Анализ конструкции автомобиля и его эксплуатационный свойств Москвич 2141

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего образования

ИРКУТСКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ

ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

Кафедра «Автомобильный транспорт»

Анализ конструкции автомобиля и его эксплуатационных свойств

Москвич 2141

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

к курсовой работе по дисциплине

«Техника транспорта, обслуживание и ремонт»

Иркутск 2015 г.



Введение

Дисциплина «Техника транспорта, обслуживание и ремонт» посвящена теоретическому изучению зависимостей, описывающих движение автомобиля в различных дорожных условиях и позволяющих оценивать влияние его основных конструктивных параметров, а также параметров его физического состояния и реальных дорожных условий на показатели и характеристики его основных эксплуатационных свойств.

Понятие эксплуатационные свойства представляет собой группу свойств, определяющих степень приспособленности автомобиля к эксплуатации в различных условиях. Различают следующие основные эксплуатационные свойства автомобиля:

1. Тягово-скоростные

2. Тормозные свойства

4. Проходимость

5. Устойчивость, управляемость и маневренность

6. Плавность движения.

В данной работе мною были произведены проверочные расчеты тягово-скоростных свойств.

Анализ тягово-скоростных свойств позволяет определить предельные дорожные условия, в которых возможно движение автомобиля.

Тормозные свойства относятся к важнейшим из эксплуатационных свойств, определяющих активную безопасность автомобиля.

Цель данной курсовой работы - проведение проверочного расчета основных конструктивных параметров автомобиля Москвич-2141 и сопоставление полученных результатов с паспортными значениями.



1. Классификация автомобиля Москвич 2141 «АЗЛК»

1.1 Классификация по отраслевой нормали ОН 025270-66

Москвич 2141 «АЗЛК»

АЗЛК - аббревиатура завода-изготовителяАвтомобильный завод имени Ленинского Комсомола (г. Москва)

1 - тип автомобиля - легковой автомобиль

2 - класс малый, объем двигателя от 1,3 до 1,8 л. (для двигателя УЗАМ-331- объем 1,5 литра)

41 - модель

1.2 Международная классификация автомобилей на основе рекомендаций ЕЭК ООН (ГОСТ Р 52051-2003)

Москвич 2141 относится к категории М1.

Категория М1. Транспортные средства, используемые для перевозки пассажиров и имеющие, помимо места водителя, не более восьми мест для сидения.

1.3 Классификация в соответствии с Европейской Конвенцией о дорожном движении 1968 г.

Москвич 2141 АЗЛК относится к Категории B - автомобили, за исключением относящихся к категории A, разрешенная максимальная масса которых не превышает 3500 кг и число сидячих мест которых, помимо сиденья водителя, не превышает восьми. ДляМосквич 2141 разрешенная максимальная масса составляет 1455 кг.



1.4 Обновлённая классификация утверждена Федеральным законом от 7 мая 2013 года № 92-ФЗ «О внесении изменений в Федеральный закон «О безопасности дорожного движения» и Кодекс Российской Федерации об административных правонарушениях

Москвич 2141 относится к категории "B" - автомобили (за исключением транспортных средств категории "A"), разрешенная максимальная масса которых не превышает 3500 килограммов и число сидячих мест которых, помимо сиденья водителя, не превышает восьми; автомобили категории "B", сцепленные с прицепом, разрешенная максимальная масса которого не превышает 750 килограммов; автомобили категории "B", сцепленные с прицепом, разрешенная максимальная масса которого превышает 750 килограммов, но не превышает массы автомобиля без нагрузки, при условии, что общая разрешенная максимальная масса такого состава транспортных средств не превышает 3500 килограммов.

1.5 Неофициальная общепринятая европейская классификация легковых автомобилей

Москвич 2141 относится к классу D (средний класс), так как данный класс подразумевает автомобили длиной от 4,3 до 4,6 метра. Для Москвич 2141 длина кузова 4,35 м.



2. Компоновка автомобиля Москвич 2141

Компоновка - взаимное размещение основных узлов и агрегатов, образующих данную конструкцию автомобиля.

Компоновка автомобиля Москвич 2141переднеприводная: двигатель впереди (продольно), ведущая ось передняя (рисунок 2.1).

Рисунок 2.1 - Переднеприводная компоновка Москвич 2141

Преимущества: компактность силового агрегата с трансмиссией; уменьшение габаритов и веса автомобиля; отсутствие карданной передачи; плоское днище (повышается проходимость и обтекаемость); отсутствие тяговой силы на задних колесах (снижается вероятность заноса задней оси); большой объем багажника из-за отсутствия картера главной передачи под ним; равномерное распределение веса по осям у полностью груженого автомобиля.

Недостатки: затруднен доступ к отдельным механизмам из-за высокой компактности в моторном отсеке; большая нагрузка на переднюю ось, если в салоне находится один водитель или водитель с пассажиром на переднем сидении.

Переднеприводная компоновка по совокупности показателей считается предпочтительной, и поэтому получила широкое распространение в мире.



3. Классификация двигателя УЗАМ-331 автомобиля Москвич 2141 АЗЛК

Двигателем называется силовая установка, преобразующая тепловую энергию в механическую работу. В автомобилях применяют поршневые двигатели, называемые двигателями внутреннего сгорания. В таких двигателях теплота, выделяемая при сгорании топлива, преобразуется в механическую работу.

Двигатель Москвич 2141 относится к:

- по назначению к транспортным ДВС (устанавливаются на автомобилях и других самоходных машинах);

- по способу осуществления рабочего цикла четырехтактные;

- по способу смесеобразования с внешним смесеобразованием

- по способу воспламенения рабочей смеси - с воспламенением от электрической искры;

- по виду применяемого топлива - двигатель, работающий на жидком топливе (бензин Аи-92);

- по числу цилиндров - многоцилиндровый (4-х цилиндровый);

- по расположению цилиндров -однорядный ДВС, вертикальный

- по способу наполнения цилиндров свежим зарядом-без наддува;

- по способу охлаждения - с жидкостным охлаждением

К основным параметрам двигателя относятся:

- верхняя мертвая точка (ВМТ) - крайнее верхнее положение поршня (рисунок 3.1).

- нижняя мертвая точка (НМТ) - крайнее нижнее положение поршня.

