Опорная проходимость определяет возможность движения в ухудшенных дорожных условиях и по деформируемым грунтам.

К основным оценочным показателям опорной проходимости относятся:

1. Сцепная масса (1030 кг) - часть массы, создающая нормальные нагрузки на ведущих колесах, для дорожных автомобилей и автопоездов, работающих в основном на дорогах с твердым покрытием.

2. Коэффициент сцепной массы (0,5) - показатель определяется отношением сцепной массы к полной массе.

К дополнительным оценочным показателям опорной проходимости относятся: удельная мощность, мощность сопротивления качению, мощность

сопротивления движению, мощность колееобразования, полная сила тяги, свободная сила тяги, коэффициент свободной силы тяги, характеристика которых по содержанию совпадает с показателями и параметрами тяговоскоростных свойств автомобиля.

Выделяется 12 конструктивных параметров и показателей:

1. Минимальное давление на грунт

, (3.21)

где - давление воздуха в шине, МПа;

- давление в зоне контакта МПа;

Т.к. = 0,20 МПа > 0,17 МПа, принимаем =0,05 МПа, тогда:

МПа.

2. Дорожный просвет, см.

3. Коэффициент насыщенности протектора, .

4. Высота грузозацепов (глубина рисунка протектора), мм.

5. Коэффициент сцепной массы, = 0,5.

6. Коэффициент блокировки дифференциалов ведущих колес = 0.

7. Динамический фактор, при движении автомобиля по ровному асфальтобетонному покрытию с максимальной скоростью (156 км/ч) = 0,078.

8. Удельная мощность, :

, (3.22)

кВт/т.

9. Свободный радиус колеса, м.

10. Угол переднего свеса, .

11. Угол заднего свеса, .

12. Продольный радиус проходимости определяем по формуле:

, (3.23)

м.

Обобщенный сравнительный показатель проходимости вычисляем по формуле:

, (3.24)

где - коэффициент весомости параметра, суммарное значение =1. Для расчетов значения принимаются по таблице 3.6.

Таблица 3.6 Значения коэффициентов проходимости весомости показателей

1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12
0,12	0,15	0,08	0,07	0,15	0,05	0,1	0,07	0,08	0,05	0,04	0,04

0,0276+0,02355+0,064+0,0112+0,0078+2,625+0,024+2+0,8+0,0696= 5,65

3.3 Плавность хода, вибрация, шум

Основными оценочными показателями плавности хода являются уровни вибронагруженности водителя, пассажиров, грузов и характерных элементов шасси и кузова. Оценка уровня вибронагруженности производится по средним квадратичным значениям ускорений колебаний (виброускорений) или скоростей колебаний (виброскоростей) в вертикальном и горизонтальном направлениях.

Нормы допустимых виброскоростей, различны для разных частот колебаний. Частоты группируют в октавные полосы, каждая из которых определяется средней геометрической величиной граничных (минимальных и максимальных) для данной полосы частот.

Основным измерителем вибронагруженности при оценке плавности хода автомобиля служит среднее квадратичное значение ускорений, которое связано со средним квадратичным значением скорости формулой:

, (3.25)

где - среднее геометрическое значение частоты октавных полос, Гц.

Нормы виброскоростей в октавных полосах при длительности рабочего дня 8 ч для транспортных вибраций, т.е. вибраций, которые возникают в результате движения различных автомобилей по местностям, агрофонам и дорогам, даны в таблице 3.7.

Таблица 3.7 Среднегеометрическое значение частот полос

Средние геометрически значения частот полос, Гц	1	2	4	8	16	31,5	63
Допустимые значения виброускорений, вертикальной	1,1	0,79	0,57	0,6	1,14	2,26	4,49
Допустимые значения виброускорений горизонтальных,	0,39	0,42	0,8	1,62	3,2	6,38	12,76
Допустимые значения виброскорости вертикальной,	0,2	0,07	0,02	0,01	0,01	0,01	0,01
Допустимые значения виброскорости вертикальной, дБ	132	123	114	108	107	107	107
Допустимые значения виброскорости горизонтальной,	0,06	0,03	0,03	0,03	0,03	0,03	0,03
Допустимые значения виброскорости горизонтальной, дБ	122	117	116	116	116	116	116

Вибронагруженность оценивают логарифмическим уровнем виброскорости (в дБ):

, (3.26)

где - среднее квадратичное значение виброскорости в октавной полосе, м/с;

- значение виброскорости, с которой проводят сравнение.

