Дәрістің тақырыбы Жеңіл автомобильді жалпы үйлестіру негіздері

14.1 Салмақтық параметрлер

Осьтік жүктемелер. Автомобильдің басқару, орнықтылық, жүргіштік қасиеттері мен жүрісінің жайлылығы жолға осьтік жүктемелердің үлестірілуіне байланысты болады.

Жүктелмеген жеңіл автомобильдерде осьтік жүктемелердің үлестірілуі жетек түріне байланысты болады, сонда қозғалтқыш автомобильдің артқы бөлігінде орналасса, артқы белдіктегі осьтік жүктеме үлкейеді, ал алдыңғы жетекті автомобильдерде - алдыңғы белдіктегі осьтік жүктеме үлкейеді.

Автомобиль толық жүктелгенде осьтік жүктеме үлестірілуіне багажник өлшемдері мен орналасуы әсерін тигізеді, яғни артқы салбырату. Автомобильдің динамикалық қасиеттері мен оның қыс кезінде қырлардан өту қабілеті нашарламауы үшін алдыңғы доңғалақтардың жүктемелерден арылуы азғантай болуы тиіс.

Классикалық үйлесім схемасында жүктелмеген автомобильдің осьтік жүктемелері жолға былай үлестіріледі: автомобиль салмағының 48...56 % алдыңғы доңғалақтарға, ал 44...52 % артқы доңғалақтарға түседі.

Жүктелген автомобильдің осьтік жүктемелері жолға былай үлестіріледі, яғни автомобиль салмағының 43 % алдыңғы осьге, ал 57 % артқы осьге түседі.

Қазіргі кезде классикалық үйлесім схемасымен жасалған автомобильдің осьтік жүктемелерін оның жүктелмеген жағдайында автомобиль салмағын 50 % бөліп үлестіруге тырысады, сонда жарым жартылай жүктелуде автомобильдің орнықтылығы мен басқаруы жақсарады.

Қазіргі кезде классикалық үйлесім схемасында жүктелмеген автомобильдің алдыңғы осьге түсетін шамасын салмақтың 53 % тең болады қабылдауға болады.

Қозғалтқышы артында орналасқан автомобильдердің осьтік жүктемелері қозғалыс қауіпсіздігі тұрғысында нашар үлестіріледі.

Массалардың сипаттамалары. Жабдықтар массасы (отын, су, май, қосалқы доңғалақ, құрал-сайман, қосымша жабдықтар) автомобильдің құрғақ массасының шамалап 10 % құрайды.

Автомобильдің толық массасын анықтағанда жүргізушінің немесе жолаушының массасы 75 кг, ал қол жүк массасы бір адамға 10 кг деп қабылдайды.

Автомобиль массасын төмендету жеңіл материалдар мен пластмассалар қолдану арқылы іске асырылады.

Автомобиль массасының көп бөлігі шанаққа түседі.Кеңінен пайдаланатын төменгі көміртекті болаттар өздерінің төмен беріктік қасиеттеріне байланысты қазіргі кезде қолданудан шыға бастады.Жоғары беріктік иемденетін болаттардан жасалған беттердің қалыңдығын азайтуға мүмкіндік береді, осының арқасында құрылымның массасын азайтуға болады. Алюминиймен бірге екі фазалық болаттарды кеңінен қолдана бастады, ерекше айтқанда шанақтың іліп қойылатын бөліктері үшін (есіктер, капоттар және басқалары).

14.2 Жеңіл автомобильдің жалпы үйлесімі

Автомобильдің геометриялық параметрлерін дұрыс таңдау өте маңызды болады, яғни салонның ішкі өлшемдерін дұрыс таңдап алу жүргізуші мен жолаушыларды орналастыру мүмкіншілігі мен оның ыңғайлы болуын анықтайды, ал сыртқы геометриялық өлшемдері автомобильдің отын үнемділігіне маңызды әсерін тигізеді.

Шет елдерде автомобильдің геометриялық параметрлері SAE J1100 OCT 79 (АҚШ) «Автомобильдер өлшемдері» ұсынысы белгілеген.

