Рулевое управление и тормозная система автомобиля

По данным таблицы строим графики  функциональной зависимости мощности двигателя, крутящего момента и  удельного эффективного расхода  топлива от частоты вращения коленчатого  вала двигателя на рисунке 9.

Рис.9. Графики внешних скоростных характеристик автомобиля УАЗ-452В.  

 

7. РАСЧЕТ И ПОСТРОЕНИЕ ХАРАКТЕРИСТИК ТРАНСМИССИИ АВТОМОБИЛЯ.

7.1. С коростную характеристику агрегатов трансмиссии найдём по формуле:

V _ax = 0,105 _* n _{ex *} r _с / U _тр м/с ,

¤ где r _c =0,5 _* D _o + В _{ш *} (1 – l _ш ) м ;

r _c – свободный радиус колеса;

D _o – диаметр обода колеса;

В _ш – высота профиля шины в свободном состоянии (данные возьмём из таблицы 2) ;

l _ш – коэффициент радиальой деформации шины , равный 0,1-0,16 для стандартных и широкопрофильных шин и 0,2-0,3 для арочных машин и пневмокатков.

(Все данные и обозначения  для расчета этой формулы взяты  из §.28 [5] ).

¤¤ Значения r _c при максимальной допустимой нагрузке стандартизированы. Приближённо r _c можно определить по цифрам обозначения шин:

r _c =0,5 _* d + D _* В _* l _cм , мм ;

где d – посадочный диаметр обода, мм;

D = Н / В ( Н и В – высота  и ширина профиля шины, мм);

l _cм – коэффициент, учитывающий смятие шины под нагрузкой.

При нагрузке и внутреннем давлении воздуха, указанных в стандартах для шин грузовых автомобилей  и автобусов и шин с регулируемым давлением Н/В ” 1. Для легковых автомобилей, если шины имеют дюймовое обозначение, Н/В ” 0,95, если смешанное ( миллиметрово - дюймовое ), Н/В ” 0,8....0,85. У радиальных шин легковых автомобилей  в обозначение введён индекс, соответствующий  отношению Н/В. Для данного автомобиля он равен 0,9 (обозначение шин 215/90R15).

Для шин грузовых автомобилей, автобусов, шин с регулируемым давлением ( кроме  широкопрофильных ), диагональных шин  легковых автомобилей l _cм = 0,85......0,9, для радиальных шин легковых автомобилей l _cм = 0,8....0,85.

(Все данные и обозначения  для расчета этой формулы взяты  из §.4 [2] ).

Для расчёта будем пользоваться формулой:

r _c =0,5 _* d + D _* В _* l _cм , мм .

U _тр = U _{кп *} U _{дп *} U _о ,

где U _тр – передаточное число трансмиссии;

U _кп – передаточные числа коробки передач;

U _дп - передаточное число дополнительной передачи;

U _о - передаточное число главной передачи.

r _c =0,5 _* 380 + 215 _* 0,9 _* 0,85 = 354,475 ” 354,5 ( мм ) ,

U _тр1-1 = 4,12 _* 1,0 _* 5,125 = 21,115 U _тр1-2 = 4,12 _* 1,94 _* 5,125 = 40,9631

U _тр2-1 = 2,64 _* 1,0 _* 5,125 = 13,53 U _тр2-2 = 2,64 _* 1,94 _* 5,125 = 26,2482

U _тр3-1 = 1,58 _* 1,0 _* 5,125 = 8,0975 U _тр3-2 = 1,58 _* 1,94 _* 5,125 = 15,70915

U _тр4-1 = 1,0 _* 1,0 _* 5,125 = 5,125 U _тр4-2 = 1,0 _* 1,94 _* 5,125 = 9,9425

V _a1-1 =0,105 _* 800 _* 0,383/21,115=1,41 м/с V _a1-2 =0,105 _* 800 _* 0,383/40,9631= 0,72 м/с

V _a1-1 =0,105 _* 4000 _* 0,383/21,115= 7,05 м/с V _a1-2 =0,105 _* 4000 _* 0,383/40,9631= 3,63 м/с

V _a4-1 =0,105 _* 800 _* 0,383/5,125=5,8 м/с V _a4-2 =0,105 _* 800 _* 0,383/9,9425=3 м/с

V _a4-1 =0,105 _* 4000 _* 0,383/5,125=29 м/с V _a4-2 =0,105 _* 4000 _* 0,383/9,94=15 м/с  

 

7.2. К рутящий момент на ведущих колесах при различных передачах коробки передач рассчитаем по формуле:

М _кх = М _{ех *} U _кп* U _дп* U _{о *} h _тр , Н _* м ,

где М _ех —различные значения крутящего момента на коленчатом валу двигателя;

U _кп - передаточные числа коробки передач;

U _о - передаточное число главной передачи;

U _дп - передаточное число дополнительной передачи;

h _тр — к.п.д. трансмиссии (h _тр = 0,9) - данное значение возьмём из §. 3 [ 2 ] .