- радиус кривошипа - расстояние от оси коренной шейки коленчатого вала до оси его шатунной шейки. R



Рисунок 3.1 - Основные положения кривошипно-шатунного механизма: А - ВМТ; б - НМТ; Vc- объем камеры сгорания; Vh,-рабочий объем цилиндра; D-диаметр цилиндра; S-ход поршня

- ход поршня S=70 мм- расстояние между крайними положениями поршня, равное удвоенному радиусу кривошипа коленчатого вала. Каждому ходу поршня соответствует поворот коленчатого вала на угол 180° (пол-оборота).

- объем камеры сгорания - объем пространства над поршнем при его положении в ВМТ.

- рабочий объем цилиндра - (для всего ДВС рабочий объем 1,57 л) объем пространства, освобождаемого поршнем при перемещении его от ВМТ к НМТ.

- полный объем цилиндра - объем пространства над поршнем при нахождении его в НМТ. Очевидно, что полный объем цилиндра равен сумме рабочего объема цилиндра и объема камеры сгорания.

- степень сжатия -9,5; отношение полного объема цилиндра к объему камеры сгорания.

- индикаторная мощность Ni- мощность, развиваемая газами в цилиндре.

- эффективная (действительная) мощность Ne(максимальное значение 52 кВт)-мощность, развиваемая на коленчатом валу двигателя. Эффективная мощность Ne меньше индикаторной Ni, так как часть последней затрачивается на трение и на приведение в движение вспомогательных механизмов. Эта мощность называется мощностью механических потерь NM.

- удельный эффективный расход топлива ge-(минимальное значение 280 гр/кВт.ч)количество топлива, которое расходуется в двигателе для получения в течение 1 ч 1 кВт эффективной мощности.



4. Кинематическая схема трансмиссии автомобиля Москвич 2141 АЗЛК

Коробка передач автомобиля Москвич 2141 АЗЛК - механическая, трехходовая, двухвальная, пятиступенчатая с двумя повышающими передачами и передачей заднего хода, с синхронизаторами включения передачи переднего хода (рисунок 4.1).

Главная передача одинарная с гипоидным зацеплением зубчатых колес.

Дифференциал - межколесный, симметричный, конический, с двумя сателлитами и неразъемной коробкой.

Рисунок 4.1 -Коробка передач с главной передачей (продольный разрез)

Пояснение позиций рисунка 4.1 приведено ниже

1 - подшипник выключения сцепления;

2 - сальник первичного вала;

3 - уплотнительное кольцо;

4 - регулировочная гайка;

5 - коробка дифференциала;

6 - фланец полуоси;

7 - полуосевая шестерня;

8 - сальник полуоси;

9 - подшипник дифференциала;

10 - болт стопора регулировочной гайки;

11 - стопор гайки;

12 - стопор подшипника;

13 - средний подшипник первичного вала;

14 - первичный вал;

15 - прокладка;

16 - картер коробки передач;

17 - болт крепления картера;

18 - синхронизаторы 1-й - 2-й - 3-й-4-й передач;

19 - ступица синхронизатора 1 - 2-й и 3-й - 4-й передач;

20 - ведущая шестерня 3-й передачи;

21 - игольчатый подшипник шестерни;

22 - стопорное кольцо ступицы 3 - 4-й передач и ведомой шестерни заднего хода;

23 - ведущая шестерня 4-й передачи;

24 - упорная шайба шестерни 4-й передачи;

25 - задний подшипник первичного вала;

26 - упорное кольцо шестерни 5-й передачи;

27 - шайба;

28 - ведущая шестерня 5-й передачи;

29 - втулка шестерни;

30 - синхронизатор 5-й передачи;

31 - ступица синхронизатора 5-й передачи;

32 - стопор болта;

33 - ограничитель хода синхронизатора;

34 - болт крепления первичного вала;

35 - крышка картера коробки передач;

36 - гайка крепления ведущей шестерни главной передачи;

37 - шайба гайки;

38 - ведомая шестерня 5-й передачи;

39 - пластина крепления подшипников;

40 - задний подшипник ведущей шестерни главной передачи;

41 - регулировочная шайба осевого положения ведущей шестерни главной передачи;

42 - ведомая шестерня 4-й передачи;

43 - шпонка;

44 - стопорное кольцо шестерни 3-й передачи;

45 - пружинная шайба;

46 - ведомая шестерня 3-й передачи;

47 - ведомая шестерня 2-й передачи;

48 - стопорное кольцо ступицы 1-й - 2-й передачи;

49 - ведомая шестерня 1-й передачи;

50 - ведомая шестерня заднего хода;

51 - передний подшипник ведущей шестерни главной передачи;

52 - картер главной передачи;

53- ведущая шестерня главной передачи (вторичный вал коробки передач);

54 - маслозаливная пробка;

55 - ось сателлитов;

56 - ведущая шестерня редуктора привода спидометра;

57 - запорное кольцо фланца полуоси;

58 - болт крепления ведомой шестерни главной передачи;

59 - ведомая шестерня главной передачи;

60 - картер сцепления;

61 - хвостовик под передний подшипник первичного вала;

А - отверстие в первичном валу, используемое в качестве сапуна

Рисунок 4.2 - Кинематическая схема двухвальной пятиступенчатой коробки передач с главной передачей автомобиля Москвич 2141

5. Рулевой механизм автомобиля Москвич 2141 АЗЛК

На автомобилеМосквич 2141 АЗЛК применено рулевое управление реечного типа (шестерня-рейка) с карданным рулевым валом (рисунок 5.1). Передаточное отношение рулевого управления в среднем положении 24:1. Расположение рулевого механизма над трансмиссией в зоне щита передка кузова обеспечивает оптимальные условия его работы в пространстве, защищенном от попадания грязи, и исключает механические повреждения грязезащитного гофрированного чехла рулевого механизма дорожными препятствиями.

