diplom (Тормозная система автомобиля), страница 3
Описание файла
Документ из архива "Тормозная система автомобиля", который расположен в категории "". Всё это находится в предмете "транспорт" из , которые можно найти в файловом архиве . Не смотря на прямую связь этого архива с , его также можно найти и в других разделах. Архив можно найти в разделе "рефераты, доклады и презентации", в предмете "транспорт" в общих файлах.
Онлайн просмотр документа "diplom"
Текст 3 страницы из документа "diplom"
Среднее значение удельной работы
-
для легковых автомобилей – 1…2 Дж/см2 .(большее значение для дисковых тормозных механизмов).
-
Для грузовых автомобилей и автобусов – 0,6….0,8 Дж/см2 .
От удельной работы зависит износ и нагрев элементов тормозного механизма тормозного барабана (диска) и тормозных накладок.
Для уменьшения удельной работы необходимо увеличить площадь тормозных накладок и соответственно ширину тормозных барабанов и их диаметр.
При увеличении размеров тормозного барабана идет увеличение поверхности охлаждения, что благоприятно сказывается на режиме торможения. Этим объясняется в последнее время тенденция увеличения размера колес автомобилей (особенно легковых) для возможности размещения тормозных барабанов увеличенного размера.
Нагрев тормозного барабана (диска) за одно торможение
Т=m0 V2 / 2 mб С , 4.3.
Где m0 – масса автомобиля, приходящаяся на тормозящее колесо
mб – масса тормозного барабана
С500 Дж/( кг. К) – удельная теплоемкость чугуна или стали.
По требованиям к тормозным механизмам нагрев тормозного диска за одно торможение не должен превышать 200С.
Система охлаждения тормозных механизмов.
Специалисты ЦНИАП НАМИ провели статистический анализ тормозных механизмов различных категорий автомобилей с точки зрения их способности к охлаждению.
Анализ тормозных механизмов с точки зрения их способности к охлаждению.
Таблица №1.
Подкатегории | Темп охлаждения, мс-1 | Коэффициент вентиляции, мм-1 | ||
переднего | заднего | переднего | Заднего | |
М1 | 1 –1,4 | 0,9 – 1,2 | 0,9 – 0,14 | 0,025-0,12 |
М 2-3 N | 0,7 –1 | 0.5 –0,8 | 0,05 –0.1 | 0,02-0,06 |
О2 - О4 | 0,6 –0,8 | 0,6 –0,8 | 0,03 –0,07 | 0,03 –0,07 |
Из таблицы видно, что лучше охлаждаются тормозные механизмы автотранспортных средств подкатегорий М и N и хуже всего – задние мосты, особенно легковых автомобилей, у которых они по отношению к встречному потоку воздуха почти полностью перекрыты передними.
Перечень конструктивных решений, улучшающих охлаждение и одновременно снижающих термонагруженность дискового тормозного механизма, приведены в таблице №2.
Конструктивные решения улучшающие охлаждение и снижающие термонагруженность дискового механизма.
Таблица№2.
Тормозной механизм | Максимальная температура, К(С) | |
Диска | Скобы | |
С серийным грязезащитным щитком | 573 (300) | 388 (115) |
Без грязезащитного щитка | 538 (265) | 368 (95) |
С обрезанным грязезащитным щитком | 540 (267) | 370 (97) |
С грязезащитным щитком и воздухозаборником | 473 – 510 (200-237) | 348-358 (75-85) |
Как из нее видно, обрезанный на четверть со стороны встречного потока грязезащитный щиток снижает температуру тормозов в среднем на 10%, т.е. дает те же результаты, что и демонтаж щитков.
Но наиболее эффективны щитки с раструбами (воздухозаборниками), направляющими воздух на тормозные механизмы. Они снижают температуру дискового тормозного механизма до 60…100 К.
Важным элементам, способствующим снижению энерго- и термонагруженности тормозных механизмов, является их постоянное совершенствование, в частности
-
Применение рамных скоб.
-
Внедрение различных конструкций температурных компенсаторов.
-
Внедрение фрикционных накладок с меньшим коэффициентом теплопроводности и т.д.
К факторам, от которых зависит энерго- и термонагруженность дисковых тормозных механизмов, относятся также размеры шин, ободьев, расстояние между ободом и поверхностью охлаждения тормозного механизма, дорожный просвет под днищем автомобиля, передние и задние углы свеса.
Если все эти факторы оптимизировать, то по данным ЦНИАП НАМИ, термонагруженость тормозных механизмов может быть снижена на 15..30%.
Таким образом, проведенные исследования и анализ развития современных конструкций автомобилей позволяют сделать ряд практических выводов
-
для снижения энэрго- и термонагруженности тормозного механизма отношение его площади поверхности охлаждения и произведению массы и удельной теплопроводности должно находится в определенных пределах.
-
специальные грязезащитные щитки с воздухозаборниками являются самым эффективным средством снижения температуры тормозных механизмов.
