4 Выбор основных параметров проектируемого автомобиля и двигателя

4.1 Обзор автомобилей – прототипов

Обзор автомобилей-прототипов и их технические характеристики приведены в таблице 4.1

Таблица 4.1 - Характеристики автомобилей – прототипов

Параметр	Автомобиль (фирма)	Opel Astra H Sedan	Honda Civic 1.7 CTDi
1		2	3
1 ДВС 1.1 Тип 1.2 Рабочий объем Vh , л 1.3.Максимальная мощность Pemax при частоте вращения вала nN, кВт (л.с.)/об/мин 1.4 Максимальный крутящий момент М еmax при частоте вращения коленчатого вала nM, Н.м/об/мин 1.5 Удельная мощность Pуд = Pemax /ma, кВт/т		дизель 1686 74(100)/4400 240/2300 40,88	дизель 1686 74(100)/4400 220/1800 46,7
2 Трансмиссия 2.1 Тип 2.2 Количество передач 2.3 Привод 2.4 Колесная формула		Механическая 5 передний 4×2	Механическая 5 передний 4×2
3 Шины (размерность)		205/55 R16	195/60R15
4 Габаритные размеры 4.1 Высота Нг, м 4.2 Ширина Вг, м 4.3 Колесная база L, м 4.4 Коэффициент обтекаемости Сх		1458 1753 2614 0,4	1495 1695 2680 0,4
5 Масса 5.1 Полна ma, Т 5.2 Снаряженная mO, Т		1,81 1,315	1825 1265
6 Динамические характеристики 6.1 Максимальная скорость Vаmax, км/ч 6.2 Время разгона		168 12,2	182 11.2
7 Расход топлива, л/100 км: 7.1 Загородный цикл, 7.2 Городской цикл (э.р.).		4,2 6,4	4.3 6.2
8. Вместимость 8.1. Число мест для сидения n		5	5

4.2 Техническое задание: легковой автомобиль

Данные технического задания на проектирование легкового автомобиля приведены в таблице 4.2.

Таблица 4.2 – Данные технического задания на проектирование легкового автомобиля

Параметр	Значение
1 ДВС 1.1 Тип 1.2 Коэффициент приспособляемости по частоте вращения коленчатого вала, K П 1.3 Коэффициент приспособляемости по моменту, КM	Дизель 2,4 1,33
2.Трансмиссия: число передач	5
3 Масса 3.1 Снаряжения mсн, т	1,81
4 Число мест для сидения n (включая водителя)	5
5 Максимальная скорость V a max, км/ч	168

4.3 Параметры автомобиля

4.3.1 Полная масса

Полная масса для легковых автомобилей m_а определяется по формуле:

m_a = m_c + m_cн+ n (m_ц + m_б) (1)

где m_с – сухая масса;

m_cн – масса снаряжения;

m_ч – масса человека;

m_б – масса багажа водителя и пассажиров;

n – число мест для сидения;

m_a =1810 кг;

m_cн=1315 кг (согласно технической характеристике);

m_ч=75 кг; m_б =10 кг; n=5;

4.3.2 Габариты

Основываясь на данных автомобилей – прототипов, которые показаны в таблице 1, принимаем для проектируемого автомобиля:

- габаритную высоту Н_г , м;

Н_г=1,753 м;

- габаритную ширину В_г , м;

В_г=1,46 м;

- расстояние от передней оси до середины тележки сближенных мостов L, м;

L=2,614 м;

- коэффициент обтекаемости С_х;

С_х=0,4.

Рассчитаем коэффициент сопротивления воздуха К_В и площадь лобового сопротивления S :

К_В = 0,5 ^. С_х ^. p, (2)

S =α· В_г · Н_г, м², (3)

где p = 1,225 кг/м³ – плотность воздуха.

α - коэффициент заполнения площади:

для легковых автомобилей α = 0,78…0,8;

Принимаем α = 0,78.

К_В = 0,5 ^. 0,4 ^. 1,225 = 0,245 ,

S =0,78 ^. 1,46 ^. 1,753 = 1,99 м²;

Полученное значение К_В должно находится в интервале приведенном в таблице 4.3.

Таблица 4.3 - Коэффициент сопротивления воздуха

Тип автомобиля	КВ, Н.с2/м4
легковой	0,14…0,29

4.3.3 Трансмиссия

Упрощенная кинематическая схема трансмиссии показана на рисунке 4.1

1-двигатель; 2-сцепление; 3-кпп; 4-карданный вал

Рисунок 4.1 – Упрощенная кинематическая схема трансмиссии

По данным таблицы 4.1 «Характеристики автомобилей – прототипов» принимаем колесную формулу 4×2, тип привода - задний, рассчитываем коэффициент полезного действия (КПД) трансмиссия η_т.

КПД механической трансмиссии автомобиля практически не зависит от режима ее работы и при проектных расчетах может быть найден по формуле:

η_Т = η_КПП ^. η ⁿ_к.ш. ^. η ^р_о , (4)

где η_КПП = 0,95…0,98 – КПД коробки передач;

принимаем η_КПП =0,96;

η_к.ш. = 0,995 – КПД карданных шарниров;

n – число карданных шарниров; n=4 (по схеме);

η_о = 0,93…0,97 – КПД главной передачи;

принимаем η_о =0,97;

р – количество главных передач; p=1.

η_т =0,96·0,995⁴·0,97=0,91;

КПД механической трансмиссии находится в установленных пределах:

η_т = 0,89…0,92 – легковые автомобили.