Результаты расчетов сводим в таблицу 3.8.

Таблица 3.8 Результаты расчетов и

Средние геометрически значения частот полос, Гц	1	2	4	8	16	31,5	63
Среднеквадратичное значения виброускорений, вертикальной,	1,256	0,2198	0,0314	0,0079	0,0039	0,002	0,0001
Среднеквадратичное значения виброускорений горизонтальных,	0,3768	0,0942	0,0471	0,0236	0,0118	0,006	0,003
Вибронагруженность вертикальная, дБ	8,4823	8,3596	8,2276	8,1337	8,1175	8,1175	8,1175
Вибронагруженность горизонтальной, дБ	8,3454	8,2727	8,2578	8,2578	8,2578	8,2578	8,2578

На плавность хода и некоторые другие эксплуатационные свойства автомобиля большое влияние оказывают колебания колес и жестко связанных элементов.

К подрессоренным массам относят:

т_в - масса водителя и пассажиров в кабине;

т_тпд - масса кузова тягача (включает массу полезной нагрузки) и рамы с укрепленным на ней двигателем, агрегатов трансмиссии и управления;

т_ппд - масса рамы полуприцепа с укрепленными на ней элементами (включает массу полезной нагрузки, расположенной на грузовой платформе полуприцепа).

К неподрессоренным массам относятся массы переднего и заднего мостов тягача (т_п1пп и m_п2пп) и моста полуприцепа m_пнп.

Неподрессоренные массы автомобиля:

, (3.27)

где т_зм - масса заднего моста, кг;

m_пм - масса переднего моста, кг;

п - количество колес;

т_к - масса колеса в сборе с шиной, кг.

.

Подрессоренные массы автомобиля:

, (3.28)

.

Как подрессоренные, так и неподрессоренные массы совершают сложные двухчастотные колебания. Двухосный автомобиль имеет четыре собственные частоты - две низкие ( и ) и две высокие ( и ).

, (3.29)

, (3.30)

где с_п - жесткость подвески, Н/см;

с_ш - жесткость шин, Н/см.

Характерны следующие соотношения жесткостей (табл. 3.1).

Принимаем жесткость всех шин автомобиля с_ш = 400 Н/см и отношение с_ш/с_р1 = 8, с_ш/с_р2 = 10 тогда:

Н/см,

Н/см,

,

,

,

.

В расчетах выразим частоту колебаний подрессоренной массы через статический прогиб подвески - перемещение колес относительно кузова за счет деформации упругого элемента подвески под действием силы тяжести:

, (3.31)

где - статический прогиб подвески, м;

G_i - статическая весовая нагрузка на подвеску данного моста, Н;

- жесткость подвески, Н/м.

В расчетах принимаем коэффициент распределения подрессоренных масс = 1.

Частоты свободных колебаний подрессоренных масс определяются из выражения:

, (3.32)

Техническая частота п_к - число колебаний в минуту:

, (3.33)

Таблица 3.9 Результаты расчета статического прогиба подвески и частот колебаний автомобиля

1	4,919879	300,0000	0,50	6,957759	424,2641
5	2,200237	134,1641	2,00	3,478879	212,132
9	1,63996	100,0000	3,50	2,629786	160,3567
13	1,364529	83,2050	5,00	2,200237	134,1641
17	1,193246	72,7607	6,50	1,929735	117,6697
21	1,073606	65,4654	8,00	1,73944	106,066
25	0,983976	60,0000	9,50	1,596219	97,33285



Рисунок 3.7 График зависимости собственных частот колебаний автомобиля от статического прогиба подвески

Рисунок 3.8 График зависимости технических частот колебаний автомобиля от статического прогиба подвески

4. Анализ конструкции автомобиля

4.1 Основные параметры и размеры

Колесная формула автомобиля Ford Focus (4х2).

Автомобиль представляет собой двухосный легковой автомобиль с приводом на переднюю ось, имеет пятидверный цельнометаллический кузов с багажным отсеком. Съемными узлами кузова являются крышки капота, багажника и двери. Собственная масса автомобиля составляет 1129 кг. Габаритные размеры:

- длина 4340 мм;

- ширина 1840 мм;

- высота 1450 мм.

