ФГОУ ВПО Рязанский Государственный агротехнологический университет им. профессора П.И. Костычева
Кафедра: Автомобили и автомобильное хозяйство
Курсовая работа
по ТКПС
Выполнил: студентка 37 группы специальности «Организация перевозок и управление на транспорте», автодорожного факультета Куканова О.А.
Проверил: Елисеев А.В.
Рязань 2007
СОДЕРЖАНИЕ
I. ЗАДАНИЕ НА КУРСОВОЙ ПРОЕКТ.
II. ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ.
1. Введение.
2. Трансмиссия.
3. Коробка переключения передач – назначение, схема.
4. Рулевое управление – назначение, описание устройства.
5. Рабочая тормозная система.
III. РАСЧЕТНАЯ ЧАСТЬ.
1. Расчет и построение внешней скоростной характеристики двигателя.
2. Расчет и построение динамической характеристики автомобиля.
3. Расчет и построение экономической характеристики автомобиля.
IV. СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ.
1. Введение.
1.1. История завода «ВАЗ»
«ВАЗ», «Волжский автомобильный завод» (VAZ), российская компания, специализирующаяся на производстве легковых автомобилей марки «Жигули», «Лада» и «Нива» (повышенной проходимости). Штаб-квартира находится в г. Тольятти (Самарская область).
Строительство завода началось в 1967. Совет Министров СССР назначил зам. министра автомобильной промышленности Полякова В.Н. генеральным директором строящегося завода, а главным конструктором ВАЗа В.С.Соловьева. Первая очередь, рассчитанная на выпуск 220 тыс. автомашин в год, вступила в строй в 1971.
За основу при выпуске малолитражного с пятиместным кузовом «ВАЗ-2101» был взят «ФИАТ-124». Мощность четырехцилиндрового двигателя составляла 60 л. с., максимальная скорость — 140 км/ч. «Жигули» задумывались как народный автомобиль, который при сравнительно невысокой цене мог бы насытить «ненасытный» советский рынок. Но конструкторы и заводские инженеры и механики в дальнейшем столкнулись с массой проблем, которые помешали эффективно решать поставленные задачи. Сразу же пришлось отказаться от мысли о доступности автомобиля для рядового человека. С каждой новой моделью цена на «Жигули» значительно росла. Однако задача насыщения рынка в какой-то степени решалась, поскольку товар «ВАЗа» отнюдь не залеживался (в конце 70-х годов появились «Жигули» с кузовом «универсал»). Кроме того, в 1977 появилась новая полноприводная модель «Нива» — ВАЗ-2121.
Тем не менее, процесс усовершенствования «Жигулей», а затем в 80-е годы экспортного варианта «Лада» никогда не приостанавливался. За советский период существования был освоен выпуск девяти моделей, среди которых самыми популярными стали, кроме первой, шестая и с ведущими передними колесами девятая модели («шестерка» выпускается до сих пор, ее постепенное замещение «десяткой» началось в 1997).
ВАЗ-2102 - пятидверный классический универсал первого семейства, с задней дверью, открывавшейся вверх, выпускался в 1972-1986 годах. В свое время он заслуженно получил славу "лучшего друга" советского дачника, которая со временем перешла на его преемника в лице ВАЗ-2104.
В 1972 году АвтоВАЗ запустил в производство более мощную версию "Жигулей" - ВАЗ-2103, которая многими воспринималась как совершенно новая, более мощная и комфортабельная модель. Естественно, для абсолютного большинства населения - гораздо более престижная и дорогая. На деле это была лишь модификация "Люкс", полностью соответствующая FIAT 124 Speciale 1968 года, конструкцию которой переработали аналогично тому, как базовый FIAT 124 превратился в ВАЗ-2101. Освоение ее производства предусматривалось соглашением с концерном FIAT несколько позже базовых моделей, а для ее комплектации предусматривался 1,5-литровый двигатель модели 2103 мощностью 77 л.с.
Когда в 1976 году на заводе в Тольятти освоили производство модели ВАЗ-2106, которая была переработана для отечественных условий эксплуатации из RAT 124 Speciale образца 1972 года, никто не мог и предположить, что именно она станет самой популярной и массовой продукцией Волжского автозавода. Вездеход "Нива" (ВАЗ 2121/2123/21213/2131) произвел сенсацию на мировом рынке в конце 1970-х - начале 1980-х годов. Тогда этот автомобиль испытывал трудности со сбытом на отечественном рынке. И это при вечном дефиците легковых автомобилей в бывшем Союзе. В 1980 автомобилю "ВАЗ-2121" присуждена золотая медаль 53-й Международной ярмарки в Познани.
Как некогда "шестерка"- считалась престижнее, чем ВАЗ-2103, так и ВАЗ-2107("семерка"), выпускаемая с 1982 года, по сравнению с "пятеркой" была эксклюзивом в себе.
С конца 1984 года пятиместный универсал ВАЗ-2104 классической компоновки, относящийся ко второму поколению "классики", сменил на конвейере универсал "первого" поколения-ВАЗ-2102, но еще год их выпускали вместе.
Представшая публике в конце 1984 года клиновидная "Самара" с трехдверным кузовом хэтчбек стала воистину эпохальным событием не только для Волжского автозавода, но и для отечественных автолюбителей. Модель ВАЗ-2108 Спутник/Lada Samara положила начало массовому выпуску в стране переднеприводных легковых автомобилей.
В 1987 коллектив Волжского автомобильного завода удостоен приза "Золотой Меркурий" за большой вклад в развитие производства и международного сотрудничества. Эта престижная награда присуждена ВАЗу в третий раз.
В отличие от своей соплеменницы "восьмерки" ВАЗ-2109 Спутник/Lada Samara, который начали продавать с 1987 года, рассматривается как более "солидная" машина для семейного человека - сказывается наличие пяти дверей и, как следствие, менее экспрессивный облик. Модель ВАЗ-21099 Спутник/Samara Forma это, в сущности, "девятка" с четырехдверным кузовом седан.
В1989 Внешнеторговому объединению "АвтоЛАДА" присужден международный приз совета торговых руководителей "Трейд Лидерз Клаб" за выход на ведущие позиции в торговле и вклад в развитие национальной экономики африканских стран.
После распада Советского Союза АвтоВАЗ, как и все остальные отечественные промышленные гиганты, вступил в полосу полной перестройки своей деятельности. Кризис оказался затяжным, но к середине 90-х годов АвтоВАЗ сумел переломить ситуацию и постепенно стал наращивать производство.
Микролитражная ВАЗ-11113 "Ока" более десятилетия остается самым дешевым отечественным легковым автомобилем. В свое время ее даже прочили на роль - народного автомобиля и определяли местом ее производства гигантский промышленный комплекс в Елабуге, намереваясь покончить с многолетним автомобильный дефицитом. Но мечты и проекты так и остались неисполнимыми, а столь досаждавшая АвтоBA3y сборка "Оки" была в середине 1990-х окончательно передана на заводы СеАЗ (который вошел в состав АвтоВАЗа) и КамАЗ.
На Парижском автосалоне в 1994 году впервые было представлено семейство "десятых" автомобилей - ВАЗ-2110. С 1998 года расширяется сборка пятидверных ВАЗ-2111 - первых вазовских переднеприводных универсалов. В 1995 Собран 16-миллионный автомобиль.
На инвестиционной выставке "Технологии из России", проходившей в Риме в 1996 году, ВАЗ представил роторно-поршневой двигатель для малой авиации. В СКП собран 250-й товарный автомобиль ВАЗ-2110.
