Содержание
Содержание
1.Исходные данные3
2 Выбор и расчёт параметров автомобиля и его агрегатов3
2.1 Определение массы автомобиля3
2.2 Распределение полного веса автомобиля по осям и определение размера шин4
2.3 Выбор значений коэффициентов и некоторых величин, используемых в дальнейших расчетах6
2.4 Расчет параметров двигателя7
2.5 Выбор передаточных чисел трансмиссии10
3 Тяговый и топливно – экономический расчёт автомобиля11
3.1 Расчёт и построение характеристики мощностного баланса автомобиля11
3.2 Расчет и построение характеристики силового баланса автомобиля12
3.3 Расчёт и построение характеристики времени разгона автомобиля до заданной скорости13
3.4 Расчёт и построение топливно – экономической характеристики автомобиля15
4 Техническая характеристика автомобиля17
Литература:18
Выдержка из текста работы
«Расчет конструктивных и тягово-экономических параметров автомобиля модели ВАЗ-2108, эксплуатирующегося в условиях сухой укатанной грунтовой дороги, с разработкой технологии операции по проверке и регулировке зазоров между торцами стержней клапанов и носками коромысел»
Выполнил: ст. гр. ТТП-22
Работа защищена с оценкой
Пенза – 2017 г.
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ
РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ
ВЫСЕГО ОБРАЗОВАНИЯ
Пензенский государственный университет
архитектуры и строительства
Автомобильно-дорожный институт
Кафедра «Организации и безопасности дорожного движения»
Задание
на курсовую работу
по дисциплине:
«Техника транспорта, обслуживание и ремонт»
для направления подготовки бакалавров:
«Технология транспортных процессов»
Тема: «Расчет конструктивных и тягово-экономических параметров автомобиля модели ВАЗ-2108, эксплуатирующегося в условиях сухой укатанной грунтовой дороги, с разработкой технологии операции по проверке и регулировке зазоров между торцами стержней клапанов и носками коромысел»
Содержание стр
Введение 4
1. Расчет конструктивных и тягово-экономических параметров автомобиля 5
1.1 Определение полного веса автомобиля 5
1.2 Определение размера шин 5
1.3 Расчет требуемой мощности автомобильного двигателя 6
1.4 Расчет и построение внешней скоростной характеристики двигателя 6
1.5 Расчет и построение динамической характеристики автомобиля 11
1.6 Расчет и построение экономической характеристики автомобиля 12
1.7 Расчет и построение мощностного баланса автомобиля 14
2 Разработка технологического процесса по проверке и регулировке зазоров между торцами стержней клапанов и носками коромысел 19
2.1 Разработка технологической карты заданной операции 19
2.2 Разработка мероприятий по безопасности жизнедеятельности, экологии и защите окружающей среды 22
Заключение 24
Список использованной литературы 25
Введение
Советский и российский переднеприводный автомобиль II группы малого класса с кузовом типа хэтчбек. Разработан и серийно выпускался на Волжском автомобильном заводе в 1984—2003 годах. Представлял собой базовую модель в семействе моделей Лада «Спутник».
Кузов ВАЗ-2108 имеет трех дверную цельнометаллическую сварную несущую конструкцию. Автомобиль обладает вариантами как пассажирского, так и грузопассажирского кузова. Все детали и узлы кузова, кроме навесных, составляют собой единое целое, сваренное контактной точечной сваркой, а сильно нагруженные детали дополнительно приварены электродуговой сваркой. Основные детали кузова штампуют из листовой малоуглеродистой стали. Толщина основных деталей кузова составляет 0,8 мм, а наружных панелей дверей и передних крыльев -0,7 мм, усилителей 1?1,2 мм. Мелкие детали штампуют из стали толщиной 0,8?2,5 мм.
На автомобиле установлен четырёхцилиндровый четырёхтактный карбюраторный или инжекторный двигатель объёмом цилиндров 1100 см, 1300 см или 1500 см (в зависимости от модификации) с рядным расположением цилиндров с распредвалом в головке цилиндров с приводом от зубчатого ремня. Двигатель специально спроектирован для поперечного расположения на переднеприводном автомобиле. Двигатель в сборе с коробкой передач и сцеплением образует силовой агрегат, установленный в моторном отсеке на трех эластичных опорах.
В зависимости от комплектации автомобиля устанавливается четырёх- или пятиступенчатая коробка передач. Полость картера коробки передач объединена с главной передачей. Крутящий момент от главной передачи передается на ведущие колеса через приводы передних колёс со ШРУСами.
