Тяговый расчет автомобиля Ваз-2109

КР 2109.doc

Федеральное государственное бюджетное образовательное
учреждение высшего профессионального образования
Кафедра "Автомобили и автомобильное хозяйство"
По дисциплине: «Автомобили»
«Тяговый расчет автомобиля Ваз-2109»
Техническая характеристика BАЗ 21095
Схема трансмиссии ВАЗ 21098
Описание основных особенностей конструкции элементов трансмиссии и рулевого управления заданного автомобиля10
Расчет и построение внешней скоростной характеристики двигателя заданного автомобиля15
Расчет передаточных чисел отдельных агрегатов и общего передаточного числа всей трансмиссии18
Расчет КПД отдельных агрегатов и общего КПД всей трансмиссии26
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ28
Лист 1Графики моментов на валах ВАЗ 2109
Лист 2Коробка передач ВАЗ 2109.СБ
на максимальной мощности-=5600
Максимальная эффективная мощность-=48470
Номинальный удельный расход топлива-=255
Число ведущих мостов-=1
Педаточные числа трансмиссии:
- главная передача-=3937
- первая передача-=3636
- вторая передача-=195
- третья передача-=1357
- четвертая передача-=0941
- пятая передача-=0784
- задняя передача-=353
КПД:-коробка передач:
-первая передача-=095
-вторая передача-=096
-третья передача-=097
-четвертая передача-=098
-пятая передача-=099
-задняя передача-=095
-главной передачи-=097
Автомобильный транспорт представляет собой наиболее гибкий и массовый вид транспорта. У него ряд важных отличий от других транспортных отраслей. Начнем с того что основная часть автомобильного парка страны эксплуатируется в нетранспортных организациях. При этом сеть автомобильных дорог наряду с парком коммерческих автомобилей используется также автомобилями находящимися в личном пользовании граждан. Стало быть проблемы развития автомобильного транспорта носят комплексный характер. Ежедневно автотранспортом перевозится огромное количество грузов. В автомобильном транспорте сконцентрировано свыше 97 % от всех лицензируемых субъектов транспортной деятельности. В сфере коммерческих и некоммерческих автомобильных перевозок сейчас занято огромное количество хозяйствующих субъектов. Их деятельность проходит в условиях достаточно высокой внутриотраслевой и межвидовой конкуренции. Спрос на грузовые перевозки во многом определяется двумя факторами: динамикой и структурой изменения объемов производства в стране а также платежеспособностью предприятий и организаций всех отраслей экономики. Грузовые перевозки - это один из наиболее "рыночных" секторов экономики. Опыт подтверждает известную закономерность согласно которой рост рыночной экономики сопровождается а в определенной мере и обуславливается опережающим развитием автотранспорта. И понятно почему. Грузопотоки генерируемые развивающимися рынками товаров и услуг в первую очередь осваиваются наиболее отзывчивым быстрым и гибким видом транспорта: автомобильным. На этапе становления рыночных отношений сложились объективные предпосылки для ускоренного развития автомобильного транспорта. Возросло его влияние на развитие социально-экономической сферы страны.
Техническая характеристика BАЗ 2109
Автомобиль ВАЗ 2109.
ВАЗ-2109 СпутникLada Samara - переднеприводный пятидверный хэтчбек Волжского автозавода. Переднеприводный ВАЗ-2109 начали продавать с 1987 года. С начала 90-х автомобили в комплектации "Люкс" оснащают иной более современной панелью приборов с тахометром и маршрутным компьютером. Применяемая гамма двигателей пополнилась мотором с системой распределенного впрыска топлива обеспечивающим повышение динамических свойств и улучшения топливной экономичности. На часть выпуска автомобилей предусмотрена установка противоугонной системы. Дополнительные удобства создают осуществляемые с места водителя электроблокировка дверей и электроуправление стеклоподъемниками. Бортовая система контроля напоминает о непристегнутых ремнях безопасности неполном закрытии дверей оставленном ключе зажигания и работоспособности отдельных узлов.
