Повышение эксплуатационных свойств автомобиля Лада-Нива тревелГлава 1

1 Расчет тягово-скоростных и топливно-экономических характеристик автомобиля

1.1 Обоснование способа повышения тягово-эксплуатационных свойств

Внедорожник 5-дверный Лада Нива Тревел был выпущен в 2020 году. Это модернизированный вариант версии Chevrolet Niva.Техническая характеристика автомобиля представлена в табл. 1.1.Таблица 1.1 – Технические данные автомобиля

Основные параметры
Название комплектации	Лада Нива Тревел 1.7 MT
Период выпуска	2023 – н.в.
Тип привода	4х4
Тип кузова	Хэтчбэк
Тип трансмиссии	МКПП 5
Объем двигателя, куб.см	1690
Марка кузова	212140
Время разгона 0-100 км/ч, с	17
Максимальная скорость, км/ч	142
Клиренс (высота дорожного просвета), мм	200
Страна сборки	РФ
Число дверей	3
Размеры
Габариты кузова (Д x Ш x В), мм	3640 x 1680 x 1640
Число мест	4
Количество рядов сидений	2
Колесная база, мм	2200
Минимальный радиус разворота, м	5,4
Ширина передней колеи, мм	1440
Ширина задней колеи, мм	1420
Передний свес	705
Задний свес	835
Вес и допустимые нагрузки
Масса, кг	1285
Максимальная грузоподъёмность	325
Допустимая полная масса, кг	1610
Допустимый вес прицепа без тормозов, кг	300
Допустимый вес прицепа с тормозами, кг	600
Удельная масса, кг/л.с.	15,48
Объем топливного бака, л	42
Объем багажника, л	265
Коэффициент аэродинамического сопротивления, kв	0,35
Двигатель
Марка двигателя	ВАЗ-21214
Используемое топливо	Бензин АИ-95
Тип двигателя	Рядный, 4-цилиндровый
Максимальная мощность, л.с. (кВт) при об./мин.	78 (57,4) / 5000
Максимальный крутящий момент, Н·м (кг·м) при об./мин.	127 (12,5) / 3800
Количество клапанов на цилиндр	2
Степень сжатия	9,3
Диаметр цилиндра, мм	82
Ход поршня, мм	80
Привод клапанов	SOHC
Экологический тип двигателя	Евро-5
Расход топлива в городском цикле, л/100 км	12,1
Расход топлива за городом, л/100 км	8,3
Расход топлива в смешанном цикле, л/100 км	9,9
Выброс CO2, г/км	242
Коробка передач
Передаточное число 1-й передачи	3,667
Передаточное число 2-й передачи	2,100
Передаточное число 3-й передачи	1,361
Передаточное число 4-й передачи	1,000
Передаточное число 5-й передачи	0,818
Передаточное число задней передачи	3,526
Главная передача	3,910
Подвеска / Ходовая часть
Передняя подвеска	Независимая, на двойных поперечных рычагах
Задняя подвеска	Зависимая, пружинная
Шины передних колес	215/65 R16
Шины задних колес	215/65 R16
Тормоза
Передние тормоза	Дисковые
Задние тормоза	Барабанные

---

Как видно из характеристики, автомобиль имеет сравнительно низкую мощность двигателя, что ограничивает его тягово-скоростные свойства.Для улучшения тягово-скоростных свойств в работе предлагаем заметить двигатель модели ВАЗ-21214 на более мощный модели ВАЗ-11186 мощностью 64,9 кВт (88 л.с.), используемый на автомобилях Лада Гранта.Двигатель ВАЗ 11186 1.6-литровый 8-клапанный впервые представлен компанией в 2011 году и по сути является модернизацией мотора ВАЗ-11183, отличаясь от него облеченной поршневой.Техническая характеристика двигателя представлена в табл. 1.2.Таблица 1.2 – Техническая характеристика двигателя ВАЗ-11183

Двигатель
Марка двигателя	ВАЗ-11183
Используемое топливо	Бензин АИ-95
Тип двигателя	Рядный, 4-цилиндровый
Максимальная мощность, л.с. (кВт) при об./мин.	88 (64,9) / 5000
Максимальный крутящий момент, Н·м (кг·м) при об./мин.	140 (14) / 3800
Количество клапанов на цилиндр	2
Степень сжатия	10,5
Диаметр цилиндра, мм	82
Ход поршня, мм	75,6
Привод клапанов	SOHC
Экологический тип двигателя	Евро-5
Расход топлива в городском цикле, л/100 км	12,1

Для оценки эффективности модернизации выполним расчет тягово-скоростных свойств автомобиля.1.2 Внешние скоростные характеристики двигателя (ВСХ)Внешние скоростные характеристики двигателей, полученные из [2] представлены на рис. 1.1.

