Тяговый и динамический расчет автомобиля ВАЗ-2105 (стр. 1 из 9)
Введение
Данная курсовая работа предназначена для закрепления знаний студентов по дисциплинам "Теория движения автомобиля", "Автомобили" (ч, 2) и "Технические средства и их эксплуатационные свойства".
При выполнении курсовой работы производится анализ тягово-скоростных и топливно-экономических свойств автомобиля ВАЗ-2105. При анализе тягово-скоростных и топливно-экономических свойств используются данные технических характеристик заданного автомобиля. Характеристики автомобиля ВАЗ-2105 сведены в таблицу 1.
Таблица 1 Технические характеристики автомобиля ВАЗ-2105
| Параметр автомобиля | Значение параметра |
| Модель автомобиля | ВАЗ-2105 |
| Тип кузова | седан |
| Конструкция кузова / материал | несущий / сталь |
| Количество дверей / мест | 4 / 5 |
| Тип двигателя | бензиновый |
| Расположение двигателя | спереди продольно |
| Рабочий обьем, см3 | 1300 |
| Количество / расположение цилиндров | 4 / рядное |
| Степень сжатия | 8,5 |
| Максимальная стендовая мощность, кВт / (об/мин) | 47 / 5600 |
| Максимальный крутящий момент, Н·м / (об/мин) | 95 / 3400 |
| Тип трансмиссии | механическая |
| Привод | задний |
| Коробка передач | 4-ступенчатая |
| Передаточные числа коробки передач | 3,67 / 2,10 / 1,36 / 1,00 / з. х. 3,53 |
| Передаточное число главной передачи | 4,3 |
| Колесная база, мм | 2424 |
| Длина / ширина / высота, мм | 4128 / 1620 / 1446 |
| Колея передняя / задняя, мм | 1365 / 1321 |
| Снаряженная масса, кг | 955 |
| Полная масса, кг | 1395 |
| Объем топливного бака, л | 43 |
| Передняя подвеска | независимая рычажно-пружинная |
| Задняя подвеска | зависимая рычажная |
| Диаметр разворота, м | 11,2 |
| Передние тормоза | дисковые, вентилируемые |
| Задние тормоза | барабанные |
| Размер шин | 175/70R13 |
| Максимальная скорость, км/ч | 145 |
| Разгон 0 -100 км/ч, сек | 18 |
| Расход топлива, л/100 км: | - |
| при скорости 90 км/ч | 7,3 |
| городской цикл | 10,2 |
Перечень необходимых для расчета величин технической характеристики автомобиля, их обозначение и размерность приводятся в таблице 2, которую составляем на основе таблицы 1.
Таблица 2 Краткая техническая характеристика автомобиля ВАЗ-2105 (параметры автомобиля необходимые для выполнения курсовой работы)
| № п/п | Параметр | Обозначение | Размерность | Величина параметра |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
| 1. | Марка и тип автомобиля | - | - | ВАЗ-2105 |
| 2. | Колесная формула | - | - | 4×2 |
| 3. | Число пассажиров | nп | - | 5 |
| 4. | Собственная масса снаряженного автомобиля | mo | кг | 955 |
| 5. | Полная масса автомобиля | ma | кг | 1395 |
| 6. | Распределение массы автомобиля по мостам: | |||
| - на передний мост | m1 | кг | 641,7 | |
| - на задний мост | m2(т) | кг | 753,3 | |
| 7. | База автомобиля | L | м | 2,424 |
| 8. | Колея автомобиля | В | м | 1,365 |
| 9. | Габаритные размеры: | |||
| - длина | Lг | м | 4,128 | |
| - ширина | Bг | м | 1,62 | |
| - высота | Hг | м | 1,446 | |
| 10. | Максимальная скорость автомобиля | Vmax | км/час | 145 |
| 11. | Контрольный расход топлива при скорости 90 км/ч | Qк | л/100км | 7,3 |