В рулевом механизме применены следующие подшипники качения производства ГПЗ:

- задний подшипник шестерни рулевого механизма 63 2141-3401264

- передний подшипник шестерни рулевого механизма 67 2141-3401260

- верхний подшипник колонки рулевого управления 27 2141-3444070

Рисунок 5.1 - Рулевое управление

Пояснение позиций рисунка 5.1 приведено ниже

1 - поворотный рычаг; 2 - шаровой шарнир рулевой тяги; 3 - наружный наконечник тяги; 4 - гайка наружного наконечника; 5 - коническая втулка; 6 - регулировочная муфта; 7 - внутренний наконечник тяги; 8 - накладка; 9 - скоба крепления тяги; 10 - грязезащитный чехол; 11 - опора рулевого механизма; 12 - скоба опоры; 13 - резиновое кольцо опоры; 14 - картер рулевого механизма; 15 - болт; 16 - болт; 17 - перегородка щита передка кузова; 18 - нижний карданный шарнир; 19 - карданный вал; 20 - упругая муфта; 21 - верхний карданный шарнир; 22 - нижний подшипник рулевого вала; 23 - кронштейн рулевой колонки; 24 - запорная втулка противоугонного устройства; 25 - труба рулевой колонки; 26 - втулка верхнего подшипника рулевого вала; 27 - верхний подшипник рулевого вала; 28 - рулевое колесо; 29 - гайка; 30 - каркас рулевого колеса; 31 - рулевой вал; 32 - шайба; 33 - нажимной вкладыш шарнира; 34 - пружина; 35 - заглушка; 36 - стопорное кольцо; 37 - уплотнительное кольцо; 38 - верхний и нижний вкладыши; 39 - чехол шарнира;	40 - шаровой палец; 41 - болт; 42 - заглушка; 43 - буфер; 44 - ограничитель хода рейки; 45 - рейка; 46 - оболочка опоры; 47 - втулка опоры рейки; 48 - болт крепления тяги к рейке; 49 - дистанционная втулка; 50 - втулка сайлент-блока; 51 - резиновая втулка сайлент-блока; 52 - вилка карданного шарнира; 53 - подшипник крестовины; 54 - крестовина; 55 - игольчатый подшипник; 56 - уплотнительное кольцо подшипника; 57 - фланцевая вилка верхнего карданного шарнира; 58 - штифт; 59 - втулка; 60 - шпилька; 61 - распорная втулка; 62 - чехол; 63 - задний подшипник; 64 - шестерня; 65 - гайка шестерни; 66 - гайка переднего подшипника; 67 - передний подшипник; 68 - стопорная шайба; 69 - вкладыш опоры рейки; 70 - опора рейки; 71 - распорное кольцо; 72 - держатель чехла; 73 - крышка; 74 - опорная шайба; 75 - контргайка; 76 - регулировочный винт; 77 - уплотнительное кольцо; 78 - болт; 79 - хомут



6. Тормозные механизмы и тормозной привод автомобиля Москвич 2141 АЗЛК

Тормозная система автомобиля АЗЛК-2141 в целом достаточно надежна. Передние тормозные механизмы - дисковые, задние - барабанные (рисунок 6.1). Такого сочетания вполне достаточно для обычной езды.

Рисунок 6.1 - Тормозная система

Пояснение позиций рисунка 6.1 приведено ниже

1 - правый передний тормоз; 2 - гибкий шланг больших цилиндров переднего тормоза; 3 - гибкий шланг малых цилиндров переднего тормоза; 4 - промежуточный кронштейн крепления гибких шлангов; 5 - кронштейн крепления гибких шлангов; 6 - главный цилиндр тормоза; 7 - вакуумный усилитель; 8 - педаль тормоза; 9 - выключатель сигнала торможения; 10 - выключатель контрольной лампы стояночной тормозной системы; 11 - механизм ручного привода стояночной тормозной системы; 12 - втулка переднего троса; 13 - передний трос; 14 - уравнитель;	15 - пружина; 16 - кронштейн крепления наконечников заднего троса; 17 - задний трос; 18 - промежуточная подвеска заднего троса; 19 - втулка; 20 - правый задний тормоз; 21 - гибкий шланг заднего тормоза; 22 - лампа сигнала торможения; 23 - тройник; 24 - регулятор давления задних тормозных механизмов; 25 - контрольная лампа; 26 - выключатель контрольной лампы сигнального устройства; 27 - сигнальное устройство; 28 - левый передний тормоз



7. Подвеска автомобиля Москвич 2141 АЗЛК

Передняя подвеска автомобиля Москвич-2141 - типичный пример конструкции McPherson(Макферсон) (рисунок 7.1). В ее основе - амортизационная стойка с витой пружиной. В конструкции один поперечный нижний рычаг и стабилизатор поперечной устойчивости. Форма последнего напоминает букву "П". Такой изгиб избран для возложения на стабилизатор еще и функции продольных реактивных тяг. Однако, имеет данная конструкция и "минус" - стабилизатор крепится к основанию кузова далеко за передней осью. В результате при резком наборе скорости или остановке он передает значительные нагрузки на кузов машины.

Рисунок 7.1 - Передняя подвеска

Пояснение позиций рисунка 7.1 приведено ниже

1 - вал привода ведущих колес; 2 - наружный наконечник рулевой тяги; 3 - пружина подвески; 4 - амортизаторная (телескопическая) стойка; 5 - защитный чехол; 6 - буфер сжатия; 7 - самостопорящаяся гайка; 8 - упорный подшипник стойки; 9 - гайка крепления стойки; 10 - верхняя опора стойки; 11 - опорные чашки пружины; 12 - поворотный рычаг;

13 - скоба резервуара амортизаторной стойки; 14 - поворотный кулак; 15 - болт крепления диска колеса; 16 - ступица переднего колеса;

17 - шлицевой хвостовик корпуса наружного шарнира; 18 - гайка ступицы; 19 - подшипник колеса; 20 - стопорное кольцо подшипника; 21 - тормозной диск; 22 - шаровая опора; 23 - гайка шаровой опоры; 24 - рычаг подвески; 25 - шарнир; 26 - штанга стабилизатора поперечной устойчивости; 27 - поперечина передней опоры двигателя; 28 - обойма штанги стабилизатора; 29 - болт крепления обоймы; 30 - резинометаллический шарнир; 31 - болт крепления шарнира.

Задняя подвеска автомобиля АЗЛК-2141 - зависимая (рисунок 7.2). В ее основе лежит U-образная балка из низколегированной стали, внутри которой размещен торсион. Также в конструкцию входят рычаги, поперечная реактивная тяга, витые пружины и амортизаторы. Стоит отметить характерную конструктивную особенность - последние размещены отдельно друг от друга. Рычаги, одним концом приваренные к балке, принимают на себя продольные нагрузки, тем самым закручивая торсион балки. Последняя,в свою очередь, выполняет роль стабилизатора поперечной устойчивости. Расположенная позади балки поперечная тяга (ее еще называют тягой Панара), принимает на себя поперечные нагрузки. Конструкция задней подвески также имеет один недостаток - при вертикальном смещении заднего моста, он также сдвигается в поперечном направлении относительно кузова.