а	б
Рисунок 1 – Внешние скоростные характеристики двигателей: а – ВАЗ-21214; б – ВАЗ-11183

Начальные условия и исходные величины:

---

Температура окружающей среды t₀ = 15°С;N_emax = 57,4 для двигателя ВАЗ-21214 и N_emax = 64,9 – максимальная эффективная мощность двигателя, кВт;n_eN = 5000 – частота вращения коленчатого вала при максимальной эффективной мощности двигателя, мин^–1.g_emin = 276 – минимальный удельный расход топлива, г/(кВт·ч).К внешним скоростным характеристикам двигателя внутреннего сгора­ния относят зависимости вида:N_e, M_e, g_e = f(n_e),где N_e – эффективная мощность двигателя, кВт;М_e – эффективный крутящий момент на коленчатом валу двигателя, Н·м;g_e – удельный эффективный расход топлива, (г/кВт·ч);n_е – частота вращения коленчатого вала ДВС, мин^–1.Значение крутящего момента М_е в Н·м по данным внешней характеристики, выражаем через зависимость мощности N_e в кВт от оборотов n_e в об/мин по формуле: ,Рассчитанные значения крутящего момента заносим в табл. 1.3.Таблица 1.3 – Данные внешних скоростных характеристик двигателей

	ВАЗ-21214		ВАЗ-11183
n, об/мин	Ne, кВт	Mк, Н·м	Ne, кВт	Mк, Н·м
1000	6,2	59,6	11,7	111,8
1500	13,4	85,1	19,2	122,1
2000	22,5	107,6	27,7	132,3
2500	31,5	120,2	36,0	137,5
3000	39,4	125,4	43,3	137,7
3800	50,5	127,0	57,3	143,9
5000	57,4	109,7	64,9	124,0
5000	57,4	109,7	64,9	124,0
5500	56,6	98,2	64,2	111,4

---

1.3 Тяговый баланс автомобиляТяговый баланс автомобиля представляет собой объединенные на одном графике тяговую характеристику автомобиля и силы сопротивления при равномерном движении.Тяговая характеристика автомобиля – это зависимость условной силы тяги на колесах в функции скорости движения при работе автомобиля на всех передачах, кроме передачи заднего хода.Условная сила тяги для автомобилей с раздаточной коробкой определяется по выражению: .где – условная сила тяги на колесах автомобиля (Н);М_е – крутящий момент двигателя (берется с внешней характеристики двигателя);i_кп – передаточное число коробки передач;i₀– передаточное число главной передачи;i_дв – передаточное число в раздаточной коробке на высшей передаче;η_тр– КПД трансмиссии.В первом приближении КПД трансмиссии для автомобиля с заданной колесной формулой 4х2можно определить по формулегде: z – число прямозубых зацеплений (z = 1);k – число косозубых зацеплений (k = 2);n – число карданных шарниров (n = 4);m – число редукторов (m = 1);r_к0 – радиус качения колеса в ведомом режиме.В первом приближении можно принять равными радиус качения в ведомом режиме и статический радиус колеса.Статический радиус колеса при отсутствии данных можно рассчитать по формуле: м,где λ_см – коэффициент радиальной деформации шины, принимаем для диагональных шин λ_см = 0,85 – 0,9;d – посадочный диаметр шины (по табл. 1.1 d = 16 дюймов = 0,0254·16 == 0,406 м);B – ширина профиля шины (по табл. 1.1 B = 215 мм = 0,215 м); – отношение высоты шины к ее ширине (по табл. 1.1 = 0,65). м.Например, при n_e = 800 об/мин на I передаче в КП автомобиля с двигателем ВАЗ-21214:

---

Н.

Остальные значения рассчитываем аналогично, а результаты заносим в табл. 1.4 и 1.5.

Скорость автомобиля, соответствующая данному значению условной силы тяги, определяется по формуле:

.

Здесь n_e – частота вращения вала двигателя в об/мин, соответствующая выбранному по внешней характеристике значению крутящего момента, принятому для вычисления условной силы тяги.

Например, при n_e = 800 об/мин на I передаче в КП:

км/ч.

Остальные значения рассчитываем аналогично, а результаты заносим в табл. 1.4 и 1.5.

Кривые условной силы тяги строим для всех передач прямого хода в коробке передач.

Из сил сопротивления на график тягового баланса наносится сила сопротивления качению и сила аэродинамического сопротивления (сила сопротивления воздуха).

Сила сопротивления качению рассчитывается по выражению:

,

где G_a – полный вес автомобиля (Н);

f₀ – коэффициент сопротивления движению при малой скорости (принимаем для сухого асфальта или асфальтобетона f₀₁ = 0,01 для легковых автомобилей. Расчет ведем для асфальта или асфальтобетона.

A_v – коэффициент влияния скорости (принимаем A_v = );

V_a – скорость движения автомобиля (км/ч).

Полный вес автомобиля

Н,

где m_а – полная масса автомобиля, масса груза и масса прицепа (по табл. 1.1 m_а = 1610 кг).

Силу аэродинамического сопротивления рассчитываем по формуле:

,

где с_x – коэффициент аэродинамического сопротивления (по табл. 1.1 с_х = 0,56);

ρ_в – плотность воздуха (принимаем в расчетах ρ_в = 1,24);

F –площадь поперечной проекции автомобиля. В первом приближении рассчитываем значение F по выражению

м²,

где В – габаритная ширина автомобиля (по табл. 1.1 В = 1,680 м), Н – габаритная высота автомобиля (по табл. 1.1

---

Смотрите также файлы

• Влияние темперамента на выбор спортивной специализации (на примере футбола).pptx

• Двоичная система счисления используется для кодирования дискретного сигнала, потребителем которого является вычислительная техника. 0 и 1 Шестнадцатеричная система счисления.docx

• Методические рекомендации по организации самостоятельной работы по дисциплине Английский язык предназначены для студентов спо, а также для преподавателей при организации самостоятельной работы студентов.docx

• Результаты тестирования 49722 Лицо, проходящее тестирование Ханнанов Эмиль Илдарович Логин hannanov ei.docx

• .docx