В 1997 на автосалоне в Москве состоялась презентация моделей "2120", "2129", длиннобазной "Нивы" - "2329", "2131" и спортивной модели "21107". В этом же году общее количество произведенных автомобилей составило 730 тыс. В ближайшее время предполагается увеличить их выпуск на 18 тыс. штук.
В 1998 с заводского конвейера сошла новая модель 2111, а автомобили «десятого» семейства начали оснащаться новейшими 16-клапанными двигателями. В этом же году вышел автомобиль ВАЗ-2120 "Надежда" - полноприводный семиместный "мини-вэн", отличительной особенностью которого является оригинальный кузов со сдвижной задней правой дверью.
В настоящее время из-за сравнительно невысокого качества «Жигулей» российские рынки захватывают корейские и японские автофирмы. Вследствие этого АвтоВАЗ предпринимает определенные шаги, чтобы противостоять рыночной конъюнктуре. В ближайшей перспективе АвтоВАЗа совместное производство вместе с компанией «Адам Опель АГ» новейшей модели «Опель Астра». В настоящее время ВАЗ выпускает более 50% общего количества легковых российских автомобилей.
В перспективных планах на 2003-2004 гг. предполагается производство нового семейства моделей «Калина» в европейском размерном классе «В». На этот период существуют три модели: ВАЗ-1117 (универсал), ВАЗ-1118 (седан) и ВАЗ-1119 (хэтчбек). Предполагается появление и ВАЗ-1120 (УПВ).
18 ноября 2004 года с конвейера нового производственного комплекса АвтоВАЗа сходят первые серийные автомобили семейства LADAKALINA. Они являют собой закономерный итог огромной работы вазовцев и их партнеров, а также открывают качественно новый этап развития предприятия и его модельного ряда.
Семейство LADAKALINA представляет класс «В» - сегмент в значительной степени новый для российского автомобилестроения. И это было принципиальным выбором АвтоВАЗа. При проектировании этих автомобилей изначально были применены методы математического моделирования. Такие же технологии использовались и в процессе подготовки производства для изготовления оснастки. В результате применения методов математического моделирования удалось значительно сократить сроки работ и выйти на новый уровень качества изготовления автомобилей.
2005 – АвтоВАЗ впервые предпринял шаги по уменьшению производства из-за конкуренции со стороны иномарок: продал Серпуховский завод по производству Оки, уменьшил планы по производству автомобилей.
2006 – в продажу поступила новая модель АвтоВАЗа – Лада Калина (1118).
В настоящее время из-за сравнительно невысокого качества «Жигулей» российские рынки захватывают корейские, японские и китайские автофирмы. Вследствие этого «АвтоВАЗ» предпринимает определенные шаги, чтобы противостоять рыночной конъюнктуре.
У «АвтоВАЗа» существует совместное производство вместе с компанией GeneralMotorscompanyмоделей Шевроле - Нива и Шевроле -Вива.
АО "АвтоВАЗ"- одна из крупнейших фирм в Европе, выпускающая малолитражные автомобили (50% общего количества легковых российских автомобилей). В состав АО "АвтоВАЗ" помимо головного предприятия - Волжского автомобильного завода входит 25 дочерних предприятий со 100-процентным ВАЗовским капиталом и около 300 предприятий с его долевым участием.
Сейчас ВАЗ это небольшой город, который занимается выпуском автомобилей. На территории «АвтоВАЗа» действует, и успешно, собственная автоинспекция. Ее сотрудники обучены на курсах повышения квалификации в МАДИ, одеты в собственную форму с эмблемами, нашивками и знаками различия должностей, носят нагрудные знаки с личным номером. Все, как у "настоящих" гаишников. И не только внешне. Внутренняя автоинспекция расследует ДТП, проводит рейды, занимается дорожным патрулированием. На «АвтоВАЗе» (а на нем 128 км внутризаводских дорог, установлено 400 дорожных знаков и есть 32 железнодорожных переезда) у водителей - свои талоны предупреждения. Местный "внутренний" гаишник может сделать просечку, имеет право и отстранить за нарушение от вождения автомобиля. Работа "ВАЗовской" автоинспекции не останавливается ни днем, ни ночью - ведь по территории завода ездит более 10 тысяч единиц транспорта!
Вобравший в себя при создании новейшие достижения техники и технологий, ВАЗ развивается планомерно и динамично. Количественно это убедительно выражает ритм сборочного конвейера: один автомобиль за 22 секунды!
1.2. Описание автомобиля ВАЗ-2110
ВАЗ-2110 - переднеприводный автомобиль нового поколения с кузовом
седан Волжского автозавода.
Родоначальник нового поколения переднеприводных автомобилей - седан ВАЗ 2110 серийно выпускается с 1996 года. В отличие от предыдущих моделей в автомобиле ВАЗ-2110 заложены новые оригинальные разработки: применение оцинкованного металла для деталей кузова, наиболее подвергающихся коррозии, крепление капота на газовых упорах, регулируемая рулевая колонка, бортовая система контроля, иммобилизатор, система улавливания паров бензина, вентилируемые тормозные диски и ряд других новшеств. Предусмотрена возможность установки кондиционера, которым серийно комплектуется часть машин. По своим ценовым характеристикам автомобили относятся к верхнему сегменту ценового диапазона автомобилей ВАЗ.
"Десятку" вначале комплектовали только короткоходными карбюраторными 1,5-литровыми 69-сильными двигателями ВАЗ-21083, что в совокупности с высокой степенью унификации по ряду узлов и агрегатов (к сожалению, далеко не всех) с уже выпускаемыми автомобилями несколько упрощало владельцам первых "десяток" их эксплуатацию и обслуживание. Хотя проблем с "оригинальными", а потому дефицитными запчастями (например, расширительного бачка, передних стоек и др.) было не мало. Зато эксплуатационные характеристики: максимальная скорость 162 км/ч и средний расход топлива 7,5 л/100 км значительно улучшены (на 12%) по сравнению с моделью 21099, в основном за счет уменьшения коэффициента аэродинамического сопротивления. В настоящее время карбюраторный двигатель уступил место под капотом новому поколению двигателей с распределенным впрыском топлива и электронным управлением.
Модель с 8-клапанным 79-сильным двигателем рабочим объемом 1,5 л с распределенным впрыском топлива имеет индекс ВАЗ 21102. Такой двигатель обеспечивает достаточные показатели по мощности (56 кВт) и крутящему моменту (118 Нм), при умеренном расходе топлива. Максимальная скорость такого автомобиля достигает 170 км/ч, а разгон до "сотни" занимает 14 секунд. Автомобили с таким двигателем, благодаря его высокой эластичности и тяговитости, особенно хороши при поездках в условиях интенсивного городского движения.
Для более активных водителей на базе этого двигателя была разработана 16-клапанная версия с бензиновым двигателем рабочим объемом 1,5 л. мощностью 94 л.с., с двухвальной головкой цилиндров, обеспечивающий повышенные показатели по мощности (69 кВт) и крутящему моменту (130 Нм), позволяющими иметь автомобилю улучшенные динамические качества. Автомобиль, оборудованный таким мотором, имеет индекс ВАЗ 21103, максимальная скорость составляет уже 185 км/ч, а разгон до "сотни" занимает всего 12,5 сек. Эти модификации на дорогах встречаются все чаще, а также 2-литровые 150-сильные версии ВАЗ-21106 СTi - достаточно экономичные, экспрессивные и дорогие. Еще бы, ведь двигатель Opel X20XEV с двухвальной 16-клапанной головкой цилиндров и системой точечного впрыска позволяет разгоняться до 205 км/ч. С ним стокилометровый барьер преодолевается всего за 9,5 с. Существует еще и боевой 240-сильный (!) ВАЗ-21107 "Ралли" 2.0 V16 со специальным трубчатым каркасом безопасности, встроенным в кузов. Его максимальная скорость - 220 км/ч, а время разгона до 100 км/ч занимает всего 7 с! Но изготовляют его поштучно, лишь по заказам спортсменов, а стоит он - как зарубежные раллийные автомобили: дорого (22 тысячи долларов). Надо сказать, что некоторые отечественные тюнинговые фирмы создают (даже без применения дорогих импортных компонентов) вполне удачные скоростью или, напротив, комфортные версии "десятки", динамика, управляемость которых при езде значительно улучшены. Существуют и полноприводные версии "десятки" спортивной или вездеходной направленности, но они или экспериментальные, или мелкосерийные, а потому - дорогие.