На автомобиле установлена торсионно-рычажная подвеска задних колес. Направляющим устройством подвески являются два продольных рычага, соединенных между собой упругим соединителем.
Независимость хода каждого колеса обеспечивается за счет скручивания усилителя, имеющего U-образное сечение, которое обладает большой жесткостью на изгиб и малой — накручение.
1. Расчет конструктивных и тягово-экономических параметров автомобиля
1.1. Определение полного веса автомобиля
При проектировании легкового автомобиля задается его сухой вес, определяющий его класс. Снаряженный вес берется на 10% больше сухого. Вес человека принимают равным 785,8 Н (масса 75 кг). Вес багажа, приходящийся на одного человека, включая водителя, принимают равным 98Н.
Следовательно, полный вес, Н, автомобиля ВАЗ-2108 равен
Ga=1,1Gc+883,8nч, (1)
где Gc – сухой вес автомобиля,
nч – вместимость автомобиля.
Зная, что вместимость автомобиля ВАЗ-2108 – 5 чел.,
снаряженный вес 9022 –Н (920 кг) [2],
находим сухой вес – 8120 Н (828 кг).
Ga=1,1Gc+883,8nч=1,1*8120+883,8*5=8932+4419=13351 Н = 1361 кг
Хотя, по источнику [2], полная масса автомобиля равна 920 кг, для дальнейших расчетов будем принимать массу, полученную в результате расчетов, равную 1361 кг.
1.2. Определение размера шин
Для определения размера шин легковых автомобилей используем ГОСТ 20993-75 и ГОСТ 4754-80.
Для автомобиля ВАЗ-2108 используются шины 175/70(Приложения 5, 6).
Статический радиус rc равен 282мм;
Радиус качения колеса rк равен:
rк = 1,04 * rc (2)
rк = 1,04*282=293
rк = 293
Давление воздуха в шинах:
передние – 0,18 МПа; (1,8 кес/с2)
задние – 0,17 МПа; (1,7 кес/с2)
1.3. Расчет требуемой мощности автомобильного двигателя
Мощность автомобильного двигателя, кВт, для движения полностью нагруженного автомобиля с заданной максимальной скоростью
где Va max – максимальная скорость движения автомобиля при заданных дорожных условиях, Va max = 140 км/ч [2],
?Т – механический КПД трансмиссии при движении с максимальной скоростью, для легкового автомобиля ?Т =0,90…0,92.
? – приведенный коэффициент дорожного сопротивления, при движении по горизонтальному ровному участку дороги ?=f (f – коэффициент сопротивления качению), f0 = 0,025, (Приложение 7).
Кв – коэффициент сопротивления воздуха (Приложение 1) равен 0,25 Нс2/м4,
F – лобовая площадь автомобиля, приближенно определяется по формуле:
F = 0,78ВаНа; (4)
здесь На – наибольшая высота автомобиля, равна 1400 мм = 1,4 м [3],
Ва – наибольшая ширина легкового автомобиля, 1850 мм = 1,85 м [2].
Следовательно,
F = 0,78ВаНа=0,78*1,85*1,4=2,02 м2
1.4. Расчет и построение внешней скоростной характеристики двигателя
Внешнюю скоростную характеристику двигателя строим для интервала частот вращения коленчатого вала:
от ne min=600…800 об/мин
до ne max=(1,05…1,20) neн об/мин
neн=720 об/мин [3].
ne max=1,20 720=864 об/мин.
Затем определяем промежуточные точки частот вращения:
а) эффективная мощность, кВт,
Neн=47,7 кВт [3]
5) 6)
б) эффективный крутящий момент, Нм,
в) удельный расход топлива, г/кВтч,
geн=8,6 [3]
г) часовой расход топлива, кг/ч,
, (8)
i – текущее значение показателя, nei – задаем от величины ne min, соответствующей минимальной частоте вращения коленчатого вала с интервалом 200 об/мин.
На основании расчетных показателей строим внешнюю скоростную характеристику двигателя в зависимости от частоты вращения коленчатого вала (nei).
Соответствующие расчетные данные сводим в таблицу 1.
Таблица 1 – Показатели работы двигателя
Расчетные точки Показатели работы двигателя
nei,
об/мин Nei,
кВт Mei,
Нм gei,
г/кВт GTi,
кг/ч
1 600 45,31 721,4 7,65 3,46
2 800 47,17 563,3 11,2 5,28
3 1000 32,4 309,5 12,9 4,17
4 1200 7,95 759,9 15,8 4,97
5 1400 75,85 517,6 22,3 5,51
6 1600 180 1074,8 29,2 6,58
7 1800 321,8 1708 37,7 7,25
Рисунок 1 – Зависимость эффективной мощности от частоты коленчатого вала
Рисунок 2 – Зависимость крутящего момента от частоты коленчатого вала
Рисунок 3 – Зависимость удельного расхода топлива от частоты вращения коленчатого вала
Рисунок 4 – Зависимость часового расхода топлива от частоты вращения коленчатого вала
1.5 Расчет и построение динамической характеристики автомобиля.