Рисунок 7.2 - Задняя подвеска

Пояснение позиций рисунка 7.2 приведено ниже

1 - болт; 2 - втулка сайлент-блока; 3 - сайлент-блок рычага задней подвески; 4 - кронштейн рычага задней подвески; 5 - рычаг задней подвески; 6 - пружина задней подвески; 7 - обойма прокладки пружины; 8 - прокладка пружины задней подвески; 9 - балка задней подвески; 10 - штифт; 11 - втулка фланца балки задней подвески; 12 - штанга стабилизатора задней подвески; 13 - фланец балки задней подвески; 14 - болт; 15 - распорная втулка кронштейна; 16 - втулка амортизатора; 17 - сайлент-блок поперечной штанги; 18 - болт; 19 - втулка сайлент-блока; 20 - кронштейн поперечной штанги; 21 - амортизатор задней подвески; 22 - буфер сжатия амортизатора; 23 - обойма подушки нижняя; 24 - подушка амортизатора нижняя;	25 - кузов; 26 - обойма подушки средняя; 27 - подушка амортизатора верхняя; 28 - обойма подушки заднего амортизатора верхняя; 29 - поперечная штанга задней подвески; 30 - втулка; 31 - гайка; 32 - болт; 33 - резиновая втулка штанги стабилизатора; 34 - ступица заднего колеса; 35 - болт крепления колеса; 36 - цапфа ступицы; 37 - подшипник ступицы; 38 - стопорное кольцо; 39 - гайка ступицы; 40 - гайка; 41 - чашка пружины; 42 - усилитель балки; 43 - кронштейн левой чашки пружины; 44 - кронштейн амортизатора; 45 - кронштейн рычага; А - расстояние между лонжероном и осью головки болта



8. Шины и колеса автомобиля Москвич 2141 АЗЛК

На автомобиль Москвич 2141 АЗЛК устанавливают шины с радиальным построением каркаса размерностью 165/80 R14 модели МИ-180 в камерном исполнении (рисунок8.2) или бескамерные шины 175/70 R14 GT-70 фирмы “Гудьир” и 175/70 14 (М-229). Эти шины имеют радиальное направление нитей корда в каркасе (два слоя корда) и двухслойный металлокордный брекер.

Дорожный рисунок протектора шины обеспечивает хорошие сцепные качества. Шины снабжены индикаторами износа. Индикаторы выполнены в виде шести поперечных полос высотой 1,6 мм, равномерно расположенных по окружности шины по дну канавок рисунка протектора. При износе протектора до высоты 1,6 мм индикаторы износа выступают в виде шести поперечных полос по рисунку протектора, что свидетельствует о недопустимости дальнейшей эксплуатации шины.

Радиальные шины обладают повышенной эластичностью боковины, что позволяет уменьшить потери энергии на внутреннее трение в слоях каркаса шины и получить хорошие нормы пробега шин, топливной экономичности и динамики автомобиля. Вместе с тем более эластичная боковина радиальной шины легче повреждается, поэтому следует соблюдать осторожность при езде по дорогам низкого качества (булыжным, с разрушенным покрытием, грунтовым с глубокими колеями и т.п.), а также при подъезде к бордюрному камню или тротуару.

Размерность 165/80 R14, где 165 - номинальная ширина профиля шины, мм; 80 - индекс серии, шина относится к низкопрофильным (высота профиля шины составляет 80% его ширины);

- R - буквенный индекс радиальной шины;

- 14 - посадочный диаметр шины на колесо, в дюймах;

- модель шины МИ-180;

- индекс грузоподъемности 84 - 500 кг на одно колесо.

- категория скорости S - 180 км/ч

Рисунок 8.1 - Маркировка шин: A - Ширина протектора шины; H - Профиль шины; R - Диаметр диска; D - Диаметр шины.

Рисунок 8.2-Радиальная шина

Radial - радиальная шина.

Steel - металлокорд в брекере.

Tubetype - шина в камерном исполнении

Tubuless - шина в бескамерном исполнении.

TW1 - в местах расположения индикаторов износа (по окружности, у края боковины шины).

Заводской номер шины выполнен углубленным в поверхность, в него входят: дата (порядковый, от начала года, номер недели и последняя цифра года) изготовления шины; индекс предприятия-изготовителя; порядковый номер шины (например, 147 М207412).

Кроме того, на шине наносятся:

- красной краской - знак технического контроля предприятия-изготовителя;

- белой краской - метка легкого места покрышки (при монтаже шины с камерой метка «легкого» места покрышки должна быть совмещена с вентилем камеры).

Рисунок 8.3 - Колесо: ET - Вылет диска; PCD -Отверстия под болты; DIA - диаметр ступичного отверстия.

Таблица 1 - Основные данные колесных дисков устанавливавшихся на Москвич 2141

Наименование	Размерность	Вылет, мм	Центральное отверстие, мм	Кол-во хампов	Материал	Способ изготовления
Основное стальное колесо ("Москвичевские")	5Jх14Н	45	52	1	Сталь	Штамповка
"Кременчугские"	5,5Jx14H2	42	52	2	Сталь	Штамповка
SMR	5,5Jx14H2	42	60	2	Сталь	Штамповка
БКМПО ("Белая Калитва", "турбинка")	5,5J14H2	37	60	2	Алюминий	Ковка
"Криста"	6J14H2	33		2	Алюминий	Литье

Отверстия под болты: 4 шт. диаметром 15 мм, с углом конуса под болт 60 град., равномерно расположены на диаметре 108 мм. Максимальный размер шин, которые допускается устанавливать на все эти колёса - 185/70R14.

На автомобилях Москвич 2141 АЗЛК применяют дисковые колеса, которые крепят к ступицам передних и задних колес с помощью четырех болтов крепления, завертываемых во фланцы ступиц. Они центрируют колеса коническими поверхностями, расположенными под головкой болта. Для облегчения монтажа колес служат ввинченные в ступицу два фиксатора колеса.