| 12. | Тип и марка двигателя | - | - | 2105 Четырех-тактный, бензиновый, карбюра-торный, 4-х цилиндровый |
| 13. | Стендовая максимальная мощность двигателя | Реmaxст | кВт | 47 |
| 14. | Частота вращения коленчватого вала при стендовой максимальной мощности | np | об/мин | 5600 |
| 15. | Стендовый максимальный крутящий момент двигателя | Меmaxст | Н·м | 95 |
| 16. | Частота вращения коленчватого вала при стендовом максимальном крутящем моменте | nм | об/мин | 3400 |
| 17. | Передаточные числа коробки передач: | |||
| - первой передачи | U1 | - | 3,67 | |
| - второй передачи | U2 | - | 2,1 | |
| - третьей передачи | U3 | - | 1,36 | |
| - четвертой передачи | U4 | - | 1 | |
| - пятой передачи | - | - | - | |
| - передачи заднего хода | Uзх | - | 3,53 | |
| 18. | Передаточное число главной передачи | Uo | - | 4,3 |
| 19. | Число карданных шарниров | zкш | - | 2 |
| 20. | Число карданных валов | zкв | - | 2 |
| 21. | Шины, их характеристика и маркировка | - | - | 175/70R13 |
| - посадочный диаметр | d | м | 0,3302 | |
| - ширина профиля шины | B | м | 0,175 | |
| - наружный диаметр | Dн | м | 0,5752 |
По таблице 1.2 анализируются ее показатели и выбираются необходимые исходные данные для выполнения курсовой работы.
1. Тяговый расчет автомобиля
Задачей тягового расчета является определение характеристик двигателя и трансмиссии, обеспечивающих требуемые тягово-скоростные свойства автомобиля и его топливную экономичность в заданных условиях эксплуатации.
1.1 Определение полной массы автомобиля
Полная масса автомобиля определяется следующим образом:
 ; | (1.1) |
где mo – масса снаряженного автомобиля: mo = 955 кг;
mч – масса водителя или пассажира: принимаем mч = 78 кг;
mб – масса багажа из расчета на одного пассажира: mб = 10 кг;
nп – количество пассажиров, включая водителя: nп = 5 чел..
 кг. |
1.2 Распределение полной массы по мостам автомобиля
При распределении нагрузки по осям легкового автомобиля с передним расположением двигателя и задним ведущим мостом на задний мост приходится 52-55% полной массы автомобиля.
Принимаем, что на более нагруженный задний мост приходится 54% полной массы. Тогда на передний мост приходится 46% полной массы.
Определим полный вес автомобиля:
 ; | (1.2) |
 Н. |
Определим вес, приходящийся на переднюю ось автомобиля:
 ; | (1.3) |
 Н. |
Определим вес, приходящийся на заднюю ось автомобиля:
 ; | (1.4) |
 Н. |
1.3 Подбор шин
При выборе шин исходным параметром является нагрузка на наиболее нагруженных колесах. Наиболее нагруженными являются шины заднего моста. Определяем нагрузку на одну шину:
 ; | (1.5) |
где n – число шин одного моста: n = 2.
 Н. |
Из ГОСТ 4754 – 97 «Шины пневматические для легковых автомобилей, прицепов к ним, легких грузовых автомобилей и автобусов особо малой вместимости» принимаем шину 175/70R13.
Определяем посадочный диаметр обода d, наружный диаметр Dн и статический радиус колеса rст:
| d = 13·0,0254 = 0,3302 м; |
 ; | (1.6) |
где kш – H/B (H и B – высота и ширина профиля): для шины 175/70R13 kш = 0,7;
B = 175 мм;
 м. |
 ; | (1,7) |
где λсм – коэффициент, учитывающий смятие шины под нагрузкой: для
радиальных шин легковых автомобилей принимаем λсм = 0,81;
 м. |
Определяем радиус качения колеса: