Анализ потребительских свойств промышленно-товарной группы Автомобильная техника

Министерство  образования Российской Федерации

Государственное образовательное учреждение

Высшего профессионального образования

Ижевский  Государственный Технический Университет

Кафедра «Экономика, технология и 

управление  коммерческой деятельностью» 
 
 
 
 

«ТОВАРОВЕДЕНИЕ  И ЭКСПЕРТИЗА ТОВАРОВ ПРОМЫШЛЕННОГО  НАЗНАЧЕНИЯ»

Курсовая  работа 

Тема «Анализ  потребительских свойств  промышленно-товарной группы Автомобильная техника. Автомобили повышенной проходимости» 
 
 
 
 

Выполнил:

студент группы 7-70-2                                                                 Стерхов А.В.

Проверил:      

к.т.н, доцент

                                                                                                  Калинкин А.А

                                                               Ижевск 2009

Содержание

    1.1 Назначение автомобилей повышенной проходимости, принцип действия, правила применения                                                                            2

    1.2 Характеристика ассортимента                                                               9                                 

    1.3 Анализ функционального процесса, выявление технической функции автомобиля. Процесс взаимодействия автомобиля с человеком                     18

    1.4 Потребительские свойства автомобилей повышенной проходимости, показатели и параметры,  их характеризующие                                                22

    1.5 Анализ внутриобъектных функций. Построение структурной и функциональной  модели автомобиля                                                                24

    1.6 Современные направления улучшения потребительских свойств и развития ассортимента автомобилей повышенной проходимости                  27   

  Приложение                                                                                             30                     

Список используемых источников 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

1. Назначение  автомобилей повышенной проходимости, принцип действия, правила применения

     Использование обычных грузовых автомобилей на плохих проселочных дорогах и  при бездорожье, на сильно пересеченной местности, грязном разбитом грунте, снеге, заболоченной местности и  песках, особенно в зимнее время  и в период весенней и осенней  распутиц, крайне затруднено, а часто  и совершенно невозможно. Расширение в различных районах мира промышленного и гидротехнического строительства, развитие нефтяной и горнодобывающей промышленности, отсутствие дорог с твердым покрытием в значительной части сельских и лесных районов, освоение новых земель, необходимость перевозок различных грузов и людей в обширных районах крайнего севера и в развивающихся странах Азии и Африки, освоение Антарктиды, а также потребность войсковых частей в машинах, эксплуатация которых может проходить и в условиях бездорожья, - все это потребовало создать новые виды специализированного транспорта высокой проходимости.

     К специализированному наземному  транспорту высокой проходимости относятся  автомобили со всеми ведущими колесами, полугусеничные и гусеничные машины с малым удельным давлением на грунт, машины со специальными типами движителей ( на полозьях, на воздушной  подушке и многие другие). В настоящей  работе из перечисленных видом машин  будут рассмотрены лишь автомобили и гусеничные машины, получившее наибольшее распространение  в разных отраслях хозяйства и в армии.

     Низкая  проходимость обычных грузовых автомобилей  объясняется применением сдвоенных  ведущих колес, недостаточно надежным сцеплением их с поверхностью пути, малым просветом и неприспособленностью к преодолению глубоких бродов. Проходимость также в значительной степени  снижается также вследствие несовершенства простого межколесного дифференциала, при котором возможно раздельное буксование ведущих колес. При наличии  только одной ведущей оси это  особенно отрицательно сказывается  на устойчивости движения. При езде по песку, снегу, грязи колесные негерметизированные  тормоза не надежны, а подвеска обычных  грузовых автомобилей не обеспечивает необходимой плавности хода. При  отсутствии синхронизатора частое переключение передачи во время движения по плохим дорогам повышает утомляемость водителя и увеличивает торцевой износ зубьев муфт и шестерен коробки передач. Все это затрудняет управление автомобилем и повышает требование к квалификации водителей. Тесные кабины мало пригодны для длительной работы, особенно зимой, при низкой температуре.

     Низкая  грузоподъемность обычных грузовых автомобилей во время движения по плохим дорогам и ограниченная возможность  буксирования прицепов даже на улучшенных грунтовых дорогах снижают эффективность  работы автомобильного транспорта.

     В народном хозяйстве на основе опыта  эксплуатации автомобилей со всеми  ведущими колесами ведутся работы по улучшению их технических характеристик  и повышению проходимости. Развитие конструкций автомобилей высокой  проходимости, в свою очередь оказывает  положительное влияние на улучшение  эксплуатационных качеств обычных  грузовых автомобилей.

     Проходимость  колесных автомобилей и тягачей  зависит от выполнения определенных требований, важнейшими из которых  являются:

1. использование всего веса автомобиля в качестве цепного веса, т.е. изготовление автомобилей со всеми ведущими колесами;
2. применение одинарных колес с шинами низкого давления, возможность изменения давления в шинах на ходу автомобиля и обеспечение значительной величины просвета под ведущими мостами и раздаточной коробкой;
3. обеспечение более высокой удельной мощности по сравнению с современными грузовыми автомобилями с одной ведущей осью;
4. применение трансмиссий, обеспечивающих движение с низкой скоростью и допускающих переключение передач под нагрузкой или переключение  с синхронизацией угловых скоростей;
5. блокирование межосевых и межколесных дифференциалов. Применение блокированного привода на автомобилях с шинами весьма низкого давления
6. обеспечение маневренности автомобилей с помощью усилителей рулевых механизмов.

Автомобили и  тягачи изготавливаются с двумя, тремя и четырьмя ведущими осями. В результате конструктивных усовершенствований последних лет мощные многоприводные автомобили обладают высокой проходимостью , надежностью в работе и имеют относительно большой срок службы. Проходимость и надежность позволяет им успешно конкурировать с гусеничными тягачами при буксировании прицепов в различных дорожных условиях, кроме топких болот и очень глубокого снега.

     Удельная  грузоподъемность и срок службы гусеничных машин ниже удельной грузоподъемности и срока службы автомобилей и  тягачей повышенной проходимости. Однако гусеничные машины обладают лучшей проходимостью  по бездорожью. Это качество позволяет  им до последнего времени успешно  работать в качестве тягачей и  транспортных машин на плохих дорогах. Установка на колосе шин весьма низкого  давления при одинарном расположении колес в сочетании с устройством  изменения давления на ходу приближает проходимость автомобиля к проходимости гусеничной машины. Во время движения по труднопроходимым участкам пути давление в шинах снижают до 0.3-0.7 кг/, что близко к удельному давлению гусеницы на грунт. Снижение осевого веса путем увеличение числа ведущих осей и применение шин с регулируемым давлением существенно улучшают проходимость колесных машин и одновременно сохраняют их надежность в работе и экономичность использования в данных условиях.

     По  мере увеличения числа ведущих осей задача распределения крутящего  момента между ними связана с  усложнением кинематической системы  и конструкции силового привода  к ведущим колесам и с другими  серьезными затруднениями при разработке многоприводных автомобилей высокой  проходимости.

     Распределение крутящего момента, подводимого  от двигателя между двумя, тремя  и четырьмя ведущими мостами, может  осуществляться посредством блокированного или дифференциального привода. Распределение крутящего момента  через блокированный привод на твердых  дорогах при жестких шинах  неодинаковых размеров, а также при  повороте обуславливает возникновение  дополнительных сил, вследствие чего создается  напряженность в силовом приводе, увеличивается  расход топлива, износ шин, главных передач и подшипников и повышаются напряжения в деталях трансмиссии автомобиля. Наряду с этим распределение крутящего момента через блокированный привод оказывает отрицательное влияние на маневренность автомобиля и особенно тягача с прицепом при поворотах. В этом случае на управляемых колесах при поворотах возникает сила дополнительного сопротивления. Передние колеса при поворотах на твердых дорогах, перемещаясь по дуге большего радиуса, чем радиус дуги поворота задних колес, превращаются из ведущих в тормозящие, что отрицательно сказывается на маневренности. При отключении привода передних колес с помощью кулачковой муфты или муфты свободного хода при повороте передние колеса автомобиля со всеми ведущими колесами становятся ведомыми, что также не улучшает маневренности автомобиля. При наличии дифференциала между передним и задними мостами на передних колесах при повороте всегда будет действовать в направлении повернутых колес положительная сила тяги. Вследствие этого маневренность автомобиля и особенно тягача  с тяжелым прицепом на поворотах будет существенно улучшена.

     Для автомобиля с одни ведущим мостом крутящий момент распределяется между  колесами посредство простого симметричного  межколесного дифференциала. Распределение  крутящего момента, передаваемого  от двигателя, между ведущими колесами через механизм дифференциала должно производится поровну ввиду равной весовой нагрузки, приходящейся на колеса. Симметричность конструкции  дифференциала обусловлена тем, что предельная сила тяги, реализуемая  в зависимости от сцепления колес  с дорогой для равных условий, одинакова на обоих колесах, в  связи с чем должна быть равной и сила тяги, подводимая от двигателя. В ряде конструкций межколесные  дифференциалы выполняют самоблокирующимися, вследствие чего автоматически исключается  раздельное буксирование колес ведущего моста.

     Распределение крутящего момента между двумя ведущими осями автомобиля типа 4х4 требует в принципе установки не только межколесного, но и межосевого дифференциала. Ввиду того что осевой вес передних колес, как правило, меньше осевого веса задних, межосевой дифференциал должен быть несимметричным, т.е. должен распределять силу тяги в соответствии с распределением веса по осям. В настоящее время межосевые дифференциалы применяются только на автомобилях типа 4х4 высокой грузоподъемности. В большинстве случаев в силовом приводе автомобиля типа 4х4 меньшей грузоподъемности взамен межосевых дифференциалов применяют муфты свободного хода, кулачковые муфты, автоматические или и с ручным отклонением. В последнем случае передний мост отключается от двигателя принудительно по усмотрению водителя.

     При установке межосевых дифференциалов, отключающих муфт или муфт свободного хода крутящий момент на передний и  задний ведущие мосты всегда передается от нижнего вала раздаточной коробки. В этом случае в силовой передаче работают две дополнительные пары шестерен, что приводит к снижению к.п.д. трансмиссии автомобиля. Поэтому на автомобилях 4х4 наиболее рационально применять раздаточную коробку с ручным отключением переднего моста и передачей крутящего момента на задний ведущий мост от верхнего вала. При движении с отключенным передним мостом механические потери в раздаточной коробке снижаются.

     Таким образом конструктивно силовой  привод автомобиля типа 4х4 может быть выполнен с межосевым дифференциалом, автологом, или, наконец с кулачковой муфтой автоматической или с ручным отключением. Выбор схемы силового привода автомобиля типа 4х4 диктуется основным содержанием технических требований.

     Конструкция силового привода в значительной степени зависит от устройства подвески.  В настоящее время конструкция  ходовой части и подвески для  автомобилей всех типов выполняются  по трем схемам:

     А) подвеска всех мостов обычная (зависимая)  при всех неразрезных мостах;

     Б) Подвеска всех мостов независимая при  всех разрезных мостах;

     В) Подвеска переднего моста независимая, остальных мостов- обычная при  неразрезанных задних ведущих мостах.

     Зависимость проходимости автомобиля от типа подвески обстоятельными сравнительными испытаниями  не установлена. Нередко считают, что  независимая подвеска обеспечивает лучшую проходимость автомобиля по плохим дорогам и местности. Однако распространено также мнение, что при достаточной  мощности, а также при правильном распределении веса между осями и применении шин с весьма низким давлением обычная рессорная подвеска мало уступает независимой подвеске.

     Преимущество  обычной подвески с листовыми  рессорами состоит в конструктивной простоте и надежности в работе.

     Конструкция силового привода в значительной степени зависит от типа главной  передачи. В настоящее время применяются  одно и двухступенчатые главные  передачи. Одноступенчатая главная  передача обычно применяется при  передаточных отношениях, не превышающих 7,0-7,5. Применение двухступенчатой главной передачи обусловлено более высокими передаточными отношениями.

     Двухступенчатые главные передачи для автомобилей  с одним ведущим мостом нередко  выполняют двухскоростными , переключаемыми по усмотрению водителя.

     Одна  из особенностей двухступенчатой главной  передачи состоит в возможности  расчленения ее на два редуктора. При этом коническая одноступенчатая  передача располагается, как в обычной  одноступенчатой главной передаче, а вторая ступень размещается  с внутренней (бортовые редукторы)  или внешней стороны ведущих  колес (колесные редукторы). Применительно к передним управляемым ведущим колесам такое конструктивное решение является рациональным, так как позволяет снизить крутящий момент, передаваемый полуосевыми карданными шарнирами в поворотных цапфах.

     Известно, что нагрузка указанных шарниров увеличивается по мере увеличения нагрузки на передние колеса. При создании новых  тяжелых автомобилей повышенной проходимости с большой нагрузкой  переднего моста возможность  выбора карданных шарниров передних колес необходимого размера в  ряде случаев ограничена. В связи  с этим не редко проводятся конструктивные мероприятия по защите этих механизмов от перегрузки. Установка колесных редукторов с большим передаточным отношением является наиболее эффективным  способом снижения нагрузки на полуосевые карданы. 

     Принцип действия и правила  применения.

     Основой автомобиля является двигатель внутреннего сгорания (ДВС). При этом в автомобилях, как правило, применяются поршневые дизельные двигатели или бензиновые двигатели. В зависимости от типа двигателя различается и его устройство. Основой же для всех двигателей внутреннего сгорания является сжигание углеводородного топлива, и использование окружающей среды, как "холодильника" в термодинамическом цикле. Тип двигателя определяет способ подачи топливной смеси и способ ее воспламенения, от этого зависит и КПД двигателя. КПД бензинового двигателя составляет всего лишь 26%, для дизеля КПД составляет 36%. Для сравнения КПД электродвигателя составляет 98%. Существует сложная система управления двигателем, основой которой является изменение режимов подачи топлива в двигатель. Двигатель связан с колесами, называемыми ведущими (ведущими могут быть и все колеса).  
 

