Расчет эксплуатационных свойств АТС

Введение
1. Цели и задачи  курсового проектирования
1.1. Цель разработки и  область применения
1.2. Технические требования
1.2. 1. Основные размеры  и параметры АТС
1.2.2. Эксплуатационные свойства
1.2. 3. Надежность конструкции
1.2.4. Эксплуатационная и  ремонтная технологичность
1.2.5. Безопасность конструкции
1.2.6. Эстетические и эргономические  показатели
1.2.7. Составные части, исходные  и эксплуатационные материалы.
2. Расчет эксплуатационных  свойств АТС
2.1. Внешняя скоростная  характеристика двигателя
2.2. Определение максимальной  скорости АТС
2.3. Выбор передаточных  чисел трансмиссии
2.4. Тяговый баланс АТС
2.5. Динамическая характеристика  АТС
2.6. Ускорение АТС
2.8. Мощностной баланс АТС
2.7. Время и путь разгона  АТС
2.9. Остановочный путь  АТС
Список рекомендуемой  литературы

СОДЕРЖАНИЕ

 

 

 

 

 

Задание на курсовой проект

Тип транспортного средства – легковой автомобиль

Колесная формула –  2х4

Тип двигателя – бензиновый

Максимальная мощность –20 кВт

Пассажировместимость – 4 человек

Максимальный динамический фактор ψ_max=0,31

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Цели и задачи курсового проекта

Задача расчета: закрепление знаний полученных студентом при изучении курса «Транспортные средства».

 

1. Цель разработки и область применения АТС

 

Тип АТС – легковой трех дверный седан.

Назначение АТС – перевозка  пассажиров в количестве четырех человек, включая водителя, а также незначительных грузов, т.к. имеется багажник объемом 50 л. Предназначен для различных расстояний по городским и загородным магистралям, а так же по проселочным дорогам с асфальтобетонным покрытием, использование АТС в личных целях;

Дорожные условия: асфальтобетонное, щебеночное покрытие.

Для сравнительной характеристики проектируемого АТС с зарубежными и отечественными аналогами легковых автомобилей. Был принят в качестве прототипа легковой трех дверный седан, четырех местный включая водителя, с бензиновым 2-х цилиндровым двигателем, расположенном спереди, поперек главной оси симметрии автомобиля, с МКПП пятиступенчатой, марка прототипа ВАЗ 11113 Ока 0.75 33. Для сравнения технических параметров прототипа выбраны следующие автомобили аналоги: TOYOTA VITZ, NISSAN March, Smart Sity 0.8 cdi, DAEWOO MATIZ. Технические параметры показаны в таб.1

 

 

 

 

 

 

Таблица 1 – Сравнительная характеристика АТС

 

Марка          АТС Пара- метры АТС	TOYOTA VITZ	NISSAN March	Smart Sity 0.8 cdi	DAEWOO MATIZ	ВАЗ 11113 Ока 0.75 33
Тип кузова	5 дверный хэтчбек	5 дверный хэтчбек	2 дверный хэтчбек	5 дверный хэтчбек	3 дверный хэтчбэк
Снаряженная масса, кг	810	975	780	826	645
Полная масса, кг	1085	1475	1050	1230	975
Рабочий объем, см3	989	1386	799	995	750
Максимальный крутящий момент, Н*м	94/3600	128/3200	108/2200	87/4200	52/3200
Максимальная мощность, л.с	52	88	45	64	35
Шины	155/80 R13 S	175/60 R15	155/60R15; 175/55 R15	155/65 R13	135/80 R12
Максимальная скорость, км/ч	140	172	135	152	130
Продолжение таблицы 1
Марка          АТС Пара- метры АТС	TOYOTA VITZ	NISSAN March	Smart Sity 0.8 cdi	DAEWOO MATIZ	ВАЗ 11113 Ока 0.75 33 +
Время разгона, 0-100 км/ч	7.4	11.9	17	15.3	24
Расход топлива, л/100 км	3.8	6.3	3.3	6.4	4.7
Городской цикл	5.2	7.9	3.4	8.2	6.0
Загородный цикл	3	5.4	3.2	5.3	3.9
Габаритные размеры, д/ш/в мм	3750/1695/1520	3715/1660/1525	2500/1515/1549	3495/1495/1985	3200/1420/1400

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.2. Технические  требования

1.2.1. Основные параметры  и размеры АТС

Масса автомобиля и ее распределение  по осям:

                                    (1.1)

где Ма – полная масса АТС, т;

Мсух – сухая масса автомобиля, кг;

М’сн – масса снаряжения, кг;

Мб – масса богажа, кг;

n – число пассажиров (включая водителя), чел;

 

Распределение полной массы  по осям АТС.

