Автомобиль ГАЗ-53-12. Максимальная скорость. Тип двигателя. Число цилиндров. Максимальная мощность

Исходные данные.

Автомобиль…………………………………………………….ГАЗ-53-12

Снаряженная масса…………………………………………….3200 кг на переднюю ось………………………………….1430 кг на заднюю ось…………………………………….1770 кг

Полная масса…………………………………………………...7700 кг на переднюю ось………………………………….1870 кг на заднюю ось…………………………………….5825 кг

Максимальная скорость……………………………………….90 км/ч

Марка двигателя……………………………………………….ЗМЗ-53-11

Тип двигателя…………………………………………………...карбюраторный

Число цилиндров………………………………………………8

Максимальная мощность………………………………………88,5 кВт

Число оборотов коленчатого вала

(при максимальной мощности)………………………..……3200 об/мин

Максимальный эффективный крутящий момент……………284,5 Н·м

Число оборотов коленчатого вала

(при максимальном эффективном крутящем моменте)…...2200 об/мин

Передаточные числа передач: 1-я передача…………………6,55

2-я передача…………………3,09

3-я передача…………………1,71

4-я передача…………………1,00

Задняя передача…………….7,77

Передаточное число главной передачи………………………6,17

КПД трансмиссии………………………………………………0,8

Размер шин……………………………………………………..240 R508

Введение

В модельный ряд грузовых автомобилей ГАЗ третьего поколения входили, наряду с ГАЗ-52 грузоподъёмностью 2,5 т и ГАЗ-53 грузоподъёмностью 3,0 (позже 3,5, 4,0 и 4,5 т) полуторатонный ГАЗ-56 (серийно не выпускался) и полноприводные вездеходы ГАЗ-62 грузоподъёмностью 1,2 т и ГАЗ-66 грузоподъёмностью 2 т. Автомобили ГАЗ семейства 52/53 имели унифицированную кабину. По облицовке радиатора различают три основных типа: 1. общая идея дизайнерского решения первой серийной версий облицовки была созвучна с облицовкой ЗИЛ-130: фары вверху, подфарники — внизу. Этот тип соответствовал и ГАЗ-52-03 и первым ГАЗ-53Ф. 2. с 1975 года — подфарники вверху, над фарами, и облицовка с «улыбкой» 3. с 1985 года появляется очередная, последняя, версия облицовки — отверстия решетки вытянулись, поворотники сместились каждый ближе к своему краю А еще через год на всех новых машинах спереди стандартно были установлены комбинированные двухламповые, с неравными по размеру, оражево-прозрачными рассеивателями, «подфарники» (указатель поворота/габарит) нового типа. Кроме того, отличия ГАЗ-52 от ГАЗ-53 заключались и в колесных дисках: ГАЗ-52 и модификации имели диски с 6 вентиляционными отверствиями и более узкой резиной, ну а ГАЗ-53 вскоре после начала выпуска получили более привычные нам (и более «грузоподъемные») с тремя отверствиями, размещенными под углом 120 градусов. Хотя все диски без проблем были взаимозаменяемы. В модельном ряду ГАЗ-52 выпускались следующие модификации: грузовики с бортовой платформой и шасси с кабиной ГАЗ-52-01 и ГАЗ-52-02 с двумя вариантами колесной базы (3300 и 3700 мм).

Автомобиль движется в результате действия на него различных сил. Эти силы разделяют на силы, движущие автомобиль , и силы, оказывающие сопротивление его движению.

Основной движущей силой является сила тяги, приложенная к ведущим колесам. Сила тяги возникает в результате работы двигателя и взаимодействия ведущих колес и дороги.

Сила тяги – отношение момента на полуосях к радиусу вершин колес при равномерном движении автомобиля.

Тяговой характеристикой автомобиля называют график зависимости силы тяги от скорости автомобиля.

1.  Расчет и построение графика тяговой характеристики

Тяговой характеристикой автомобиля называют график зависимости силы тяги на ведущих колесах от скорости автомобиля.

Сила тяги на ведущих колесах находится по формуле, кН:

,                                                                         (1.1)

где  - тяговый момент на ведущих колесах, Н·м ;  - радиус ведущих колес, м.

Тяговый момент на ведущих колесах находится по формуле:

,                                                        (1.2)

где  - эффективный момент на коленчатом валу, Н·м;  - передаточное число трансмиссии;  - КПД трансмиссии.

Радиус колеса рассчитывается по формуле:

,                                         (1.3)

где  - диаметр посадочного отверстия в шине на обод в дюймах ();  - ширина шины, мм ().

Передаточное число трансмиссии находится по формуле:

,                                                                   (1.4)

где  - передаточное число коробки передач (передачи);  - передаточное число главное передачи.

Угловые скорости ведущих колес и коленчатого вала связаны между собой зависимостью:

,                                                                         (1.5)

где  - угловая скорость вращения ведущих колес, рад/с;  - угловая скорость вращения коленчатого вала, рад/с.

Угловая скорость находится по формуле:

,                                                                         (1.6)

где n – число оборотов, об/мин.

Для расчета эффективного момента в зависимости от количества оборотов коленчатого вала используется формула:

,                                                                   (1.7)

где  - эффективная мощность, кВт.