Современный дизайн интерьера (который все же не так аккуратен, как у зарубежных аналогов), хорошая аэродинамика, вместительный багажный отсек (480 л) с широкими возможностями трансформации (люк в заднем сиденье и крышка багажника, доходящая до бампера, позволяют перевозить длинномерные грузы), высокая степень ремонтопригодности - все это в пользу ВАЗ-2110 .
Переднеприводное "десятое" семейство из Тольятти, спроектированное с листа, это, конечно, новое слово в отечественном автомобилестроении. Возросла по сравнению с предшествующими моделями ВАЗа мягкость, плавность и устойчивость хода (за что пришлось заплатить большей "ватностью" рулевого управления, что, впрочем, допустимо для более высокого класса, в который вошла "десятка"). Улучшена экономичность. Но при этом - отсутствие опций, некомплектность, некачественные комплектующие. До "мирового уровня" еще ой как далеко! К тому же по причине "мягкой" подвески и 13-дюймовых колесных дисков автомобиль постоянно цепляет дорогу недостаточно прочной заводской защитой поддона двигателя. Все указывает на то, что идеальный баланс между комфортом при езде и управляемостью для отечественного автомобиля еще не найден.
В модельном ряду АО "АВТОВАЗ" 2002 г. представлены модификации ВАЗ-21102 и ВАЗ-21103. Предусмотрены следующие варианты исполнения - "стандарт" (ВАЗ-21102-00), "норма" (ВАЗ-21102-01 и ВАЗ-21103-01) и "люкс" (ВАЗ-21102-02 и ВАЗ-21103-02).
Отличительные особенности: современный дизайн и интерьер автомобиля, улучшенные эксплуатационные характеристики ВАЗ-2110 удовлетворяющие новым повышенным требованиям автомобильного рынка. Дополнительно к стандартной комплектация "норма" включает электрические стеклоподъемники, окраску кузова эмалями типа "металлик", велюровую обивку сидений и дверей, подголовники на заднем сидении. Автомобили в комплектации "люкс" дополнительно оснащаются литыми колесными дисками размерности 14 дюймов, бортовым компьютером, системой обогрева передних сидений, наружными зеркалами заднего вида с электроприводом и обогревом, противотуманными фарами.
Кроме основных массовых моделей выпускаются мелкосерийные: "заряженный" седан ВАЗ 21106, седан-стрейч 21108 Премьер, лимузин 21109 Консул. Разнообразные модификации предлагают и дочерние фирмы ВАЗа, так фирма Бронто выпускает бронированные модификации седана и стрейча. В единичных экземплярах выпускаются купэ 21106К и полноприводные 4х4 универсалы ВАЗ 2111х Лада Тарзан 2. Тюнинговые фирмы предлагают оригинальные комплекты навесного оборудования для тюнинга кузова: Лада-Леди, Ника, Кураж, Торнадо, Спринт, Лада БИС.
В ближайших перспективах "десятого" семейства числится обновление внешнего вида (рестайлинг). Так уже сейчас ОПП ВАЗа выпускает модернизированные седаны под условными обозначениями: 2110М и 2110Т.
II.
ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ.
2.
Трансмиссия.
2.1. Сцепление, его назначение, схема и краткое описание.
Сцеплением называется силовая муфта, в которой передача крутящего момента обеспечивается силами трения, гидродинамическими силами или электромагнитным полем. Сцепление служит для временного разъединения двигателя и трансмиссии и плавного их соединения.
Сцепление однодисковое, с центральной нажимной пружиной 11 диафрагменного типа (рис. 3-1). Расположено в алюминиевом картере 10, прикрепленном болтами и одной шпилькой к блоку двигателя и конструктивно объединенном с коробкой передач. Кожух 3 сцепления крепится к маховику 6 шестью болтами 4. В маховике имеются три штифта, которые при установке входят в соответствующие отверстия кожуха, центрируя его. А с нажимным диском 5 кожух соединяется тремя парами упругих стальных пластин. Ведомый диск 7 в сборе с пружинно-фрикционным демпфером крутильных колебаний расположен на шлицах первичного вала 8 коробки передач.
Рис. 1. Сцепление в сборе:1 - поводок троса; 2 - вилка выключения сцепления; 3 - кожух сцепления; 4 - болт крепления сцепления к маховику; 5 - нажимной диск; 6 - маховик; 7 - ведомый диск; 8 - первичный вал коробки передач; 9 - нижняя крышка картера сцепления; 10 - картер сцепления; 11 - нажимная пружина; 12 - подшипник выключения сцепления; 13 - фланец муфты подшипника; 14 - втулка муфты подшипника; 15 - направляющая втулка
Привод сцепления тросовый, беззазорный (свободный ход педали отсутствует, сцепление постоянно включено). Педаль сцепления 14 (рис. 3-2) установлена на оси в специальном кронштейне 16. Верхняя часть педали соединяется с наконечником троса 10. Верхний наконечник оболочки 12 закреплен на кронштейне педали сцепления при помощи упорной пластины 11. Нижний наконечник 2 закреплен в кронштейне 3 на силовом агрегате. Поводок троса 8 соединяется с вилкой выключения сцепления 9. Конец троса защищен резиновым чехлом 4, рядом расположены две гайки 6 и 7 для регулировки привода.
Максимально допустимый ход педали сцепления не должен превышать 160 мм.
Рис. 2. Привод сцепления:1 - оболочка троса; 2 - нижний наконечник оболочки троса; 3 - кронштейн крепления троса; 4 - защитный чехол троса; 5 - нижний наконечник троса; 6 - регулировочная гайка; 7 - контргайка; 8 - поводок троса; 9 - вилка выключения сцепления; 10 - верхний наконечник троса; 11 - упорная пластина; 12 - верхний наконечник оболочки троса; 13 - уплотнитель; 14 - педаль сцепления; 15 - пружина педали сцепления; 16 - кронштейн педали сцепления
3. Коробка передач
Коробкой переключения передач называют механизм трансмиссии, изменяющий при движении автомобиля соотношение между скоростями вращения коленчатого вала и ведущих колес. Коробка передач служит для изменения крутящего момента на ведущих колесах, длительного разъединения двигателя и трансмиссии и получения заднего хода.
Коробка передач – механическая, двувальная, с пятью передачами переднего хода и одной – заднего, с синхронизаторами на всех передачах переднего хода. Она конструктивно объединена с дифференциалом и главной передачей.
Корпус коробки передач состоит из трех частей (отлитых из алюминиевого сплава): картера сцепления 11, картера коробки передач 30 и задней крышки картера коробки передач 26. При сборке между ними наносят бензомаслостойкий герметик-прокладку. В гнезде картера находится специальный магнит, задерживающий металлические продукты износа.