На автомобиле Москвич 2141 АЗЛК устанавливают колеса размерности 5JХ14Н:

- 5 - ширина обода между вертикальными полками обода в дюймах;

- J - тип вертикальной полки, определяющей ее высоту и форму;

- 14 - посадочный диаметр под шину, в дюймах;

- Н - тип «подката» на ободе колеса.

Условное обозначение 5JХ14Н нанесено чеканкой на наружной стороне диска колеса, в углублении между двумя декоративными отверстиями. На «ручье» обода также чеканкой нанесены обозначение обода, предприятие-изготовитель, год выпуска.

5J-14Н ET40 PCD 4x108 DIA60

ET40 вылет

PCD 4x108 Отверстия под болты: 4 шт.,диаметром 15 мм, с углом конуса под болт 60 град., равномерно расположены на диаметре 108 мм

DIA60



9. Внешняя скоростная характеристика двигателя УЗАМ-331-10 автомобиля Москвич 2141 АЗЛК

Наиболее полные сведения о параметрах двигателя дает его внешняя ско-ростная характеристика. Она представляющая собой зависимость эффективной мощности -Ne, [кВт]; эффективного крутящего момента -Me, [Н•м]; удельного расхода топлива -ge, [г/кВт•ч]; часового расхода топлива -GT, [кг/ч], от частоты вращения коленчатого вала ne, [об/мин], при установившемся режиме ра- боты двигателя и максимальной подаче топлива. Определение текущего значения эффективной мощности от частоты вращения коленчатого вала двигателя, производится по эмпирической зависимости, предложенной С.Р. Лейдерманом:

Ne = Ne max • [a(ne/nN)+b(ne / nN)2- (ne / nN)3], [кВт] (1)

гдеNemax -максимальная эффективная мощность двигателя, [кВт] (исходные данные - найти в технических характеристиках);

ne -текущая частота вращения, [об/мин];

nN -частота вращения при максимальной мощности, [об/мин] (исходные данные - найти в технических характеристиках).

Коэффициенты а и b, зависящие от типа и конструкции двигателя, т.к. ДВС бензиновый коэффициенты а = 1; b=1

Чтобы воспользоваться формулой Лейдермана, необходимо определить значения наименьшей устойчивой -neminи максимальной -nemax частот вращения коленчатого вала двигателя.

nemin= 0,13 •nN- для бензинового двигателя

nemах= 1,2 •nN- для бензинового двигателя;

nemin= 0,13 • 5500 = 715 об/мин, округляем до сотых,nemin= 700 об/мин.

nemах= 1,2 • 5500 = 6600 об/мин.

Для получения зависимости Ne= f(ne), весь диапазон частот вращения коленчатого вала двигателя от neminдо nemax следует разбить примерно на 10 значений (обычно через 200, 300, 400 или 500 об/мин). Для каждого значения ne, с использованием уравнения Лейдермана, необходимо определить значения эффективной мощности двигателя Neпо формуле (1)

Ne= 52•[1•(700/5500)+1•(700/5500)2- (700/5500)3]= 7,35 кВт

Следует помнить, что часть мощности двигателя затрачивается на привод навесного, вспомогательного оборудования (генератор, насос системы охлаждения двигателя, компрессор, насос гидроусилителя руля и др.), и лишь оставшаяся мощность Ne' - так называемая мощность НЕТТО, используется для движения автомобиля. Поскольку вышеназванные потери мощности обычно составляют 10 - 15%, для определения мощности НЕТТО воспользуемся выражением:

Ne' = 0,9 • Ne, [кВт] (2)

Ne' = 0,9•7,35 = 6,62 кВт.

Еще одним неотъемлемым графиком внешней скоростной характеристики двигателя является график зависимости эффективного крутящего момента двигателя Мe= f(ne). Для расчета графика эффективного крутящего момента используем выражение вида:

Мe = 9550•(Ne/ne), [Н•м] (3)

Мe = 9550•(7,35/700) = 100,32 [Н•м]

Аналогично с мощностью, часть эффективного крутящего момента двигателя - Meзатрачивается на привод навесного вспомогательного оборудования, и лишь оставшаяся его часть, так называемый крутящий момент НЕТТО - М'e, используется для движения автомобиля. Поскольку вышеназванные потери момента составляют примерно 10 - 15%, то для определения крутящего момента двигателя НЕТТО воспользуемся выражением:

М'е = 0,9•Ме, [Н•м] (4)

М'е = 0,9•100,32 = 90,29 [Н•м]

Еще одним графиком внешней скоростной характеристики двигателя является график зависимости удельного расхода топлива двигателя ge= f(ne). Для расчета удельного расхода топлива бензиновых двигателей используют эмпирическую зависимость вида:

ge = ge min[1,2 - 1,2•(ne/nN) + (ne/nN)2], [г/кВт•ч] (5)

где gemin- минимальный удельный расход топлива = 280 [г / кВт•ч]

ge = 280•[1,2 - 1,2•(700/5500) + (700/5500)2] = 297,77 [г / кВт•ч]

Последним из графиков внешней скоростной характеристики двигателя является график часового расхода топлива. Для его построения используют полученные значения удельного часового расхода топлива и выражение вида:

Gт = (ge•Ne)/1000, [кг/ч] (6)

Gт = (297,77•7,35)/1000 = 2,19 [кг/ч]

Далее, на основе результатов расчетов, строим графики внешней скоростной характеристики двигателя.



Таблица 2 - Параметры внешней скоростной характеристики двигателя

Рисунок 9.1 - Внешняя скоростная характеристика двигателя



10. Тяговый (силовой) баланс автомобиля Москвич 2141 АЗЛК

москвич двигатель подвеска шина

Тяговый баланс автомобиля- это совокупность графиков зависимостей силы тяги на ведущих колесах Fк, [Н] (на различных передачах), а также суммы сил сопротивления качению Ff, [Н] и воздуха Fw, [Н], от скорости движения автомобиля Va, [км/ч].

Графики сил тяги на колесах автомобиля - Fкж= f (Va) строят для всех ступеней - в основной коробке передач. Для автомобилей, имеющих раздаточную коробку, строят также дополнительный график для случая одновременного включения первой передачи (ж= 1) в основной коробке передач и низшей в раздаточной. Расчет сил тяги на колесах для каждой передачи -Fкжпроизводится по формуле:

Fкж= (М'е•зТР•UТР)/rк ,[H](7)

где зТР - коэффициент полезного действия трансмиссии;

UТР- передаточное число трансмиссии;

rк-радиус качения колеса, [м].

