Потребительские свойства автомобилей

Потребительские и эксплуатационные свойства автомобиля это группа свойств, определяющих возможность его эффективного использования, а также степень его приспособленности к эксплуатации в качестве транспортного средства. Эти свойства закладываются и формируются на этапе конструирования и изготовления автомобиля. Водитель может, исходя из этих свойств, подобрать себе тот автомобиль, который более всего удовлетворяет его запросам и нуждам.

Они включают следующие групповые свойства, обеспечивающие движение:

информативность; тягово-скоростные; тормозные; топливную экономичность

проходимость; маневренность; устойчивость; надежность и безопасность

Качество автомобиля — это совокупность потребительских свойств, обусловливающих его пригодность удовлетворять потребности человека в соответствии со своим назначением.

Техническое задание разрабатывается с учетом области применения новой модели на основании анализа обобщенных материалов по результатам испытаний и эксплуатации предшествующих моделей, общего раз­вития техники, требований безопасности движения потребности рынка внутри страны и возможностей экспорта, законодательных предписаний, производственных возможностей предприятия - изготовителя и его смеж­ников.

Техническое задание устанавливает основное назначение условия эксплуатации технические характеристики, показатели качества, специ­альные требования, предъявляемые к разрабатываемому автомобилю. В процессе разработки технического проекта окончательно определяют параметры позволяющие судить о компоновке автомобиля и конструк­тивном решении отдельных его узлов и агрегатов.

Современное производство сводится, в конечном счете, к выполнению большого числа разнообразных рабочих процессов. Большинство из них связано с обработкой исходных сырьевых материалов и превращения их в полуфабрикаты или готовые изделия – такие процессы называются технологическими. Технологическим процессам сопутствуют транспортные, связанные с перемещением сырья и полуфабрикатов к месту их обработки, готовых изделий к месту потребления, а также энергетические процессы, заключающиеся в преобразовании энергии, в получении ее в наиболее удобной для производства форме. Большое значение в современном производстве имеют информационные процессы, обеспечивающие выполнение операций, связанных с управлением производством, изготовлением технической документации и т.п.

Многие рабочие процессы осуществляются с помощью тех или иных механических движений. Так для получения изделия требуется перемещение сырьевого материала и движение инструмента, транспортировка и формообразование изделия и т.д. Все технологические операции сводятся к механическому движению.

Человек способен осуществлять некоторые виды механических движений, что позволяет ему выполнять вручную некоторые рабочие процессы. Однако подавляющее большинство рабочих процессов, связанных с осуществлением механических движений, выполняется в современном производстве с помощью машин.

Машиной называют систему, предназначенную для осуществления механических движений, связанных с выполнением того или иного рабочего процесса. Современные технологические процессы требуют больших скоростей и больших усилий, что человек осуществить не может.

В зависимости от вида выполняемого рабочего процесса машины делятся на технологические, транспортные, энергетические, информационные.

 

Аппараты. Наряду с машинами в промышленном производстве участвуют разнообразные аппараты, осуществляющие рабочие процессы с тепловыми физико-химическими преобразованиями сырьевого материала, не связанные непосредственно с механическим движением.

Приборы, технические устройства, предназначенные для передачи и преобразования информации. Некоторые из них принято также называть машинами – электронные вычислительные устройства.

Структура машины. Машины, работающие в динамических режимах, являются сложными системами, состоящими из нескольких подсистем. Эти подсистемы называют функциональными частями машины. К функциональным частям относятся двигатели, механические системы передачи и управления движением и силами, а также исполнительное технологическое устройство.

 

Сложные машины, состоящие из нескольких функциональных частей, часто называют машинными агрегатами. На рис 1.1 представлена схема простейшего однодвигательного машинного агрегата.

Рис. 1.1 Функциональная схема однодвигательной машины

Функциональная схема многодвигательной машины показана на рис.1.2.

Рис. 1.2 Функциональная схема многодвигательной машины

На функциональных схемах использованы символы, которые обозначают: Д - двигатель; МС – механическая система; СОС – система управления; РП – рабочий процесс, выполняемый машиной; СПУ – система программного управления.

Получение механических движений в машине всегда сопровождается преобразованием какого-либо вида энергии в механическую работу. Такое преобразование непосредственно осуществляется в двигателе. В зависимости от вида преобразуемой энергии различают электрические, тепловые (например, двигатель внутреннего сгорания), гидравлические, пневматические двигатели.

Процессом преобразования энергии управляет входной параметр двигателя u (см рис.1.1 и 1.2). В электрических двигателях таким управляющим параметром является электрическое напряжение, подаваемое на вход цепи якоря или обмотки возбуждения (в двигателях постоянного тока), частота переменного напряжения (в асинхронных двигателях).

В тепловых двигателях внутреннего сгорания управляющим элементом служит устройство, изменяющее количество топлива, поступающего в камеру сгорания.

В гидравлических двигателях управление осуществляется изменением производительности насоса, питающего двигатель, или положение дросселя, регулирующего расход рабочей жидкости.

Выходное звено двигателя совершает обычно вращательное или поступательное прямолинейное движение. Обобщенная координата, определяющая положение этого звена, является выходной координатой двигателя q.