Базовый ВАЗ-2109 оснащали поперечно расположенным карбюраторным 13 четырехцилиндровым двигателем мощностью 65 с которым полностью загруженный автомобиль[1] разгоняется до 100 за 18 и достигает скорости 156 . Более стильную модель ВАЗ-21093[2] оснащают 72 15 двигателем ВАЗ-21083 у которого при сохранении скоростных и экономических параметров на секунду лучший результат по разгону с места до сотни. ВАЗ-21093i - с 15 инжекторным двигателем. Так же выпускалась модификация с двигателем рабочим объемом 11 .[3]
Очень мало экземпляров ВАЗ-2109 оснащали четырехступенчатой коробкой передач в основном на рынке присутствуют машины укомплектованные пятиступенчатой механической КП которую в дальнейшем стали устанавливать на все модели семейства "Самара".
Объем двигателя-1300
Клапанов на цилиндр-2
Достигается при-5600
Максимальная скорость-148
Время разгона до 100-16
Расход топлива[4] на 100 -54
Компоновка двигателя-спереди поперечно
Система питания-карбюратор
Система газораспределения:-верхнеклапанный с верхним располо-жением распределительного вала
Тип привода-передний
Коробка передач-МКПП
Подвеска:-передняя-независимая типа McPherson
-задняя-продольный рычаг
Тормоза:-передние-дисковые
Габариты:-длина-4006
Колея колес спереди-1400
Колея колес сзади-1370
Размер шин-16570 R13
Снаряженная масса-915
Допустимая масса-1340
Объем топливного бака-43.
Схема трансмиссии ВАЗ 2109
На рисунке 2.1 представлена трансмиссия ВАЗ 2109.
Трансмиссия ВАЗ 2109.
-ступенчатая МКПП ВАЗ 2109 производилась на предприятии в Тольятти с 1987 по 2005 годы и ставилась на все многочисленные переднеприводные модели АвтоВАЗа на платформе 2108 09. Данная трансмиссия рассчитана на крутящий момент силовых агрегатов до 16 и 120 . В девятое семейство также входят 5 - МКПП: 2113 2114 и 2115.
В таблице 2.1 даны технические характеристики КПП ВАЗ 2109.
Технические характеристики КПП ВАЗ 2109
В таблице 2.2 даны передаточные числа трансмиссии ВАЗ 2109.
Передаточные числа трансмиссии ВАЗ 2109
Тип кузова-5 дверный седан
Компоновка-переднемоторная переднеприводная
Колесная формула-4 × 2
Пассажировместимость-5 мест
Описание основных особенностей конструкции элементов трансмиссии и рулевого управления заданного автомобиля
Устройство КПП ВАЗ 2109
Коробка переключения передач Ваз 2109 - вид справа:
- кронштейн троса привода сцепления 2 - указатель[5] уровня масла 3 - картер сцепления 4 - вилка выключения сцепления 5 - первичный вал КПП 6 - подшипник выключения сцепления 7 - сальник вала привода колес 8 - защитный чехол штока механизма переключения передач 9 - задняя опора силового агрегата 10 - привод спидометра.
Трансмиссия предназначена для передачи крутящего момента от коленчатого вала двигателя на ведущие колеса и для изменения его величины и направления. В трансмиссию входят сцепление коробка передач главная передача дифференциал а также приводные валы на переднеприводных автомобилях. На переднеприводных автомобилях коробка передач главная передача и дифференциал конструктивно объединены и размещаются в одном картере а крутящий момент к передним ведущим колесам передается через шарнирные приводные валы.
Коробка переключения передач Ваз 2109 - вид слева:
- левая опора силового агрегата 2 - задняя крышка картера коробки передач 3 - сливная пробка 4 - пробки фиксаторов передач 5 - пробка фиксатора передачи заднего хода 6 - выключатель света заднего хода 7 - картер коробки передач.
