Министерство общего и профессионального обучения Российской Федерации. Санкт-Петербургский Государственный Инженерно-Экономический Университет. Факультет Экономики и управления на транспорте. Кафедра техники и организации перевозок. Курсовой проект по дисциплине “Подвижной состав автомобильного транспорта.” Выполнил: Поляков М. В. Студент 281 группы 12 мая 2001 г. Проверил: к.т.н., доц. Марышев Р. А. Санкт-Петербург 2001 г. Введение. Микроавтобус РАФ-2203 выпускался Рижским опытным автобусным заводом на базе автомобиля ГАЗ-24 «Волга». Он относится к автобусам особо малого класса и использовался, в основном, как маршрунное такси, а так же оборудовался для нужд скорой медицинской помощи. В настоящее время данный автомобиль практически не используется, но его можно еще увидеть в качестве скорой медицинской помощи, а так же модернизированные грузо-пассажирские варианты «Рафика» у частных владельцев. Цель курсовой работы – расчет различных характеристик автомобиля и их оценка. Курсовая работа состоит из следущих последовательно выплненых этапов: расчет удельных показателей; расчет внешних скоростных характеристик двигателя; расчет тягово-скоростных характеристик автомобиля; расчет характеристик разгона и торможения; расчет мощностных и топливно-экономических характеристик. Расчитанные значения характеристик сравнивались со значениями стендовых испытаний и по необходимости указывались причины их расхождения. 1. Исходные данные для расчета и компоновочная схема автомобиля. Таблица №1 Характеристики основных параметров. № Параметр, размерность, обозначение Значение
1. Тип автомобиля Микроавтобус
2. Колесная формула 4х2.1
3. Число мест Gn 11
4. Собственная масса Go, кг 1815
в том числе:
на переднюю ось GO1 980
на заднюю ось GO2 835
5. Полная масса Gа, кг 2710
в том числе:
на переднюю ось G1 1275
на заднюю ось G2 1435
6. Доpожные просветы, м:
- под передней осью 0,190
- под задней осью 0,175
7. База, м 2,620
8. Колея, м:
- передних колес 1,496
- задних колес 1,428
9. Габаритные размеры, м:
- длина 5,070
- ширина 1,940
- высота 1,970
10. Радиус поворота, м:
- внешний 5,5
- наружный 6,2
11. Углы свеса, град.:
- передний 22
- задний 13
12. Просвет в средней части автомобиля (клиренс), м 0,4
13. Максимальная скорость Vmax, м/с (км/ч) 125
14. Контрольный расход топлива Q, л/100 км 11,8
пpи скоpости VQ,км/ч 7,8
15 Емкость топливных баков, л 55
16 Двигатель карбюраторный
17 Число и расположение цилиндров 4 рядное вертикальное
18 Диаметр цилиндра D, см 9,2
19 Ход поршня S, см 9,2
20 Рабочий объем цилиндров двигателя Vh, л 2,445
21 Степень сжатия 8,2
22 Порядок работы цилиндров 1-2-4-3
23 Максимальная мощность двигателя Nmax, квт 72,1
24 Максимальный крутящий момент Mmax, Н*м 182,4
25 Сухая масса двигателя Gдв, кг (со сцеплением) 185
26 Тип сцепления 1-дисковое, привод выкл. – гидравлический
27 Тип коробки передач и передаточные числа 4-ступ-тая I-3,50 II-2,26; III-1,45 IV-1,0; ЗХ-3,54
28 Тип раздаточной коробки, передаточные числа -
29 Наличие межосевого дифференциала конический, двухсателитный
30 Число карданных шарниров и валов 3 шарнира 2 вала
31 Тип главной передачи, передаточное число Uo Одинрн. 3,9
32 Тип бортовой (колесной) передачи,передат.Число -
33 Шины (модель) 185/12 R15
34 Давление воздуха в шинах:
- передних колес 3,2 – 3,3
- задних колес 3,7 – 3,8
35 Тип подвески
- передняя Невависимая
- задняя Зависимая
36 Тип рулевого механизма и наличие усилителя Глобоидальный червяк и 3-х гредневый ролик гидроуселитель.
37 Тормозная система 2-х контурная с гидравлическим приводом, с 2-мя вак. усил.