М _к1-1 =152,9 _* 4,12 _* 1,0 _* 5,125 _* 0,9=2903,5 Нм М _к1-2 =152,9 _* 4,12 _* 1,94 _* 5,125 _* 0,9=5636,5 Нм

М _к1-1 = 131,8 _* 4,12 _* 1,0 _* 5,125 _* 0,9=2509 Нм М _к1-2 = 131,8 _* 4,12 _* 1,94 _* 5,125 _* 0,9=4859 Нм

М _к4-1 =152,9 _* 1,0 _* 1,0 _* 5,125 _* 0,9=5636,5 Нм М _к4-2 =152,9 _* 1,0 _* 1,94 _* 5,125 _* 0,9=1368 Нм

М _к4-1 = 131,8 _* 1,0 _* 1,0 _* 5,125 _* 0,9=4859 Нм М _к4-2 = 131,8 _* 1,0 _* 1,94 _* 5,125 _* 0,9=1179,4 Нм

Результаты вычислений сведём в  таблицу 4.

7.3. Крутящий момент на выходе из коробки передач рассчитаем по формуле:

М _{к вых} = М _{ех *} U _агр. , Н _* м ,

где М _ех – крутящий момент на входе в коробку передач,

U _агр —передаточные числа коробки передач.

М _{к вых1- I} = 152,9 _* 4,12 = 629,9 Н _* м ................................. М _{к вых1- IV} = 152,9 _* 1,0 = 152,9 Н _* м

М _{к вых5- I} = 131,8 _* 4,12 = 543,02 Н _* м ................................ М _{к вых5- IV} = 131,8 _* 1,0 = 131,8 Н _* м  

 

ТАБЛИЦА 4 . Результаты расчетов скорости и крутящего момента при различных передачах коробки передач, на ведущих колесах.

Параметры	Единицы измерен.	n 1 =800 об/мин	n 2 =1600 об/мин	n 3 =2400 об/мин	n 4 =3200 об/мин	n N =4000 об/мин
V 1-1	м/с	1,41	2,82	4,23	5,64	7,05
V 2-1	м/с	2,2	4,4	6,6	8,8	11
V 3-1	м/с	3,68	7,35	11	14,7	18,39
V 4-1	м/с	5,8	11,6	17,4	23,2	29
V 1-2	м/с	0,73	1,45	2,18	2,9	3,63
V 2-2	м/с	1,13	2,27	3,4	4,54	5,67
V 3-2	м/с	1,9	3,79	5,69	7,58	9,48
V 4-2	м/с	3	6	9	12	15
M 1-1	Н * м	2903,5	3112	3112	2901	2509
M 1-2	Н * м	1861,9	1991	1991	1860	1605
M 1-3	Н * м	1101	1177,2	1177,2	1099	948,9
M 1-4	Н * м	705,3	754	754	703,2	608
M 1-2	Н * м	5636,5	6027	6027	5634	4859
M 2-2	Н * м	3612	3863	3863	3610	3114
M 3-2	Н * м	2135,7	2310	2310	2133,5	1862
M 4-2	Н * м	1368	1463	1463	1366,1	1179

По полученным данным вычислений построим графики зависимости крутящего  момента на ведущих колёсах от скорости автомобиля на рисунках 10 и 11 .

7.4. Крутящий момент на выходе из коробки передач для главной передачи вычислим по формуле :

М _{к вых гп} = М _{к вых (I-IV) *} U _о ,

где М _{к вых (I-IV)} – крутящий момент на выходе из коробки передач для каждой включенной передачи;

U _о - передаточное число главной передачи.

М _{к вых гп} = 152,9 _* 5,125 = 783,6 (Н _* м) , М _{к вых гп} = 152,9 _* 5,125 = 783,6 (Н _* м) ,

М _{к вых гп} = 152,9 _* 5,125 = 783,6 (Н _* м) , М _{к вых гп} = 152,9 _* 5,125 = 783,6 (Н _* м) ,

а при использовании передачи раздаточной  коробки :

М _{к вых-1} = 152,9 _* 5,125 _* 1,94= 1520,2 (Н _* м)

7.5. Частоту вращения коленчатого вала двигателя на выходном валу коробки передач вычисляем по формуле:

n _вых = n _вх / U _агр , об/мин,

где n _вх – частота вращения коленчатого вала двигателя на первичном валу коробки передач;

U _агр —передаточные числа коробки передач.