Передаточное число трансмиссии автомобиля UТР рассчитывается для каждой ступени в КПП, а для автомобилей, имеющих раздаточную коробку,UТР рассчитывается для случая одновременного включения первой передачи в

КПП и низшей - в раздаточной.

UТР1 = Uкпп1•UГП;

UТР2 = Uкпп2•UГП;

UТР3 = Uкпп3 •UГП;

UТР4 = Uкпп4 •UГП;

UТР5 = Uкпп5 •UГП;

гдеUкпп1 = 3,308 - передаточное число КПП на первой передаче;

Uкпп2 = 2,05- передаточное число КПП на второй передаче;

Uкпп3 = 1,367- передаточное число КПП на третьей передаче;

Uкпп4 = 0,946- передаточное число КПП на четвертой передаче;

Uкпп5 = 0,732- передаточное число КПП на пятой передаче;

UГП= 3,9 - передаточное число главной передачи.

UТР1 = 3,308•3,9 = 12,9012;

UТР2 = 2,05•3,9 = 7,995;

UТР3 = 1,367•3,9 = 5,3313;

UТР4 = 0,946•3,9 = 3,6894;

UТР5 = 0,732•3,9 = 2,8548.

При расчетах радиусов качения колес, в качестве исходных данных, используют статический радиус - rСТАТ. При этом следует учитывать, что радиус качения rК обычно несколько больше статического и определяется индивидуально для диагональных и радиальных шин.

Радиус качения колеса с радиальной шиной: rк= 1,04 rСТАТ, [м].

Rк= 1,04 • 0,31 = 0,3224 м

КПД трансмиссии автомобиля определяется на основании потерь мощности на трение:

зТР = Nk/N'e= (N'e- NТР)/ N'e(8)

Часть мощности при этом затрачивается на преодоление сил трения в зацеплениях зубчатых шестерен коробки передач, главных передачах ведущих мостов, в карданных шарнирах и шлицах, подшипниках и сальниках, расходуется на взбалтывание масла и на его разбрызгивание. Поэтому мощность Nк, подводимая к ведущим колесам автомобиля, меньше мощности развиваемой двигателем N'eна величину вышеперечисленных потерь NТP. Таким образом, величина NТP учитывает два вида потерь мощности: потери, вызванные наличием трения в зубчатых зацеплениях, шарнирах, подшипниках, а также гидравлические потери. Причем, потери мощности на преодоление трения в зубчатых зацеплениях, шарнирах и подшипниках пропорциональны моменту, передаваемому трансмиссией. Для упрощения расчетов определим КПД трансмиссии с учетом потерь на трение:

зТР= 0,99К•0,97L•0,98M, (9)

где K- число пар цилиндрических шестерен в трансмиссии автомобиля, через которые передается крутящий момент на этой передаче;

L- число пар конических или гипоидных шестерен;

M- число карданных шарниров.

Следует помнить, что КПД трансмиссии - зТРследует определять для каждой этой передачи коробки перемены передач, а также раздаточной коробки или делителя. Для подсч?та числа пар шестер?н в трансмиссии автомобиля, передающих крутящий момент, начертим кинематическую схему трансмиссии автомобиля.

Для автомобиля Москвич 2141 АЗЛК на вех передачах КПП значения К, L и M одинаковые

K = 1;

L = 1;

M = 4.

?ТР= 0,991•0,971• 0,984 = 0,88575

Расчеты зависимостей силы тяги на колесах автомобиля, от его скорости FКж= f (VА), выполняют с использованием выражения (7) для каждого значения частоты вращения ne коленчатого вала:

FКж= (М'е• ?ТР• UТР)/rк, [H]

FКж=(90,29•0,88575•12,9012)/0,3224 = 3200,19Н

Для тех же значений частот вращения ne, рассчитывают скорость движения автомобиля на всех передачах по формуле:



VA= 0,377•[(rк•ne)/UТР], [км/ч] (10)

VA1= 0,377•[(0,3224•700)/12,9012] = 6,59км/ч

Далее определяют силы сопротивления качению колес автомобиля по дорожному покрытию, используя выражение:

Ff= f•ma•g, [Н] (11)

где ma- масса полностью загруженного автомобиля, [кг]

g= 9,81 - ускорение свободного падения, [м/с2];

f- коэффициент сопротивления качению автомобильного колеса. Величина коэффициента сопротивления качению колеса -f, зависит от скорости автомобиля. Для его определения используют выражение, предложенное Б.С. Фалькевичем:

f = f0(1+VA2/2000), (12)

гдеf0= 0,018 - коэффициент сопротивления качению колес автомобиля по асфальтобетону;

f0= 0,03 - коэффициент сопротивления качению колес автомобиля по грунтовой дороге.

F1 = 0,018•(1+02/2000) = 0,018

Ff1= 0,018•1455•9,81 = 256,9239Н

Для расчета действующей на автомобиль силы сопротивления воздуха воспользуемся выражением вида:

Fw= KB•Sx•(VA/3,6), [H] (13)

Где КВ- коэффициент обтекаемости формы автомобиля,

SХ - площадь МИДЕЛЯ - площадь проекции автомобиля на плоскость перпендикулярную продольной оси, [м2]

При известном значении безразмерного коэффициента аэродинамического сопротивления СХ можно легко определить значение коэффициента обтекаемости КВ по выражению, предложенному академиком Е.А. Чудаковым:

КВ = 0,5•СХ •сВ, [кг/м3] (14)

гдесВ= 1,225 [кг/м3] - плотность воздуха;

СХ= 0,40

КВ = 0,5•0,40•1,225 = 0,245кг/м3

Для нахождения площади миделя автомобиля SХ воспользуемся выражениями:

- для легковых автомобилей - SХ= 0,78•ВА •Н, [м2];

Где ВА и Н- соответственно наибольшие ширина и высота автомобиля, [м]

ВА = 1690 мм = 1,69 м

Н = 1400 мм = 1,4 м

SХ= 0,78•1,69•1,4 = 1,84548 м2

Значение максимального значения скорости - VАMAX выбирают таким, чтобы оно было примерно на 10% больше наибольшего значения скорости, определенного для высшей передачи

Fw= 0,245•1,84548•(0/3,6) = 0 Н

На графике тягового баланса нанесены линии, показывающие предельные величины сил сцепления ведущих колес, полностью загруженного автомобиля с дорогой, при следующих значениях коэффициента сцепления:

ц = 0,8 - сухой асфальтобетон;

ц = 0,6 - сухая грунтовая дорога;

ц = 0,4 - мокрый асфальтобетон;

ц = 0,2 - укатанная снежная дорога.

