Расчет автомобиля ГАЗ 3302
1. Тяговый расчет
1.1 Цель расчета
Тяговый расчет служит для определения основных параметров двигателя и трансмиссии автомобиля, обеспечивающих ему требуемые тягово-скоростные свойства в заданных условиях движения. Тяговый расчет выполняют при проектировании новой и модернизации выпускаемой модели автомобиля.
1.2 Исходные данные для выполнения расчета
Таблица 1.1. Исходные данные для тягового расчета
Тип автомобиля: | Легковой |
Колесная формула, компоновка: | 4х2.2, Заднеприводная |
Снаряженная масса, кг: | 1850 |
Тип двигателя: | Бензиновый |
Тип трансмиссии: | Механическая |
Количество передач: | 5 |
Пассажировместимость, человек: | 3 |
Максимальная скорость , км/ч | 115 |
1.2.1 Коэффициент сопротивления дороги
Величину коэффициента сопротивления дороги при максимальной скорости принимаем равной
.1.2.2 Максимальный коэффициент сопротивления дороги
Максимальный коэффициент сопротивления дороги
, преодолеваемый легковыми автомобилями на низшей передаче трансмиссии, принимают равным 0,3…0,5. Для расчета принимаем .1.2.3 Фактор обтекаемости
Аэродинамические свойства автомобиля зависят от фактора обтекаемости:
,где
– коэффициент лобового сопротивления; – плотность воздуха; – площадь миделева сечения.1.2.4 Распределение массы автомобиля по осям
У грузовых автомобилей распределение массы по осям зависит от компоновочной схемы. Для расчета принимаем в снаряженном состоянии:
, ; при полной массе , .1.2.5 КПД трансмиссии
КПД трансмиссии зависит от ее конструкции и для грузовых автомобилей составляет 0,88…0,9. В расчетах принимаем
.1.3 Выполнение тягового расчета
1.3.1 Определение полной массы автомобиля
Полная масса грузового автомобиля определяется по формуле:
где
– масса автомобиля в снаряженном состоянии; – расчетная масса водителя и пассажиров; – масса багажа на одного человека; – число мест; - номинальная грузоподъемность;1.3.2 Подбор шин
Максимальная и минимальная нагрузки на шину определяются по формулам:
, ,где
– часть полной массы автомобиля, приходящейся на наиболее нагруженную переднюю (1) или заднюю (2) ось, кг; – часть массы автомобиля в снаряженном состоянии, приходящейся на наименее нагруженную переднюю (1) или заднюю (2) ось, кг; – число шин на колесах наиболее нагруженной оси; – число шин на колесах наименее нагруженной оси; – ускорение свободного падения, . , .Для расчётов принимаем шины размерностью 185/175R16.Ее статический радиус rст=0,2195м.
1.3.3 Определение максимальной мощности двигателя
Для автотранспортных средств всех типов требуемую максимальную мощность двигателя выбирают из условия обеспечения заданной максимальной скорости
.При движении с максимальной скоростью
ускорение автомобиля и мощность, затрачиваемая на преодоление сопротивления разгону: .Принимая
, запишем уравнение мощностного баланса при движении автомобиля с максимальной скоростью: ,где
– мощность двигателя, необходимая для движения автомобиля с максимальной скоростью, кВт; – мощность, затрачиваемая на преодоление сопротивления дороги, кВт; – мощность, затрачиваемая на преодоление сопротивления воздуха, кВт; – КПД трансмиссии; – коэффициент сопротивления дороги при максимальной скорости движения; – полная масса автомобиля, кг; – ускорение свободного падения, ; – фактор обтекаемости, ; – максимальная скорость движения автомобиля, .Необходим двигатель, мощность которого на 5% превышает расчётную мощность, что составляет 81,6*1,05=85,68 кВт. В таблице 1.2. приведены параметры выбранного прототипа двигателя.
Таблица 1.2. Параметры двигателя
Двигатель | ЗМЗ-4052 |
Мощность, кВт (л.с.) | 91 (123,8) |
Частота вращения при максимальной мощности, рад/с (об/мин) | 546 (5200) |
Максимальный крутящий момент, Нм | 205 |
Частота вращения при максимальном моменте, рад/с (об/мин) | 473 (4500) |
1.3.4 Определение передаточных чисел агрегатов трансмиссии
Проводится проверочный расчет выбранных передаточных чисел трансмиссии.
Таблица 1.3. Параметры КПП автомобиля ГАЗ 3302
Передаточные числа коробки передач | |||||
i1 | i2 | i3 | i4 | i5 | |
4,05 | 2,34 | 1,39 | 1,084 | 0,86 |
Передаточное число главной передачи iГП = 3,9
Определение максимального и минимального передаточных чисел трансмиссии
Максимальное передаточное число трансмиссии определяют по формуле:
Проверяем полученное значение максимального передаточного числа трансмиссии по условию отсутствия буксования ведущих колес (по сцеплению ведущих колес с дорогой)
Условием отсутствия буксования ведущих колес служит неравенство
.