Привод передних ведущих колес переднеприводных автомобилей служит для передачи крутящего момента от выходных валов дифференциала к ведущим передним колесам. Конструкция привода обеспечивает возможность поворота управляемых передних колес вертикального их перемещения вместе с подвеской при переезде через неровности дороги а также компенсирует погрешности сборки деталей кузова и подвески.
Приводы правого и левого колес имеют одинаковую конструкцию и отличаются валами который у привода левого колеса сплошной а у правого - трубчатый а также длиной. Последнее объясняется смещением коробки передач в левую сторону от оси автомобиля.
Детали пятой передачи Ваз 2109 коробки переключения передач:
- задняя крышка картера КП 2 - шток вилки включения пятой передачи 3 - вилка включения пятой передачи 4 - вторичный вал КПП 5 - ведущая шестерня пятой передачи 6 - ведомая шестерня пятой передачи 7 - картер коробки передач 8 - синхронизатор пятой передачи 9 - первичный вал.
Привод каждого колеса состоит из двух карданных шарниров равных угловых скоростей и вала. Наружный шарнир соединенный со ступицей колеса состоит из корпуса сепаратора внутренней обоймы и шести шариков. В корпусе шарнира и в обойме выполнены радиусные дорожки качения кривизна которых имеет меридианальное направление. В этих дорожках располагаются шарики соединяющие между собой корпус и внутреннюю обойму. Шарики помещены в окнах сепаратора и удерживаются им в одной плоскости. Вследствие этого происходит центрация внутренней обоймы и корпуса шарнира. Рабочий угол поворота наружного шарнира до 42 .
Основные узлы и детали коробки передач и дифференциала:
- первичный вал 2 - вторичный вал 3 - шток вилки переключения третьей и четвертой передач 4 - вилка переключения третьей и четвертой передач 5 - дифференциал 6 - вилка переключения первой и второй передач 7 - шток вилки переключения первой и второй передач 8 - шток переключения передач 9 - шток вилки переключения пятой передачи 10 - механизм переключения передач 11 - промежуточная шестерня заднего хода 12 - картер сцепления.
Рулевое управление - травмобезопасное с демпфирующим элементом на рулевом колесе. Рулевой механизм реечного типа.
Рулевой механизм в сборе с рулевыми тягами крепится в моторном отсеке к щитку передка кузова двумя скобами через резиновые опоры. Болты крепления — вварные по два с каждой стороны щитка передка.
Картер рулевого механизма - литой из алюминиевого сплава. В нем на двух подшипниках установлена приводная шестерня которая находится в зацеплении с рейкой.
Устройство рулевого управления автомобиля ВАЗ 2109:
- наконечник рулевой тяги; 2 - шаровой шарнир наконечника; 3 - поворотный рычаг; 4 - контргайка; 5 - тяга; 6 8 - внутренние наконечники рулевых тяг; 7- болты крепления рулевых тяг к рейке; 9 - скоба крепления рулевого механизма; 10 - опора рулевого механизма; 11 - защитный чехол; 12 - соединительная пластина; 13 - стопорная пластина; 14 - сайлентблок; 15 - демпфирующее кольцо; 16 - опорная втулка рейки; 17 - рейка; 18 - картер рулевого механизма; 19 - стяжной болт муфты; 20 - нижний фланец эластичной муфты; 21 - верхняя часть облицовочного кожуха; 22 - демпфер; 23 - рулевое колесо; 24 - шариковый подшипник; 25 - вал рулевого управления; 26 - нижняя часть облицовочного кожуха; 27 - кронштейн крепления вала рулевого управления; 28 - защитный колпачок; 29 - роликовый подшипник; 30 - приводная шестерня; 31 - шариковый подшипник; 32 - стопорное кольцо; 33 - защитная шайба; 34 - уплотнительное кольцо; 35 - гайка подшипника; 36 - пыльник; 37 - уплотнительное кольцо упора; 38 - стопорное кольцо гайки упора; 39 - упор рейки; 40 - пружина; 41 - гайка упора; 42 - палец шарового шарнира; 43 - защитный колпачок; 44 - вкладыш шарового пальца; А - метка на пыльнике; В - метка на картере рулевого механизма; С - поверхность шарового шарнира; D - поверхность поворотного рычага.
Расчет и построение внешней скоростной характеристики двигателя заданного автомобиля
К внешним скоростным характеристикам двигателя внутреннего сгорания относят зависимости вида:- = f().
Расчет внешних скоростных характеристик двигателя производится по эмпирическим зависимостям приведенным ниже:
- эффективная мощность двигателя
- удельный эффективный расход топлива
- эффективный крутящий момент на коленвалу двигателя
где - эффективная мощность двигателя ;
- эффективный крутящий момент на коленвалу двигателя ;
- удельный эффективный расход топлива ;
- частота вращения коленчатого вала ДВС ;
=5600- частота вращения коленчатого вала при максимальной эффективной мощности двигателя;
=48470-максимальная эффективная мощность двигателя;
=255-номинальный удельный расход топлива.
Здесь и - заданные в исходных данных значения соответствующих вышеуказанных параметров. Величина текущего значения частоты вращения коленчатого вала двигателя выбирается в диапазоне от минимально устойчивой частоты = 800 для бензинового двигателей до максимальной с таким шагом чтобы суммарное число расчетных точек было не меньше 5 6 а их расположение позволило бы выявить и отобразить графически характер рассматриваемой зависимости.
Значение выбирается для бензиновых двигателей без ограничителя частоты вращения коленчатого вала 6720 исходя из полученного результата принимаем = 6730 .
Расчет ведем в табличной форме результаты сводим в таблицу 1.1 и изображаем на графиках в вида = f() = f() и = f().
Результаты расчетов зависимостей = f() = f() и = f()
По результатам расчетов строим внешние скоростные характеристики автомобиля ВАЗ 2109 которые представлены на рисунке 4.1.
Внешняя скоростная характеристика ВАЗ 2109.
Расчет передаточных чисел отдельных агрегатов и общего передаточного числа всей трансмиссии
Расчет и построение характеристик агрегатов трансмиссии автомобиля т. е. расчет крутящих моментов и частот вращения в элементах трансмиссии выполняется с учетом особенностей их конструкции и по значениям передаточных чисел взятым из технической характеристики заданного автомобиля.
Рассмотрим более подробно расчет указанных величин по элементам трансмиссии:- коробка передач
где-соответствующие значения передаточных чисел по передачам в КП;[6]
=3636-первая передача;
=195-вторая передача;
=1357-третья передача;
=0941-четвертая передача;
=0784-пятая передача.
где=3937-передаточное число главной передачи;[7]
=1-число ведущих мостов.
Рассматриваемый автомобиль а именно ВАЗ 2109 не имеет раздаточной коробки то соответствующие значения частоты вращения и крутящего момента принимаются по предыдущему элементу трансмиссии.[8]
- ведущее колесо автомобиля
Общее значение передаточного числа для всей трансмиссии
Тогда по (5.10) общее передаточное число для всей трансмиссии на:
- четвертой передаче
Результаты расчетов сводим в таблицы 5.1 5.3 по которым строим графики для каждого агрегата трансмиссии в виде зависимостей крутящего момента от частоты вращения выходного вала данного агрегата.
Расчет параметров коробки передач ВАЗ 2109
Обороты на 1-й передачи
Момент 1-й передачи
Обороты на 2-й передачи
Момент 2-й передачи
Обороты вала 3-й передачи
Момент 3-й передачи
Обороты вала 4-й передачи
Обороты вала 5-й передачи
Расчет параметров главной передачи ВАЗ 2109
Обороты на 1-й передаче
Обороты на 2-й передаче
Обороты на 3-й передаче
Обороты на 4-й передаче
Момент 4-й передачи
Обороты на 5-й передаче
Момент 5-й передачи
Расчет параметров ведущего колеса автомобиля ВАЗ 2109
По результатам расчетам строим зависимости
Зависимость крутящего момента ВАЗ 2109 на валах передач от оборотов валов.