Первичный вал 29 (рис. 3.) выполнен в виде блока ведущих шестерен, которые находятся в постоянном зацеплении с ведомыми шестернями всех передач переднего хода. Вторичный вал 25 – полый (для подачи масла под ведомые шестерни), со съемной ведущей шестерней 3 главной передачи. На вторичном валу расположены ведомые шестерни 16, 18, 19, 21, 23 и синхронизаторы 17, 20, 24 передач переднего хода. Передние подшипники 4, 31 валов – роликовые, задние 22, 28 – шариковые. Радиальный зазор в роликовых подшипниках не должен превышать 0,07 мм, в шариковых – 0,04 мм. Под передним подшипником вторичного вала расположен маслосборник 5, направляющий поток масла внутрь вторичного вала и далее под ведомые шестерни.
3.1. Дифференциал.
Дифференциал - двухсателлитный. Предварительный натяг в подшипниках (0,25 мм) дифференциала регулируется подбором толщины кольца 13, устанавливаемого в гнезде картера коробки передач под наружным кольцом подшипника дифференциала. К фланцу коробки дифференциала крепится ведомая шестерня 12главной передачи.
3.2. Привод управления коробкой передач
Привод управления коробкой передач состоит из рычага 15 (рис. 4.) переключения передач, шаровой опоры 17, тяги 14, штока 5 выбора передач и механизмов выбора и переключения передач. На винты крепления тяги и рычага к штоку выбора передач перед сборкой наносят клей для резьб ТБ-1324. Винты крепления рычага и шарнира различаются длиной, покрытием и моментами затяжки. Винт крепления рычага фосфатирован (темного цвета), длиной 19,5 мм, затягивается моментом 3,4 кгс*м. Винт крепления шарнира кадмирован (золотистого цвета), длиной 24 мм, затягивается моментом 1,95 кгс*м. В шаровую опору перед сборкой закладывают смазку ЛСЦ-15.
Чтобы исключить самопроизвольное выключение передач вследствие осевого перемещения силового агрегата на своих опорах при движении автомобиля, в привод управления коробкой передач введена реактивная тяга 18, один конец которой связан с силовым агрегатом, а к другому концу прикреплена обойма 16 шаровой опоры рычага 15 переключения передач.
На внутреннем конце штока 5 закреплен рычаг 1, который действует на трехплечий рычаг 2 механизма выбора передач. Этот механизм выполнен отдельным узлом и крепится к плоскости картера сцепления.
В корпусе 10 (рис. 5) механизма выбора передач крепятся две оси. На оси 3 установлены трехплечий рычаг выбора передач, две блокировочные скобы 7 и 12. Другая ось 2 проходит через отверстия блокировочных скоб, фиксируя их от проворачивания. Плечо рычага 1 выбора передач служит для включения передач переднего хода, плечо рычага 9 – для включения заднего хода, а на третье плечо действует рычаг штока выбора передач. На оси 6 установлена вилка 8 включения заднего хода.
В коробку передач заливается масло, уровень которого должен находиться между контрольными метками указателя уровня масла.
Коробка передач сообщается с атмосферой через сапун 33, расположенный в ее верхней части.
Рис. 3. Коробка передач: 1 – подшипник выключения сцепления; 2 – направляющая втулка муфты подшипника выключения сцепления; 3 – шестерня ведущая главной передачи; 4 – роликовый подшипник вторичного вала; 5 – маслосборник; 6 – ось сателлитов; 7 – ведущая шестерня привода спидометра; 8 – шестерня полуоси; 9 – коробка дифференциала; 10 – сателлит; 11 – картер сцепления; 12 – ведомая шестерня главной передачи; 13 – регулировочное кольцо; 14 – роликовый конический подшипник дифференциала; 15 – сальник полуоси; 16 – ведомая шестерня I передачи вторичного вала; 17 – синхронизатор I и II передач; |
18 – ведомая шестерня II передачи вторичного вала; 19 – ведомая шестерня III передачи вторичного вала; 20 – синхронизатор III и IV передач; 21 – ведомая шестерня IV передачи вторичного вала; 22 – шариковый подшипник вторичного вала; 23 – ведомая шестерня V передачи вторичного вала; 24 – синхронизатор V передачи; 25 – вторичный вал; 26 – задняя крышка картера коробки передач; 27 – ведущая шестерня V передачи; 28 – шариковый подшипник первичного вала; 29 – первичный вал; 30 – картер коробки передач; 31 – роликовый подшипник первичного вала; 32 – сальник первичного вала; 33 – сапун |
Рис. 4. Привод переключения передач. 1 – рычаг штока выбора передач; 2 – рычаг выбора передач; 3 – картер коробки передач; 4 – картер сцепления; 5 – шток выбора передач; 6 – втулка штока; 7 – сальник штока; 8 – защитный чехол; 9 – корпус шарнира; 10 – втулка шарнира; |
11 – наконечник шарнира; 12 – хомут; 13 – защитный чехол тяги; 14 – тяга привода управления коробки передач; 15 – рычаг переключения передач; 16 – обойма шаровой опоры; 17 – шаровая опора рычага переключения передач; 18 – реактивная тяга |
Рис. 5. Механизм выбора передач. 1 – рычаг выбора передач (переднего хода); 2 – направляющая ось блокировочных скоб; 3 – ось рычага выбора передач; 4 – пружина; 5 – стопорное кольцо; 6 – ось вилки заднего хода; 7 – блокировочная скоба; 8 – вилка включения заднего хода; 9 – рычаг выбора передач (заднего хода); 10 – корпус механизма выбора передач |
4. Рулевое управление, назначение, описание устройства.
Рулевое управление - травмобезопасное, с регулируемой по высоте (углу наклона) рулевой колонкой, с реечным рулевым механизмом.
4.1. Рулевой механизм.
Рулевой механизм в сборе с рулевыми тягами крепится в моторном отсеке к щитку передка кузова на двух его кронштейнах при помощи скоб 8 (рис. 6). Крепление рулевого механизма ВАЗ 2110 осуществляется через резиновые подушки (опоры) 9 гайками на приварных болтах.
Картер рулевого механизма 17 – литой, из алюминиевого сплава. В картере 17 рулевого механизма на роликовом 20 и шариковом 22 подшипниках установлена приводная шестерня 21, которая находится в зацеплении с рейкой 16. Внутренняя обойма шарикового подшипника фиксируется на валу шестерни стопорным кольцом 23, а наружная обойма поджимается гайкой 26 к торцу, гнезда подшипника в картере рулевого механизма автомобилей ваз 2110. В выточке гайки располагается уплотнительное кольцо 25. Между гайкой и стопорным кольцом 23 установлена защитная шайба 24. Гайка стопорится в картере шайбой и закрывается пыльником 28, насаженным на вал приводной шестерни. На пыльнике и на картере рулевого механизма выполнены метки А и В для обеспечения установки рейки рулевого механизма в среднее положение.
Рейка 16 поджимается к зубьям приводной шестерни пружиной 32 через металлокерамический упор 31, который уплотняется в картере резиновым кольцом 30. Пружина поджимается гайкой 33 со стопорным кольцом 34, создающим сопротивление отворачиванию гайки. Для компенсации теплового расширения деталей между гайкой и упором рейки при сборке рулевого механизма выставляют зазор 0,12 мм, после чего кернят (обминают) в двух точках резьбу картера (не повреждая гайку) и наносят краской метки, фиксирующие положение гайки относительно картера.
Регулировка зазора между шестерней и рейкой производится после разборки рулевого механизма или при появлении стука в процессе эксплуатации.