38 Оптовая цена С, руб. -
Характеристика двигателя: ЗМЗ-2203, карбюраторный, 4-х тактный, верхнеклапанный с принудительным воспламенением и водяным охлаждением. Тип автомобиля: дорожный, микроавтобус, с двигателем переднего расположения, рамной конструкции. Тип подвески: передняя – независимая, пружинная с поперечными рычагами, 2 амортизатора; задняя – зависимая, на полуэллиптических рессорах, 2 амортизатора. Тип коробки передач: 4-х ступенчатая, синхронизаторы на всех передачах переднего хода. Тормозная система: 2-контурная с гидравлическим приводом, с 2 вакуумными усилителями, барабанными механизмами (D=280 мм, ширина колодок – 50 мм), разжим кулачковый; стояночный тормоз – на тормоза задних колес с механическим приводом. Рисунок 1. Компоновочная схема автомобиля Обозначения: двигатель; сцепление; коробка передач; карданная передача; главная передача и дифференциал; рулевое управление; задняя подвеска автомобиля; задняя полуось; ведущие колеса; веромые колеса; передняя подвеска автомобиля. 2. РАСЧЕТ УДЕЛЬHЫХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ АВТОМОБИЛЯ Эффективность конструкции микроавтобуса РАФ-2203-01 можно охарактеризовать рядом частных показателей и сравнить их с показателями другого микроавтобуса. Таким образом сравним конструкцию РАФ-2203-01 с конструкцией УАЗ-2206. Таблица №2 Сравнительные удельные показатели эффективности автомобиля N П а р а м е т р Расчетная формула Значение
3 Удельная масса двигателя, кг/кВт GN = Gдв / Nmax 2,51 2,56
4 Литровая масса, кг/л Gh = Gдв / Vh 67,9 75,7
5 Коэффициент использования массы km = Gа / Go 1,47 1,49
6 Отношение хода поршня к диаметру ? = S/D 1 1
По рассчитанным удельным показателям можно оценить эффективность конструкции микроавтобуса РАФ-2203: Микроавтобус РАФ-2203 относится к автобусам особо малого класса и использовался как маршрутное такси, а так же оборудывался для скорой медицинской помощи и других надобностей. Это целевое назначение микроавтобуса РАФ-2203 обусловленно его колесной формулой (4х2.1), его проходимостью и вместимостью пассажиров (до 11 человек). Особенность конструкции состоит в том, что он базируется на шасси легкового автомобиля. Отсюда его динамика, большая, по сравнению с микроавтобусом УАЗ-2206, маневренность и скорость – 125 км/ч. Микроавтобус УАЗ-2206 относится к автобусам местного сообщения. Эта машина, с двумя ведущими мостами, может перевозить не более 10 человек и до 200 кг груза, развивать скорость до 95 км/ч. Составим таблицу, по каторой можно будет судить о проходимости и маневренности двух микроавтобусов РАФ-2203-01 и УАЗ-2206. Таблица №3 Сравнительная характеристика проходимости и маневренности автомобилей № Параметр, размерность, обозначение Значение
УАЗ-2206 РАФ-2203
1. Колесная формула 4х4 4х2
2. Дорожные просветы, м (под передней осью) 0,22 0,19
3. Максимальная скорость 95 125
4. Углы свеса, град.
- передний 30 13
- задний 36 22
5. Радиус поворота, м
- внешний 6,3 5,5
- наружный 6,8 6,2
Из приведенных в таблице №3 данных видно, что микроавтобус РАФ-2203 является более более маневренным, чем УАЗ-2206, но менее проходимым. По значениям показателя удельной мощности можно оценить запас мощности двигателей двух микроавтобусов. Так как значение этого показателя для микроавтобуса РАФ-2203 больше, чем для УАЗ-2206, то это означает, что двигатель автомобиля РАФ-2203 обладает большим запасом мощности, чем двигатель автомобиля УАЗ-2206. Так ка для обоих микроавтобусов значение отношения хода поршня к диаметру цилиндра равно 1, то можно предположить, что двигатели, устанавливаемые на этих автобусах, с небольшой долей вероятности относятся к быстроходным. 3. Внешние скоростные характеристики автомобиля. Таблица №4 Исходные данные для расчета внешних характеристик двигателя. Параметр Размерность Обозначение Значение
Автомобиль (марка)
РАФ-2203-01
Максимальная мощность двигателя пpи частоте кВт об/мин Nmax nmax 72,1 4500
Минимальный удельный расход топлива г/кВт*ч gmin 285.6
Коэффициенты в уравнении мощности
а1 а2 а3 1 1 1
Коэффициенты в уравнении расхода топлива
b0 b1 b2 1, 2 1 0,8
Минимальная частота вращения об/мин no 700
Максимальная частота вращения об/мин nk 5600
Внешние скоростные (стендовые) характеристики двигателя, представляющие собой зависимости от частоты вращения коленчатого вала мощности Ne(n), крутящего момента Me(n) и удельного эффективного расхода топлива ge(n), рассчитываются для всего возможного диапазона оборотов n и наносятся на график . Расчет выполняется по формулам: Ne(n) = Nmax*(a1* X + a2*X2 - a3*X3), ( 1 ) Me(n) = 9554 * Ne(n) / n , ( 2 ) ge(n) = gmin *(bo - b1*X + b2*X2)/c, ( 3 ) где X = n / nmax, c = bo - b12/(4*b2). Расчет характеристик двигателя при n=1400 об/мин. X=1400/4500=0,3111 Ne(1400)=72,1*(1*0,3111+1*0,31112-1*0,31113)=27,24 кВт Me(1000)=9554*27,24/1400=185,88 Н*м ge(1000)=285,6*(1,2-1*0,3111+0.8*0,31112)/(1,2-1*1/(4*0.8))=310,96 г/кВт*ч Таблица №5 Расчетные значения внешних скоростных характеристик Параметр Значение при о