Зависимость крутящего момента ВАЗ 2109 на валу главной передачи от оборотов валов.
Зависимость крутящего момента ВАЗ 2109 на колесе от оборотов.
Расчет КПД отдельных агрегатов и общего КПД всей трансмиссии
КПД первой передачи-=095
КПД второй передачи-=096
КПД третьей передачи-=097
КПД четвертой передачи-=098
КПД пятая передача-=099
КПД задней передача-=095
КПД главной передачи-=097
Общее значение КПД для всей трансмиссии
Тогда по (6.1) КПД трансмиссии на:
-первой передаче- = = = 092
-второй передаче- = = = 093
-третьей передаче- = = = 094
-четвертой передаче- = = = 095
-пятой передаче- = = = 096
В ходе выполнения курсового проекта были рассмотрены проанализированы расчитаны и спроектированы следующие основные вопросы:
- на основании исходных данных во введении показана роль автомобильного транпорта на современном этапе;
- в первом разделе приведены рассмотрены и проанализированы технические характеристики заданного автомобиля BАЗ 2109;
- второй раздел посвящен трансмиссии ВАЗ 2109 где рассмотрены параметры и данные трансмиссии ВАЗ 2109 а также ее схема;
- описанию основных особенностей конструкции элементов трансмиссии и рулевого управления заданного автомобиля посвящен третий раздел;
- в четвертом разделе произведен расчет и построение внешней скоростной характеристики двигателя заданного автомобиля;
- расчет передаточных чисел отдельных агрегатов и общего передаточного числа всей трансмиссии приведен в пятом разделе;
- в шестом разделе сделан расчет КПД отдельных агрегатов и общего КПД всей трансмиссии заданного автомобиля ВАЗ 2109.
По итогу сделано заключение.
В конце приведен список использованных источников.
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
Техника транспорта обслуживание и ремонт МУ.
Вахламов В. К. Автомобили основы конструкции.
Вахламов В. К. Автомобили. Конструкция и элементы расчета.
Вахламов В. К. Техника автомобильного транспорта.
Вахламов В. К. Конструкция расчет и эксплуатационные свойства автомобилей.
Малкин В. С. Техническая эксплуатация автомобилей.
Пузанков А. Г. Автомобили: Конструкция теория и расчет.
Вишняков Н. Н. Вахламов В. К. Нарбут А. Н. и др. Автомобиль: основы конструкции.
Барун В. Н. Азаматов Р. А. Трынов В.А. и др. Автомобили КамАЗ: Техническое обслуживание и ремонт.
Тягово-динамический расчет. МУ.
[1] полезная нагрузка 425
[2] которая теперь является единственной "девяткой" в заводской программе
[6] без передачи заднего хода
[7] если главная передача двухступенчатая или разнесенная принимается общее передаточное число

графики +схема.cdw

- коробка переключения передач (КПП);
- главная передача;
Кинематическая схема автомобиля ВАЗ-2109

КПП 2109 с специф..cdw

после установки привода передних колес
л масла М -10ГИ или М - 8ГИ ТУ 38-101-48-85.
При сборке посадочную поверхность шестерен вторичного вала
Проверку коробки передач на шум и отсутствие течи
производить последовательно с нагрузкой и без нагрузки на всех
передачах в обоих направлениях при следующих частотах
вращения первичного вала:
Проверку на шум шестерен дифференциала производить при
заблокированной одной шестерне полуоси переднего моста на
режимах: N = 1000 1400обмин.
* Размеры для справок.
Шестерня главной передачи
Стопор обоймы подшипника
Сателит дифференциала
Картер дифференциала
Передняя крышка коробки
Колесо первой передачи
Колесо второй передачи
Колесо третьей передачи
Колесо четвертой передачи
Шестерня синхронизатора
Колесо пятой передачи
Стопор синхронизатора
Задняя крышка коробки
Первичный вал коробки
Корпус коробки передач