ТМД елдерінде ГОСТ 22748-77 «Автомобильді қозғалмалы құрылым. Сыртқы негізгі өлшемдер номенклатурасы. Өлшеу әдістері» және РД 37.001.003-82 «Жүргізуші жұмыстық орнының көрсеткіштерінің номенклатурасы» белгілейді.

Автомобильдің жалпы үйлесімін әдетте салон жоспарлаудан бастайды және де жүргізушінің жұмыстық орны мен жолаушыларды орналастыруды ұйымдастырады.

14.3 Жүргізушінің жұмыстық орны мен жолаушыларды орналастыруды ұйымдастыру

Жүргізушінің жұмыстық орнын жобалағанда екі өлшемді жазық манекен қолданады. Жеңіл автомобильде жүргізушіні, рульді штурвалды, баспалар мен аспаптар панелін орналастыру процесі жүктік автомобильдерде осындай жұмыстарды орындау сияқты болады. Жүргізушінің жұмыстық орнын жобалауда негізгі нормативтік құжат болып РД 37.001.003-82 табылады, сонда бұл стандартта жүргізушінің жұмыстық орнының негізгі элементтерінің өзара орналасуына қойылатын эргономикалы талаптар анықталады (орындық, рульді штурвал,басқаратын баспалар).

Орындық көпшігінің биіктігі 100 мм кем болмауы тиіс. Баспалар қойылуы ГОСТ 24350-80 белгіленген.

Орындық артында отыратын жолаушының орналастырылуы жүргізушіні орналастыру сияқты болады, тек айырмашылығы болып жолаушы сирағы мен жүргізуші орындығының артқы қабырғасының контурлы сызығы арасындағы саңылауды қамтамасыз ету есептеледі.

14.4 Автомобиль биіктігі

Төбенің контурлы сызығын салу үшін сызбадағы Н нүктесінен (8.4-сурет) вертикаль жазықтыққа 8^о бұрышпен таңдап алынған орындық арқасының шалқаю бұрышына байланысты емес сызық жүргізеді. Осы сызықта Н нүктесінен төбенің ішкі қаптауына дейін 860 мм белгілеп, оған 15...20 мм болатын төбенің қалыңдығын қосып, қарастырылып отырған қимадағы шанақтың мүмкіндік биіктігін табуға болады. Төбенің иілуі болғандықтан автомобильдің симметрия жазықтығында оның контурлы сызығы жүргізуші мен оның артында отырған жолаушы үшін табылған нүктелерден шанақ пішініне байланысты 20...40 мм жоғары жатуы керек.

Екі немесе үш орындықтар тізбегі бар шанақ үшін табылған екі немесе үш нүктелер арқылы шанақ төбесінің контурлы сызығын салуға мүмкіндік береді.

Ауырлық центрі мен қарсы ауданды төмендету мақсатымен автомобиль биіктігін азайту жолға дейінгі саңылаумен шектеледі, ал кейбір автомобильдер үшін бұл аралық 145 мм дейін болуы мүмкін.

Барлық отандық жеңіл автомобильдердің жолға дейінгі саңылауы шет елдік аналогтарының жолға дейінгі саңылауынан үлкен болады. Бұл отандық автомобильдердің ойлы-қырлы және топырақты жолдарда қозғалғанда жақсы жүргіштігін қамтамасыз етеді.

Сонымен, шанақ төбесінің контурлы сызығын және жолға дейінгі саңылауды біле тұра, жол бетінің орны мен автомобильдің габариттік биіктігін табады.

14.5 Доңғалақтар осьдерінің орнын анықтау

Еден деңгейімен салыстырғанда биіктік бойынша доңғалақтар осьдерінің жобалау орны алдын ала белгіленген жол бетінің деңгейімен және шинаның статикалық радиусімен анықталады. Доңғалақтар орны автомобиль толық жүктеліп, жалғыз жүргізуші болғанда жолға түсіретін осьтік жүктемелердің қалаған үлестірілуі мен автомобиль шанағында доңғалақтардың қаптамдарының орналасуына тәуелді болады.

