Материал: Поролёв курсвоая Автомобили

3.2 Расчет расхода топлива

Удельный расход топлива определяется выражением

, (3.8)

где К_И – коэффициент, учитывающий изменение удельного расхода топлива в зависимости от степени использования мощности,

К_Е – коэффициент, учитывающий изменение удельного расхода топлива в зависимости от степени использования угловой скорости коленчатого вала двигателя,

g_eN – удельный расход топлива при максимальной мощности, г/(кВт·ч), принимаемый на 5…10% больше минимального удельного расхода:

, (3.9)

где – минимальный удельный расход, =235 г/(кВт·ч) из прототипа.

г/(кВт·ч).

К_И определяется по формуле:

. (3.10)

К_Е определяется по формуле:

. (3.11)

Для соответствующих значений степени использования мощности и степени использования угловой скорости коленчатого вала двигателя находим значение коэффициентов:

,

,

а также соответствующий удельный расход топлива:

.

Остальные значения удельного расхода топлива находим аналогично и результаты вычислений сводим в таблицу 3.1.

По выражению (4.1) рассчитываем путевой расход топлива:

.

Остальные значения путевого расхода топлива при различных скоростях движения находим аналогично, результат вычислений сводим в таблицу 3.1, а также строим топливно-экономическую характеристику автомобиля.

4 Описание конструкции разрабатываемого агрегата

Основным несущим элементом подвески является подрамник. Его крепление к кузову автомобиля выполняется с помощью сайлентблоков. Применение резинометаллических опор позволяет уменьшить шум и передачу вибрации на кузов. Подрамник выступает основой для крепления рулевого механизма, опор поперечного рычага и стабилизатора поперечной устойчивости.

С двух сторон с помощью резиновых втулок к подрамнику крепятся поперечные рычаги правого и левого колес. Крепление рычагов двойное, что придает конструкции жесткость в продольном направлении. К другому концу поперечного рычага через шаровую опору крепится поворотный кулак.

Поворотный кулак посредством шарнирного соединения крепится к рулевой тяге, обеспечивая поворот колеса. Верхняя часть поворотного кулака закреплена на амортизационной стойке, а нижняя соединена с поперечным рычагом. Также в нем размещены тормозной суппорт и подшипниковый узел.

Амортизационная стойка включает пружину и амортизатор, соосно расположенные с буфером сжатия. Верхняя часть стойки с помощью резиновой втулки крепится к брызговику крыла, нижняя соединяется с поворотным кулаком. Некоторые автопроизводители разъединяют пружину и амортизатор на два конструктивных элемента.

Стабилизатор поперечной устойчивости предназначен для снижения боковых кренов автомобиля. Стабилизатор крепится к подрамнику посредством двух опор. Концы стабилизатора шарнирным креплением соединяются с амортизационными стоиками.

Рисунок 4.1 – Передняя подвеска

Преимущества и плюсы подвески: менее затратная при производстве в сравнении с исполнением подвески на двойных поперечных рычагах, относительно компактная, меньшая неподрессоренная масса, значительный ресурс верхней опоры стойки, представляющей собою упорный подшипник качения, легкая диагностика неисправностей вследствие наличия чётких симптомов износа.

Недостатки и минусы подвески: сравнительно с подвеской на двух продольных или поперечных рычагах, параметры кинематики несколько хуже, необходимость усиления брызговика крыла, работа подвески «на пробой» и езда по плохим дорогам приводит к образованию усталостных трещин в точках крепления стоек на брызговике крыла, частый выход из строя амортизационных стоек с необходимостью трудоемкой и дорогостоящей их замены, передача дорожных шумов на кузов и в салон.

5 Функциональный и прочностной расчёт передней подвески

5.1 Расчёт параметров гасящих элементов

Рассчитаем максимальную статическую нагрузку, приходящуюся на одно переднее колесо:

где коэффициент сцепного веса: для переднеприводного полностью загруженного автомобиля .

Определим необходимую приведённую к колесу жесткость подвески:

где – угловая частота собственных колебаний подрессоренной части: рад/с.

Рассчитаем статический прогиб и динамический ход подвески:

где – ускорение силы тяжести: м/с².

Рассчитаем ход отбоя:

Определяем ход подвески, приходящийся на буфер сжатия и отбоя:

Рассчитываем энергоемкость подвески (максимальную динамическую нагрузку, воспринимаемую подвеской ):

где – коэффициент динамичности: для автомобилей ограниченной проходимости .

Рассчитаем жесткость шин:

Для начала определяем жесткость шин при внутреннем давлении :

где – поправочный коэффициент: для шин серии «70» .

Так как жесткость шин линейно зависит от их внутреннего давления, то для определения жесткости при рабочем давлении можно воспользоваться следующей формулой:

где – рабочее внутреннее давление: .

Определим приведённую жесткость пружины:

Для последовательно соединённых упругих элементов результирующая жесткость будет рассчитываться по формуле:

Выразим из формулы – приведённая жесткость пружины:

Определяем передаточное число по ходу:

Рассчитаем передаточное число по силе направляющего аппарата подвески графоаналитическим способом:

Рисунок 5.1 − Схема действия сил в статическом положении подвески

Определяем жесткость пружины:

Рассчитываем геометрические параметры пружины:

Передаточное число при действий максимальной динамической нагрузки рассчитывается по формуле:

Максимальная динамическая сила, действующая на пружину, рассчитывается по формуле:

Касательные напряжения в пружине определяются по формуле:

где – минимальный диаметр проволоки: ;

– коэффициент, учитывающий влияние кривизны витка, зависит от индекса пружины : получаем .

Так как условие прочности выполняется, следовательно параметры: и подобраны правильно.