Значения предельных сил сцепления ведущих колес автомобиля с дорогой определяются по формуле:

FСЦ= mк•g•ц, [Н] (15)

Где mк- масса автомобиля, приходящаяся на его ведущие колеса(от полной массы) [кг], 48%-на заднюю ось, 52% - на переднюю

FСЦ= 757 • 9,81 • 0,8 = 6160,68Н

FСЦ= 757 • 9,81 • 0,6 = 4620,51Н

FСЦ= 757 • 9,81 • 0,4 = 3080,34Н

FСЦ= 757 • 9,81 • 0,2 = 1540,17Н

Таблица 3 - Значения силы тяги на колёсах и скорости автомобиля

Исходные данные для расчета: КПД трансмиссии - КПДтр=0,88575; радиус качении колеса - rк = 0,3224 [м]
Параметры тягового баланса автомобиля	Значение частот вращения ne , (об/мин)
	700	1290	1880	2470	3060	3650	4240	4830	5420	6010	6600
Me' - момент НЕТТО, [Н•м]	90,29	95,85	99,54	101,37	101,32	99,40	95,61	89,96	82,43	73,03	61,76
Fк1 - сила тяги на колесах , [Н]	3337,12	3542,74	3679,23	3746,60	3744,84	3673,96	3533,95	3324,82	3046,56	2699,17	2282,66
VА1 - Скорость автомобиля , [км/ ч]	6,32	11,65	16,99	22,32	27,65	32,98	38,31	43,64	48,97	54,30	59,63
Fк2 - сила тяги на колесах , [Н]	1789,71	1899,98	1973,18	2009,31	2008,37	1970,36	1895,27	1783,11	1633,88	1447,58	1224,20
VА2 - Скорость автомобиля , [км/ ч]	11,79	21,73	31,67	41,61	51,55	61,49	71,43	81,37	91,31	101,25	111,18
Fк3 - сила тяги на колесах , [Н]	1245,45	1322,19	1373,13	1398,28	1397,62	1371,17	1318,91	1240,86	1137,01	1007,36	851,92
VА3 - Скорость автомобиля , [км/ ч]	16,95	31,23	45,51	59,79	74,08	88,36	102,64	116,92	131,21	145,49	159,77
Fк4 - сила тяги на колесах , [Н]	863,60	916,81	952,13	969,57	969,11	950,77	914,54	860,42	788,41	698,51	590,72
VА4 - Скорость автомобиля , [км/ ч]	24,44	45,04	65,63	86,23	106,83	127,43	148,03	168,62	189,22	209,82	230,42
Fк5 - сила тяги на колесах , [Н]	719,55	763,89	793,32	807,85	807,47	792,18	762,00	716,90	656,90	582,00	492,19
VА5 - Скорость автомобиля , [км/ ч]	29,33	54,05	78,77	103,49	128,22	152,94	177,66	202,38	227,10	251,82	276,54

Таблица 4 - Значения сил сопротивления движению автомобиля

Исходные данные для расчета: масса автомобиля - mА=1455[кг]; мидель автомобиля - Sx =1,84548 [мІ]; коэффициент обтекаемости формы - КВ=0,245[Н•сІ/м?].
Параметры сопротивления движению автомобиля	Значения скорости автомобиля VА, [км/час]
	0	10	20	30	40	50	60	70	80	90	100	110	120	130	140	150	160	170	180	190	200	210	220	230	240
f1;	0,0180	0,0181	0,0184	0,0188	0,0194	0,0203	0,0212	0,0224	0,0238	0,0253	0,0270	0,0289	0,0310	0,0332	0,0356	0,0383	0,0410	0,0440	0,0472	0,0505	0,0540	0,0577	0,0616	0,0656	0,0698
f2	0,0300	0,0302	0,0306	0,0314	0,0324	0,0338	0,0354	0,0374	0,0396	0,0422	0,0450	0,0482	0,0516	0,0554	0,0594	0,0638	0,0684	0,0734	0,0786	0,0842	0,0900	0,0962	0,1026	0,1094	0,1164
Ff1[Н]	256,92	258,21	262,06	268,49	277,48	289,04	303,17	319,87	339,14	360,98	385,39	412,36	441,91	474,02	508,71	545,96	585,79	628,18	673,14	720,67	770,77	823,44	878,68	936,49	996,86
Ff2[Н]	428,21	430,35	436,77	447,48	462,46	481,73	505,28	533,12	565,23	601,63	642,31	687,27	736,52	790,04	847,85	909,94	976,31	1046,96	1121,90	1201,12	1284,62	1372,40	1464,47	1560,81	1661,44
Fw[Н]	0	3,49	13,96	31,40	55,82	87,22	125,60	170,95	223,28	282,59	348,88	422,14	502,38	589,60	683,80	784,97	893,12	1008,25	1130,36	1259,44	1395,50	1538,54	1688,56	1845,55	2009,52
Fw+ Ff1	256,92	261,70	276,02	299,88	333,30	376,26	428,77	490,82	562,42	643,57	734,26	834,50	944,29	1063,62	1192,51	1330,93	1478,91	1636,43	1803,50	1980,11	2166,27	2361,98	2567,24	2782,04	3006,39
Fw+Ff2	428,21	433,84	450,73	478,87	518,28	568,95	630,88	704,07	788,51	884,22	991,19	1109,41	1238,90	1379,64	1531,64	1694,91	1869,43	2055,21	2252,26	2460,56	2680,12	2910,94	3153,02	3406,36	3670,96

Заключение

Москвич-2141 (экспортное наименование в странах Евросоюза - ALEKO, от Автозавод Ленинского Комсомола) - советский и российский легковой автомобиль третьей группы малого класса с кузовом типа «хэтчбэк», выпускавшийся с 1986 по 1997 годы на Автомобильном заводе имени Ленинского Комсомола (АЗЛК).