Алдыңғы доңғалақтардың қаптамдары мүмкін болғанда қозғалтқыш бөлігінің қалқасының сызығынан және де баспалар орналасу шарттарын, алдыңғы орындықтағы жолаушының отыруын ыңғайлы болуын нашарлатпау үшін еденнің жантайған панелінен шықпауы тиіс.

Автомобиль ұзындығы бойынша артқы доңғалақтар осьінің орны олардың қаптамдары мүмкін болса артқы орындықтардың артына орналасқаны жөн. Артқы орындық арқасынан артқы доңғалақтар осьіне дейінгі аралық азғантай болғанда артқы доңғалақтардың қаптамдары артқы орындықтар енінің азаюына және автомобильдің сыртқы көрінісінің нашарлауына соқтыруы мүмкін.

14.6 Алдыңғы және артқы доңғалақтардың іздерін таңдау

Артқы доңғалақтардың ізін шанақ пен шина ендерінің шамаларымен анықтайды. Доңғалақтарды ластамау үшін қаптам доңғалақты кем дегенде 40...50 мм жауып тұруы керек.

Алдыңғы доңғалақтардың ізін артқы доңғалақтардың ізіне тең немесе оған шамалап теңестіріп алады. Алдыңғы іздің енін автомобильдің үйлесімін жобалағанда түзетеді, сонда автомобильдің бұрылу радиусін, шина өлшемдері мен күштік агрегат пен рульді механизм орналасуын анықтайтын раманың алдыңғы бөлігінің енін ескереді.

14.7 Қозғалтқышты орналастыру

Автомобиль үйлесімін жобалағанда қозғалтқыш бөлігінің габариттік өлшемдерін мейлінше азайту керек және осының арқасында жолаушылар бөлмесінің және багажниктің өлшемдерін үлкейтуге тырысу қажет. Ең кіші ұзындықты V- тәрізді қозғалтқыштар иемденеді, сонда оларды автомобиль табанынан тыс қойған (алдында) пайдалы болады және де шанақ ұзындығын біршама азайтуға мүмкіндік береді. Қозғалтқышты бұлай қою алдыңғы белдіктегі жүктемені өсіріп жібереді.

Классикалық үйлесім схемасы үшін V- тәрізді қозғалтқышты алдында орналастыру белдіктерге жүктемелерді ұтымды үлестіруді қамтамасыз етеді, сонымен қатар қозғалтқыш бөлігінің ұзындығының азаюының арқасында алдыңғы қатардағы орындықтарды алдыңғы доңғалақтар осьіне жақындатуға мүмкіндік береді.

V- тәрізді қозғалтқыш бірдей цилиндрлер саны мен жұмыстық көлемдерде қатарлы қозғалтқыштармен салыстырғанда 20 % дейін қысқа болады.

Қатарлы қозғалтқышты алдында қою жақсы болады, сонда ол жарым жартылай автомобиль табаны ішінде орналасады (алдыңғы белдіктің үстінде). Қозғалтқышты табаннан тыс орналастыру салбыратуды үлкейтуге душар қылады және радиаторды ( сұйықпен салқындатқанда) қозғалтқыштың жанына қою керек болады. Дегенмен, осындай құрылымдар алдыңғы жетек болғанда кеңінен тарап отыр.

Көлденең қойылатын қозғалтқыш мүмкіндігінше қысқа болуы керек, әйтпесе автомобильдің алдыңғы доңғалақтарының каптамдарының арасында орналастыру қиын болады, ерекше айтқанда, егер оған күштік беріс бекітілсе, жеке айтқанда, қозғалтқышты, ілініс муфтасын және бес сатылы берістер қорабын тізбектеп біріктірсе. Қозғалтқышты қосымша агрегаттарды блок бүйірінен қою және S/D қатынасын (поршень жүрісінің цилиндр диаметріне қатынасы) үлкейту арқылы қысқартуға болады.

Қозғалтқыштың үлкен ұзындығы мен автомобильдің алдыңғы доңғалақтарының кішкене ізіне байланысты қозғалтқышты көлденең орналастыру мүмкін болмаса, оны трансмиссия үстіне қояды. Бұл жағдайда екі механизмнің май ваннасын біріктіреді немесе әрбіреуінде дербес жасайды, ал қозғалтқыш пен берістер қорабын арнайы тісті беріспен жалғайды.

