МУ Опред. осн. пар-ов АТС Укр

Продовження таблиці 2

В результаті аналізу експлуатаційних і технічних характеристик найближчих аналогів необхідно встановити і обґрунтувати: компонувальну схему АТЗ, повну масу, число осей, в тому числі ведучих, розподіл повної маси по осях, базу, висоту центра мас над опорною поверхнею, габаритну висоту і колію передніх коліс і на їх основі - площу лобової поверхні АТЗ, тип і розмірність шин, а по ній - статичний радіус колеса з навантаженням, тип і оборотність двигуна, число передач і необхідність в установці додаткової коробки, зчеплення, карданну передачу, тип головної передачі, диференціал з півосями; коефіцієнт опору повітря і коефіцієнт корисної дії трансмісії. При цьому слід враховувати основні тенденції в розвитку конструкцій АТЗ: зниження витрати палива і зменшення спорядженої маси.

Всі вибрані параметри АТЗ повинні бути ретельно обґрунтовані в пояснювальній записці з урахуванням технікоекономічної ефективності АТЗ.

11

При виборі компонувальної схеми легкових автомобілів необхідно враховувати, що в останні роки в особливо малому й малому класах отримали розвиток передньопривідні автомобілі.

Повну масу АТЗ можна знайти за формулами: для вантажних автомобілів

ma = mо + mв +(mч + mб ) (nc +1);

автобуса міського типу

ma = mо +(mч + mб ) (nc + nr +1);

легкового автомобіля і автобуса міжміського типу ma = mо +(mч +mб ) (nc +1)

автопоїзди

maп = mа +mп;

де mо – споряджена маса автомобіля (маса автомобіля із заправкою

і спорядженням, але без водія і пасажирів), кг; mв – маса вантажу, кг;

mч – маса водія або пасажира, кг (прийняти рівною 85 кг);

nc и nr – число місць для сидіння пасажирів та для проїзду

стоячи відповідно; mб – маса багажу, кг;

maп и mп - відповідно повні маси автопоїзда і причепа (напівпричепа).

Число місць для проїзду пасажирів в автобусах міського типу стоячи визначають виходячи з площі, в межах якої можливо їх розміщення. У нормальних умовах передбачається розміщувати на одному квадратному метрі вільної від сидінь площі до 5 осіб, а в години «пік» - до 8.

Масу багажу водія і пасажира вантажних автомобілів і міських автобусів приймають рівною 5 кг, автобусів для міжміських

12

перевезень – 15 кг і легкових автомобілів – 40 ... 70 кг на одну людину.

Споряджена маса легкових автомобілів залежить від класу і групи. Робочий об'єм двигуна - основний параметр, що визначає приналежність автомобіля до відповідного класу і групі (табл. 3).

Таблиця 3 – Діапазони спорядженої маси автомобілів відповідно до

класу і групи

Менші значення спорядженої маси (табл.3) приймаються для автомобілів з переднім приводом, а більші – для задньопривідних.

Розподіл повної маси і споряджену масу АТЗ прийняти за даними аналізу найближчих аналогів.

Після визначення повної маси і розподілу її по осях АТЗ, використовуючи ГОСТи на шини (ГОСТ 4754-97 - Шини легкових автомобілів; ГОСТ 5513-97 - Шини вантажних автомобілів, причепів, напівпричепів та автобусів; ГОСТ 13298-90 - Шини з регульованим тиском і малюнком протектора підвищеної прохідності по максимально допустимим навантаженням і швидкості руху) вибирають розмір шин і статичний радіус колеса rс. Зазначені ГОСТи наводяться в розділі «Автомобильные шины» [1].

Якщо в технічній характеристиці автомобілів-аналогів відсутні відомості про обмежувачі частоти обертання вала двигуна, необхідно прийняти, що на всі вантажні автомобілі та АТЗ на їх базі обмежувач встановлюється, на легкові автомобілі та АТЗ на їх базі з карбюраторним двигуном - не встановлюється, а на легкові автомобілі таАТЗна їх базізінжекторним двигуном - встановлюється.

13

Габаритну висоту проектованого АТЗ та колію його передніх коліс визначають за статистичними даними аналізу найближчих аналогів.

Для визначення орієнтовного значення коефіцієнта опору повітря k (Н·с2/м4), якщо відомі данні про коефіцієнт аеродинамічного опору cX , використати залежність:

k = cX 2ρв

де ρв – щільність повітря, кг/м3 (прийняти з діапазону 1,202 ÷1,225)

Якщо данні про коефіцієнт аеродинамічного опору не відомі прийняти значення коефіцієнта опору повітря k з наступних даних:

Якщо в літературі відсутні дані по коефіцієнту корисної дії

14

Тяговий розрахунок АТЗ

Тяговий розрахунок АТЗ виконується відповідно вихідним даним, зазначеним в завданні до курсового проекту і даним, обраним на основі аналізу найближчих аналогів.

