Анализ конструкции и методика расчета автомобиля ВАЗ-2105

коэффициент тормозной эффективности (при тех же упрощениях)

Кэ = 2 μ /(1 — μ 2) = 0,8;

тормозная эффективность одинакова независимо от направления движения;

статическая характеристика тормозного механизма нелинейна, что свидетельствует о недостаточной стабильности;

в результате неуравновешенности P'n ≠ P''n и P'τ ≠ P''τ, при торможении на подшипни

ки ступицы колеса действует дополнительная нагрузка.

Схема тормозного привода автомобилей ВАЗ-2105 представлена на рисунке 31. Здесь применен главный тормозной цилиндр типа «Тандем», в котором имеются две секции с автономным питанием тормозной жидкостью. Передняя секция связана трубопроводом с задним тормозным контуром, а задняя — с передним контуром.

Рисунок 31. Схема двухконтурного тормозного гидропривода автомобиля ВАЗ-2105

Если не учитывать трения, реакции клапанов и усилия пружин, то уравнение равновесия реактивной шайбы примет вид

pж F4 — Pпед uпед — (pБ — pА) F3 = 0, (1)

где pж — давление тормозной жидкости в главном цилиндре; F4 — площадь поршня гидроцилиндра; pА и pБ — давление в полостях соответственно А и Б; F3 — активная площадь поршня.

С достаточным приближением можем считать, что давление р0 во всех точках Реактивной шайбы одинаково.

Тогда

pж F4 = p0 F2; (2)

Pпед uпед = p0 F1, (3)

где F1 и F2 — торцовые площади соотвественно плунжера и реактивной шайбы.

Определим из этих уравнений усилие на штоке

(pБ — pА) F3 = p0 (F2 — F1). (4)

Подставим полученное значение в уравнение (1):

(pБ — pА) F3 = Pпед uпед (F2 — F1) / F1. (5)

Из этого уравнения видно, что усилие, создаваемое усилителем, прямо пропорционально усилию на педали.

Разделив обе части уравнения (6) на Pпед uпед, получим значение коэффициента усиления

Ку = (pБ — pА) F3 / (Pпед uпед) = (F2 — F1) / F1.

Как видно из этого уравнения, коэффициент усиления увеличивается с увеличением площади поршня , с уменьшением торцовой площади плунжера или с ростом площади реактивной упругой шайбы. Следует отметить, что изменение соотношения площадей F2 и F1, в отличие от площади F3, не влияет на усилие, развиваемое усилителем, а только изменяет усилие на педали.

3.2 Рулевое управление автомобиля

Рисунок 32 – Рулевое управление:

1 – боковая тяга; 2 – сошка; 3 – средняя тяга; 4 – маятниковый рычаг; 5 – регулировочная муфта; 6 – нижний шаровой шарнир передней подвески; 7 – правый поворотный кулак; 8 – верхний шаровой шарнир передней подвески;9 – правый рычаг поворотного кулака; 10 – подшипник верхнего вала рулевого управления; 11 – кронштейн крепления вала рулевого управления; 12 – труба кронштейна крепления вала рулевого управления; 13 – верхний вал рулевого управления; 14 – кронштейн маятникового рычага; 15 – ось маятникового рычага; 16 – картер рулевого механизма;17 – уплотнитель вала; 18 – вал червяка; 19 – карданный шарнир; 20 – промежуточный вал рулевого управления; 21 – облицовочный кожух; 22 – рычаг переключателя стеклоочистителей и омывателей ветрового стекла и блок-фары; 23 – рычаг переключателя света фар; 24 – рычаг переключателя указателей поворота; 25 – рулевое колесо; 26 – фиксирующая пластина передка кронштейна; 27 – стяжной болт крепления карданого шарнира; 28 – лонжерон кузова.

Анализ и оценка рулевого управления автомобиля

Минимальный радиус поворота автомобиля. Расстояние от центра поворота до центра пятна контакта шины с дорогой (оси следа) внешнего колеса при наибольшем угле поворота управляемых колес обычно приводится в технических характеристиках автомобилей и называется минимальным радиусом поворота.

Минимальный радиус поворота двухосного, трехосного автомобилей с жестким передними управляемыми колесами

Rнmin = L / sinθнmax

где θнmax — максимальный угол поворота наружного управляемого колеса.

Минимальный радиус поворота автомо-со всеми управляемыми колесами

Rнmin = L / (2 sinθнmax).

При определении Rнmin расстоянием от оси шкворня до центра пятна контакта шины обычно пренебрегают.

Общий КПД рулевого управления. Этот параметр определяется произведением КПД рулевого механизма и рулевого привода:

ηру= ηрм ηрп.

Угловое передаточное число рулевого управления. Отношение элементарного угла поворота рулевого колеса к полусумме элементарных углов поворота наружного и внутреннего колес uω = dα/dθ, (где dθ = (dθн + dθв) / 2) —угловое передаточное число. Оно переменно и зависит от передаточных чисел рулевого механизма uрм и рулевого привода uрп:

uω = uрм uрп.

Передаточное число рулевого механизма uрм — отношение элементарного угла поворота рулевого колеса к элементарному углу поворота вала сошки. В зависимости от конструкции рулевого механизма оно может быть постоянным в процессе Поворота рулевого колеса или переменным. Считается, что рулевые механизмы с переменным передаточным числом (uРМmax соответствует нейтральному положению рулевого колеса) целесообразно применять для легковых автомобилей. Это обеспечивает большую безопасность движения на повышенных скоростях, так как малый угол поворота рулевого колеса не вызывает значительного поворота управляемых колес. Для грузовых автомобилей и особенно для автомобилей высокой проходимости, не оборудованных рулевыми усилителями, целесообразно применять рулевые механизмы, uРМmax которых соответствует крайним положениям рулевого колеса, что облегчает управление автомобилем при маневрировании.

Передаточное число рулевого привода uрп — отношение плеч рычагов привода. Поскольку положение рычагов в процессе поворота рулевого колеса изменяется, то передаточное число рулевого привода переменно: uрп = 0,85 .2,0. Большие значения выбирают для специальных автомобилей.

Силовое передаточное число рулевого управления. Его оценивают отношением суммы сил сопротивления повороту управляемых колес к усилию, приложенному к рулевому колесу. Иногда под силовым передаточным числом понимают отношение момента сопротивления повороту управляемых колес Мc к моменту, приложенному на рулевом колесе Мр.к:

uс = Мс / Мр.к.

Силовое передаточное число может служить критерием оценки легкости управления по усилию, приложенному к рулевому колесу для поворота управляемых колес. При проектировании автомобилей ограничивается как минимальное (60 Н), так и максимальное (120 Н) усилие.

Ограничение минимального усилия необходимо, чтобы водитель не терял «чувства дороги». Для поворота на месте на бетонной поверхности усилие не должно превосходить 400 Н. По ГОСТ 21398-75 максимальное усилие при выходе из строя усилителя не должно превышать 500 Н у грузовых автомобилей.

Оценка действующих нагрузок на детали рулевого механизма и рулевого привода автомобиля

КПД рулевого механизма. От КПД рулевого механизма в значительной стегни зависит легкость управления. КПД пулевого механизма при передаче усилия от рулевого колеса к сошке — прямой КПД:

 Скачать реферат