Подсчитываем величину скоростей, км/ч, для прямой передач, в каждой точке частоты вращения коленчатого вала двигателя (в соответствии с таблицей 1):
, (9)
где = 1507
Соответствующие расчетные данные сводим в таблицу 2.
Таблица 2 – Показатели работы двигателя на первой передаче
Номер передачи nei,
об/мин ,
км/ч
? 600 44
800 37,8
1000 111,8
1200 212,2
1400 21
1600 49,6
1800 118
1.6. Расчет и построение экономической характеристики автомобиля
Экономическая характеристика автомобиля показывает расход топлива из учета 100 км пробега в зависимости от скорости движения и дорожного сопротивления, при равномерном и прямолинейном движении на первой передаче.
По выбранным расчетным точкам частот вращения nei (таблица 2) и соответствующим скоростям движения для первой передачи определяется мощность двигателя, кВт, требуемая для движения автомобиля в заданных дорожных условиях:
(10)
1361 кг
0,018
0,90
Согласно полученным значениям и для разных скоростей движения на прямой передаче определяем удельный путевой расход топлива:
, (11)
где — -плотность для бензина 0,725 кг/л.
Таблица 3 – Исходные данные для построения экономической характеристики автомобиля
nei,
об/мин ,
км/ч
. кВт
gei,
г/кВт , л/100 км
600 44 0,2 2,88 45,31 0,2 2,08 18,47 2,62
800 37,8 0,4 1,16 47,17 0,4 1,96 25,48 0,43
1000 111,8 0,6 1,13 32,4 0,6 1,32 19,28 0,77
1200 212,2 0,8 1,62 7,95 0,8 1,78 45,57 23,5
1400 21 1,0 1,58 75,85 1,0 2,36 83,39 41,5
1600 49,6 1,2 1,81 180 1,2 0,97 51,3 57,2
1800 118 1,4 2,77 321,8 1,4 1,57 164,6 61,9
По данным таблицы 3 строим экономическую характеристику автомобиля.
Рисунок 5 -График экономической характеристики автомобиля
1.7. Расчет и построение мощностного баланса автомобиля
Уравнение мощностного баланса автомобиля, кВт, в общем случае имеет вид:
где NT — мощность, кВт, подводимая к ведущим колеса:
, (12)
здесь РК – касательная сила тяги, Н;
, (13)
1,200;
0,90;
0,19,
мощность, кВт, затрачиваемая на преодоление дорожных сопротивлений:
, (14)
0,14;
1361 кг,
мощность, кВт, затрачиваемая на разгон автомобиля.
, (15)
1361 кг
коэффициент учета вращающихся масс — 0,96;
1,05·0,07·3,632=0,96;
— передаточное число коробки передач для прямой передачи = 3,63;
ускорение автомобиля,
, (16)
, (17)
, (18)
g=0,96;
, (19)
мощность, кВт, затрачиваемая на преодоление сопротивлений воздуха,
, (20)
мощность, кВт, затрачиваемая на преодоление сопротивлений качению,
, (21)
Расчетные данные сводим в таблицу 4.
Таблица 4 – Исходные данные для построения графика мощностного баланса автомобиля
nei,
об/мин ,
км/ч . кВт . кВт , кВт , кВт . кВт
600 44 45,31 26,7 2,32 6,7 7,5
800 378,6 47,17 35,6 2,83 12,9 15,0
1000 111,8 32,4 43,7 3,98 27,6 28,6
1200 21,2 7,95 47,5 4,62 46,8 47,3
1400 21 75,85 50,1 5,13 67,3 65,9
1600 49,6 180 53,7 5,86 96,0 107,3
1800 118 321,8 46,8 6,24 125,8 148,6
По данным таблицы 4 строим график мощностного баланса автомобиля в выбранном масштабе.
Рисунок 6 — График мощностного баланса автомобиля
2. Разработка технологического процесса по проверке и регулировке зазоров между торцами стержней клапанов и носками коромысел
2.1. Разработка технологической карты заданной операции
Исполнители: автомобильный механик, водитель.