Наименьший дорожный просвет 155 мм, полная масса автомобиля 1829 кг, грузоподъемность (пассажировместимость) 405 кг (5 чел.), собственная масса приходящаяся на переднюю ось 679 кг, на заднюю ось 450 кг, полная масса приходящаяся на переднюю ось 835 кг, на заднюю ось 994 кг.

Рабочий объем двигателя Ford Focus составляет 1,4 л, максимальная скорость автомобиля - 164 км / ч. Максимальная мощность при 5600 об / мин - 103,8 кВт. Наименьший габаритный радиус поворота автомобиля - 10,4 м. Контрольный расход топлива составляет: 7,5 л / 100 км.

4.2 Надежность конструкции

Пробег (ресурс) автомобиля до капитального ремонта составляет 300 тыс. км. Срок гарантии и гарантийный пробег указывается заводом

изготовителем. Завод гарантирует исправность автомобиля в целом, а так при нормальном действии отдельных агрегатов, механизмов и деталей автомобиля (кроме шин и аккумуляторной батареи) в течение 12 месяцев со дня отгрузки с завода, не считая времени нахождения в пути следования при пробеге не более 30 тыс. км.

В зависимости от пробега автомобиля, периодичность замены составных частей указывает завод изготовитель.

4.3 Эксплуатационная и ремонтная технологичность

Для обеспечения надлежащего технического состояния, постоянной готовности автомобиля к работе и поддержания его высоких эксплуатационных качеств необходимо применять топливо, масла, смазки и жидкости, рекомендуемые заводом-изготовителем, и своевременно выполнять работы по техническому обслуживанию.

Таблица 4.1 Регламент технического обслуживания автомобиля

Обозначения в таблице

П - проверка (при необходимости замена / доливка / регулировка / смазка); З - замена

4.4 Уровень унификация и стандартизации

Автомобиль Ford Focus предназначен для перевозки пассажиров (не более 5) и грузов (массой не более 100 кг) по дорогам II и III категорий. Так же данный автомобиль может буксировать прицеп, допустимая полная масса которого не более:

- не оборудованного тормозами - 700 кг,

- оборудованного тормозами - 1300 кг,

Уровень унификации и стандартизации дает возможность Ford Focus взаимозаменяемости основных узлов и агрегатов.

4.5 Безопасность конструкции

Автомобиль Ford Focus обладает средствами безопасности.

- ремни безопасности с преднатяжителями,

- система ABS и система курсовой стабилизации (ESP),

- Подушки безопасности водителя и пассажира.

К техническому состоянию автомобиля, обеспечивающему безопасную работу водителя и выполнение правил технической эксплуатации предъявляются следующие требования:

- Рулевое управление должно обеспечивать легкость и надежность управления автомобилем на всех скоростях и на всех дорожных условиях;

- Тормозная система считается исправной и отвечает требованиям безопасности, если она обеспечивает остановку автомобиля в соответствии с ПДД;

- Шины не должны иметь сквозных порывов и трещин;

- Требование к электрооборудованию заключается в надежном обеспечении работы всех приборов этой системы и особенно освещения и сигнализации.

4.6 Эстетические и эргономические показатели

При средних внешних габаритных размерах кузова внутренние размеры выбраны такими, что обеспечивают наибольшее удобство посадки и комфортабельности езды водителя и четырех пассажиров.

Кузов автомобиля Ford Focus трехобъемный, металлический, несущей конструкции, пятидверный, типа «хетчбек».

Кузов оборудован многослойной термошумоизоляцией.

Конструкция кузова обеспечивает большую площадь обзора и дает хорошее естественное освещение.

На кузове, перед ветровым стеклом, имеется полость воздухопритока, закрытая нижней панелью (крышкой) с щелеобразными отверстиями для прохода воздуха. Под крышкой (на нижней ее стороне) установлен стеклоочиститель.

Стекла (ветровое и заднее окна) - гнутые, полированные. Ветровое стекло - трехслойное, на эластичной пленке типа «Бутвэл», которая при ударе не разрывается и удерживает осколки стекла. Заднее стекло - закаленное с нанесенными на него полосками токообогрева.

