Неисправности в системе зажигания

Причина неисправности двигателя	Способ устранения
повреждена катушка зажигания;	Заменить катушку зажигания
отсутствие надежного контакта в цепях системы зажигания;	Подтянуть контакты, проверить целостность предохранителя
неисправны датчики системы управления двигателем;	Заменить датчики
неисправен блок управления	Заменить блок управления

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

ГАЗ 3221

Двигатель работает неустойчиво

Симптомы неисправности двигателя:
Перебои на малой частоте вращения коленчатого вала в режиме холостого хода

Причина неисправности двигателя	Способ устранения
высокий или низкий уровень бензина в поплавковой камере карбюратора;	Отрегулируйте уровень топлива в поплавковой камере
неправильная регулировка частоты холостого хода двигателя;	Отрегулируйте систему холостого хода
наличие воды в топливном баке;	Слейте отстой из топливного бака
неправильная регулировка зазоров клапанов газораспределительного механизма;	Отрегулируйте зазоры газораспределительного механизма
негерметичность фланцевых соединений карбюратора, впуского коллектора и головки блока цилиндров;	Подтяните крепления фланцевых соединений карбюратора, при необходимости заменить прокладки
неисправен экономайзер принудительного холостого хода;	Соедините трубку запорного устройства с трубкой, расположенной на другой стороне корпуса карбюратора (ниже трубки вакуум-корректора). Если частота холостого хода стабилизируется - заменить неисправный элемент системы отключения подачи топлива. Если частота холостого хода не стабилизируется - промойте каналы холостого хода, проверьте герметичность заглушек на карбюраторе
нагар на свечах зажигания;	Очистить свечи. Если нагар образуется постоянно - заменить свечи на более "горячие".
повышенный зазор между электродами свечей зажигания	отрегулировать зазоры между электродами свечей зажигания
негерметичность соединений трубки вакуум-корректора автомата блока управления	Проверить и при необходимости устранить причину отсутствия герметичности

Симптомы неисправности двигателя:
Перебои в одном или нескольких цилиндрах двигателя

Причина неисправности двигателя	Способ устранения
электрический пробой изоляции провода высокого напряжения	Заменить поврежденный провод

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

ГАЗ 3221

Симптомы неисправности двигателя:
Перебои или отказ в работе одного из цилиндров двигателя

Причина неисправности двигателя	Способ устранения
нагар на изоляторе свечи зажигания;	Очистьте нагар пескоструйным аппаратом
неисправна свеча зажигания	Замените неисправную свечу зажигания

Симптомы неисправности двигателя:
Перебои или отказ в работе двух цилиндров двигателя

Причина неисправности двигателя	Способ устранения
повреждена двухвыводная катушка зажигания;	Заменить двухвыводную катушку зажигания
поврежден блок управления	Заменить блок управления
повреждены две свечи зажигания	Заменить поврежденные свечи зажигания

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

ГАЗ 3221

Симптомы неисправности двигателя:
Повышенная токсичность выхлопных газов

Причина неисправности двигателя	Способ устранения
Чрезмерно богатая или бедная топливная смесь	Настроить карбюратор
нагар на свечах, неправильный зазор между электродами;	Очистить свечи, отрегулировать зазор между электродами, при необходимости заменить свечи зажигания на более "горячие"
негерметичность клапанов газораспределительного механизма;	Притереть клапаны
повреждение маслоотражагельных колпачков;	Заменить изношенные колпачки
износ цилиндро-поршневой группы;	Произвести ремонт двигателя
негерметичность соединений трубки вакуум-корректора автомата блока управления	Проверить и при необходимости устранить причину отсутствия герметичности
неисправен датчик абсолютного давления	Заменить датчик

Симптомы неисправности двигателя:
Ухудшение динамики автомобиля (плохая приемистость двигателя, двигатель не развивает полной мощности)

Причина неисправности двигателя	Способ устранения
неполное открытие дроссельных заслонок;	Отрегулировать работу привода дроссельных заслонок
Чрезмерно бедная топливная смесь	Отрегулировать качество топливной смеси
нарушение работы ускорительного насоса;	Промыть распылитель и каналы ускорительного насоса, продуть сжатым воздухом. Проверить целостность диафрагмы, герметичность клапанов ускорительного насоса
загрязнен воздушный фильтр;	Заменить фильтрующий элемент
выхлопными газами пробита прокладка (между головкой и блоком цилиндров двигателя) в районе перемычки, разделяющей соседние цилиндры (при этом в смежных цилиндрах резко падает компрессия)	Заменить прокладку

