Запорожец  Издания 

0 1 2 3 4 5 [ 6 ] 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50

Таблица 8

Ориентировочные значения масс отдельн1х узлов и агрегатов самодельных автомобилей, кг

Агрегат

Двухместные автомобили

Четырехместные автомобили

Двигатель в сборе

35. 50

50 ... 76

Коробка передач

12. . . 17

17... 35

Главная передача

12... 15

15 ... 20

Колеса в сборе (комплект)

34 ... 36

44 ... 46

Передняя подвеска

20 ... 25

40 ... 48

Задняя подвеска

25 ... 27

35 ... 40

Рулевое управление

8. . . 10

10. .. 13

Аккумуляторная батарея

12... 15

15... 20

Кузов

150 200

200 ... 250

Бензобак с топливом

20 ... 25

25 ... 30

Передние сиденья

20 ... 25

25 ... 30

Задние сиденья

10 ... 20

Электрооборудование и прочие

20 ... 40

29 ... 84

устройства

Собственная масса

360 ... 480

500 ... 700

отношению к которой рассматривается момент силы, произведение силы тяжести на расстояние принимается со знаком плюс, а слева со знаком минус.


Аналогично можно определить силу тяжести, приходящуюся на другую ось.

При проектировании автомобиля нельзя ограничиться только его изображением на бумаге. Например, чтобы отработать место и рабочее пространство водителя, изготавливают посадочный макет, где все элементы рабочего места выполняются в натуральную величину. Чтобы решить внешнюю форму автомобиля, желательно выполнить его макет. И здесь уместно вести разговор о дизайне автомобиля в приложении к компоновке автомобиля.

Любой самостоятельный конструктор мечтает создать автомобиль, который б1л бы единственным в своем роде. Да и в требованиях к самодельным автомобилям сказано, что кузова их

Таблица 9

Масса агрегатов отечественн1х автомобилей, кг

Агрегат

Модель базового автомобиля

«Волга» ГАЗ-21

ЗАЗ-965

«Москвич-408»

«Москвич-2140»

ВАЗ-2101

Силовой агрегат в сборе (дви-

122,0

169,5

188,0

192,2

219,0

гатель, электрооборудование,

трансмиссия)

Двигатель в сборе без электро-

76,0

127,0

132,1

108,6

140,0

оборудования

Топливный бак

10,7

10,7

12,4

Система выпуска в сборе

10,5

11,9

13,0

Радиатор в сборе

16,5

Сцепление в сборе

10,0

Трансмиссия (КПП, главная

35,6

48,5

38,0

50,6

передача, полуоси)

Карданная передача

12,8

Передняя подвеска

47,7

69,4

80,1

61,3

80,1

Задняя подвеска

40,7

63,3

68,0

49,1

101,0

Рулевое управление

13,8

18,5

13,8

16,0

18,6

Электрооборудование и аккуму-

25,0

48,3

46,3

47,0

45,8

лятор

Колеса в сборе

46,6

62,6

60,8

50,7

96,6

Сиденье водителя

31,7

10,0

Переднее пассажирское сиденье

10,0

Заднее сиденье

21,6

14,2

должны иметь свои оригинальные формы. В то же время очень часто самодеятельные конструкторы ориентируются на готовый прототип стандартного автомобиля или на узлы и агрегаты, которые он смог приобрести.

Очень важно не нарушать пропорциональные соотношения. Так, например, если создавать маленький автомобиль для детей и перенести в его форму пропорциональные соотношения больших моделей, это может привести к тому, что форма автомобиля будет, как говорится, плохо смотреться. Поэтому к выбору прототипа следует подходить осторожно.

Автомобиль является транспортным средством, а поэтому должен иметь динамичную форму. Эта форма должна подчеркиваться членением кузова при виде сбоку. Элементы динамичности (линия дверей, окон, линии разъема капота, багажника и т. д.) можно подчеркнуть окраской кузова и горизонтальными линиями



на кузове. Вертикальные же линии должны быть подобраны в таком ритмическом соотношении, чтобы они создавали определенную направленность и подчеркивали динамичность.

Важно выбрать единый характер построения формы. Например, создавая спортивный автомобиль, стремятся придать ему каплевидную форму, уменьшающую аэродинамическое сопротивление. К тому же изделие каплевидной формы по своей сути уже обладает динамичной формой. О некоторых приемах художественного конструирования будет рассказано в отдельной главе.

Перемещаясь в пространстве, автомобиль испытывает сопротивление воздушной среды, на преодоление которого расходуется большая часть мощности. Поэтому конструкторы автомобиля стремятся по возможности уменьшить причины повышенного сопротивления воздушному потоку, И чем выше скорость движения, тем больше потери мощности на преодоление сопротивления воздушной среды. Чтобы правильно учесть причины потерь, коснемся вопроса аэродинамики автомобиля.