Двери собраны из двух цельноштампованных металлических панелей. Внутренняя панель двери зафланцована в наружной панели и по всему периметру зафланцовки панели склеены клеем UP-5-207. Кроме того, ниже поясной линии они сварены контактной сваркой в нескольких точках. Внутренняя панель усилена по петельной и замочной сторонам.

Каждая дверь навешена на двух петлях, которые крепятся к двери и петельной стойке кузова болтами (для задней двери частично винтами).

Внутри двери располагаются стекло, стеклоподъемник, замок и его кнопочный выключатель.

Для перемещения боковых стекол служит механизм стеклоподъемника рычажного типа, самотормозящий, удерживающий стекло в любом положении. Для подъема и опускания стекла необходимо повернуть ручку стеклоподъемника в соответствующую сторону и крутящий момент через отшлицованный валик, на который надета ручка, и тормозной механизм передается на маленькую шестерню, а затем и на большую, связанную системой рычагов со стеклом, в результате чего перемещается стекло, к которому прикреплена верхняя кулиса. Кроме этого, имеется нижняя кулиса, закрепленная на внутренней панели двери, которая определяет траекторию перемещения стекла.

Ввиду того что цельное опускное стекло передней двери имеет неравностороннюю форму, при опусканий его в результате разного трения в направляющих возникает поворачивающий момент, и стекло «перекашивается». Чтобы исключить это явление, предусмотрена дополнительная направляющая, по которой перемещается держатель с камнями, соединенный с опускным стеклом.

Для правильной установки стекла (без перекосов при перемещении) предусмотрена регулировка направляющей и держателя.

Комплект зеркал заднего вида состоит из: наружных боковых зеркал заднего вида и внутреннего зеркала заднего вида.

Вентиляция кабины естественная, осуществляется за счет использования встречного потока воздуха при движении. Для вентиляции можно пользоваться опускающимися стеклами дверей кабины. Отопление кабины - водяное, от системы охлаждения двигателя, с принудительной подачей воздуха к ветровым стеклам, стеклам дверей, ногам и лицу водителя и пассажиров.

Расположение органов управления автомобиля Ford Focus и контрольно-измерительных приборов обеспечивает простое и удобное пользование ими, а рулевое колесо с четырьмя спицами дает возможность хорошего обзора контрольных приборов.

Передние сиденья оборудованы диагонально-поясными ремнями безопасности.

Ремни являются эффективным средством защиты водителей и пассажиров автомобилей от тяжелых последствий дорожно-транспортных происшествий. Автомобиль комплектуется двумя типами трехточечных ремней с инерционными катушками для передних сидений и статическими для крайних мест заднего сиденья.

Инерционный ремень безопасности не требует ручной регулировки длины лямки, которая в нормальных условиях движения автомобиля регулируется автоматически, не стесняя свободу движений пользователя. Лишь при воздействии сил инерции, возникающих при дорожно-транспортном происшествии, лямка ремня блокируется, надежно удерживая пользователя.

Обивка салона кузова выполнена из текстиля, искусственной кожи и декоративной поливинилхлоридной пленки. Цвет обивочных материалов выбирается в зависимости от цвета окраски автомобиля. Для обивки потолка применена винилискожа светлых тонов с перфорацией. В проемах дверей, ветрового и заднего окон обивка потолка прикреплена к фланцам водостойким клеем.

Съемные детали термошумоизоляции салона выполнены из многослойного формующегося материала «септум-порозо». Прокладки устанавливаются под соответствующими ковриками пола.

Панель приборов - цельноформованная. Она состоит из пластмассового каркаса, облицовочной пленки и наполнителя из полужесткого пенополиуретана.

В состав панели приборов входит:

1. Облицовка комбинации приборов.

2. Комбинация приборов.

3. Ручка корректора фар.

4. Центральный переключатель света.

5. Облицовка центральная.

6. Центральные вентиляционные решетки.

7. Магнитола.

8. Блоки переключателей.

9. Панель органов управления отоплением и вентиляцией.

10. Облицовки громкоговорителей (низкочастотных).

11. Боковые вентиляционные решетки.

12. Крышка блоков предохранителей.

13. Накладки панели приборов левая и правая (высокочастотные динамики).