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

ГАЗ 3221

Симптомы неисправности двигателя:
Повышенный расход бензина

Причина неисправности двигателя	Способ устранения
Богатая или бедная топливная смесь	Настроить карбюратор
засорен воздушный фильтр	Заменить фильтрующий элемент
неправильная установка угла опережения зажигания;	Отрегулировать угол опережения зажигания
нарушение герметичности системы питания;	Проверить герметичность топливопроводов, бензобака, соединений. Устранить выявленные неисправности
неисправности в ходовой части автомобиля;	Проверить и установить нормальное давление воздуха в шинах, убедиться в полном растормаживаннии колес при отпущенной педали тормоза, проверить и установить нормальные зазоры в подшипниках передних колес
повышенный уровень бензина в поплавковой камере;	Отрегулировать уровень топлива в поплавковой камере
загрязнен карбюратор;	Промыть карбюратор
воздушная заслонка открывается не полностью;	Отрегулировать крепление тяги к приводу воздушной заслонки
негерметичность соединений трубки вакуум-корректора автомата блока управления	Проверить и при необходимости устранить причину отсутствия герметичности
Повреждение гибкого шланга слива топлива в бак	Заменить гибкий шланг

Симптомы неисправности двигателя:
Двигатель перегревается

Причина неисправности двигателя	Способ устранения
недостаточный уровень охлаждающей жидкости	Довести уровень охлаждающей жидкости до нормального уровня
засорен радиатор;	Промыть систему охлаждения
неисправен термостат;	Заменить термостат
проскальзывает ремень привода помпы охлаждающей жидкости;	Отрегулировать натяжение ремня
повреждение помпы охлаждающей жидкости	Отремонтировать или заменить помпу охлаждающей жидкости
неисправен датчик сигнализатора перегрева охлаждающей жидкости	Заменить датчик
чрезмерно обедненная топливная смесь	Настроить систему формирования топливной смеси карбюратора
неисправности ходовой части автомобиля;	Проверить и установить нормальное давление воздуха в шинах, убедиться в полном растормаживаннии колес при отпущенной педали тормоза, проверить и установить нормальные зазоры в подшипниках передних колес

Симптомы неисправности двигателя:
Двигатель перегревается, из охлаждающей системы выгоняется охлаждающая жидкостью (в начальной стадии - только при

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

ГАЗ 3221

значительной нагрузке на двигатель)

Причина неисправности двигателя	Способ устранения
выхлопными газами пробита прокладка (между головкой и блоком цилиндров двигателя) - в районе перемычки между отверстием для какого-либо из цилиндров и отверстием канала для циркуляции охлаждающей жидкости	Заменить прокладку

Симптомы неисправности двигателя:
Двигатель не нагревается до рабочей температуры (либо долго нагревается)

Причина неисправности двигателя	Способ устранения
неисправность термостата	Заменить термостат

Симптомы неисправности двигателя:
Двигатель продолжает работать после выключения зажигания

Причина неисправности двигателя	Способ устранения
Перегрев двигателя	См. раздел "Двигатель перегревается"
используется низкооктановый бензин	Использовать топливо, соответствующее техническим требованиям завода-изготовителя двигателя
Неисправен электромагнитный клапан прекращения подачи топлива	Проверить надежность электрического контакта, при необходимости заменить электроклапан

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

ГАЗ 3221

Симптомы неисправности двигателя:
Детонационные стуки в двигателе

Причина неисправности двигателя	Способ устранения
нагар на стенках камер сгорания и днищах поршней;	Очистить камеры сгорания и днища поршней от нагара (погонять двигатель под нагрузкой на высоких оборотах длительное время), использовать качественное топливо, соответствующее техническим требованиям завода-изготовителя
применен низкооктановый бензин	Использовать топливо, соответствующее техническим требованиям завода-изготовителя двигателя

Симптомы неисправности двигателя:
Низкое давление масла

Причина неисправности двигателя	Способ устранения
масло в двигателе не соответствует техническим требованиям завода-изготовителя двигателя	Заменить масло на соответствующее требованиям завода-изготовителя двигателя
засорение или самопроизвольная фиксация редукционного клапана в открытом положении;	Промыть детали клапана, прочистить гнездо в корпусе масляного насоса
неисправен датчик или указатель давления масла;	Замерить давление контрольным манометром и при необходимости заменить неисправные приборы
перегрев двигателя;	Устранить причины перегрева
ослабление усилия пружины редукционного клапана;	Заменить пружину
чрезмерный износ вкладышей коленчатого вала;	Заменить вкладыши
чрезмерный износ масляного насоса;	Заменить масляный насос, заменить прокладку между крышкой и корпусом тонкой бумажной прокладкой
заниженный или завышенный уровень масла в масляном картере	Довести уровень масла до рекомендуемого уровня

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

ГАЗ 3221

Симптомы неисправности двигателя:
Повышенный расход масла

Причина неисправности двигателя	Способ устранения
износ поршневых колец;	Заменить поршневые кольца
засорение системы вентиляции картера двигателя;	Провести очистку системы вентиляции картера
течь масла через сальники и/или неплотности соединений;	Заменить сальники, сальниковую набивку, восстановить герметичность соединений подтяжкой креплений или заменой прокладок
повреждение маслоотражательных колпачков	Заменить маслоотражательные колпачки

Симптомы неисправности двигателя:
Стуки в двигателе

Причина неисправности двигателя	Способ устранения
чрезмерный износ шатунно-поршневой группы;	Произвести ремонт двигателя
чрезмерный износ вкладышей коленчатого вала;	Заменить вкладыши

Симптомы неисправности двигателя:
Стуки в передней части двигателя

Причина неисправности двигателя	Способ устранения
заклинивание плунжера гидронатяжителя цепи	Разобрать гидронатяжитель, установить причину заклинивания и при необходимости заменить изношенные детали

Симптомы неисправности двигателя:
Вода в масле

Причина неисправности двигателя	Способ устранения
повреждение прокладки между головкой и блоком цилиндров двигателя	Заменить прокладку
трещина в блоке цилиндров двигателя (например, вследствие замерзания охлаждпющей жидкости)	Заменить блок цилиндров двигателя

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

ГАЗ 3221

Сцепление

Симптомы неисправности сцепления:
Неполное выключение сцепления - сцепление "ведет"

Примечание: не включаются или включаются с трудом передачи. При работе двигателя на холостых оборотах, включенной прямой передаче и выключенном сцеплении вторичный вал коробки передач не должен вращаться. Для проведения проверки необходимо снять карданную передачу и вставить в задний картер коробки передач отдельную скользящую вилку карданной передачи для предотвращения течи масла.

Причина неисправности сцепления	Способ устранения
Воздух в гидравлическом приводе сцепления	Прокачать гидравлическую систему привода сцепления, убедиться, что перемещение конца вилки не менее 14 мм
Ступица ведомого диска заедает на шлицах ведущего вала	Устранить причину заедания
Коробление ведомого диска	Заменить ведомый диск или выправить его
Неодновременное нажатие подшипника выключения сцепления на рычаги выключения сцепления	Выполнить регулировку взаимного положения концов рычагов выключения сцепления

Симптомы неисправности сцепления:
Неполное включение сцепления - сцепление буксует

Примечание: ощущается специфический запах, наблюдаются замедленный разгон, падение скорости движения, замедленное преодоление подъемов.

Причина неисправности сцепления	Способ устранения
Частично утрачена упругость нажимных пружин	Заменить нажимные пружины
Замаслены фрикционные накладки ведомого диска	Заменить ведомый диск или фрикционные накладки. В случае незначительного замасливания фрикционных накладок - промыть керосином их поверхность и зачистить мелкой шкуркой
Чрезмерный износ фрикционных накладок (до заклепок), рабочих поверхностей маховика и нажимного диска	Заменить фрикционные накладки или ведомый диск в сборе. Заменить маховик или нажимной диск или устранить на них задиры и кольцевые риски с помощью механической обработки
Засорено или перекрыто кромкой манжеты компенсационное отверстие главного цилиндра вследствие набухания манжеты	Прочистить компенсационное отверстие, промыть рабочей жидкостью главный цилиндр или заменить манжету

