1 Определение основных параметров автомобиля

1.1 Расчет полной массы автомобиля

Полная масса автомобиля определяется по формуле:

(1.1)

где m₀ - снаряженная масса автомобиля, кг;

m_н- масса полезной нагрузки, кг.

Для грузового автомобиля масса полезной нагрузки определяется по формуле:

(1.2)

где m_гр- номинальная грузоподъёмность автомобиля (m_гр=4800 кг);

m_чэ - масса члена экипажа грузового автомобиля (m_чэ = 75 кг);

m_б - масса багажа одного члена экипажа грузового автомобиля (m_б = 5 кг);

n_э- количество членов экипажа (n_э=3чел.).

Если известна масса полезной нагрузки m_н грузового автомобиля, то его снаряжённую массу m₀ можно найти по результатам обработки статистических данных, исходя из показателя удельной грузоподъемности автомобиля , который для одиночного грузового автомобиля определяется по выражению:

(1.3)

Выразим из формулы (1.3) снаряжённую массу автомобиля:

(1.4)

Приняв = 1,1 , получим:

.

Используя формулу (1.1), определяем полную массу автомобиля:

=4582+5040=9622 кг.

1.2 Распределение нагрузки от полной массы автомобиля по мостам

Распределение нагрузки от полной массы автомобиля по осям зависит от типа и группы автомобилей. Так как масса полезной нагрузки 5040 кг, то он относится к грузовым автомобилям со сдвоенными шинами большой грузоподъемности. Сила тяжести, приходящаяся на задний мост:

(1.5)

Сила тяжести автомобиля:

(1.6)

m_a- полная масса автомобиля (m_a=9622 кг);

g- ускорение свободного падения (g= 9,81Н/кг).

Сила тяжести, приходящаяся на передний мост:

(1.7)

где G₁, G₂ – нагрузка на переднюю и заднюю оси соответственно, Н;

1.3 Подбор шин и определение радиуса колеса

При выборе шин исходным параметром является нагрузка на наиболее нагруженных колесах. Поэтому сначала определяется наиболее нагруженное колесо. Определяем нагрузку на колёсах:

(1.8)

(1.9)

где n – число шин одного моста. На заднем мосте устанавливются сдвоенные шины, поэтому для заднего моста n=4.

Наиболее нагруженными являются колёса заднего моста.

Из ГОСТ 5513-97 “ Шины пневматические для грузовых автомобилей, прицепов к ним, автобусов и троллейбусов “ выбираем шину - 8,25R20 и определяем её геометрические параметры:

r_ст=453 мм- статический радиус шины;

D_н=962 мм- наружный (свободный) диаметр шины.

Расчётный радиус качения r₀ определяется по формуле:

(1.10)

1.4 Выбор лобовой площади автомобиля и расчёт максимального значения силы сопротивления воздуха

Значения лобовой площади автомобиля А_в и коэффициент сопротивления воздуха k_в выбираются по справочным данным.

Для грузового автомобиля : k_в=0,42 Н·с²/м⁴,

А_в=4,5 м² .

Максимальная сила сопротивления воздуха:

(1.11)

где kв- коэффициент сопротивления воздуха, Н·с²/м⁴;

A_В – площадь лобового сопротивления, м²;

V_amax- максимальная скорость автомобиля, км/ч.

1.5 Определение максимальной мощности, крутящего момента и оборотов коленчатого вала двигателя при максимальном крутящем моменте

Необходимая максимальная мощность двигателя определяется из условия обеспечения максимальной скорости движения автомобиля при заданном дорожном сопротивлении ψ_V, которое для грузового автомобиля принимаем равным ψ_V =0,02.

(1.12)

г де η_тр – КПД трансмиссии, который для грузовых автомобилей лежит в пределах 0,83…0,87. Принимаем η_тр=0,85, тогда:

Так как при максимальной скорости движения автомобиля двигатель работает на максимальных оборотах, то при установке дизельного двигателя:

Значение стендовой мощности вычисляется по формуле:

(1.13)

где k_ст — коэффициент коррекции, k_ст=0,95

Принимаем обороты двигателя при максимальной мощности:

n_p=n_emax=3000 об/мин =314 рад/с,

Минимальную частоту вращения коленчатого вала двигателя, при которой он устойчиво работает с полной нагрузкой, выбираем равной:

n_emin=750 об/мин =78,5 рад/с.

Крутящий момент при максимальной мощности:

(1.14)

Максимальный крутящий момент, развиваемый двигателем равен:

, (1.15)

где k_м- коэффициент приспособляемости по моменту.

Н м

Обороты коленчатого вала при максимальном моменте:

(1.16)

где k_м- коэффициент приспособляемости по угловой скорости .