Автомобиль Москвич-2141 - базовая модель семейства. Машина имеет пятидверный кузов типа хетчбэк и переднеприводную компоновку. Двигатель расположен продольно, в отличие от многих конкурентов. Как результат - достаточно длинная передняя часть кузова и свес. Но в свою очередь, это способствует обеспечению хорошей пассивной безопасности.

Автомобиль Москвич-2141 изначально комплектовался двумя типами двигателей. "Родной" уфимский УЗАМ был доработан для установки на новую модель (УЗАМ-331.10). Машины с таким силовым агрегатом называются Москвич-21412. Базовый двигатель не обеспечивает необходимой динамики машины в связи с ее значительным весом. Как альтернативный вариант на авто устанавливали также слегка модернизированный двигатель ВАЗ-2106. Именно эта модификация и именуется Москвич-2141.

Для установки на автомобиль Москвич-2141 на АЗЛК была впервые в Советском Союзе создана пятиступенчатая КПП достаточно удачной конструкции. Она без изменений устанавливалась на автомобиль на протяжении всего периода его выпуска и зарекомендовала себя достаточно надежным агрегатом. Именно благодаря удачной трансмиссии машина с устаревшими и слабыми двигателями обладала приемлемой динамикой. Технические характеристики Москвич-2141 были на уровне с конкурентами.

Передняя подвеска автомобиля Москвич-2141 - типичный пример конструкции McPherson. В ее основе - амортизационная стойка с витой пружиной. В конструкции один поперечный нижний рычаг и стабилизатор поперечной устойчивости. Форма последнего напоминает букву "П". Такой изгиб избран для возложения на стабилизатор еще и функции продольных реактивных тяг. Однако, имеет данная конструкция и "минус" - стабилизатор крепится к основанию кузова далеко за передней осью. В результате при резком наборе скорости или остановке он передает значительные нагрузки на кузов машины.

Задняя подвеска автомобиля АЗЛК-2141 - зависимая. В ее основе лежит U-образная балка из низколегированной стали, внутри которой размещен торсион. Также в конструкцию входят рычаги, поперечная реактивная тяга, витые пружины и амортизаторы. Стоит отметить характерную конструктивную особенность - последние размещены отдельно друг от друга. Рычаги, одним концом приваренные к балке, принимают на себя продольные нагрузки, тем самым закручивая торсион балки. Последняя, в свою очередь, выполняет роль стабилизатора поперечной устойчивости. Расположенная позади балки поперечная тяга (ее еще называют тягой Панара), принимает на себя поперечные нагрузки. Конструкция задней подвески также имеет один недостаток - при вертикальном смещении заднего моста, он также сдвигается в поперечном направлении относительно кузова.

В целом подвеска автомобиля Москвич-2141 обладает хорошей комфортабельностью и без проблем отрабатывает все неровности и изъяны наших дорог. Но в то же время, она хорошо держит авто в крутых виражах и на связках поворотов. Однако в результате обеспечения комфортности, подвеска обладает несколько сниженным ресурсом. Хотя, если применять импортные комплектующие, то этот показатель можно повысить.

Тормозная система автомобиля АЗЛК-2141 в целом достаточно надежна. Передние тормозные механизмы - дисковые, задние - барабанные. Такого сочетания вполне достаточно для обычной езды.

Положительные и отрицательные качества автомобиля Москвич-2141.

Благодаря переднему приводу и реечному рулевому управлению автомобиль Москвич-2141 обладает хорошей управляемостью и устойчивостью, в том числе и на скользком покрытии. Способствует этому и достаточно большой вес авто. Положительным качеством рулевого управления является высокое место расположения рулевых тяг, исключающее попадание дорожной грязи.

Итак, можно выделить "плюсы" и "минусы" автомобиля АЗЛК-2141. К положительным качествам можно отнести:

Вместительный и удобный салон;

Комфортабельная подвеска;

Хорошая пассивная безопасность;

Удачная форма задней двери;

Удобное рабочее место водителя;

Вместительный багажный отсек;

Надежное рулевое управление.

Недостатки автомобиля:

Низкая стойкость против коррозии и качество лакокрасочного некоторых партий машин;

Слабые двигатели УЗАМ-331.10 и ВАЗ-2106;

Невысокий ресурс подвески;

Недолговечность обивки салона из кожзаменителя;

Коррозия крепежного болта "запаски" при длительном периоде неиспользования.

Стоит отметить, что некоторые недостатки и конструкторские недочеты были со временем устранены в рестайлинговой модификации Москвич Святогор.

В данной работе был произведен расчет некоторых основных конструктивных параметров автомобиля Москвич 2141.

Проведенные в курсовой работе расчеты и построенные графики дают полную картину работы автомобиля в различных условиях.

Также мною были изучены конструктивные особенности автомобиля и их влияние на эксплуатационные свойства.

Список использованных источников

1. СТО ИрГТУ 005-2014. Система менеджмента качества. Учебно-методическая деятельность. Оформление курсовых и дипломных проектов (работ) технических специальностей. Иркутск. Изд-во ИрГТУ. 2014г

2. ГОСТ 7.32-2001. Межгосударственный стандарт. Система стандартов по информации, библиотечному и издательскому делу. Отчет о научно - исследовательской работе. Структура и правила оформления.

3. ГОСТ 8.417-2002. Межгосударственный стандарт. Государственная система обозначений единства измерений. Единицы величин. Введен в действие с 1 сентября 2003 г.

4. ГОСТ 2.703-2011. Единая система конструкторской документации. Правила выполнения кинематических схем.

5. ГОСТ 2.728-96. Межгосударственный стандарт. Единая система конструкторской документации. Обозначения условные графические. Машины гидравлические и пневматические. Межгосударственный Совет по стандартизации, метрологии и сертификации.

6. ГОСТ 2.710-81 (CT СЭВ 6300-88). Единая система конструкторской документации. Обозначения буквенно-цифровые в электрических схемах.

7. Руководство по эксплуатации автомобиля АЗЛК-2141 и его модификации АЗЛК-21412. - Издание 3-е, исправл. и доп. - 2141-0000012 РЭ. - М. «Машиностроение», 1988 год. - 144 С.

8. Москвич 2141 [Электронный ресурс] / Википедия - Свободная энциклопедия. - Электрон.дан. - Режим доступа.

Размещено на Allbest.ru

...