Қозғалтқыш, ілініс муфтасы және берістер қорабын бірінен соң бірін жалғап, күштік агрегатты көлденең қоюға әдетте оң және сол жартылай осьдерінің ұзындықтары әртүрлі болуы қатарлас келеді. Кардан топсасының тұрақты бұрыштық жантаю бұрышының мүмкіндік шамасы 10^о аспау керектігіне байланысты және дифференциалдағы жартылай ось жүрісінің өзгеру шарттарынан қысқа жартылай ось сәйкес доңғалақтың көтерілуін береді.

14.8 Аккумуляторды, отын багын, қосалқы доңғалақ пен багажникті орналастыру

Қозғалтқышты оталдырғанда сымда кернеу төмендеуін азайту мақсатымен аккумуляторды стартерге мүмкіндігінше жақындатады, ал аккумулятор қойылған орын оның жағдайын тексеруге және оған техникалық қызмет көрсетуге ыңғайлы болуы керек.

Қозғалтқыш алдында қойылған автомобильдерде отын багы әдетте багажниктің алдыңғы бөлігіне артқы орындық арқасының артына немесе артына багажник еденінің астына орналастырады. Бұлай жасау бір жағынан өртке қауіпсіздік талаптарын орындауға, екінші жағынан алдыңғы белдік доңғалақтарын артық жүктемелерден қорғауға мүмкіндік береді.

Қосалқы доңғалақты әдетте багажникке орналастырады. Қосалқы доңғалақты орналастыру орнын багажник пішінін, доңғалақ өлшемдерін және отын багын орналастыруды ескеріп, таңдайды.

Қосалқы доңғалақ қойылған багажниктің пайдалы көлемі ықшам болуы тиіс. Ол үлкен заттар мен чемодандарды қою үшін есептелуі керек.

14.9 Автомобильдің сыртқы пішіні

Автомобиль жобалағанда оның пішінін таңдау маңызды кезең болады. Қазіргі кезде жеңіл автомобильдер шанақтарының пішіндері мен сипаттарының негізгі даму тенденциясы болып мыналар табылады: пішінді қорытындылап, оңайлату; керегі аз тетіктерді қоймау; аэродинамика талаптарына сай қылу; әйнек алып жатқан ауданды біраз үлкейту; жарық техникалық аспаптар өлшемдерін үлкейту. Шанақ дамуындағы жаңа құрылыстық - стильдік бағыттар күнбе-күн өсіп отырған қауіпсіздік талаптарын, аэродинамикалық көрсеткіштерді жақсартуды және автомобиль қозғалысының орнықтылығын жоғарылатуды қамтамасыз етуі тиіс.

Шанақтардың жақсы пішінін іздестіру үздіксіз жүргізіліп жатыр. Мысалы, американдық АМС концернінің «Pocer» жеңіл автомобилінің алдыңғы бөлігі сына тәрізді, ал шанағының артқы бөлігі тамшы тәрізді жасалған.

Орта кластағы автомобильдер шанақтарының идеалды аэродинамикалық пішінін жасау бойынша зерттеулер жүргізіліп жатыр.

Осындай шанақ пішіні келешекте өте жақсы аэродинамикалық қасиеттері бар, көлемі үлкен (автомобиль биіктігін аздап үлкейту арқылы) шанақтар жасаудың негізі болуы мүмкін.

Әдебиет: 2[129-135]

Бақылау сұрақтары:

1) Әртүрлі үйлесімді автомобильдердің осьтік салмақтарына салыстырмалы талдау жүргізіңіз.

2) Шанақ төбесінің контурлы сызығы қалай салынады?

3) Алдыңғы және артқы доңғалақтардың іздері қалай таңдалады?

4) Қозғалтқышты әртүрлі орналастырудың артықшылықтары мен кемшіліктерін айтыңыз.

5) Аккумуляторды қалай орналастырады?

6) Жеңіл автомобильдердің сыртқы пішіндерінің қандай түрлерін білесіз?