1. Описание  конструкции автомобиля

 

Автомобиль  

Тип кузова фургон. Кабина цельнометаллическая, трехместная, двухдверная. Платформа металлическая с откидными боковыми и задним бортами, с дугами и тентом. 
 

Двигатель 

Дизельный четырёхтактный четырёхцилиндровый с рядным вертикальным расположением цилиндров, верхним расположением распределительного вала и с двумя клапанами на цилиндр.

Сцепление

Однодисковое сухое с центральной диафрагменной пружиной. Привод сцепления – тросовый, беззазорный (свободный ход педали отсутствует).

 
 

Коробка передач  

Механическая, с пятью передачами переднего хода и одной – заднего, с синхронизаторами на всех передачах переднего хода. КПП конструктивно объединена с дифференциалом и главной передачей. Главная передача цилиндрическая, косозубая. Дифференциал конический, двухсателлитный. 

Ходовая часть

    Передняя подвеска – зависимая, на двух продольных полуэллиптических рессорах с гидравлическими телескопическими амортизаторами.

   Задняя подвеска – зависимая, на двух продольных полуэллиптических рессорах с дополнительными рессорами со стабилизатором поперечной устойчивости, с гидравлическими телескопическими амортизаторами.

Рулевое управление

     Рулевой механизм типа "винт - шариковая гайка"

 
 

Рабочая тормозная система 

    Рабочая  - Двухконтурная, с гидравлическим приводом и вакуумным усилителем, передние - дисковые, задние – барабанные.

   Запасная - каждый контур рабочей  тормозной системы.

   Стояночная - с торсовым приводом, действует на механизме задних  тормозов. 
 
 

2. ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ

 
 
 
 

Тип кузова: фургон

Колёсная формула: 4×2

Тип привода: задний 

Максимальная  мощность двигателя: N_e=70 кВт при n_N=3800 об/мин

Максимальный  крутящий момент: M_e=207 Н*м при n_M=2660 об/мин 

Снаряжённая масса  автомобиля: m_a=1850 кг

Максимальная  масса автомобиля: m=3500 кг  

База автомобиля: L=2900 мм

Высота автомобиля: H_a=2270 мм

Ширина автомобиля: B_a=1970 мм

Коэффициент аэродинамического  сопротивления: c_x=0,45 

Шины: 255/60 R16 
 
 

Передаточные  числа КПП: u_I=4,05

                                               u_II=2,38                                  

                                               u_III=1,395

                                               u_IV=1,0

                                               u_V=0,849

                                               u_З.Х.=3,51

Передаточное  число главной передачи: u_г=4,55 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

3. СИЛОВОЙ БАЛАНС  АВТОМОБИЛЯ 

       Для расчёта силового баланса  будет рассмотрен случай разгона  автомобиля до максимальной скорости  на горизонтальной дороге с  асфальтовым покрытием при наличии встречного ветра скоростью 5м/с. Числовой расчёт будет проводиться для режима максимальной мощности двигателя на первой передаче, для остальных режимов и передач окончательные значения рассчитываемых параметров приводятся в табличном виде.

     Мощность  и крутящий момент двигателя  на разных режимах по данным  теплового расчёта:

РАСЧЁТНАЯ СКОРОСТЬ ДВИЖЕНИЯ АВТОМОБИЛЯ

 

Передаточное число трансмиссии:

Радиус качения  колеса:

r_к=0,33 м

Скорость движения автомобиля в зависимости от частоты  вращения коленчатого вала:

СИЛА  ТЯГИ НА ВЕДУЩИХ КОЛЁСАХ  АВТОМОБИЛЯ

КПД трансмиссии  принимаем в соответствие с рекомендациями [1]:

η_к=0,92

Сила тяги на ведущих колёсах:

  

СИЛА  СОПРОТИВЛЕНИЯ ВОЗДУХА

Площадь лобового сопротивления автомобиля:

Плотность воздуха:

ρ=1,225 кг/м³

Так как V_в=5 м/с, то относительная скорость автомобиля:

V_от=V+V_в=V=12,36 м/с 

Сила сопротивления  воздуха:

 

СВОБОДНАЯ СИЛА ТЯГИ

СИЛА  СОПРОТИВЛЕНИЯ ДОРОГИ ПРИ РАВНОМЕРНОМ ДВИЖЕНИИ

         По рекомендациям [1] для данного типа покрытия дороги принимаем коэффициент сопротивления качению: f₀=0,028

        Коэффициент сопротивления качению  в зависимости от скорости  движения автомобиля:

       Сила сопротивления дороги при равномерном движении:

 

СИЛА  ТЯГИ ПО СЦЕПЛЕНИЮ  ВЕДУЩИХ КОЛЁС  С ДОРОГОЙ

По рекомендациям [1] для данного типа покрытия дороги принимаем коэффициент сцепления колеса с дорогой: φ_x=0,6

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

 
 
 

 

Максимальная  скорость автомобиля: V_max=28,7 м/с=103,32 км/ч. 
 
 
 
 
 

4. ПРОЕКТИРОВОЧНЫЙ  РАСЧЁТ СЦЕПЛЕНИЯ 

4.1. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОСНОВНЫХ  ПАРАМЕТРОВ СЦЕПЛЕНИЯ

По рекомендациям [2] принимаем коэффициент запаса сцепления исходя из максимального крутящего момента: b= 1,5

Расчётный крутящий момент, передачу которого должно обеспечить сцепление:

 

Для вычисления наружного диаметра фрикционных  колец необходимо задаться:

• числом поверхностей трения i=2
• давлением, действующим на фрикционный диск р=0,16 МПа
• величиной коэффициента трения пары «ведущий диск – фрикционные кольца» m_тр=0,3
• отношением внутреннего и наружного диаметров фрикционных колец
• коэффициентом, учитывающем площадь охлаждающих канавок на диске k_к=0,9 

Наружный диаметр  фрикционных колец:

Внутренний диаметр  фрикционного кольца:

Проверка ведомого диска на прочность по окружной скорости:

 

Момент инерции  вращающихся и поступательно  движущихся масс:

где d_н=1,04 – коэффициент учёта вращающихся масс при движении накатом

Момент инерции коленчатого вала с учётом прицепных масс:

Момент инерции маховика:

Момент инерции  кожуха сцепления в сборе:

 

Общий момент инерции  двигателя и ведущих частей сцепления:

   

Частота вращения вала двигателя в начале включения  сцепления:

 
 
 
 

Угловая скорость вала двигателя вначале включения  сцепления: