Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство науки и высшего образования Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования

«Магнитогорский государственный технический университет им. Г. И. Носова»

(ФГБОУ ВО «МГТУ им. Г.И. Носова»)

Кафедра ТССА

Курсовая работа по дисциплине: «Эксплуатационные свойства транспорта и транспортно-технологических машин и оборудования»

На тему: «Тяговый расчет автомобиля KIA Rio»

Исполнитель: Жуйко Павел Валерьевич студент III курса, группа зТЭТб-18

Руководитель: Доцент кафедры, кандидат тех. наук Лимарев Александр Сергеевич

Магнитогорск 2021



Министерство науки и высшего образования Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования

«Магнитогорский государственный технический университет им. Г. И. Носова»

(ФГБОУ ВО «МГТУ им. Г.И. Носова»)

Кафедра ТССА

ЗАДАНИЕ НА КУРСОВОЙ ПРОЕКТ (РАБОТУ)

Тема: «Тяговый расчет автомобиля KIA RIO»

Студенту группы: зТЭТб-18 Жуйко Павлу Валерьевичу

Исходные данные:

1)Технические характеристики авто

2)Техническая документация

3)Интернет-источники

4)Книжные источники

5)Лекционный материал

Руководитель: Лимарев А.С.

Задание получил: Жуйко П.В.

Магнитогорск 2021



Содержание

Введение

1. Краткая история компании

1.1 Технические характеристики автомобиля

2. Тяговый расчет автомобиля

3. Мероприятия по улучшению динамических качеств автомобиля

3.1 Чип-тюнинг

3.2 Увеличение мощности

Заключение

Список использованных источников



Введение

В настоящее время все большему числу автолюбителей хочется иметь в своем распоряжении скоростной автомобиль, который предоставит его владельцу комфортную езду и немалую экономию личного времени. К сожалению, в настоящий момент не каждый может себе позволить автомобили среднего и премиум-сегмента с салона, поэтому некоторые из автовладельцев улучшают динамические показатели автомобиля с помощью внутренних улучшений. В данной работе будут представлены тяговый расчет и способы улучшения динамических характеристик автомобиля на конкретном автомобиле - KIA Rio

Цель курсовой работы: с помощью одного из способов улучшить динамические характеристик. В данной работе будут представлены тяговый расчет и способы улучшения динамических характеристик автомобиля на конкретном автомобиле - KIA Rio



1. Краткая история компании

Kia Motors Corporation -- южнокорейская автомобилестроительная компания, второй автопроизводитель в Республике Корея и седьмой в мире, основана в декабре 1944 года. Входит в группу компаний Hyundai Motor Group. В 2016 году в мире было продано 3 007 976 автомобилей. Официальный слоган компании -- «Movement that inspires» («Движение, которое вдохновляет»). Название KIA расшифровывается как «Выйти из Азии в весь мир» («Войти в мир из Азии»).

Основана в декабре 1944 года, входила в группу Kia Group, из которого была выделена в 2003 году. Первоначально компания называлась KyungSung Precision Industry, и только в 1951 году получила наименование KIA Industries. Основным направлением деятельности было создание индивидуальных средств передвижения -- велосипедов и мотоциклов. Выпуск грузовых и легковых машин был налажен только в 1970-х годах. Миллионный автомобиль сошёл с конвейера в 1988 году. В 1990 году компания получила новое название -- KIA Motors Inc. Компании принадлежит пять автозаводов в Южной Корее (в том числе крупнейший в мире автосборочный завод в Ульсане), Турции, Северной Америке, Китае, Индии и др. В декабре 2006 года начал работу автомобильный завод в Словакии (Жилина) -- «Kia Motors Slovakia». В 2009 году был запущен завод в США (Уэст-Пойнт, Джорджия) мощностью 300 000 автомобилей в год.

Автомобили компании продаются в 5000 автосалонов по всему миру. Дистрибьюторская сеть KIA Motors охватывает более 190 стран. В 2007 году объём продаж компании составил 1 286 299 легковых автомобилей и 81 040 лёгких коммерческих грузовиков. Выручка за 2006 год -- $21,6 млрд (в 2005 году -- $16,5 млрд), чистый убыток -- $317 млн (в 2005 году -- чистая прибыль $700,4 млн). В 2010 году объём продаж компании составил 2,13 млн автомобилей. Выручка за 2010 год -- $20,9 млрд, чистая прибыль -- $2,02 млрд. В 2013 году объём продаж компании составил более 2,746 млн автомобилей. автомобиль двигатель динамический

В 2005 году группой компаний «СОК» на заводе «ИжАвто» был запущен проект по выпуску автомобилей Kia Spectra, в 2006 году KIA Rio, и чуть позже KIA Sorento. В 2009--2010 годах производство корейских автомобилей на «ИжАвто» было прекращено. Летом 2011 года на несколько месяцев на «ИжАвто» было возобновлено производство ограниченных партий старых моделей Kia Spectra (1700 шт.) и Kia Sorento (800 шт.) -- для выполнения обязательств «ИжАвто» перед Kia Motors.

Компания «Автотор» на своём заводе в Калининграде собирает методом узловой сборки следующие автомобили марки KIA: Kia Cee'd, Kia Sportage New, Kia Soul, Kia Sorento, Kia Cerato, Kia Mohave, Kia Venga, Kia Optima, Kia Quoris.

Вышеупомянутые компании только производят автомобили, а дистрибьюторскую деятельность осуществляет только Kia Motors Rus. В данный момент компания выкупила все действующие дистрибьюторские компании («СоКиа» и «Автотор»).

Самой продаваемой моделью KIA является Rio -- в 2013 году в мире продано более 470 тыс. автомобилей Rio. Рассмотрим подробнее KIA RIO второго поколения.

Второе поколение Kia Rio представили в 2005 году, в нашей стране продажи стартовали в 2006. Корейцы нацелились на рынок Европы и России, поэтому дизайн разрабатывали, учитывая предпочтения европейских потребителей. От первого поколения внешность машины отличают увеличенные фары, молдинги из чёрного пластика по периметру. В целом силуэт кузова стал динамичней.

Рис. 1 KIA Rio 2 (JB) хэтчбек

Рестайлинг 2009 года ещё больше улучшил экстерьер. Это хорошо видно на фото. Тогда корейцы пригласили сотрудничать дизайнера из Германии Петера Шрайера. Именно он придал решётке радиатора фирменный вид, используемый и сейчас. Также перекроил форму бамперов. В дорогих комплектациях появился спойлер.

1.1 Технические характеристики

Размеры дорестайлинговой Киа Рио в исполнении седан:

· длина - 4240 мм;

· высота - 1470 мм;

· ширина - 1695 мм;

· колёсная база - 2500 мм;

· дорожный просвет - 155 мм;

· объём бака - 45 л;

· объём багажного отделения - 390 л.

Рис.2 Габариты

Киа Рио 2 поколения в кузовах седан и хэтчбек имеет всего один мотор. Это двигатель 1,4 (G4EE) на 97 лошадиных сил. Двигатель Хендай G4EE выпускался с 2005 по 2011 годы на предприятии в Улсане и ставился на некоторые популярные компактные модели корейского концерна. Данный мотор относился к серии Alpha II и на ряде рынков предлагался в дефорсированном варианте в 75 л.с.

Рис. 3 Двигатель G4EE

Таблица 1

Точный объем	1399 смі
Система питания	инжектор
Мощность двс	97 л.с.
Крутящий момент	125 Нм
Блок цилиндров	чугунный R4
Головка блока	алюминиевая 16v
Диаметр цилиндра	75.5 мм
Ход поршня	78.1 мм
Степень сжатия	10
Особенности двс	нет
Гидрокомпенсаторы	да
Привод ГРМ	ремень
Фазорегулятор	нет
Турбонаддув	нет
Какое масло лить	3.3 литра 5W-30
Тип топлива	бензин АИ-95
Экологический класс	ЕВРО 3/4
Примерный ресурс	250000 км



2. Тяговой расчет автомобиля

Исходные данные:

Таблица 2

прототип автомобиля	KIA хэтчбек;
снаряженная масса автомобиля	1154 кг;
максимальная скорость	173 км/ч;
габаритные размеры прототипа:
ширина 1695 мм;
высота 1470 мм.

Решение:

Определяем полную массу автомобиля:

,

где - масса снаряженного автомобиля, кг;

- число пассажиров, включая водителя;

- масса багажа, кг.

.

Распределяем равномерно нагрузку на оси автомобили, тогда на заднюю и переднюю ось приходится Исходя из этого, нагрузка на каждом колесе будет равняться

.

На основании справочных данных, представленных в приложении №1 к Настоящим Методическим указаниям, по нагрузке, приходящейся на одно колесо, подбираем шины 185/70 R14. Для этих шин радиус качения

Для определения мощности двигателя определяем коэффициент сопротивления качению

.

где _ коэффициент сопротивления качению на асфальтобетонной дороге при малой скорости.

Определяем фактор обтекаемости для легкового автомобиля:

принимаем коэффициент сопротивления воздуха ;

площадь лобового сопротивления ,

_ коэффициент заполнения площади;

_ габаритные высота и ширина автомобиля, которые принимаются по прототипу, м.

Определяем мощность двигателя, обеспечивающую максимальную скорость движения:

.

где _ мощность двигателя, что обеспечивает максимальную скорость движения ., кВт;

- полный вес автомобиля (включая вес водителя и груза по номинальной грузоподъемности для грузовых автомобилей и автопоездов или вес пассажиров, соответствующий номинальной пассажировместимости, для легковых автомобилей и автобусов) полностью заправленного топливом, смазочными материалами и охлаждающей жидкостью, с запасным колесом, инструментом и оборудованием, Н;

_ КПД трансмиссии принимают постоянным для всех передач. Для легковых автомобилей . При этом большее значение соответствует переднеприводным автомобилям, а меньшее - заднеприводным. Для грузовых автомобилей колесной формулы 4x2 , для трехосных и полноприводных автомобилей _ ;

- коэффициент сопротивления качению;

_ фактор обтекаемости, Н•с²/м².

,

По мощности автомобиля при максимальной скорости движения определяем максимальную мощность бензинового двигателя, принимая

.

где _ эмпирические коэффициенты, зависящие от типа двигателя (табл. 2);

- для бензиновых двигателей автомобилей без ограничителей оборотов;

_ для бензиновых двигателей с ограничителями оборотов;

_ для дизельных двигателей.

_ частота вращения коленчатого вала, соответствующая максимальной скорости движения, с^-1;

_ частота вращения коленчатого вала, соответствующая максимальной мощности двигателя, с^-1;

Для современных двигателей принимают следующие значения :

бензиновые двигатели легковых автомобилей 400…700 с^-1.

,

Выбираем частоту вращения коленчатого вала, соответствующую максимальной мощности двигателя с^-1;

Определяем значения эффективной мощности двигателя крутящего момента в зависимости от частоты вращения коленчатого вала . Полученные данные заносим в табл. 1 и на их основе строим внешнюю скоростную характеристика двигателя (рис. 1).

Зная частоту вращения коленчатого вала , и, задаваясь отношением , находим текущие значения эффективной мощности двигателя, установленного на автомобиле в зависимости от частоты вращения коленчатого вала :

,

Текущие значения крутящего момента двигателя находятся из выражения

,

Таблица 3 Параметры внешней скоростной характеристики двигателя

Параметры двигателя	Частота вращения вала двигателя,
	90	115	215	315	415	515	605
	11,70	15,32	30,43	44,83	56,23	62,39	61,56
Н•м	129,97	133,23	141,55	142,30	135,50	121,14	101,75

w_е, с^-1

Рис. 4. Внешняя скоростная характеристика двигателя

Определяем передаточные числа коробки передач

Передаточное число высшей передачи коробки передач принимаем .

Определяем передаточное число главной передачи:

,

Определяем передаточное число первой передачи из условия преодоления максимального сопротивления дороги:

.

Выполним проверку на отсутствие буксования:

Основываясь на уравнении силового баланса автомобиля, и, пренебрегая силой сопротивления воздуха, можно определить передаточное число первой передачи из условия преодоления максимального сопротивления дороги:

,

где _ низшая передача раздаточной коробки. Принимается по прототипу или в пределах

- коэффициент максимального сопротивления дороги, причем большие значения относятся к грузовым автомобилям;

_ максимальный крутящий момент двигателя.

Проверка на отсутствие буксования определяется исходя из следующего условия:

,

или

,

где ? максимальная тяговая сила на ведущих колесах автомобиля;

? сцепной вес автомобиля.

Сцепной вес подсчитывается по формуле

,

где ? коэффициент динамического перераспределения веса автомобиля на заднюю ось при тяговом режиме .

,

.

Таким образом, буксование ведущих колес для рассчитываемого передаточного числа отсутствует при использовании автомобиля на дорогах с коэффициентом сцепления , при необходимости использования автомобиля в других условиях во избежание буксования необходимо изменить его конструкцию и заново произвести тяговый расчет.

Существует несколько методик выбора передаточных чисел: по наилучшей топливной экономичности, наибольшей средней скорости и т.д. Одним из простейших, является выбор передаточных чисел коробки передач из условия наиболее полного использования мощности двигателя при разгоне автомобиля на передачах в определенном диапазоне оборотов коленчатого вала. В этом случае передаточные числа изменяются по закону геометрической прогрессии, и при их определении рекомендуется использовать выражение

,

где - порядковый номер рассчитываемой передачи; - число ступеней коробки передач, не считая ускоряющую передачу.

Ускоряющая передача выбирается в пределах 0,7…0,85 из условия обеспечения хорошей топливной экономичности и минимального износа двигателя и корректируется по мощностному балансу автомобиля. Передаточное число предыдущей передачи в этом случае должно быть равно единице.

Передаточное число заднего хода, необходимого для маневрирования автомобиля, при компоновке коробки передач из соотношения

.