     Водитель  регулирует мощность двигателя, подавая  в него горючую смесь педалью "газа", а с помощью педали "сцепления" регулирует какая  часть этой энергии идет на вращение колес. Торможение осуществляется дисковыми  тормозами, тормозящими вращение колес  и двигателем - использованием кинетической энергии от вращения колес на движение поршней в цилиндрах двигателя. При этом во время остановок водитель переводит двигатель в холостой режим, когда его энергия не передается колесам. При этом двигатель продолжает расходовать энергию и производить  выхлопные газы. Из-за частых разгонов и торможений в городе, а так  же простаивания в "пробках" расход энергии ДВС становится особенно не эффективным.  

2. Характеристика  ассортимента

Краткая характеристика некоторых  моделей автомобилей  высокой проходимости

Таблица 1 

Классификация автомобилей

     Основными классификационными признаками автомобилей  являются их грузоподъемность, расположение двигателя, компоновка трансмиссии  и конструкция рамы (кузова). 
 

Классификация по грузоподъемности

     Классификация автомобилей по грузоподъемности в  разных странах различна и зависит  от ряда показателей: типа и назначения машин, колесной формулы, габаритных размеров, мощности установленного двигателя, допускаемой  полезной нагрузки, общего веса и других показателей. В некоторых странах  эта классификация является общей  для автомобилей как обычной, так и высокой проходимости.

     В США для автомобилей высокой  проходимости принята классификация, приведенная в таблице 2. Как видно  автомобили высокой проходимости разбиваются  в США по грузоподъемности на 4 группы; в каждую группу входят автомобили с колесной формулой 4х4, 6х6 и 8х8, автомобили каждой группы изготавливаются на базе агрегатов автомобилей типа 8х8.

Классификация автомобилей в  США

Таблица 2

Автомобили  малой грузоподъемности

4х4                                            0,25                                  900                  365                       1265                                

6х6                                            0,75                                 1150                 850                       2000                 

8х8                                            1,0                                   1500                 1100                     2600                           

Автомобили  промежуточной грузоподъемности

4х4                                            1.0                                 2600                   1100                    3700                           

6х6                                            1.5                                 3000                   1750                    4750                       

8х8                                            2.5                                 3400                   2450                    5850            

Автомобили  средней грузоподъемности

4х4                                            2,0                                3650                   2000                    5650                               

6х6                                            3,5                                4400                   3350                    7750                                     

8х8                                            5,0                                5200                   4700                    9900 

Автомобили большой грузоподъемности

4х4                                            5,0                                5900                   4700                    10600                               

6х6                                            7,5                                7600                   7000                    14600                                  

8х8                                            10,0                              3900                   9200                    18500  

     В Англии весь парк грузовых коммерческих автомобилей, согласно объявленной  на 1967 г. Спецификации, распределяется по грузоподъемности следующим образом (табл. 3).         

     Английским  транспортным законодательством 1966 г.предусмотрено  увеличение грузоподъемности и осевой нагрузки для некоторых типов  автомобилей. При этом в отличие  от предшествующих лет автомобили большой  грузоподъемности разделены на две  группы: двухосные и многоосные. Многоосные отнесены к классу автомобилей  тяжелого типа.

     Классификация автомобилей в  Англии

     Таблица 3

     А. Автомобили грузоподъемностью до 2 т.

300-800         600-1400              1000-2200             0,85-1,76          34-72                  44-21

Малой грузоподъемности

900-2000      1200-2200             2200-4250             1,5-4,0              40-90                  25-15

Б. Автомобили средней грузоподъемности от 2 до 7 т.

3000-7000*    2000-3500**            5500-11000           3,6-6,8               64-131              13,8-11,5 

В. Автомобили большой грузоподъемности свыше 7 т.

Двухосные

7500-11000*   3300-5000**          11300-16000          4,9-7,3                114-136            10,0-8,5 

Трехосные

10500-19000*   4600-7100**       15500-26000          8,5-10,45            105-150             6,8-5,8

*В полезную  нагрузку включен вес кузова.

**Вес шасси  и кабины. 

     В Японии министерством транспорта официально утверждена следующая классификация  по грузоподъемности для всех типов  грузовых автомобилей (табл. 4).

     Классификация автомобилей в  Японии

Таблица 4