14. Надставки панели приборов передняя левая и правая.

15. Надставка нижняя правая.

16. Ручка открывания капота.

17 Вещевой ящик.

Консоль панели приборов изготовлена из пластмассы с декоративной наружной поверхностью. Консоль имеет в передней части блок передней пепельницы, состоящей из пепельницы с прикуривателем, выключателя аварийной остановки и кармана для мелких вещей. Рядом расположен рычаг переключения передач, закрытый гофрированным, резиновым чехлом и обрамленный декоративной передней вставкой. В задней части консоли имеется возвышение с мягким подлокотником, под которым расположен отсек для мелких вещей и подкассетник для аудиокассет. Ниже расположены задние пепельницы и решетки отопления задней части салона.

Система отопления - жидкостная, с использованием в качестве теплоносителя охлаждающей жидкости системы охлаждения двигателя.

Система регулировки и управления предназначена для поддержания внутри кузова комфортной температуры в зависимости от изменения температуры наружного воздуха. Система трубопроводов предназначена для постоянной циркуляции нагретой жидкости через радиатор отопителя и прекращения циркуляции в летнее время года при помощи управляемого с места водителя крана отопителя.

Температура воздуха определяется количеством горячей охлаждающей жидкости подаваемой из блока цилиндров в отопитель и регулируется краном отопителя.

Объем воздуха определяется режимом работы 2-х скоростного электровентилятора, управляемого переключателем.

В автомобиле предусмотрены системы приточной и вытяжной вентиляции салона.

Принудительная приточная вентиляция осуществляется через систему отопления при закрытом кранике. Принудительной приточной вентиляцией следует пользоваться в жаркую погоду и при движении по пыльным дорогам.

При скоростях движения автомобиля выше 50 км / ч приточная вентиляция может осуществляться при выключенном электровентиляторе за счет скоростного подпора воздуха.

Приточная вентиляция также осуществляется через опускные стекле дверей.

Вытяжная вентиляция салона осуществляется на ходу автомобиля через отверстия на боковинах кузова и перфорированную обивку потолка.

4.7 Эксплуатационные материалы

автомобиль эксплуатационный тяговый

Требования к составным частям автомобиля: двигатель не должен превышать нормы выброса вредных веществ в атмосферу, установленные соответствующими ГОСТами; КПП должна работать бесшумно; ходовая часть должна обеспечивать надежность конструкции.

Топливный бак емкостью 70 литров, двигатель работает на бензине марки АИ-91-95.

Система охлаждения - жидкостная закрытого типа с принудительной циркуляцией охлаждающей жидкости. Охлаждающая жидкость антифриз

Система смазывания двигателя комбинированная: под давлением смазываются подшипники коленчатого и распределительного валов и вала привода вспомогательных агрегатов, разбрызгиванием масла - цилиндры и механизм газораспределения. В системе смазки используются следующие моторные масла:; ESSO ULTRA SAE 10W-40 SG/CD; SHELL HELUX SAE 10W-40, 15W-50 SF/CC. Объем масла заправляемого в двигатель 3,75 литров.

В коробке передач используется масло трансмиссионное BО 400075 SAE 80W или Castrol или Mobil класса качества API GL-4/ 5, SAE 80W-90. Объем масла заправляемого в КПП 3,35 литра.

В приводе сцепления используется тормозная жидкость класса Dot 4. Необходимо 0,2 л. жидкости.

В аккумуляторных батареях используется водный раствор аккумуляторной серной кислоты - электролит

4.8 Транспортирование, хранение и консервация

Автомобили могут транспортироваться воздушным, железнодорожным, водным транспортом или своим ходом. При подготовке автомобиля к транспортированию в зависимости от вида транспорта должны выполняться требования соответствующих документов «Правила перевозки грузов автомобильным транспортом» и др. правилами по перевозке грузов.

Срок транспортирования не должен превышать трех месяцев. С автомобилей, отправляемых потребителям, могут сниматься и укладываться в багажник отдельные детали. Перечень и место укладки указаны в упаковочных местах.

При буксировке автомобиля трос закрепляется за буксирную скобу. Во время буксировки ключ во включателе зажигания должен находиться в положении «О», иначе рулевое управление будет заблокировано и автомобиль станет неуправляемым.