Скорость движения автомобиля связана с угловой скоростью вращения ведущих колес связана зависимостью:

,                                                              (1.9)

Для первой передачи и 800 оборотов:

рад/с

рад/с

м/с = 3,4 км/ч

Н·м

Н

we	84	105	126	147	168	188	209	230	251	272	293	314	335
n	800	1000	1200	1400	1600	1800	2000	2200	2400	2600	2800	3000	3200
Ne	26,3	33,6	41,0	48,2	55,3	62,0	68,3	73,9	78,8	82,9	85,9	87,8	88,5
Me	314	321	326	329	330	329	326	321	314	304	293	280	264
wк	2,1	2,6	3,1	3,6	4,1	4,7	5,2	5,7	6,2	6,7	7,3	7,8	8,3
v	3,4	4,3	5,1	6,0	6,8	7,7	8,5	9,4	10,3	11,1	12,0	12,8	13,7
Pт	22139	22648	23012	23231	23304	23231	23012	22648	22139	21483	20682	19735	18643

Вторая передача:

we	84	105	126	147	168	188	209	230	251	272	293	314	335
n	800	1000	1200	1400	1600	1800	2000	2200	2400	2600	2800	3000	3200
Ne	26,3	33,6	41,0	48,2	55,3	62,0	68,3	73,9	78,8	82,9	85,9	87,8	88,5
Me	314	321	326	329	330	329	326	321	314	304	293	280	264
wк	4,4	5,5	6,6	7,7	8,8	9,9	11,0	12,1	13,2	14,3	15,4	16,5	17,6
v	7,2	9,1	10,9	12,7	14,5	16,3	18,1	19,9	21,7	23,5	25,4	27,2	29,0
Pт	10444	10684	10856	10959	10994	10959	10856	10684	10444	10135	9757	9310	8795

Третья передача:

we	84	105	126	147	168	188	209	230	251	272	293	314	335
n	800	1000	1200	1400	1600	1800	2000	2200	2400	2600	2800	3000	3200
Ne	26,3	33,6	41,0	48,2	55,3	62,0	68,3	73,9	78,8	82,9	85,9	87,8	88,5
Me	314	321	326	329	330	329	326	321	314	304	293	280	264
wк	7,9	9,9	11,9	13,9	15,9	17,9	19,9	21,8	23,8	25,8	27,8	29,8	31,8
v	13,1	16,4	19,6	22,9	26,2	29,5	32,7	36,0	39,3	42,5	45,8	49,1	52,4
Pт	5780	5913	6008	6065	6084	6065	6008	5913	5780	5609	5399	5152	4867

Четвертая передача:

we	84	105	126	147	168	188	209	230	251	272	293	314	335
n	800	1000	1200	1400	1600	1800	2000	2200	2400	2600	2800	3000	3200
Ne	26,3	33,6	41,0	48,2	55,3	62,0	68,3	73,9	78,8	82,9	85,9	87,8	88,5
Me	314	321	326	329	330	329	326	321	314	304	293	280	264
wк	13,6	17,0	20,4	23,8	27,2	30,6	33,9	37,3	40,7	44,1	47,5	50,9	54,3
v	22,4	28,0	33,6	39,2	44,8	50,4	56,0	61,6	67,2	72,8	78,4	84,0	89,5
Pт	3380	3458	3513	3547	3558	3547	3513	3458	3380	3280	3158	3013	2846

Задний ход:

we	84	105	126	147	168	188	209	230	251	272	293	314	335
n	800	1000	1200	1400	1600	1800	2000	2200	2400	2600	2800	3000	3200
Ne	26,3	33,6	41,0	48,2	55,3	62,0	68,3	73,9	78,8	82,9	85,9	87,8	88,5
Me	314	321	326	329	330	329	326	321	314	304	293	280	264
wк	1,7	2,2	2,6	3,1	3,5	3,9	4,4	4,8	5,2	5,7	6,1	6,6	7,0
v	2,9	3,6	4,3	5,0	5,8	6,5	7,2	7,9	8,6	9,4	10,1	10,8	11,5
Pт	26262	26867	27299	27558	27644	27558	27299	26867	26262	25485	24534	23411	22115

Рисунок 1.1 – График тяговой характеристики.

2.  Построение графика динамического паспорта

Динамический фактор есть отношение избыточной тяги к весу автомобиля:

,                                                        (2.1)

где  - сила сопротивления воздуха;  - полный вес автомобиля.

Для определения силы сопротивления воздуха используется зависимость, Н:

,                                                       (2.2)

где k - коэффициент сопротивления воздуха, ();  - площадь поперечного сечения, м², (м²).

Вес автомобиля находится по формуле, Н:

                                                            (2.3)

где  - полная масса автомобиля, кг, (кг);  - ускорение свободного падения, м/с², (м/с²).

Динамический фактор при максимальной силе тяги:

P_Т = 23304 Н,

Н,

Н,

.

Масштаб шкалы динамического фактора ненагруженного автомобиля определяют по формуле:

,                                                           (2.4)

где  – масштаб шкалы динамического фактора полностью груженого автомобиля, мм, (мм);  – вес снаряженного автомобиля, Н, (мм).

Одинаковые значения шкал динамических факторов D₀ и D_a соединяют наклонными прямыми линиями.

Чтобы учесть буксование ведущих колес график динамической