На картер рулевого механизма с левой стороны надевается защитный колпак 29, с правой - напрессовывается труба, имеющая продольный паз. Через паз трубы и отверстия в защитном чехле 10 проходят распорные втулки резинометаллических шарниров 13 внутренних наконечников 5 и 7 рулевых тяг. Тяги рулевого привода крепятся к рейке болтами 6, которые проходят через соединительную пластину 12 и распорные втулки резинометаллических шарниров 13. Фиксируются болты стопорной пластиной 11. Вал рулевого управления ваз 2110 - 2112 состоит из верхнего 15 (рис. 7) и промежуточного 1 валов, соединенных между собой карданным шарниром 4. Промежуточный вал соединяется с приводной шестерней фланцем 9 (рис. 8) через эластичную муфту. Верхний вал расположен в трубе 10 кронштейна 3 (см. рис. 7) на двух шариковых подшипниках 13, имеющих эластичные втулки на внутреннем посадочном диаметре. Кронштейн 3 крепления вала рулевого управления крепится в четырех точках к приварному кронштейну 12 кузова, причем передняя часть кронштейна крепится через две фиксирующие пластины 11 болтами с отрывными головками. Задняя часть кронштейна 3 вала рулевого управления крепится на приварных болтах гайками с пружинными шайбами или без них самоконтрящимися гайками.
Кронштейн 3 крепления вала рулевого управления ВАЗ 2110 и его труба 10 соединяются между собой шарнирно двумя пластинами 9 при помощи четырех болтов с пластмассовыми 6 и металлическими 5 втулками. При таком соединении труба вместе с верхним валом рулевого управления машин ваз 2110, ваз 2111, ваз 2112 имеет как угловое, так и осевое перемещение относительно кронштейна 3. Угловое перемещение проводится на величину прорези Р в направляющей пластине угловой регулировки, которая приваривается к трубе, а осевое - на величину прорези С в направляющей осевой регулировки кронштейна 3.
Таким образом, можно менять угол наклона рулевой колонки и перемещать ее вдоль оси в пределах длины пазов С и Р. Для фиксации трубы 10 относительно кронштейна 3 имеется рычаг 20 регулировки положения рулевой колонки. В его ступице нарезаны шлицы, при помощи которых он соединяется с регулировочной втулкой 23 и фиксируется на ее шлицах стопорным кольцом 21. Втулка 23 навертывается на стяжной болт 24, который проходит через прорези направляющих пластин трубы 10
4.2. Рулевой привод.
Рулевой привод состоит из двух составных рулевых тяг и поворотных рычагов 3 (см. рис.6) телескопических стоек передней подвески. Длина каждой рулевой тяги регулируется тягой 4, которая ввертывается в наконечники тяги 5 и 1 .Между торцами наконечников тяги и шестигранника рулевой тяги 4 должно быть расстояние: с внутренней стороны в пределах 10,8-14,2 мм, с наружной стороны - 10,6-16,3 мм. Это необходимо для надежного соединения тяги с наконечниками по длине резьбовых участков. В месте соединения наконечников рулевых тяг с резьбовыми участками регулировочной тяги, наконечники стягиваются болтами. В головке наружного наконечника тяги расположены детали шарового шарнира: вкладыш 37, палец 38 и пружина 36 вкладыша. Поворотный рычаг 3 приваривается к телескопической стойке передней подвески.
Рис. 6. Рулевой механизм в сборе с приводом: 1 - наконечник рулевой тяги; 2 - шаровой шарнир наконечника; 3 - поворотный рычаг; 4 - регулировочная тяга; 5,7 - внутренние наконечники рулевых тяг; 6 - болты крепления рулевых тяг к рейке; 8 - скоба крепления рулевого механизма; 9 - опора рулевого механизма; 10 - защитный чехол; 11 - стопорная пластина; 12 - соединительная пластина; 13 - резинометаллический шарнир; 14 - демпфирующие кольца; 15 - опорная втулка рейки; 16 - рейка; 17 - картер рулевого механизма; 18 - стяжной болт; 19 - фланец эластичной муфты; 20 - роликовый подшипник; 21 - приводная шестерня; 22 - шариковый подшипник; 23 - стопорное кольцо; 24 - защитная шайба; 25 - уплотнительное кольцо; 26 - гайка подшипника; 27 - промежуточный вал рулевого управления; 28 - пыльник; 29 - защитный колпачок; 30 - уплотнительное кольцо упора; 31 - упор рейки; 32 - пружина; 33 - гайка упора; 34 - стопорное кольцо гайки упора; 35 - заглушка; 36 - пружина вкладыша; 37 - вкладыш шарового пальца; 38 - шаровой палец; 39 - защитный колпачок; А, В - метки на пыльнике и картере; CD - поверхности на шаровом шарнире и поворотном рычаге
Рис. 7. Рулевая колонка: 1 - промежуточный вал рулевого управления; 2 - соединительная муфта; 3 - кронштейн крепления вала рулевого управления; 4 - карданный шарнир; 5 - распорная втулка; 6 - втулка опорной пластины; 7 - крестовина карданного шарнира; 8 - игольчатый подшипник крестовины; 9 - опорная пластина; 10 - труба кронштейна вала рулевого управления; 11 - фиксирующая пластина; 12 - приварной кронштейн кузова; 13 - подшипник вала рулевого управления; 14 - верхняя часть облицовочного кожуха; 15 - верхний вал рулевого управления; 16 - держатель контактных пластин; 17 - гайка крепления рулевого колеса; 18 - рулевое колесо; 19 - нижняя часть облицовочного кожуха; 20 - рычаг регулировки положения рулевой колонки; 21 - стопорное кольцо; 22 - оттяжная пружина; 23 - регулировочная втулка рычага; 24 - стяжной болт; 25 - распорная втулка
Рис. 8. Детали рулевого управления: 1 - внутренние наконечники рулевых тяг; 2 - скоба крепления рулевого механизма; 3 - опора рулевого механизма; 4 - распорное кольцо; 5 - рулевой механизм; 6 - уплотнительная прокладка; 7 - упорная пластина уплотнителя; 8 - уплотнитель; 9 - нижний фланец эластичной муфты; 10 - промежуточный вал рулевого управления; 11 - стяжной болт; 12 - распорная втулка; 13 - облицовочный кожух (верхняя часть); 14 - верхний вал рулевого управления; 15 - рулевое колесо; 16 - крышка выключателя сигнала; 17 - регулировочная втулка; 18 - рычаг регулировки положения рулевой колонки; 19 - стопорное кольцо; 20 – облицовочный кожух (нижняя часть); 21 - кронштейн крепления вала рулевого управления; 22 - подшипник вала рулевого управления; 23 - регулировочная тяга; 24 - наружный наконечник рулевой тяги; 25 - пружинное кольцо; 26 - защитный чехол; 27 - уплотнительное кольцо
5. Рабочая тормозная система автомобиля.
Рис. 9. Схема гидропривода тормозов. 1 – главный цилиндр гидропривода тормозов 2 – трубопровод контура "правый передний – левый задний тормоз" 3 – гибкий шланг переднего тормоза 4 – бачок главного цилиндра 5 – вакуумный усилитель 6 – трубопровод контура "левый передний – правый задний тормоз" 7 – тормозной механизм заднего колеса |
8 – упругий рычаг привода регулятора давления 9 – гибкий шланг заднего тормоза 10 – регулятор давления 11 – рычаг привода регулятора давления 12 – педаль тормоза 13 – тормозной механизм переднего колеса |
Рабочая тормозная система – гидравлическая, двухконтурная (с диагональным разделением контуров), с регулятором давления 10, вакуумным усилителем 5 и индикатором недостаточного уровня тормозной жидкости в бачке. При отказе одного из контуров тормозной системы второй контур обеспечивает торможение автомобиля, хотя и с меньшей эффективностью.