Ограничение поной массы  АТС – до

Масса, приходящиеся на заднюю ось АТС для переднеприводного:

 

База автомобиля – 2320 мм;

Габаритные размеры:

длина – 3256 мм;

ширина –1476 мм;

высота – 1470 мм;

Расстояние между осями  автомобиля – 2200 мм;

Проходимость (дорожный просвет)  –170 мм;

Колея колес –1210 мм;

Мощность АТС – 33 л.с.;

Рабочий объем двигателя –750 см³;

Отношение рабочего объема двигателя к массе снаряженного автомобиля до 2;

1.2.2. Эксплуатационные  свойства

Максимальная скорость до 130 км/ч;

Время разгона до заданной скорости не более 24 с;

Максимальный преодолеваемый подъем до 30^о

Максимальное замедление до 38 м/с²

Тормозной путь со скорости 100 км/ч – 54 м;

Контрольный расход топлива для городского цикла на 100 км – 4,5 л;

Для загородного цикла  на 100 км – 4 л;

Для смешанного цикла на 100 км – 4,7 л;

Дорожный просвет до 170 мм;

Углы свеса –

Радиус проходимости -

Коэффициент сцепной массы  удельное давление в контакте колеса с дорогой – 

Минимальный радиус поворота до 4,8 м;

Габаритный радиус поворота до 6 м;

Габаритная полоса движения 2,8-3,1 м;

Запас хода по топливу 30 л;

КПД трансмиссии для легкового  автомобиля η_тр=0,92

Коэффициент обтекаемости к=0,23Нс²/м⁴

Лобовая площадь проекции автомобиля на плоскость, перпендикулярную продольной оси 

                                                         (1.2)

где В₂ – габаритная ширина АТС, м;

Н₂ – габаритная высота АТС, м;

                                    

 

Фактор обтекаемости:

                                    

                                             .

Выбор шин:

Наиболее нагруженные  колеса передние.

Масса приходящиеся на ведущие  колеса:

 

 

Масса, приходящиеся на одно колесо:

                                   (1.3)

 

 

По ГОСТ 4754-97 выбираем шины 135/80 R12

 

1.2.3 Надежность  конструкции

Амортизационный пробег АТС 30 тыс.км

Срок службы автомобиля 480 тыс.км

Пробег до капитального ремонта 240 тыс. км

 

1.2.4Эксплуатация  и ремонтная технологичность

Периодичность технологического обслуживания:

ТО-1 составляет 3,5 тыс. км;

ТО-2 составляет 7 тыс. км;

Трудоемкость технического обслуживания должна быть не более 

ТО-1- 3,2 чел/час;

ТО-2 – 11,3 чел/час;

ЕО – 0,5 чел/час.

Трудоемкость текущего ремонта  – не более 3,9 чел/час

1.2.5 Безопасность  конструкции

Требования к безопасности тормозной системы:

1. эффективность торможения рабочей тормозной системы должна соответствовать нормам;
2. герметичность гидравлического привода тормозов (падение давления более чем на 0,5 кгс/см²  не допустимо);
3. стояночная тормозная система должна обеспечивать неподвижное состояние АТС с полной нагрузкой на уклоне до 16 %, в снаряженном состоянии – на уклоне до 23 %.

Требования к рулевому управлению:

1. суммарный люфт в рулевом управлении не должен превышать 10%;
2. максимальный поворот рулевого колеса должен ограничиваться устройствами, предусмотренными конструкцией;

Требования к безопасности тормозной системы:

1. время срабатывания системы должно быть минимальным, а замедление автомобиля – максимальным во всех условиях эксплуатации;
2. тормозные силы на колесах должны нарастать плавно, в системе не должно быть заеданий;
3. все колеса автомобиля должны затормаживаться одновременно и с одинаковой интенсивностью;
4. эффективность действия системы должна быть постоянной в течение всего срока службы автомобиля, а вероятность отказа минимальна.