Результаты вычислений занесем  в таблицу 5.

  

Рис.10. График зависимости крутящего  момента на ведущих колёсах от скорости автомобиля (без включения  демультипликатора).

Рис.11. График зависимости крутящего  момента на ведущих колёсах от скорости автомобиля (при включенном демультипликаторе).  

 

ТАБЛИЦА 5 . Результаты вычислений частоты вращения коленчатого вала двигателя на выходном валу коробки передач.

Параметры	Единицы измерений	n 1 =800 об/мин	n 2 =1600 об/мин	n 3 =2400 об/мин	n 4 =3200 об/мин	n N =4000 об/мин
n вых I	об/мин	194,2	388,3	582,5	776,8	971
n вых II	об/мин	303	606	909,1	1212,1	1515,2
n вых III	об/мин	506,3	1012,6	1518,9	2025,3	2531,6
n вых IV	об/мин	800	1600	2400	3200	4000

По полученным данным строим график зависимости частоты вращения коленчатого  вала двигателя от передаточного  числа коробки передач на выходном валу коробки передач на рисунке 12.

7.6. К рутящий момент на выходном валу коробки передач для каждой передачи при полученных значениях крутящего момента двигателя М _ех (из п.5.2.) по формуле:

М _кп = М _{ех *} U _агр , Н _* м,

где М _ех – крутящий момент двигателя при разных значениях числа оборотов коленчатого вала ( данные из таб.3);

U _агр – передаточные числа коробки передач.

М _{кп I-1} = 152,9 _* 4,12 = 629,9 Нм.............................................. М _{кп IV-1} = 152,9 _* 1,0= 152,9 Нм

М _{кп I-5} = 131,8 _* 4,12=543 Нм... .............................................. М _{кп IV-5} = 131,8 _* 1,0=131,8 Нм

Результаты вычислений занесём  в таблицу 6.

ТАБЛИЦА 6 . Результаты вычислений крутящего момента на выходном валу коробки передач.

Параметры	Единицы измерений	n 1 =800 об/мин	n 2 =1600 об/мин	n 3 =2400 об/мин	n 4 =3200 об/мин	n N =4000 об/мин
М кп I	Н * м	629,9	673,6	673,6	629,5	543
М кп II	Н * м	403,7	431,6	431,6	403,4	347,9
М кп III	Н * м	241,6	258,3	258,3	241,3	208,2
М кп IV	Н * м	152,9	163,5	163,5	152,8	131,8

По полученным результатам строим график изменения крутящего момента  на выходном валу коробки передач  на рисунке 13.  

 

Рис.12. График зависимости частоты  вращения коленчатого вала двигателя  от передаточного числа коробки  передач на выходном валу коробки  передач.

Рис.13. График изменения крутящего  момента на выходном валу коробки  передач.

8. ВЫВОДЫ

В курсовой работе мы рассмотрели  и изучили технические характеристики и функциональный состав трансмиссии  автомобиля УАЗ-452В. Описали назначение и устройство основных агрегатов  трансмиссии .

На эксплуатационные свойства автомобиля в значительной степени влияет содержание и состав трансмиссии.

По исходным данным автомобиля УАЗ-452В  были рассчитаны и построены графики  скоростных характеристик агрегатов  трансмиссии автобуса.

Анализируя произведённые расчёты, можно сделать вывод, что зависимость  частоты вращения коленчатого вала двигателя и тягово-скоростных характеристик  автомобиля изменяются не прямо пропорционально. Максимальные характеристики крутящего  момента находятся в пределах от 1500 до 2500 оборотов в минуту и при  дальнейшем увеличении частоты вращения коленчатого вала снижаются.  

  

  

 

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:

1. Кленников В.М., Ильин Н.М., Буралёв Ю.В. Автомобиль категории “В”. Учебник водителя. М.: Транспорт, 1982;
2. Литвинов А.С. ,Фаробин Я.Е. Автомобиль. Теория эксплуатационных свойств. М.: Машиностроение, 1989;
3. Краткий автомобильный справочник. НИИАТ. М.: Транспорт, 1983 ;
4. Автомобили семейства УАЗ-452. М.: Воениздат, 1985;
5. Артамонов М.Д., Иларионов В.А., Морин М.А. Теория автомобиля и автомобильного двигателя. М.: Машиностроение, 1968.