Инструмент: ключи гаечные 10, 17, 19, и 22 мм, ключи торцовые 14, 17 мм, ключ свечной 22 мм, линейка масштабная 500 мм, отвертка малая, щуп пластинчатый.
Продолжительность работ: 40 мин.
№ Наименование операции № и содержание работы Технология выполнения Инструмент (ТУ)
1 Демонтаж корпуса воздушного фильтра 1.1. отвернуть гайку крепления крышки корпуса воздушного фильтра С помощью гаечного ключа вращаем против часовой стрелки Ключ гаечный 10
1.2. Отстегнуть четыре защелки крышки корпуса воздушного фильтра
1.3. Снять крышку корпуса воздушного фильтра
1.4. Вынуть сменный элемент воздушного фильтра
2 Снятие шланга 2.1. Ослабить хомут крепления шланга вентиляции С помощью пассатижей ( или ключ на 8мм) откручиваем не полностью хомут Пассатижи (или ключ на 8мм)
2.1. Снять шланг вентиляции
3 Снятие пламегасителя 3.1. Вынуть пламегаситель
4 Снятие шланга заборника горячего воздуха 4.1. Ослабить хомут крепления шланга заборника горячего воздуха Пассатижи
4.2. Отсоединить шланг заборника горячего воздуха
5 Снятие прижимной пластины
5.1. Отвернуть четыре самоконтрящиеся гайки крепления воздушного фильтра Вращением против часовой стрелки Ключ 8
5.2. Снять прижимную пластину
Снятие корпуса воздушного фильтра в сборе с терморегулятором
6 Снятие крышки головки блока цилиндров 6.1. Отвернуть восемь гаек крепления крышки головки блока цилиндров
Вращательные движения против часовой стрелки Ключ 10
6.2. Снять со шпилек головки блока цилиндров кронштейны крепления шланга вакуумного усилителя тормозов
6.3. Снять подающую трубку топливной рампы
6.4. Снять сливную трубку топливной рампы Движением вверх
6.5. Снять трос привода дроссельной заслонки
Снятие крышки головки блока цилиндров с прокладкой Выдергиванием вверх
7 Снятие крышки датчика распределителя зажигания
8 Проворот коленчатого вала 8.1. Поворот коленчатого вала за гайку крепления его шкива по часовой стрелке Метка на шкиве коленчатого вала должна располагаться напротив метки ВМТ на крышке привода распределительного вала
8.2. Совмещение меток С помощью ключа на 17, проворачиваем по часовой стрелки до совпадения меток. Метка (сверления) на звездочке распределительного вала должна совпасть с выступом на корпусе подшипника,
9 Регулировка зазора 9.1. Проворот коленчатого вала двигателя на 1800 При нормальном зазоре должен входить с легким закусыванием Щуп толщиной 0,15 мм – для впускного клапана и 0,20 мм – для выпускного
Угол поворота коленчатого вала, град. № регулируемых клапанов
0 8 и 6
180 4 и 7
360 1 и 3
540 5 и 2
9.2. Затяжка контргайки Затягивая контргайку, удерживать регулировочный болт от проворачивания Ключ 17, 13.
10 Установка на места всех элементов и их подсоединение
2.2. Разработка мероприятий по безопасности жизнедеятельности, экологии и защите окружающей среды
Основными мероприятиями по предотвращению и уменьшению вредного воздействия автомобилей на окружающую среду следует считать:
1) разработку таких конструкций автомобилей, которые меньше загрязняли бы атмосферный воздух токсичными компонентами отработавших газов и создавали бы шум более низкого уровня;
2) совершенствование методов ремонта, обслуживания и эксплуатации автомобилей с целью снижения концентрации токсичных компонентов в отработавших газах, уровня шума, производимого автомобилями, и загрязнения окружающей среды эксплуатационными материалами;
3) соблюдение при проектировании и строительстве автомобильных дорог, инженерных сооружений, объектов обслуживания таких требований, как вписывание объекта в ландшафт; рациональное сочетание элементов плана и продольного профиля, обеспечивающее постоянство скорости движения автомобиля; защита поверхностных и грунтовых вод от загрязнения; борьба с водной и ветровой эрозией; предотвращение оползней и обвалов; сохранение животного и растительного мира; сокращение площадей, отводимых под строительство; защита зданий и сооружений вблизи дороги от вибраций; борьба с транспортным шумом и загрязнением воздуха; применение методов и технологии строительства, приносящих наименьший ущерб окружающей среде;
4) использование средств и методов организации и регулирования движения, обеспечивающих оптимальные режимы движения и характеристики транспортных потоков, сокращение остановок у светофоров, числа переключения передач и времени работы двигателей на неустановившихся режимах.
