагрузка, приходящаяся на одно (заднее) колесо

.

По этой нагрузке из таблиц выбираем шины 185/75R16:

185 мм – ширина шины;

75% от 185 мм = 138,75 мм – размер шины от обода до края шины;

R16 – радиальные, размер обода колеса 16 дюймов = 406,4 мм;

d колеса = d обода + 2138,75 мм = 683,9 мм;

rк = 0,5dколеса = 0,5683,9 = 341,95 мм = 0,342 м;

Определение внешней скоростной характеристики двигателя по методу Зимелева

Из уравнения с учетом рассчитываем мощность двигателя, необходимую для движения автомобиля с максимальной скоростью

кВт.

Полученное значение мощности откладываем на графике при

км/ч (рис. 1.1).

Рис. 1.1. График определения скорости автомобиля на прямой передаче

Задавшись коэффициентом оборотности , установим связь между скоростью автомобиля на прямой передаче и частотой вращения коленчатого вала двигателя и под шкалой скорости нанесем шкалу оборотов (рис. 1).

Считая, что двигатель работает с ограничителем максимальных оборотов, задаемся отношением и определяем частоту n_N вращения коленчатого вала двигателя на режиме максимальной мощности:

об/мин.

Затем, подставляя в формулу вместо текущих значений n_e и N_e известные n_max и , вычисляем по формуле максимальную мощность двигателя:

кВт.

Далее по формуле рассчитываем всю внешнюю скоростную характеристику двигателя, задавшись различными величинами частоты вращения n_e коленчатого вала двигателя от n_min до n_max. Крутящие моменты двигателя определяем из выражения . В этой же таблице представлены величины мощности сопротивлений, подсчитанные по формуле при подстановке в нее коэффициента суммарного сопротивления дороги .

Таблица 1.1

Va, км/ч	20	30	40	50	60	70	80	90	100	110
ne,об/мин	800	1200	1600	2000	2400	2800	3200	3600	4000	4400
Ne, кВт	19,81	30,72	42,04	52,55	63,06	70,34	76,81	80,84	80,45	76,94
Me, Н·м	237	245	251	251	251	240	229	212	192	167
,кВт	9,7	15,1	21,4	28,7	37,2	47,3	59,2	73,1	89,4	108,2

Из графика рис. 1.1 и табл. 1.1 видно, что характеристика двигателя выбрана удачно, так как кривые мощностей N_e и пересекаются, и автомобиль, двигаясь на прямой передаче, сможет преодолеть заданный подъем ₀ при скорости V_a = 96 км/ч.