Различают несколько составляющих аэродинамического сопротивления при перемещении автомобиля в воздушной среде. Это сопротивление формы, индуктивное сопротивление, поверх; ностное сопротивление, интерференционное сопротивление и сопротивление внутренних потоков.

Сопротивление воздушному потоку зависит непосредственно от формы кузова автомобиля. Основные поверхности кузова влияют на плавность обтекания воздухом. Идеальной в этом случае является каплевидная форма, чего не всегда можно добиться, создавая автомобиль. Следовательно, приближаясь к идеальной аэродинамической форме, следует избегать островы-раженных углов, заменяя их плавными скруглениями. Таким образом, поверхность автомобиля должна состоять из простых и гладких поверхностей.

Индуктивное сопротивление создается подъемной силой, возникающей при движении автомобиля, за счет понижения давления в верхней части автомобиля и повышения его в нижней под днищем. Кузов автомобиля становится подобен самолетному крылу. Эта часть сопротивления проявляется при более высоких скоростях движения. Для борьбы с ним применяют устройства, формирующие поток воздуха (спойлеры), или же устройства, создающие прижимающую силу (антикрылья).

Поверхностное сопротивление возникает за счет трения частиц воздуха, движущихся по касательной к поверхности кузова в пограничном слое. Воздух тормозится за счет трения его о частицы краски. Поэтому чем качественнее покрытие кузова автомобиля, тем меньше будет поверхностное сопротивление.

Интерференционное сопротивление возникает в результате наличия на кузове различных выступающих частей и деталей. Эти элементы взаимодействуют с основным потоком и создают в нем собственные возмущения. Мерой борьбы служит примене-

Повышенное давление

Низкое давление


Рис. 7. Зоны давления и разрежения, создаваемые потоком воздуха

ние утопленных ручек, ободков фар, устанавливаемых заподлицо с поверхностью кузова ветровых стекол, вынесенных на кронштейнах наружных зеркал.

Сопротивление внутренних потоков создается за счет прохождения воздуха через внутреннее пространство автомобиля.

Рис. 8. Пример компоновочного чертежа автомобиля




Поэтому для снижения сопротивления воздуха необходимо размещать каналы входа воздушного потока внутрь кузова в зоне наивысшего давления (передняя панель кузова, зона под передним бампером, зона вблизи бокового стекла, рис. 7). Каналы же, выпускающие воздух из кузова, размещать в зоне максимального разряжения (задняя панель кузова, боковая панель передних крыльев, панель кузова позади заднего стекла).

Конечно, невозможно решить все задачи, стоящие перед конструктором только на этапе компоновки. Компоновка дает стратегическое направление в конструировании кузова и решает основные задачи. В процессе отработки отдельных элементов кое-что придется изменять, переделывать, проверять расчетами, экспериментом. Поэтому компоновку можно завершить, выполнив чертеж в трех видах: спереди, сбоку и сверху. Для удобства пользования необходимо нанести сетку с расстояниями между линиями 200 мм. Пример компоновочного чертежа показан на рис. 8.

НЕКОТОРЫЕ

ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ

ВОПРОСЫ

ДВИЖЕНИЯ АВТОМОБИЛЯ

Создавая автомобиль, важно знать, какие внешние силы действуют на него во время движения, ибо одни помогают движению, а другие, наоборот, тормозят его. Эти вопросы изучаются в теории автомобиля, основанной на законах механики. Популярное изложение этих вопросов можно найти в книге Ю. А. Долматовского «Автомобиль в движении» (М.: Транспорт, 1987) или в специальной литературе, рассматривающей вопросы теории автомобиля.

Как и почему движется автомобиль? Возьмем любую тележку на четырех колесах и поставим ее на горизонтальную поверхность. Она может оставаться неподвижной сколь угодно долго, т. е. будет находиться в состоянии покоя, как говорится в механике. Только внешняя сила может вывести ее из состояния покоя и заставить двигаться по поверхности. Когда тележка небольшая, такой силой может быть толчок рукой. Если толкнуть тележку рукой, т. е. приложить кратковременно действующую силу, она под действием этого импульса будет двигаться некоторое время, а затем, замедляя движение, остановится. Если толкать тележку более длительное время с той же силой или приложить силу, по величине большую первоначальной, движение будет более длительным и тележка пройдет по поверхности путь длиннее, чем в первый раз.

Какая же сила заставляет и останавливаться? Такой силой нию колес тележки и трение в тележки. Выражается данная сила через реакцию дороги в точках соприкосновения колес с поверхностью, по которой движется тележка. Общую величину этих сил сопротивления движению можно определить и даже увидеть, используя для этой цели бытовые пружинные весы, которые в нашем случае будут являть-

тележку замедлять движение является сопротивление каче-подшипниках осей или колес



0 1 2 3 4 5 [ 6 ] 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50