5.1. Тормозной механизм.
Тормозные механизмы передних колес 13 – дисковые (на автомобилях ВАЗ-21103, -21113 и -2112 – вентилируемые), с однопоршневой плавающей скобой и сигнализатором износа тормозных накладок. Тормозные механизмы задних колес 7 – барабанные, с двухпоршневыми колесными цилиндрами и автоматической регулировкой зазора между колодками и барабаном. Устройство автоматической регулировки зазора расположено в колесном цилиндре.
Главный тормозной цилиндр 1 крепится к корпусу вакуумного усилителя 5 на двух шпильках. В отверстия в верхней части цилиндра на резиновых уплотнениях вставлен полупрозрачный полиэтиленовый бачок 4 с датчиком аварийного уровня жидкости. На бачке нанесены метки максимального и минимального уровней жидкости. В нижней части цилиндра ввернуты два винта, ограничивающие перемещение поршней. Винты уплотнены медными прокладками. В передней части цилиндра (по ходу автомобиля) ввернута заглушка, служащая упором возвратной пружины, также уплотненная медной прокладкой. Поршни в главном цилиндре расположены последовательно, ближайший к вакуумному усилителю приводит в действие правый передний и левый задний тормозные механизмы, а тот, что ближе к заглушке – левый передний и правый задний. Уплотнительные резиновые кольца высокого давления (манжеты) главного тормозного цилиндра и задних колесных цилиндров взаимозаменяемы (номинальный диаметр – 20,64 мм). Уплотнительное кольцо низкого давления – с проточкой, установлено на поршне, контактирующем со штоком вакуумного усилителя.
Вакуумный усилитель 5 расположен между педальным узлом и главным тормозным цилиндром 1 и крепится к кронштейну педального узла на двух шпильках. Усилитель – неразборной конструкции, при выходе из строя его следует заменить. Простейшая проверка исправности усилителя: на автомобиле с заглушенным двигателем несколько раз нажимаем на педаль тормоза и, удерживая педаль нажатой, запускаем двигатель. При исправном усилителе с началом работы двигателя педаль должна уйти вперед. Отказ в работе или недостаточная эффективность вакуумного усилителя могут быть также вызваны негерметичностью шланга, отбирающего вакуум от впускного коллектора.
Регулятор давления задних тормозов 10 крепится двумя болтами к кронштейну в левой задней части кузова. Один из этих болтов (передний) также крепит вильчатый кронштейн рычага привода регулятора давления 11. За счет овальности отверстий для его крепления кронштейн вместе с рычагом можно перемещать относительно регулятора давления, изменяя усилие, с которым рычаг действует на поршень регулятора. С увеличением нагрузки на заднюю ось автомобиля упругий рычаг также нагружается, передавая усилие на поршень регулятора давления. При нажатии на педаль тормоза давление жидкости стремится выдвинуть поршень наружу, чему препятствует усилие со стороны упругого рычага. Когда система приходит в равновесие, клапан, расположенный в регуляторе, изолирует задние тормозные цилиндры от главного тормозного цилиндра, не допуская дальнейшего роста тормозного усилия на задней оси и препятствуя опережающей блокировке задних колес по отношению к передним. При увеличении нагрузки на заднюю ось, когда сцепление задних колес с дорогой улучшается, регулятор обеспечивает большее давление в колесных цилиндрах и наоборот – с уменьшением нагрузки давление падает. В корпусе регулятора имеется отверстие, закрытое заглушкой. Подтекание тормозной жидкости из этого отверстия говорит о негерметичности уплотнительных колец регулятора.
Плавающая скоба переднего тормоза включает в себя суппорт и колесный цилиндр, которые стянуты между собой двумя болтами. Двумя другими болтами скоба крепится к пальцам, установленным в отверстиях направляющей колодок. В эти отверстия закладывается смазка. Между пальцами и направляющей колодок установлены резиновые защитные чехлы. К пазам направляющей поджаты пружинами тормозные колодки. Внутренняя колодка имеет сигнализатор износа накладок. В цилиндре установлен поршень с уплотнительным резиновым кольцом прямоугольного сечения. За счет упругости этого кольца поддерживается постоянный оптимальный зазор между тормозными колодками и диском.
Тормозные диски – чугунные. Минимально допустимая толщина диска при износе – 17,8 мм для вентилируемых дисков и 10,8 мм – для невентилируемых, максимальное биение по внешнему радиусу – 0,15 мм.
Задние колесные тормозные цилиндры снабжены устройством для автоматического поддержания зазора между колодками и барабаном. Основной элемент устройства – стальное пружинное разрезное кольцо, установленное на поршне с осевым зазором 1,25-1,65 мм. Упорные кольца (по два на цилиндр) вставлены с натягом, обеспечивающим усилие сдвига по зеркалу цилиндра не менее 35 кгс, что превышает усилие стяжных пружин тормозных колодок. При износе тормозных накладок упорные кольца под действием поршней сдвигаются на величину износа. В случае повреждения зеркала поршней под действием механических примесей, попавших в тормозную жидкость или образовавшихся под действием коррозии (наличие воды в тормозной жидкости), кольца могут "закиснуть" в цилиндре и один или даже оба поршня потеряют подвижность. Цилиндры в этом случае необходимо заменить.
Привод тормозной системы – механический, тросовый, на задние колеса. Он состоит из рычага, регулировочной тяги, уравнителя двух тросов, рычага привода колодок и распорной планки.
III
. РАСЧЕТНАЯ ЧАСТЬ
1.Расчет и построение внешней скоростной характеристики двигателя.
С некоторой долей погрешности внешняя скоростная характеристика может быть определена и построена для четырехтактового двигателя с искровым зажиганием на основе следующих данных:
| n, % | 20 | 40 | 60 | 80 | 100 | 120 |
| n, мин-1
|
1080 | 2160 | 3240 | 4320 | 5400 | 6480 |
| Ne
, % |
20 | 50 | 73 | 92 | 100 | 92 |
| Ne
, Вт |
11440 | 28600 | 41756 | 52624 | 57200 | 52624 |
n – частота вращения коленчатого вала при максимальной мощности, мин-1
;
n = 5400 мин-1
Ne
– эффективная мощность двигателя, кВт; Ne
= 57,2 кВт
Ne
πn
Крутящий момент двигателя определяется: Мкр
= ─── , где ω = ─── с-1
ω 30
| n, % | 20 | 40 | 60 | 80 | 100 | 120 |
| Мкр
, Н·м |
101,2 | 126,5 | 123,13 | 116,38 | 101,2 | 77,59 |
3,14 · 1080 11440
1) ω = ─────── = 113,04 с-1
; Мкр
= ──── = 101,2 Н·м;
30 113,04
2) ω = 226,08 с-1
; Мкр
= 126,5 Н·м;
3) ω = 226,08 с-1
; Мкр
= 123,13 Н·м;
4) ω = 339,12 с-1
; Мкр
= 116,38 Н·м;
5) ω = 452,16 с-1
; Мкр
= 101,2 Н·м;
6) ω = 678,24 с-1
; Мкр
= 77,59 Н·м;
Кривая удельного расхода топлива для двигателя строится на основании следующих данных:
| n, % | 20 | 40 | 60 | 80 | 100 | 120 |
| n, мин-1
|
1080 | 2160 | 3240 | 4320 | 5400 | 6480 |
| ge
, % |
110 | 100 | 95 | 95 | 100 | 115 |
| ge
, гр/кВт·ч |
280,5 | 255 | 242,25 | 242,25 | 255 | 293,25 |
ge
– удельный эффективный расход топлива, гр/кВт·ч, ge
= 255 гр/кВт·ч
Часовой расход топлива для каждого значения частоты коленчатого вала двигателя находится по формуле:
Gт
= ge
· Ne
· 10-3
[кг/ч]
| n, мин-1
|
1080 | 2160 | 3240 | 4320 | 5400 | 6480 |
| Gт
, кг/ч |
3,21 | 7,3 | 10,12 | 12,75 | 14,59 | 15,43 |
Gт
1
= 280,5 · 11,44 · 10-3
= 3,21 кг/ч;
Gт
2
= 255 · 28,6 · 10-3
= 7,3 кг/ч;
Gт
3
= 242,25 · 41,756 · 10-3
= 10,12 кг/ч;
Gт
4
= 242,25 · 52,624 · 10-3
= 12,75 кг/ч;
Gт
5
= 255 · 57,2 · 10-3
= 14,59 кг/ч;
Gт
6
= 293,25 · 52,624 · 10-3
= 15,43 кг/ч;
2. Расчет и построение динамической характеристики автомобиля.