Визначення максимальної потужності двигуна

Потрібну потужність двигуна Nν (кВт) для руху АТЗ з максимальною швидкістю визначити по рівнянню

де g, – прискорення вільного падіння, g= 9,81 м/с2;

ψν – коефіцієнт сумарного опору дороги, який може подолати

АТЗ при максимальній швидкості; Vmax – максимальна швидкість АТЗ, км/ч; k – коефіцієнт опору повітря;

F– лобова площа АТЗ, м2;

η– ККД трансмісії.

Лобову площу F (м2) обчислити за формулою:

F = mF B H ,

де mF – коефіцієнт заповнення лобовій площі АТЗ;

В– габаритна ширина АТЗ, м;

Н– габаритна висота АТЗ, м.

15

Значення коефіцієнта mF прийняти наступні:

– для вантажних автомобілів з бортовою

Теоретичну максимальну потужність двигуна Ne max визначити за величиною Nν .

Для карбюраторних двигунів, з обмежувачем частоти обертання колінчастого вала, значення Ne max визначити за

формулою:

де NmaxK – максимальна потужність карбюраторного двигуна з обмежувачем частоти обертання колінчастого вала, кВт

(прийняти з діапазону NmaxK = (1,1÷1,2) Nν);

nN – частота обертання колінчастого вала двигуна при

максимальній потужності, величина приймається близькою або рівною як у аналога, хв-1;

nνK = nmax – максимальна частота обертання колінчастого вала

карбюраторного двигуна, що допускається обмежувачем частоти обертання колінчастого вала при максимальній швидкості руху автомобіля, хв-1

(прийняти з діапазону nνK = (0,8 ÷0,9) nN )

Для інжекторних двигунів та для карбюраторних двигунів, без обмежувача частоти обертання колінчастого вала, значення теоретичної максимальної потужності двигуна (Ne max )визначити за

формулою:

16

де nν = nmax – максимальна частота обертання колінчастого вала

двигуна, що досягається при максимальній швидкості руху автомобіля, хв-1 (прийняти з діапазону для легкових автомобілів nν = (1,01 ÷1,05) nN , а для решти

автомобілів nν = (1,1÷1,25) nN )

Для дизельних двигунів, значення теоретичної максимальної потужності двигуна (Ne max )визначити за формулою:

де nνД = nN = nmax – максимальна частота обертання колінчастого вала

дизельного двигуна при максимальній швидкості руху автомобіля та максимальній потужності двигуна, хв-1.

nN = nmax – теоретична частота обертання колінчастого вала дизельного двигуна при перегині кривої потужності, хв-1 (прийняти з діапазону nN = (1,0 ÷1,11) nN )

Побудова зовнішньої швидкісної характеристики двигуна

Для побудови зовнішньої швидкісної характеристики поршневого двигуна внутрішнього згоряння використовують теоретичну формулу, що дозволяє по відомим координатам однієї точки швидкісної характеристики (Ne max и nN) відтворити всю криву

потужності (для дизельних двигунів замість Ne max підставити Ne max ):

17

де Ne – поточне значення потужності двигуна, відповідне частоті

обертання вала двигуна n, кВт;

A1 , A2 , A3 – емпіричні коефіцієнти, що характеризують тип двигуна внутрішнього згоряння.

Значення A1 , A2 , A3 визначити за формулами:

де M max – максимальний момент двигуна автомобіля, H·м; M N – момент при максимальній потужності двигуна, H·м;

nM – частота обертання валу двигуна при максимальному крутному моменті ( M max ), величина приймається близькою або рівною як у аналога, хв-1.

Величини MN та Mmax, які використовуються для визначення коефіцієнтів A1 , A2 , A3 визначити за формулами

M N =9550 Ne max , nN

M max = KПР M N ,

де KПР – коефіцієнт пристосування двигуна, приймається:

18

Вибираючи поточне значення n, діапазон частоти обертання колінчастого вала двигуна від nmin (прийняти) до nmax розбити на довільне число ділянок (рекомендується 6 ÷8) бажано з постійним інтервалом n кратним 50 або 100, для спрощення розрахунків n і nmin визначити за залежностями:

n = nmax −nmin ;

6 ÷8

nmin = (0,16 ÷0,18) nN .

Так як у інжекторних двигунів та карбюраторних двигуна без обмежувача частота обертання колінчастого вала nmax > nN то бажано мати точку, коли n = nN. При розрахунках бажано також мати точку, коли n = nM.

Визначивши Ne для прийнятих значень n обчислюють відповідні величини крутного моменту двигуна Me (Н·м).

Me =9550 Nne

Результати розрахунків зовнішньої швидкісної характеристики двигуна звести до табл. 4. Для дизельних двигунів значення

моменту та потужності при nmax не розраховуються.

Таблиця 4 – Результати розрахунків зовнішньої швидкісної

характеристики двигуна

19

а– карбюраторного без обмежувача частоти обертання вала двигуна;

б– дизеля та карбюраторного з обмежувачем

Визначення передавальних чисел трансмісії

Розрахувати передавальне число головної передачі U0 за формулою

де rk – радіус кочення колеса, м;

Uкп и Uрв – передавальне число коробки передач на якій досягається Vmax і додаткового редуктора (роздавальній коробки передач або дільника) на вищій передачі.

20