Наступний важливий етап конструювання та макетування — визначення центру ваги автомобіля і розподілу маси по осях. Для розрахунку вагових характеристик приймають масу дорослої людини 70 кг, а для дітей 35 кг. Центр мас силуету дорослої людини можна прийняти на відстані 200 мм від нижньої точки спинки сидіння. Масу, що приходиться на одну з осей, можна визначити, використовуючи рівняння моментів.

Розрахункова схема визначення навантаження, що припадає на задню вісь автомобіля:

Gt — сила тяжіння рульової колонки; G1 — сила тяжіння рульового управління; G2— сила тяжіння кардана: G3— сяла тяжкості силового агрегату. G4 — сила тяжіння передніх сидінь. G5 — сила тяжіння акумулятора; G6 — сила ваги кузова. G7— сила тяжіння задніх сидінь; G8 — сила тяжестн задньої підвіски і мосту. С9 — сила тяжестн задніх коліс; G 10 — сила тяжіння глушника. G11 – сила тяжіння запасного колеса. l1,l2…l12 — відстань від відповідного агрегату до передньої осі.

При проектуванні автомобіля бажано знати масу окремих його частин, а отже, суху масу автомобіля. В табл. 8 наведено орієнтовні значення мас окремих вузлів і агрегатів, на які можна орієнтуватися при конструюванні автомобіля. В табл. наведені реальні маси агрегатів вітчизняних автомобілів, які часто використовуються при створенні саморобних конструкцій. Для визначення значення сили тяжіння в ньютонах необхідно величину маси в кілограмах помножити на 9,8. При цьому необхідно знати силу тяжіння всіх агрегатів і відстань їх до відповідних осей.
Так, наприклад, при визначенні сили тяжіння, що припадає на задню вісь , суму добутків сил тяжіння агрегатів на відстань від передньої осі до центру мас прийнятого агрегату необхідно розділити на відстань між осями (базу автомобіля). При розрахунку слід звертати увагу на знаки перед творами рівняння. Праворуч від осі, щодо якої розглядається момент сили, твір сили ваги на відстань приймається зі знаком плюс, а зліва зі знаком мінус.

проектирование автомобиля

Орієнтовні значення мас окремих вузлів і агрегатів саморобних автомобілів, кг.

Аналогічно можна визначити силу тяжіння, що припадає на одну вісь. При проектуванні автомобіля не можна обмежитися лише його зображенням на папері. Наприклад, щоб відпрацювати місце і робочий простір водія, виготовляють посадковий макет, де всі елементи робочого місця виконуються в натуральну величину. Щоб вирішити зовнішню форму автомобіля, бажано виконати його макет. І тут доречно вести розмову про дизайні автомобіля в додатку до компонування автомобіля. Будь самостійний конструктор мріє створити автомобіль, який був би єдиним у своєму роді. Та й у вимогах до саморобних автомобілів сказано, що кузови їх на кузові. Вертикальні лінії повинні бути підібрані в такому ритмічному співвідношенні, щоб вони створювали певну спрямованість і підкреслювали динамічність. Важливо вибрати єдиний характер побудови форми. Наприклад, створюючи спортивний автомобіль, прагнуть надати йому краплеподібну форму, що зменшує аеродинамічний опір. До того ж виріб каплевидної форми за своєю суттю вже володіє динамічною формою. Про деякі прийоми художнього конструювання буде розказано в окремій главі.

Переміщаючись у просторі, автомобіль відчуває опір повітряного середовища, на подолання якого витрачається більша частина потужності. Тому конструктори автомобіля прагнуть по можливості зменшити причини підвищеного опору повітряному потоку. І чим вище швидкість руху, тим більше втрати потужності на подолання опору повітряного середовища. Щоб правильно врахувати причини втрат, торкнемося питання аеродинаміки автомобіля.
Розрізняють кілька складових аеродинамічного опору при переміщенні автомобіля в повітряному середовищі. Це опір форми, індуктивний опір, поверхневий опір, интерференционное опір і опір внутрішніх потоків.

Опір повітряному потоку залежить безпосередньо від форми кузова автомобіля. Основні поверхні кузова впливають на плавність обтікання повітрям. Ідеальною в цьому випадку є каплевидна форма, чого не завжди можна досягти, створюючи автомобіль. Отже, наближаючись до ідеальної аеродинамічній формі, слід уникати островыраженных кутів, замінюючи їх плавними скругленнями. Таким чином, поверхня автомобіля повинна складатися з простих і гладких поверхонь.
Індуктивний опір створюється підйомною силою, що виникає при русі автомобіля, за рахунок зниження тиску у верхній частині автомобіля і підвищення його в нижній під днищем.’ Кузов автомобіля стає подібний літакового крила. Ця частина опору проявляється при більш високих швидкостях руху. Для боротьби з ним застосовують пристрої, що формують потік повітря (спойлери), або ж пристрої, що створюють притискуючу силу (антикрила).

Поверхневий опір виникає за рахунок тертя частинок повітря, що рухаються по дотичній до поверхні кузова в прикордонному шарі. Повітря гальмується за рахунок тертя його об частинки фарби. Тому чим якісніше покриття кузова автомобіля, тим менше буде поверхневий опір.

Интерференционное опір виникає в результаті наявності на кузові різних виступаючих частин і деталей. Ці елементи взаємодіють з основним потоком і створюють в ньому власні обурення. Заходом боротьби служить застосування утоплених ручок, ободків фар, встановлюваних урівень з поверхнею кузова вітрових стекол, винесених на кронштейнах зовнішніх дзеркал. Опір внутрішніх потоків створюється за рахунок проходження повітря через внутрішній простір автомобіля.

auto centr

Зони тиску і розрідження, що створюється потоком повітря.

Тому для зниження опору повітря необхідно розміщувати канали входу повітряного потоку всередину кузова в зоні найвищого тиску (передня панель кузова, зона під переднім бампером, зона поблизу бокового скла). Канали ж, випускають повітря з кузова, розмішати в зоні максимального розрідження (задня панель кузова, бічна панель передніх крил, панель кузова позаду заднього скла).
Звичайно, неможливо вирішити всі завдання, що стоять перед конструктором тільки на етапі компонування. Компонування дає стратегічний напрямок в конструюванні кузова і вирішує основні завдання. У процесі відпрацювання окремих елементів дещо доведеться змінювати, переробляти, перевіряти розрахунком, експериментом. Тому компонування можна завершити, виконавши креслення в трьох виглядах: спереду, збоку і зверху. Для зручності користування необхідно нанести сітку з відстанню між лініями 200 мм. Приклад компоновочного креслення показаний на рис.

Схема компоновка автомобиля

Приклад компоновочного креслення автомобіля.

2

НАПИСАТИ ВІДПОВІДЬ

Please enter your comment!
Please enter your name here