Для обеспечения лучшей приемистости автомобиля выбираем коробку переключения передач с 4 основными передачами, одной ускоряющей и задним ходом.

Выбираем передаточные числа коробки передач:

передаточное число первой передачи

передаточное число второй передачи

передаточное число третьей передачи

передаточное число четвертой передачи

передаточное число пятой передачи

передаточное число заднего хода



3. Мероприятия по улучшению динамических качеств KIA RIO

3.1 Чип-тюнинг

Широко распространено мнение, что чип тюнингование Rio является излишеством, так как специалисты предприятия, производившие отладку автомобиля, больше разбираются в выпущенной ими машине.

К тому же хорошо знают возможности двигателя и других узлов, не позволяя их износ излишне форсированным режимом, как после чип тюнинга. Однако это не так -- заводская наладка производится по средним параметрам, без привязки к региону, топливу, климату и другим условиям. Также чип становится необходимостью при различных модификациях -- замена свечей, других комплектующих, перевод машины на газ и т. д.

На основании полученных данных производится установка и/или настройка программного обеспечения. В чип тюнинговку также могут входить следующие операции:

· установка и наладка/установка блока управления двигателем;

· настройка или замена датчиков контроля параметров различных узлов и агрегатов;

· отдельные конструкционные изменения в некоторых агрегатах.

Чип тюнинг KIA RIO позволяет улучшить следующие характеристики:

· оптимизация работы двигателя, преимущественно на низких и средних оборотах;

· снижение расхода топлива;

· отладка возможных проблем холостого хода;

· снижение вибраций и звука двигателя;

· нормализация подачи масла и т. д..



3.2 Увеличение мощности

1. Необходимо заменить стандартный воздушный фильтр на фильтр нулевого сопротивления. При подобной доработке в мотор будет попадать большое количество воздуха, а значит топливо будет лучше обогащаться воздухом, в конечном итоге это прибавит пару лошадиных сил. Для замены придется снять крепления обычного фильтра и установить новый комплект.

2. Замена свечей зажигания. Вместо обычных свечей установить свечи с большей производительностью.

3. Замена проводов системы зажигания на провода с большего сечения. КПД двигателя повышается сразу, плюс -- экономия топлива.

4. Для повышения мощности можно расточить цилиндры, что позволит увеличить объем мотора. Однако недостатком такого способа является то, что расход бензина возрастет, так как для больших камер сгорания нужно больше горючего. Но при этом эффективность обеспечена и проверена многим владельцами автомобилей.

5. Удаление катализатора повысит мощность двигателя на до 10% и приведет к экономии топлива на 3-4%, но существенно повышается уровень токсичности и выброса вредных веществ выхлопа.

6. Установить прямоточный глушитель, который позволит уменьшить сопротивление выбросам. Так же минусом такого варианта является то, что автомобиль не будет перерабатывать и очищать вредные выбросы, а будет выделять их непосредственно в атмосферу.



Заключение

В результате выполнения курсовой работы был проведен технический анализ автомобиля. Одной из ключевых проблем данного автомобиля являются его динамические характеристики. С целью проведения дальнейшей модернизации авто был проведен тяговый расчет автомобиля и анализ способов улучшений динамических характеристик. По этим данным было установлено, что при проведении вышеперечисленных мероприятий динамические характеристики возрастут на 10-13%, а потребление топлива снизится на 3-4%.

В процессе выполнения курсовой работы приобретены навыки для тягового расчета автомобиля, по поиску и изучению материала, составлению чертежа.

В ходе расчета было установлено, что паспортные значения мощности двигателя отличаются от расчетных. Связано это с тем, что в паспортных значениях мощности двигателя прописаны значения снятые с маховика без навесного оборудования, а вычисленные значения получены от колес с учетом всех потерь мощности в узлах автомобиля, поэтому вычисленные и паспортные значения отличаются.



Список использованных источников

1. Хусаинов, А. Ш. Эксплуатационные свойства автомобиля : учебное пособие для студентов направления «Наземные транспортно-технологические комплексы» по профилю 190100.62 - Автомобиле- и тракторостроение / А. Ш. Хусаинов. - Ульяновск : УлГТУ, 2011. - 109 с.

2. Осепчугов В.В., Фрумкин А.К. Автомобиль (Анализ конструкции и элементы расчета): Учебник. - М.: Машиностроение, 1989. - 304с.

3. https://ru.wikipedia.org/wiki/Kia_Motors

4. https://otoba.ru/dvigatel/hyundai/g4ee.html

5. https://avtika.ru/kak-uvelichit-moschnost-dvigatelya-kiya-rio/

6. https://autonissancar.ru/kia/rio/rio-2/kia-rio-2-pokoleniya-jb-obzor

Размещено на Allbest.ru

...