2.1.3. Основні вимоги до автомобіля, що проектується

Вимоги до конструкцій автомобілів поділяють на виробничі, експлуатаційні, споживчі та вимоги безпеки.

Виробничі вимоги - відповідність конструкції технологічним можливостям заводу-виробника або передовим тенденціям перспективної технології, мінімальна витрата матеріалів, мінімальна трудомісткість, мінімальна собівартість.

Експлуатаційні вимоги - паливна економічність, стійкість, керованість, маневреність, плавність ходу, прохідність, технологічність обслуговування та ремонту, мінімальна собівартість транспортних робіт.

Споживчі вимоги - мала вартість автомобіля та його експлуатації, безвідмовність та ремонтопридатність, комфортабельність, легкість керування.

Вимоги безпеки охоплюють вимоги щодо активної, пасивної, післяаварійної та екологічної безпеки автомобіля.

2.1.4. Визначення основних масових параметрів автомобіля

Власна маса автомобіля m₀ - його маса у спорядженому стані без навантаження (складається із сухої маси автомобіля та маси палива, охолоджувальної рідини, запасного колеса (коліс), інструмента, обов'язкового обладнання). При проектуванні її визначають, орієнтуючись на існуючі однотипні конструкції.

Для легкових автомобілів та вантажних, побудованих на базі легкових, як орієнтовні, можуть бути використані такі параметри (таблиця 2.1).

Таблиця 2.1

Орієнтовні параметри легкових автомобілів

Клас автомобіля	Споряджена маса, кг.	Пасажиромісткість (водій+пасаж.), люд.	Маса поклажі, кг.
А	650 - 750	4 - 5	30
В	750 - 1000	5	30 - 40
С	900 - 1800	5	40 - 50
Д	1500 - 2500	5 - 7	50

При визначенні повної маси легкового автомобіля беруть до уваги кількість пасажирів . Повна маса - m_а легкового автомобіля становить

m_а = m₀ + m_п + m_л, кг (2.1)

де m_л - маса людей (пасажирів та водія). При розрахунках вважають, що маса однієї людини дорівнює 75 -80 кг;

m_п - маса ручної поклажі на автомобіль, кг.

При визначенні спорядженої маси автобуса беруть до уваги його довжину та призначення. Як орієнтовними, можна користуватись ваговими параметрами аналогів відповідного типу, призначення та типорозміру (таблиця 2.2).

Таблиця 2.2

Орієнтовні параметри автобусів

Клас автобуса	Довжина, м.	Споряджена маса, m0,кг.	Пасажиро- місткість*, чол.
Мікро	4,5 – 6,0	1500 - 3000	10 - 15
Малий	6,0 – 7,5	2500 - 4500	16 - 25
Середній	7,5 – 9,5	4000 - 8000	26 - 35
Великий	9,5 - 12	7000 -12000	36 - 45
Особливо великий	12 і більше	8000 - 14000	45 і більше

Примітка: наведено пасажиромісткість міжміських автобусів, для міських – кількість сидячих місць. Кількість стоячих місць визначається по показниках аналогів.

Повна маса автобуса - m_а становить

m_а = m₀ + m_л + m_б, кг, (2.2)

де: m_л - маса людей (пасажирів та водія). При розрахунках вважають, що маса однієї людини дорівнює 75 – 80 кг.

m_б – маса багажу. Для приміського автобуса приймають вагу багажу із розрахунку по 10 кг на одного пасажира, для міжміського автобуса - із розрахунку по 20 - 30 кг на одного пасажира. При розробці міського автобуса масу багажу не враховують.

Для вантажного автомобіля при визначенні спорядженої маси виходять із максимальної маси вантажу - вантажопідйомності - m_В, і обчислюють її як:

m₀ = q  m_В, (2.3)

де q - коефіцієнт вантажопідйомності.

Для спеціальних автомобілів за масу вантажу приймається маса спец установки – кранової, бурильної, лабораторної та ін.