Механические движения, необходимые для выполнения рабочего процесса, совершаются рабочими органами машины. В тепловой машине рабочим органом является вращающийся кривошип, приводимый в движение поршнем и шатуном. В автомашине рабочим звеном является ведущее колесо, в экскаваторе – его ковш, в поршневом компрессоре – поршень, сжимающий воздух.

Преобразование простейших движений выходных звеньев двигателей в движения рабочих органов машины осуществляется механической системой, состоящей из механизмов (групп Ассура). Число входов механической системы обычно равно числу двигателей; оно называется числом степеней подвижности машины. Входными параметрами механической системы являются обобщенные координаты выходных звеньев двигателей q₁, q₂ …, q_m, выходными параметрами механической системы – координаты рабочих органов машины х₁, х₂, …, х_n. Преобразование движения, осуществляемое механической системой, характеризуется функциями положения

При выполнении рабочего процесса возникают активные силы Р_s (s=1, …,n) (рис.1,2), действующие на рабочие органы машины. В свою очередь, механическая система воздействует на двигатели некоторыми обобщенными силами –Q₁, …, -Q_m. Равные и противоположно направленные силы Q₁, …, Q_m, приложенные к механической системе со стороны двигателей, называются обобщенными движущими силами.

Важными функциональными частями современных машин являются системы управления движением. Системы программного управления (СПУ) формируют управляющие сигналы, подаваемые на входы двигателей, и задают тем самым программные движения машины (рис. 1,2). Возмущающие факторы вызывают отклонения действительных движений рабочих органов от программных. Корректировка движения осуществляется системами управления, построенными по принципу обратной связи (СОС). Они получают информацию об ошибках положений, скоростей или ускорений рабочих органов и формируют управляющие воздействия, уменьшающие эти ошибки.

Динамические модели. Изучение динамики машины должно начинаться с выбора динамических моделей ее функциональных частей. Выбор динамической модели того или иного объекта зависит в первую очередь, от цели исследования, от характера рассматриваемой задачи. Наример, желая определить опорные реакции балки на двух опорах, можно считать ее абсолютно твердым телом; если же добавить третью опору, то такая расчетная модель окажется неприемлемой: система станет статически неопределимой, и для нахождения опорных реакций необходимо будет учитывать упругие свойства балки, ее деформации. Выбирая динамическую модель функциональной части машины, следует выделить те ее свойства, которые представляются существенными для поставленной задачи, а абстрагироваться от таких частных особенностей, которые могут считаться несущественными. Естественно поэтому, что один и тот же объект, одна и та же функциональная часть машины может в различных ситуациях и случаях описываться разными динамическими моделями.

 

 

Потребительские свойства легковых автомобилей включают комплексные групповые свойства (функциональные, эргономические, эстетические свойства, надежность, безопасность, экономичность и т. д.) и единичные свойства.

Автомобиль является частью системы "автомобиль — водитель — дорога — среда", и его свойства проявляются во взаимодействии с элементами этой системы. При проектировании конструкции автомобиля учитываются условия эксплуатации и их влияние на потребительские свойства автомобилей.

Условия эксплуатации автомобиля — это совокупность дорожных, транспортных и природно-климатических условий, в которых используется автомобиль.

Дорожные условия характеризуются профилем и планом дороги, рельефом местности, видом и ровностью дорожного покрытия.

Транспортные условия характеризуются интенсивностью движения, помехами движению, стабильностью дорожного состояния, режимом движения.

Природно-климатические условия характеризуются температурой, влажностью, атмосферным давлением, характером и типами осадков, частотой смены этих условий и другими показателями. Климатические условия влияют на работу двигателя, трансмиссии, шин, обусловливают изменение потребительских свойств автомобилей при эксплуатации. Например, температура воздуха +20 °С является стандартной, при ней система охлаждения двигателя поддерживает температуру охлаждающей жидкости и масла от 80 до 100 °С, что обеспечивает нормальную работу двигателя.

Большие отклонения температуры окружающего воздуха от стандартного значения (как понижение, так и повышение) вызывают нарушение нормального теплового режима двигателя и ухудшают показатели скоростных свойств и топливной экономичности автомобиля.

От температуры окружающего воздуха зависит время, необходимое для достижения установившейся температуры в агрегатах трансмиссии, а температура масла в трансмиссии определяет ее сопротивление, то есть КПД.

Температура окружающего воздуха оказывает существенное влияние на сопротивление качению шин.

Назначение автомобиля определяется конструктивными особенностями и функциональными свойствами.

Конструктивные особенности характеризуют следующие показатели:

• тип кузова; • тип трансмиссии; • тип двигателя; • число и расположение цилиндров • показатели массы (масса неснаряженного автомобиля, масса транспортного средства в снаряженном состоянии, полная конструктивная масса автомобиля);

• габаритные размеры автомобиля (длина, ширина, высота без нагрузки); • полезная ширина салона, полезная длина салона, база автомобиля, размер шин и др.

 

Масса транспортного средства в снаряженном состоянии (снаряженная масса) — это масса порожнего транспортного средства с кузовом и сцепным устройством. В случае тягача или масса шасси с кабиной, если завод-изготовитель не устанавливает кузов и (или) сцепное устройство, включая массы охлаждающей жидкости, масла, 90% топлива, 100% других жидкостей (за исключением использованной воды), инструментов, запасного колеса, водителя (75 кг).