При техническом обслуживании транспортных средств одним из вредных факторов, влияющих на экологическую обстановку, является использование различных технических жидкостей: масел, моющих средств, щелочей и кислот, которые применяются при ремонте и техническом обслуживании машин.
Хранение машин и их ремонт должны производиться в специально отведенных помещениях, без ущерба для окружающей среды. На складе запасных частей необходимо отвести место для хранения изношенных деталей и узлов.
Для экономии моторных масел, а также снижения их влияния на окружающую среду, необходимо организовать их сбор для повторного использования и регенерации. Сбор отработанных масел должен осуществляться на пунктах ТО и ремонтной мастерской. Собранные в емкости отработанные моторные масла хранятся в специально отведенном помещении на складе.
Попадание нефтепродуктов должно быть исключено в системы водоснабжения. Наружную мойку машин нужно осуществлять в специальных моечных камерах или на эстакадах. Данные площадки должны иметь твердое, ровное покрытие и кюветы для отвода воды.
Водопровод и канализация должны быть устроены так, чтобы исключить загрязнение питьевых источников и водоемов. Запрещено совмещение водоемов с питьевой и технической водой. С разрешения госсанинспекции допускается сооружение выгребных ям, при условии отсутствия загрязнения почвы.
Сточные воды аккумуляторных участков должны отводиться в специальный коллектор, а отработанные воды после очистки могут быть использованы повторно. Любые установки для сточных вод не должны загрязнять почву, воду и воздух.
При выполнении монтажных работ в пункте технического обслуживания автомобилей необходимо соблюдать меры экологической безопасности. Строительный и монтажный мусор необходимо удалять из торгового центра в специальные контейнеры для сбора мусора в специально отведенный местах. Сжигание мусора категорически не допускается.
Соблюдение данных требований и выполнение предложенных мероприятий позволит улучшить экологическую обстановку в пункте технического обслуживания автомобилей.
Заключение
Учитывая роль автомобильного транспорта и его технической эксплуатации в развитии экономики страны, обеспечение её эффективности и безопасности, управление работоспособностью растущего автомобильного парка должно основываться не только на прошлом опыте и практических навыках, значение которых в данной сфере всегда будет важным, но всё в большей степени на знании, понимании и умении использовать в практической работе базовые закономерности технической эксплуатации.
Специалисты в области автомобильного транспорта и его технической эксплуатации должны исходить из условий, что в обозримом будущем планово-предупредительная стратегия обеспечения работоспособности не имеет альтернатив, но сама система ТО и ремонт будет перманентно развиваться и совершенствоваться содержательно (тактика, структура, виды ТО и ремонта, методы корректирования нормативов ТО), организационно (применение новых информационных технологий, индивидуализация нормативов, диагностика и прогнозирование, система качества ТО и ремонт и т. д.) и технологически (методы ТО и ремонта, технологическое оборудование и др.).
Предупредительная стратегия обеспечения работоспособности автомобилей может реализовываться в виде двух тактик: проведение профилактических мероприятий по наработке или состоянию изделия. Во втором случае осуществляется контроль технического состояния (в том числе и с использованием диагностического оборудования), по результатам которого принимается решение о необходимости проведения и содержании исполнительской части профилактической операции. Иными словами, диагностирование является технологическим элементом системы ТО и ремонта автомобилей.
Список использованной литературы
1. Аринин И.Н. Диагностирование технического состояния автомобилей. [Текст]: / И.Н. Аринин. – М.: Транспорт, 1978. – 176с
2. Богатырев, А.В. Автомобили [Текст]/ А.В. Богатырев [и др.]; под ред. А.В. Богатырев. – М.: Колос, 2008. – 592с.
3. Вахламов, В.К. Автомобили: Конструкция и элементы расчета:
[Текст]: учебник для студ. высш. учеб. заведений/ В.К. Вахламов. — 2-е изд., стер. – М.: Издательский центр «Академия», 2008. – 480 с.
4. Игнатов А. П., Косарев С. Н. Автомобили ВАЗ-2108, ВАЗ-21081, ВАЗ-20183 Руководство по ремонту.[Текс]:/ изд., — М.: «Третий Рим», 1999. – 167с.
5. Литвинов А.С. Автомобиль: Теория эксплуатационных свойств. [Текст]: / А.С. Литвинов, Я.Е. Фаробин. — М.: Машиностроение, 1989. — 240 с.
6. Токарев А.А. Топливная экономичность и тягово-скоростные качества автомобиля. [Текст]: / А.А. Токарев. — М.: Машиностроение, 1982. — 224 с.