Требование к обеспечению  конструктивной безопасности подвески:

1. детали подвески и карданной передачи автотранспортных средств не должны иметь ослабления момента затяжки;
2. рессоры не должны иметь разрушений коренного места;

Требования к приборам сигнализации и освещения:

1. для автомобиля обязательно наличие двух задних красных световозвращающих приспособлений не треугольной формы:
2. световозвращатели не должны быть похожими на буквы и должны вписываться в окружность диаметром 200 мм.
3. система пассивной световой сигнализации должна отвечать ГОСТ 8769-75 и Правилам №3 ЕЭК 004.

4. фары должны быть расположены спереди на рваном расстоянии от плоскости симметрии автомобиля, на одинаковой высоте и в одной плоскости, перпендикулярной  к его продольной оси. Цвет фар должен быть одинаковым. Регулировка фар должна соответствовать требованиям ГОСТ Р 51709-2001. Сигнализаторы включения световых приборов, находящиеся в склоне  должны быть в исправном состоянии, на автомобиле должны быть установлены фары одной системы светораспределения, указатели поворотов и боковые повторители должны работать в проблесковом режиме в соответствии с нормами.

Требования к безопасности автомобиля:

1. геометрические размеры основных проемов и очищаемых зон стекла, т.е. угловые размеры конструктивных элементов остекления кабины, углы обзорности с места водителя, величины которых определяются расположением непрозрачных элементов кабины относительно основных пространственных плоскостей, должны обеспечивать оптимальную обзорность для водителя;
2. геометрические размеры и площади «слепых» зон, когда автомобиль стоит на горизонтальной площадке;
3. оптимальный угол обзорности должен обеспечивать водителю видимость различных дорожных сигналов, установленных над проезжей частью;
4. максимальная высота верхний кромки переднего окна, ограничивающая верхний предел обзорности, должна обеспечивать водителю видимость светофора, подвешенного на 5 м над серединой проезжей части, а так же должна исключать возможность утомления водителя от избытка света и тепловых лучей;
5. стеклоочистители должны очищать, как можно большую площадь лобового стекла и хорошее качество очистки за каждый ход щеток;
6. система обдува и обогрева стекол должна устранять запотевание и обмерзание лобового стекла при низкой температуре окружающей среды;
7. для обеспечения безопасности движения автомобиль должен быть оснащен зеркалами заднего вида, расположенными как внутри, так и снаружи транспортного средства.

Требования к безопасности рабочего места водителя и пассажиров:

1. автомобиль должен быть укомплектован подушками безопасности;
2. рабочее место водителя должно определяться размерами кабины или салона, удобством доступа к органам управления, положениям сиденья, расположенным к нему органов управления и эргонометрическими параметрам среды в кабине;
3. рабочее место должно оснащаться оборудованием рабочего места в соответствии с антропометрическими и психофизическими характеристиками человека;

4. сидень должно обеспечивать удобство посадки водителя и способствовать минимальному утомлению водителя, что достигается конструкцией.

Обеспечение безопасности водителя, пассажиров и пешеходов при аварии:

1. создание защитной зоны вокруг водителя и пассажиров путем устройства жесткого каркаса, в сочетании с легко сменяющимся при ударах передней и задней части кузова, ослабления лонжеронов и поперечины, уменьшения их сечения, предусматривая отверстия в слабонагруженных местах или применяя хрупкие материалы;
2. ступицу рулевого колеса делают большего диаметра и снабжают упругой оболочкой. Спицы и каркас обода рулевого колеса при больших нагрузках изгибают, в результате рулевое колесо располагается перпендикулярно направлению удара.
3. для уменьшения возможности проникновения рулевого колеса внутрь салона применяют рулевые валы с карданными шарнирами, отключающимися при ударах вверх или в сторону.
4. для ограничения перемещения людей применяются ремни безопасности комбинированные диагонально-поясные, крепящиеся к кузову в трех точках
5. применение подушек безопасности, ограничивающих перемещение людей только при аварии, имеющих датчики, распределители и надувные мешки
6. детали автомобиля, ограничивающие жизненное пространство должны быть без острых граней и узлов, выступающие части (кнопки, ручки) должны быть утоплены и покрыты мягкой обивкой
7. стекла (лобовое, задние, боковые) должны быть упругими и амортизировать при ударе, не должны при ударе  образовывать осколков с острыми углами и гранями.
8. для уменьшения травматизма при опрокидывании автомобиля усиливают стойки кузова и крыши, вводят жесткие дуги над головами пассажиров
9. замки дверей должны иметь два положения: полностью закрытые и полностью закрытые, дверные петли должны выдерживать продольную нагрузку 11,31 кН и поперечную 9 кН.