4 Выбор основных параметров проектируемого автомобиля и двигателя
4.1 Обзор автомобилей – прототипов
Обзор автомобилей-прототипов и их технические характеристики приведены в таблице 4.1
Таблица 4.1 - Характеристики автомобилей – прототипов
Параметр |
Автомобиль (фирма) |
Opel Astra H Sedan |
Honda Civic 1.7 CTDi |
1 |
2 |
3 |
|
1 ДВС 1.1 Тип 1.2 Рабочий объем Vh , л 1.3.Максимальная мощность Pemax при частоте вращения вала nN, кВт (л.с.)/об/мин 1.4 Максимальный крутящий момент М еmax при частоте вращения коленчатого вала nM, Н.м/об/мин 1.5 Удельная мощность Pуд = Pemax /ma, кВт/т |
дизель 1686 74(100)/4400
240/2300
40,88 |
дизель 1686 74(100)/4400
220/1800
46,7 |
|
2 Трансмиссия 2.1 Тип 2.2 Количество передач 2.3 Привод 2.4 Колесная формула |
Механическая 5 передний 4×2 |
Механическая 5 передний 4×2 |
|
3 Шины (размерность) |
205/55 R16 |
195/60R15 |
|
4 Габаритные размеры 4.1 Высота Нг, м 4.2 Ширина Вг, м 4.3 Колесная база L, м 4.4 Коэффициент обтекаемости Сх |
1458 1753 2614 0,4 |
1495 1695 2680 0,4 |
|
5 Масса 5.1 Полна ma, Т 5.2 Снаряженная mO, Т |
1,81 1,315 |
1825 1265 |
|
6 Динамические характеристики 6.1 Максимальная скорость Vаmax, км/ч 6.2 Время разгона |
168 12,2 |
182 11.2 |
|
7 Расход топлива, л/100 км: 7.1 Загородный цикл, 7.2 Городской цикл (э.р.). |
4,2 6,4 |
4.3 6.2 |
|
8. Вместимость 8.1. Число мест для сидения n |
5 |
5 |
4.2 Техническое задание: легковой автомобиль
Данные технического задания на проектирование легкового автомобиля приведены в таблице 4.2.
Таблица 4.2 – Данные технического задания на проектирование легкового автомобиля
-
Параметр
Значение
1 ДВС
1.1 Тип
1.2 Коэффициент приспособляемости по частоте вращения коленчатого вала, K П
1.3 Коэффициент приспособляемости по моменту, КM
Дизель
2,4
1,33
2.Трансмиссия: число передач
5
3 Масса
3.1 Снаряжения mсн, т
1,81
4 Число мест для сидения n (включая водителя)
5
5 Максимальная скорость V a max, км/ч
168
4.3 Параметры автомобиля
4.3.1 Полная масса
Полная масса для легковых автомобилей mа определяется по формуле:
ma = mc + mcн+ n (mц + mб) (1)
где mс – сухая масса;
mcн – масса снаряжения;
mч – масса человека;
mб – масса багажа водителя и пассажиров;
n – число мест для сидения;
ma =1810 кг;
mcн=1315 кг (согласно технической характеристике);
mч=75 кг; mб =10 кг; n=5;
4.3.2 Габариты
Основываясь на данных автомобилей – прототипов, которые показаны в таблице 1, принимаем для проектируемого автомобиля:
- габаритную высоту Нг , м;
Нг=1,753 м;
- габаритную ширину Вг , м;
Вг=1,46 м;
- расстояние от передней оси до середины тележки сближенных мостов L, м;
L=2,614 м;
- коэффициент обтекаемости Сх;
Сх=0,4.
Рассчитаем коэффициент сопротивления воздуха КВ и площадь лобового сопротивления S :
КВ = 0,5 . Сх . p, (2)
S =α· Вг · Нг, м2, (3)
где p = 1,225 кг/м3 – плотность воздуха.
α - коэффициент заполнения площади:
для легковых автомобилей α = 0,78…0,8;
Принимаем α = 0,78.
КВ = 0,5 . 0,4 . 1,225 = 0,245 ,
S =0,78 . 1,46 . 1,753 = 1,99 м2;
Полученное значение КВ должно находится в интервале приведенном в таблице 4.3.
Таблица 4.3 - Коэффициент сопротивления воздуха
Тип автомобиля |
КВ, Н.с2/м4 |
легковой |
0,14…0,29 |
4.3.3 Трансмиссия
Упрощенная кинематическая схема трансмиссии показана на рисунке 4.1
1-двигатель; 2-сцепление; 3-кпп; 4-карданный вал
Рисунок 4.1 – Упрощенная кинематическая схема трансмиссии
По данным таблицы 4.1 «Характеристики автомобилей – прототипов» принимаем колесную формулу 4×2, тип привода - задний, рассчитываем коэффициент полезного действия (КПД) трансмиссия ηт.
КПД механической трансмиссии автомобиля практически не зависит от режима ее работы и при проектных расчетах может быть найден по формуле:
ηТ = ηКПП . η nк.ш. . η ро , (4)
где ηКПП = 0,95…0,98 – КПД коробки передач;
принимаем ηКПП =0,96;
ηк.ш. = 0,995 – КПД карданных шарниров;
n – число карданных шарниров; n=4 (по схеме);
ηо = 0,93…0,97 – КПД главной передачи;
принимаем ηо =0,97;
р – количество главных передач; p=1.
ηт =0,96·0,9954·0,97=0,91;
КПД механической трансмиссии находится в установленных пределах:
ηт = 0,89…0,92 – легковые автомобили.