Динамической характеристикой автомобиля называется графическая выражению зависимость динамического фактора от скорости движения автомобиля на различных передачах.
Динамический фактор представляет собой отношение избыточных касательных сил к силе тяжести автомобиля.
Рк
- Рв
D = ──── [Н],
Ga
где Рк
– касательная сила тяжести автомобиля [Н];
Рв
– сила сопротивления воздуха [Н];
Ga
– сила тяжести автомобиля с грузом [Н].
Для выбранных частот вращения коленчатого вала двигателя подсчитываются величины скоростей автомобиля на каждой передаче по формуле:
ni
· rк
Va
= 0,377 ─── ,
iк
· io
где rк
– радиус колеса [м];
iк
– передаточное отношение коробки передач;
io
– передаточное отношение главной передачи;
ni
– частота вращения коленчатого вала [мин-1
].
Радиус шины в свободном состоянии подсчитывается:
rк
= 0,5d + λBш
,
где d – диаметр обода колеса [м];
Bш
– высота профиля [м];
λ – коэффициент сжатия шины; λ = 0,8…0,9
Величина касательной силы тяжести по передаче определяется по формуле:
Мкр
· iк
· io
· ηтр
Рк
= ────────,
rк
где ηтр
– КПД трансмиссии (для переднеприводного автомобиля
ηтр
= 0,9)
Значение силы сопротивления воздуха определяется по формуле:
k · F · Va
2
Рв
= ──────,
3,62
где k – коэффициент обтекаемости [кг/м3
] (для ВАЗ-2110 k = 0,32 кг/м3
);
F – лобовая площадь автомобиля [м2
];
Va
– скорость автомобиля;
F = 0,78 · В · Н
В – ширина автомобиля [м]; Н – высота автомобиля [м].
Силу тяжести автомобиля с грузом определяем по формуле:
Ga
= (грузоподъемность + число пассажиров (75 кг) + багаж) · g (9,8)
Полученные данные заносим в таблицу.
Определим радиус колеса.
Размер шины 175/70 R13
d = 13 · 25,4 = 330,2 мм
Bш
= 175 · 0,7 = 122,5 мм
λ = 0,8
rк
= 0,5 · 330,2 + 0,8 · 122,5 = 263,1 мм = 0,2631 м
По первой передаче:
Определим скорость, подставляя значения ni
, rк
= 0,2631 м,
iк
= 3, 636, io
= 3,706 в формулу.
1080 · 0,2631 2160 · 0,2631
Va
1
= 0,377 ──────── = 7,95; Va
2
= 0,377 ──────── = 15,9;
3, 636 · 3,706 3, 636 · 3,706
3240 · 0,2631 4320 · 0,2631
Va
3
= 0,377 ──────── = 23,85; Va
4
= 0,377 ──────── = 31,8;
3, 636 · 3,706 3, 636 · 3,706
5400 · 0,2631 6480 · 0,2631
Va
5
= 0,377 ──────── = 39,75; Va
6
= 0,377 ──────── = 47,7;
3, 636 · 3,706 3, 636 · 3,706
Определим величину касательной силы тяжести по данной передаче, используя предыдущие данные крутящего момента Мкр
.
101,2 · 3,636 · 3,706 126,5 · 3,636 · 3,706
Рк
1
= ─────────── = 4664,78; Рк
2
= ─────────── = 5830,98;
0,2631 0,2631
123,13 · 3,636 · 3,706 116,38 · 3,636 · 3,706
Рк
3
= ───────────── = 5675,64; Рк
4
= ───────────── = 5364,5;
0,2631 0,2631
101,2 · 3,636 · 3,706 77,59 · 3,636 · 3,706
Рк
5
= ──────────── = 4664,78; Рк
6
= ──────────── = 3576,49;
0,2631 0,2631
Найдем значения силы сопротивления воздуха, подставляя значения скоростей в квадрате, коэффициент обтекаемости и лобовую площадь автомобиля.
F = 0,78 · 1420 · 1680 = 1860768 мм2
= 1,86 м2
0,32 · 1,86 · 7,952
0,32 · 1,86 · 15,92
Рв
1
= ─────────── = 2,9 Н; Рв
2
= ─────────── = 8,87 Н;
3,62
3,62
0,32 · 1,86 · 23,852
0,32 · 1,86 · 31,82
Рв
3
= ─────────── = 26,12 Н; Рв
4
= ─────────── = 46,44 Н;
3,62
3,62
0,32 · 1,86 · 39,752
0,32 · 1,86 · 47,72
Рв
5
= ─────────── = 72,57 Н; Рв
6
= ─────────── = 104,5 Н;
3,62
3,62
Определим динамический фактор. Для этого найдем силу тяжести автомобиля:
Ga
= (1020 + 3 · 75 + 20) · 9,8 = 12397 Н;
4664,78 – 2,9 5830,98 – 8,87
D1
= ───────── = 0,38; D2
= ───────── = 0,47;
12397 12397
5675 – 26,12 5364,5 – 46,44
D3
= ───────── = 0,46; D4
= ───────── = 0,43;
12397 12397
4664,78 – 72,57 3576,49 – 104,5
D5
= ───────── = 0,37; D6
= ───────── = 0,28;
12397 12397
Аналогично проводятся расчеты для II – V передач, используя выше указанные формулы.
По второй передаче:
rк
= 0,2631 м, iк
= 1,950, io
= 3,706.
Va
1
= 14,82 км/ч; Va
2
= 29,65 км/ч; Va
3
= 44,47 км/ч; Va
4
= 59,3 км/ч;
Va
5
= 74,12 км/ч; Va
6
= 88,94 км/ч;
Рк
1
= 2501,74 Н; Рк
2
= 3127,18 Н; Рк
3
= 3043,87 Н; Рк
4
= 2877 Н;
Рк
5
= 2501,74 Н; Рк
6
= 1918,08 Н;
Рв
1
= 10,1 Н; Рв
2
= 40,38 Н; Рв
3
= 90,82 Н; Рв
4
= 161,5 Н; Рв
5
= 252,31 Н;
Рв
6
= 363,3 Н;
D1
= 0,201; D2
= 0,25; D3
= 0,24; D4
= 0,22; D5
= 0,18; D6
= 0,13.
По третьей передаче:
rк
= 0,2631 м, iк
= 1,357, io
= 3,706.
Va
1
= 21,3 км/ч; Va
2
= 29,65 км/ч; Va
3
= 63,9 км/ч; Va
4
= 85,2 км/ч;
Va
5
= 106,5 км/ч; Va
6
= 127,8 км/ч;
Рк
1
= 1740,96 Н; Рк
2
= 2176,19 Н; Рк
3
= 2118,22 Н; Рк
4
= 2002,1 Н;
Рк
5
= 1740,96 Н; Рк
6
= 1334,79 Н;
Рв
1
= 20,84 Н; Рв
2
= 40,38 Н; Рв
3
= 187,53 Н; Рв
4
= 333,38 Н; Рв
5
= 520,9 Н;
Рв
6
= 750,1 Н;
D1
= 0,14; D2
= 0,17; D3
= 0,16; D4
= 0,14; D5
= 0,10; D6
= 0,05.
По четвертой передаче:
rк
= 0,2631 м, iк
= 0,941, io
= 3,706.
Va
1
= 30,72 км/ч; Va
2
= 61,44 км/ч; Va
3
= 92,15 км/ч;
Va
4
= 122,87 км/ч; Va
5
= 153,59 км/ч; Va
6
= 184,31 км/ч;
Рк
1
= 1207,25 Н; Рк
2
= 1509,06 Н; Рк
3
= 1468,86 Н; Рк
4
= 1388,34 Н;
Рк
5
= 1207,25 Н; Рк
6
= 925,6 Н;
Рв
1
= 43,34 Н; Рв
2
= 173,37 Н; Рв
3
= 390 Н; Рв
4
= 693,35 Н; Рв
5
= 1082,5 Н;
Рв
6
= 1560,1 Н;
D1
= 0,09; D2
= 0,11; D3
= 0,09; D4
= 0,06; D5
= 0,01; D6
= -0,05.
По пятой передаче:
rк
= 0,2631 м, iк
= 0,784, io
= 3,706.
Va
1
= 36,87 км/ч; Va
2
= 73,74 км/ч; Va
3
= 110,61 км/ч;
Va
4
= 147,48 км/ч; Va
5
= 184,35 км/ч; Va
6
= 221,22 км/ч.
Рк
1
= 1005,83 Н; Рк
2
= 1257,29 Н; Рк
3
= 1223,79 Н; Рк
4
= 1156,7 Н;
Рк
5
= 1005,83 Н; Рк
6
= 771,17 Н;
Рв
1
= 62,43 Н; Рв
2
= 249,73 Н; Рв
3
= 561,8 Н; Рв
4
= 998,9 Н; Рв
5
= 1560,8 Н;
Рв
6
= 2247,54 Н;
D1
= 0,076; D2
= 0,081; D3
= 0,053; D4
= 0,013; D5
= -0,05; D6
= -0,12.
Полученные значения заносим в таблицу.
3. Расчет и построение экономической характеристики автомобиля.
Топливную экономичность автомобиля принято оценивать расходом топлива в литрах на 100 км пройденного пути.
Если известен часовой расход топлива Gт
[кг/ч] и скорость движения автомобиля Va
[км/ч], то расход Qs
топлива в литрах на 100 км пробега выразится в виде следующей зависимости:
ge
· Ne
Qs
= ─────── [л/100 км];
10 · Va
· jт
где ge
– удельный расход топлива [гр/кВт·ч ];
Ne
– мощность двигателя, потребная для движения автомобиля в заданных условиях [кВт];
jт
– плотность топлива [кг/л] (для бензина jт
= 0,725 кг/л).
Эффективная мощность двигателя Ne
:
Рк
Vа
k · F· Va
2
Ne
= ─────── = ────── · ( Ga
· ψ + ────── );
3600 · ηтр
3600 · ηтр
3,62
где ψ – приведенный коэффициент дорожного сопротивления (ψ = 0,02);
Ga
– сила тяжести автомобиля [Н].
Следует учесть, что удельный расход топлива ge
является величиной переменной, зависящий от скоростного и нагрузочного режимов работы двигателя. Чтобы учесть это влияние, удельный расход ge
определяем по формуле:
ge
= Кn
· КN
· ge
(Ne
max);
где ge
(Ne
max) – удельный расход топлива при максимальной мощности двигателя по внешней характеристики [гр/кВт·ч ], (ge
(Ne
max) = 255 гр/кВт·ч);
Кn
, КN
– коэффициенты, соответственно учитывающие влияние скоростного и нагрузочного режимов работы двигателя.
Величины Кn
, КN
, можно определить из графиков:
Определим эффективную мощность двигателя, учитывая скорость на данной пятой передаче.
ηтр
= 0,9; Ga
= 12397 H; ψ = 0,02; k = 0,32; F = 1,86 м2
;
36,87 0,32 · 1,86 · 36,872
1) Ne
= ─────── (12397· 0,02 + ─────────── ) = 3,53 кВт;
3600 · 0,9 3,62
73,74 0,32 · 1,86 · 73,742
2) Ne
= ─────── (12397· 0,02 + ─────────── ) = 11,33 кВт;
3600 · 0,9 3,62
110,61 0,32 · 1,86 · 110,612
3) Ne
= ─────── (12397· 0,02 + ─────────── ) = 27,65 кВт;
3600 · 0,9 3,62
147,48 0,32 · 1,86 · 147,482
4) Ne
= ─────── (12397· 0,02 + ─────────── ) = 56,76 кВт;
3600 · 0,9 3,62
184,35 0,32 · 1,86 · 184,352
5) Ne
= ─────── (12397· 0,02 + ─────────── ) = 102,91 кВт;
3600 · 0,9 3,62
Определим удельный расход ge
, используя выше указанную формулу.
1) ge
= 1,1 · 1,9 · 255 = 561 гр/кВт·ч;
2) ge
= 1,03 · 1,5 · 255 = 393,98 гр/кВт·ч;
3) ge
= 0,96 · 1,2 · 255 = 293,76 гр/кВт·ч;
4) ge
= 0,95 · 0,9 · 255 = 218,03 гр/кВт·ч;
5) ge
= 1,01 · 1,0 · 255 = 257,55 гр/кВт·ч;
Используя полученные данные и формулу для нахождения расхода Qs
топлива в литрах на 100 км пробега, определим величину для Vпередачи:
561 · 3,53
1) Qs
= ────────── = 7,41 л/100км;
10 · 36,87 · 0,725
393,98 · 11,33
2) Qs
= ────────── = 8,35 л/100км;
10 · 73,74 · 0,725
293,76 · 27,65
3) Qs
= ─────────── = 10,13 л/100км;
10 · 110,61 · 0,725
218,03 · 56,76
4) Qs
= ─────────── = 11,57 л/100км;
10 · 147,48 · 0,725
257,55 · 102,91
5) Qs
= ─────────── = 19,83 л/100км;
10 · 184,35 · 0,725
Полученные данные внесем в таблицу:
| ψ | Va
км/ч |
n, мин-1
|
ni
/nmax |
Kn
|
Ne
кВт |
Nei
/ Ne max |
KN
|
ge
гр/кВт·ч |
Qs
|
| 0,02 | 36,87 | 1080 | 0,2 | 1,1 | 3,53 | 0,2 | 1,9 | 561 | 7,41 |
| 73,74 | 2160 | 0,4 | 1,03 | 11,33 | 0,4 | 1,5 | 393,98 | 8,35 | |
| 110,61 | 3240 | 0,6 | 0,96 | 27,65 | 0,6 | 1,2 | 293,76 | 10,13 | |
| 147,48 | 4320 | 0,8 | 0,95 | 56,76 | 0,8 | 0,9 | 218,03 | 11,57 | |
| 184,35 | 5400 | 1,0 | 1,01 | 102,91 | 1,0 | 1,0 | 257,55 | 19,83 |
IV. СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ.
1. Интернет.
2. Вахламов В.К. «Автомобили. Эксплуатационные свойства»