-
в переднем фартуке автомобиля следует предусматривать щели, направляющие набегающий поток воздуха к тормозам.
-
диски колес и их декоративные колпаки нужно делать вентилируемыми.
4.2. Расчет характеристик массы автомобиля.
Данный расчет производится по методике представленой в [11]. Полную массу любой проектируемой машины или агрегата можно представить в виде уравнения
m0= mр+mк.о+mо+mупр.+mт+mоп.+mдоп.+mсч.+mтр.+mп , 4.4.
где m0 - полная масса машины с грузом, кг.
mр – масса рамы.
mк.о - масса колесных агрегатов.
mо – масса системы подрессоривания.
mупр – масса элементов управления машины.
mт - масса топлива с учетом топливных баков и аппаратуры.
mоп – масса опор вывешивания.
mдоп. – масса дополнительного оборудования.
mсу. – масса силовой установки.
mтр. – масса трансмиссии.
mп – масса полезной нагрузки.
Для удобства анализа и расчета характеристик масс на этапе проектирования заменим уравнение (4.4) в относительных параметрах, разделив левую и правую части на полную массу машины
mо, тогда
1=р+ко+ упр+т+оп+доп+сч+тр+п 4.5.
где I =mi /mo- относительные массы правой части уравнения (4.4).
На основании анализа данных, статистик и опыта проектирование базовых машин, все элементы управления массы можно разделить на три основных группы.
Правую группу элементов объединим в сумму
ki =р+ко+o+ упр+т+оп+доп (4.6.)
Вторую группу элементов выделим через удельные параметры
сч =mx.су Nуэ (4.7.)
тр=mу.тр Nэ (4.8.) , где
mx.су и mу.тр - удельные приведенные массы силовой установки и трансмиссии кг/к Вт.
Nуэ – удельная эффективная энерговооруженность машины, кВт/кг
Разделив уравнение (4.4.) относительно полезной нагрузки с учетом уравнений (4.5.,4.6.,4.7.) получим:
4.2.1. Определение относительных масс агрегата (машины).
-
Определение относительных масс рамы.
В качестве модели рамы примем балку, нагруженной эквивалентной, равномерно распределенной нагрузкой собственного веса и расположенных на ней элементов. Для расчета относительной массы будем считать
где
- коэффициент нагружения рамы
- коэффициент формы
-
коэффициент соотношения подресоренных и неподрессоренных
-
коэффициент конструкций
-
коэффициент сосредоточенных сил
-
запас прочности
-
предел текучести материала рамы = 400 Мпа
-
удельный вес материала рамы = 78000 Н/м3
-
привиденная длина рамы
-
высота рамы.
Получаем р = 0,0319.
-
Определение относительной массы колесных агрегатов.
К колесным агрегатам относятся ступицы колес, элементы системы центральной накачки шин СЦНШ, ободы колес, – относительная масса ступиц.
– относительная масса ободъев.
Относительная масса шин в большей степени зависит от уровня проходимости, определяемого удельным минимальным давлением на грунт gmin , Мпа
Относительная масса колесных агрегатов определяется как:
ка =ш+ст+об
Получаем ка= 0,0637.
-
Определение относительной массы системы подрессоривания.
о=ко hk+нэ+рег
где - относительная масса системы подрессоривания
ко – коэффициент зависящий от типа упругого элемента выбираемый в пределах.
ко= 0,07…0,08
принимаем 0,07
hk – полный ход колеса
принимаем hk=0,35
нэ= 0,014…0,02
Принимаем : 0,015
рег – относительная масса системы регулирования и стабилизации корпуса, выбирается = 0,01
Получаем о= 0,0485.
-
Определение относительной массы системы управления.
Где - масса машины, приходящаяся на управляемые колеса
- полная масса машины
- относительная масса элементов тормозной системы с колесными тормозами.
торм = 0.015….0,023
Принимаем : 0,02
Получаем упр= 0,029
-
Определение относительной массы топлива.
Где
-
коэффициент, учитывающий массу баков = 1,1…1,2
принимаем :
-
удельный расход топлива = 0,224…0,244
принимаем :
-
минимальный динамический фактор = 0,03…0,045
принимаем :
-
запас хода по топливу 800км
-
коэффициент, учитывающий отбор мощности на нужды двигателя и систему управления = 0,85
-
КПД трансмиссии = 0,8
Получаем т= 0,0433
-
Определение относительной массы дополнительного оборудования.
Из статистических данных
доп – отностиельная масса дополнительного оборудования, выбирается в пределах
доп= 0,01….0,015,
Принимаем : = 0,0125.
-
Определение относительной массы силовой установки.
су=mусу Nvэ
где : - относительная масса силовой установки
mусу – удельная приведенная масса силовой установки.
Где :
- удельная масса двигателя по паспортным данным
- удельная масса систем двигателя
Принимаем :
- коэффициент, учитывающий массу узлов крепления двигателя на раме