Введение 4
1 Назначение, условия и режимы работы автомобиля 5
2 Проектировочный тяговый расчет автомобиля 6
2.1 Выбор прототипа 6
2.2 Расчет максимальной мощности двигателя 7
2.3 Внешняя скоростная характеристика двигателя 7
2.4 Расчет передаточных чисел трансмиссии 9
3 Поверочный тяговый расчет автомобиля 12
3.1 Расчет кинематической скорости автомобиля по передачам 12
3.2 Тяговая характеристика автомобиля 13
3.3 Динамическая характеристика автомобиля 15
3.4 Характеристики разгона автомобиля 15
4 Топливно-экономический расчет автомобиля 17
4.1 Расчет баланса и степени использования мощности 18
4.2 Расчет расходов топлив 21
5 Функциональный и прочностной расчет тормозного механизма 23
5.1 Расчет максимально возможного тормозного момента
5.2 Расчет основных параметров тормозов
5.3 Прочностной расчёт элементов тормозного механизма
5.4 Температурный расчет тормозного механизма
6 Техническая характеристика автомобиля
Заключение 31
Список литературы 32
Цель курсового проекта - закрепление и углубление знаний, полученных студентом при изучении дисциплины "Автомобили", а также других общетехнических дисциплин, практическое ознакомление с основными принципами проектирования автомобилей, развитие навыков по расчету характеристик, оценивающих их эксплуатационные свойства, приобретение навыков конструирования и освоение методов расчета.
Курсовой проект является творческой работой, завершающей изучение основных технических дисциплин по специальности.
В проекте выполняется:
а) проектировочный тяговый расчет автомобиля, т.е. определить основные его параметры, включая компоновочные размеры, а также параметры двигателя и трансмиссии;
б) поверочный тяговый расчет автомобиля;
в) топливно-экономический расчет;
г) разработку или модернизацию тормозной системы;
д) составить техническую характеристику автомобиля.
Изменение внешних механических воздействий и факторов, определяющих режим работы механизмов (например, удельного давления, относительной скорости перемещения деталей, условий смазки, теплонапряженности детали и т. д.), может вызвать изменение вида и скорости изнашивания. Правильно подбирая условия работы детали или режим работы механизма, можно добиться наименьшей скорости изнашивания и этим повысить долговечность автомобиля.
Условия эксплуатации оказывают значительное влияние на скорость нарастания неисправностей и, в частности,- на скорость изнашивания деталей.
Изменение скорости взаимного перемещения трущихся деталей увеличивает работу сил трения и ухудшает условия смазки. Поэтому, например, при повышении числа оборотов износ деталей двигателя возрастает.
Увеличение нагрузки влечет за собой повышение действующих на детали усилий; происходит больший нагрев деталей, смазка разжижается, и износ увеличивается.
При изменении режима движения, скорости, торможений, разгонов и т.п. — изменяется также технический режим работы агрегатов автомобиля: их тепловое состояние, условия смазки, усилия, действующие на деталь. При таких переменных, неустановившихся режимах скорость изнашивания возрастает, и износы будут большими, нежели тогда, когда автомобиль длительное время работает с одинаковым режимом движения.
Плохие дорожные условия вызывают добавочные нагрузки на детали, ослабление креплений и т. п., в результате износ деталей и возможность их поломок возрастают.
Увеличение нагрузки в кузове и прицепного груза, вызывая добавочные усилия в механизмах, также несколько ускоряет изнашивание.
Большое значение имеет род перевозимого груза; например, пылящие грузы (цемент и др.) могут значительно ускорить изнашивание деталей двигателя. К этому же приводит работа на пыльных дорогах.
При использовании несоответствующих сортов топлива и смазочных материалов износ резко возрастает. Применение бензина с повышенной против норм температурой конца кипения вызывает разжижение и смывание смазки; бензин с низкими октановыми числами увеличивает детонацию, разрушительно действующую на детали. При несоответствии сорта смазочных масел условиям работы масляная пленка разрывается, масло выдавливается из зазоров, и увеличивается доля сухого трения.
Важнейшее значение, поэтому имеют соблюдение установленных для каждой модели автомобиля технических правил ее использования, своевременность и качество выполнения работ по техническому обслуживанию и ремонту.
Долговечность автомобилей можно увеличить путем улучшения их конструкции, совершенствования технологии изготовления и ремонта, эксплуатационными мероприятиями.
Все формулы в разделе используются из [3].
Исходные данные:
а) максимальная скорость движения 211 км/ч;
б) класс автомобиля 3
в) вид автомобиля 1
г) тип двигателя бензиновый
д) минимальный удельный расход топлива 200 г/кВтч
По заданному классу и виду автомобиля, заданной максимальной скорости движения автомобиля, а также по типу двигателя был выбран автомобиль «Opel Omega», техническая характеристика которого приведена в таблице 2.1.
Таблица – 1.1 Техническая характеристика аналогов
Параметр |
Значение параметра |
||
ГАЗ 3110 |
Opel Omega |
BMW 325i |
|
Пассажировместимость автомобиля, чел. |
5 |
5 |
5 |
Полная масса автомобиля, кг: на переднюю ось на заднюю ось |
1950 950 1000 |
2065 915 1150 |
1935 935 1000 |
Максимальная скорость движения автомобиля, км/ч |
155 |
223 |
225 |
Объем двигателя, см3 |
2134 |
2497 |
1995 |
Контрольный расход топлива при 80 км/ч, л/100км |
10,3 |
8,5 |
9,5 |
Высота автомобиля, мм |
1422 |
1455 |
1421 |
Колея автомобиля, мм |
1510 |
1514 |
1500 |
База автомобиля, мм |
2800 |
2730 |
2760 |
Номинальная мощность двигателя, кВт |
95 |
125 |
163 |
Частота вращения коленчатого вала двигателя при номинальной мощности, об/мин |
3800 |
6000 |
4000 |
Максимальный крутящий момент двигателя, Н·м |
200 |
227 |
340 |
Частота вращения коленчатого вала двигателя при максимальном моменте, об/мин |
2000 |
3200 |
2000 |
Тип шин |
195/65 R15 |
205/65 R15 |
225/60 R16 |
Колесная формула |
4 x 2 |
4 x 2 |
4 x 2 |
Эффективная мощность двигателя при максимальной скорости определяется выражением
,
(2.1)
где
- коэффициент полезного действия
трансмиссии. Для автомобилей с колесной
формулой 4x2
=0,85-0,92.
Принимаем
=0,9;
-
полная масса автомобиля, кг;
- коэффициент
дорожного сопротивления, лежащий в
пределах
.
Принимаем
;
- коэффициент
сопротивления воздуха,
.
Принимаем =0,25 ;
- площадь лобового
сопротивления, м2
,
(2.2)
где
- колея передних колес автомобиля, м;
- высота автомобиля,
м.
;
- максимальная
скорость движения, м/с.
Следовательно, эффективная мощность двигателя при максимальной скорости движения автомобиля равна
.
Для бензинового двигателя максимальная мощность двигателя равна эффективной мощности двигателя при максимальной скорости движения автомобиля разделенной на 0,912
.