Для вантажних автомобілів з колісними формулами 4x2 та 6x4 коефіцієнт q можна визначити за наведеною на рис. 2.1 залежністю, отриманою шляхом статистичної обробки параметрів мас існуючих автомобілів.

При знятті значень необхідно ретельно з максимальною точністю (до 0,01) визначати значення коефіцієнта вантажопідйомності.

Наведені на рис. 2.1 параметри можуть бути розраховані за емпіричними формулами, наведеними у відповідній літературі.

Рисунок 2.1 - Залежність значення коефіцієнта - q від вантажопідйомності вантажного автомобіля

При використанні такого роду залежностей необхідно враховувати динаміку зміни коефіцієнта вантажопідйомності за декілька попередніх років, відмінність умов експлуатації та інші фактори, які можуть вплинути на вибір власної маси.

Остаточно повна маса вантажного автомобіля складатиме:

m_а = m₀ + m_в (2.4)

Для повнопривідних вантажних автомобілів отриманий по рис. 2.1 коефіцієнт вантажопідйомності необхідно збільшити у: 1,6... 1,7 рази з колісною формулою 4x4; у 1,4... 1,5 рази з колісною формулою 6x6; у 1,3... 1,4 – з колісною формулою 8x8.

Для вантажних автомобілів-тягачів, що працюють з причепами, якщо не має необхідності визначати сили в зчіпному пристрої, можна, вважаючи масу і сили внутрішніми, умовно замінити його одним автомобілем, який має масу m_ап, що дорівнює масі автопоїзда.

m_а = m_ап = m₀ + m_в + m_пр (2.5)

де m_пр – споряджена маса причепа (приймається по причепам – аналогам в залежності від вантажопідйомності та конструктивних показників).

Для вантажних сідельних тягачів, що працюють з напівпричепами, визначення вагових параметрів пропонується проводити за наступною методою.

Виходячи із залежності (рис. 2.2), отриманої шляхом статистичної обробки вагових параметрів існуючих напівпричепів, знаходимо коефіцієнт ватажопідйомності напівпричепу, що проектується та визначаємо споряджену масу напівпричепа:

m_{0 н/пр}= m_в  q_н/пр (2.6)

При використанні такого роду залежностей також необхідно враховувати динаміку зміни коефіцієнта вантажопідйомності за декілька попередніх років, відмінність умов експлуатації та інші фактори, які можуть вплинути на вибір власної маси напівпричепа та автомобіля-тягача.

Повна маса напівпричепу складатиме:

m_н/пр= m_{0 н/пр} + m_в (2.7)

Повна маса автопоїзда з напівпричепом становитиме,

m_а = m_тяг + m_н/пр (2.8)

де: m_тяг - споряджена маса тягача.

Рисунок 2.2 - Залежність коефіцієнта qн/пр від вантажопідйомності напівпричепа

Споряджена маса тягача приймається аналогічно визначенню спорядженої маси вантажного автомобіля по залежності ( рис. 2.1),

m_тяг = m_сід∙ q (2.9)

де: m_сід∙- маса причепа з вантажем, що приходиться на сідельний пристрій. Ця частка залежить від колісної формули напівпричепа і складає:

• для одновісних напівпричепів – 0,40 ... 0,45;

• для двовісних напівпричепів – 0,33 ... 0,40;

• для тривісних напівпричепів – 0,30 ... 0,35.

Споряджена маса причепа приймається по причепах – аналогах в залежності від вантажопідйомності та конструктивних показників.

Величина повної маси автомобіля, що проектується, має відповідати вимогам ДСТУ "Засоби транспортні дорожні. Маси та габарити" (Додаток 4), який встановлює граничні значення навантажень на осі та повних мас автотранспортних засобів, тиску шин на поверхню дороги, габаритів по довжині, ширині, висоті тощо. Показники масових параметрів визначені з умов забезпечення міцності дорожнього покриття та його стійкости проти спрацювання, габаритних - з урахуванням ширини проїжджої частини автомобільних доріг, радіусів заокруглень доріг та висоти штучних споруд.