Хранение автомобиля. Наилучшая сохранность достигается при хранении автомобиля в чистом, утепленном, темном помещении с температурой воздуха не менее 5°С и относительной влажностью 40 - 70%.

При хранении автомобиля зимой в холодном помещении магнитолу или радиоприемник хранят отдельно в теплом помещении. Проверяют плотность охлаждающей жидкости в системе охлаждения двигателя, которая должна быть в пределах 1,075 - 1,085 г. / см³ при 20°С. Охлаждающая жидкость с меньшей плотностью в сильные морозы может замерзнуть, что может вызвать трещины в блоке и головке цилиндров двигателя. В местности с сильными морозами шины хранят в сухом помещении при температуре не ниже минус 10°С. Давление в них снижают до 50 кПа (0,5 кгс / см²).

Подготовка автомобиля к хранению:

1. Вымыть автомобиль. Вытереть насухо кузов. Удалить коррозию, подкрасить места, в которых повреждена краска. Восстановить промазку мастикой пола, брызговиков и внутренних поверхностей крыльев, если они были повреждены.

2. Нанести на поверхность кузова восковую пасту и отполировать.

3. Для предохранения двигателя от коррозии в каждый цилиндр предварительно прогретого двигателя до температуры не менее 50 єС заливают через отверстия под свечи по 30 - 50 г. горячего (70 - 80 єС) масла, применяемого для двигателя. Для распределения масла по всей поверхности цилиндров необходимо провернуть коленчатый вал пусковой рукояткой на 15 - 20 оборотов и завернуть свечи обратно.

4. Ослабить натяжение ремней вентилятора (ремня вспомогательных агрегатов).

5. Очистить электропроводку от грязи и насухо протереть. Отключить и снять аккумуляторную батарею с автомобиля. Зарядить аккумуляторную батарею и хранить ее при температуре не выше 0 єС и не ниже минус 30°С.

6. Смазать консервационной смазкой все хромированные и неокрашенные наружные части автомобиля.

7. Установить под кузов автомобиля прочные устойчивые подставки.

8. Слить 5 л бензина из бензинового бака для удаления грязи и отстоя. Залить бак полностью чистым бензином.

9. Закрыть двигатель (под капотом) брезентом.

10. Снять колеса и тормозные барабаны и очистить их от грязи. Если шины имеют повреждения, их необходимо отремонтировать или заменить.

Обслуживание автомобиля, находящегося на хранении:

Один раз в месяц проверять плотность электролита. В период хранения заряд батареи производится только в тех случаях, когда выявлено падение плотности электролита против плотности заряженной до хранения батареи больше чем на 0,05 г. / см³.

Один раз в два месяца осмотреть автомобиль. При обнаружении коррозии пораженные окрашенные участки очистить и закрасить, а хромированные - зачистить до чистого металла и покрыть бесцветным нитролаком. Повернуть рулевое колесо 2 - 3 раза в каждую сторону.

По окончании хранения:

1. Удалить консервационную смазку. Промазать свежей смазкой все точки автомобиля в соответствии с разделом «Техническое обслуживание».

2. Вывернуть свечи зажигания, промыть в бензине и просушить. Проверить уровень масла в картере двигателя и слить излишки

Литература

1. Илларионов В.А., Морин М.М.и др. Теория и конструкция автомобиля. - М.: Машиностроение, 1985.

2. Осепчугов В.В., Фрумкин А.К. Анализ конструкций, элементы расчета. - М.: Машиностроение, 1989.-304 с.

3. Краткий автомобильный справочник /НИИАТ.-М.:Транспорт, 1984.

4. Автомобильный справочник. БОШ - М.: Издательство «За рулем», 2000. - 896 с.

5. Трясцин А.П., Паничкин А.В., Методические указания по выполнению курсового проекта. - Орел: ОрелГТУ, 2009.

6. Журнал «За рулем» №7.-М.: «За рулем», 2012.

7. «Автомобили Ford Focus», Руководство по ремонту и эксплуатации.-М.: Молодая гвардия, 2004.

8. Автомобили: Теория эксплуатационных свойств: учебник для студ. учреждений ВПО; под ред. А.М. Иванова. - М.: «Академия», 2013 -176 с.

Размещено на Allbest.ru