Симптомы неисправности сцепления:
Неплавное включение сцепления

Причина неисправности сцепления	Способ устранения
Замаслены фрикционные накладки ведомого диска	Заменить фрикционные накладки
Чрезмерный износ фрикционных накладок (до заклепок)	Заменить ведомый диск или фрикционные накладки
Ступица ведомого диска заедает на шлицах первичного вала	Устранить причину заедания
Неодновременное нажатие подшипника выключения сцепления на рычаги	Выполнить регулировку взаимного расположения рычагов
Пластинчатые пружины ведомого диска утратили упругость	Заменить ведомый диск
Заедание рычагов выключения сцепления в опорах или выступов нажимного диска в окнах кожуха	Устранить причину заедания

Симптомы неисправности сцепления:
Вибрация и шумы в трансмиссии при движении

Причина неисправности сцепления	Способ устранения
Повреждение или износ, деталей демпферного устройства ведомого диска	Заменить ведомый диск в сборе
Чрезмерный износ фрикционной шайбы или ослабление нажимной пружины фрикционного гасителя	Заменить фрикционную шайбу или пружину гасителя

Симптомы неисправности сцепления:

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

ГАЗ 3221

"Писк" и шум в сцеплении при работающем двигателе

Причина неисправности сцепления	Способ устранения
Чрезмерный износ подшипника выключения сцепления	Заменить подшипник. Проверить и при необходимости восстановить соосность картера сцепления и коленчатого вала

Симптомы неисправности сцепления:
Скрип при нажатии на педаль сцепления при неработающем двигателе

Причина неисправности сцепления	Способ устранения
Отсутствует смазка или изношены пластмассовые втулки оси педали сцепления	Смазать пластмассовые втулки коллоидно-графитным препаратом (ОСТ 08-420-74) или заменить изношенные втулки новыми

Симптомы неисправности сцепления:
Выключение, сцепления происходит только при резком нажатии на педаль. При плавном нажатии педаль легко доходит до упора, сцепление не выключается

Причина неисправности сцепления	Способ устранения
Загрязнение главного цилиндра	Промыть главный цилиндр
Чрезмерный износ главного цилиндра	Заменить главный цилиндр
Чрезмерный износ манжеты поршня главного цилиндра	Заменять манжету

Симптомы неисправности сцепления:
Понижение уровня жидкости в наполнительном бачке главного цилиндра выключения сцепления

Причина неисправности сцепления	Способ устранения
Износ или затвердение манжеты поршня рабочего цилиндра (течь рабочей жидкости)	Заменить манжету
Нарушена герметичности соединения трубопровода с главным и рабочим цилиндрами (течь рабочей жидкости)	Подтянуть соединительные гайки

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

ГАЗ 3221

Коробка передач

Симптомы неисправности коробки переключения передач:
Затрудненно переключение передач

Причина неисправности коробки передач	Способ устранения
Неполное выключение сцепления, наличие воздуха в гидроприводе выключения сцепления или недостаток жидкости в главном цилиндре выключения	Довести до нормы уровень жидкости в бачке главного цилиндра и прокачать систему гидропривода сцепления
Ослабление затяжки стопорных болтов головок или вилок механизма переключения	Затянуть стопорные болты
Заусенцы на внутренней поверхности зубьев муфт включения передач	Зачистить заусенцы
Разбиты отверстия под штифты в корпусе рычага переключения	Заменить корпус рычага переключения или отремонтировать, расточив отверстия и запрессовав ступенчатые штифты

Симптомы неисправности коробки переключения передач:
Нарушение синхронизации включения передач (включается с треском)

Причина неисправности коробки передач	Способ устранения
Изношена резьба конической поверхности блокирующего кольца синхронизатора	Снять коробку передач с автомобиля. Снять передний картер и проверить щупом зазор между блокирующим кольцом и прямозубым венцом. Если зазор менее 0,3 мм, то установить новое блокирующее кольцо, притерев его к поверхности соответствующей шестерни до получения поверхности прилегания не менее 80%
Деформировано блокирующее кольца (кольцо не «закусывает» на конусе при нажатии и повороте рукой)	Установить новое блокирующее кольцо, притерев его к поверхности соответствующей шестерни до получения поверхности прилегания не менее 80%. Притирочная паста должна соответствовать тредованиям завода-изготовителя

Симптомы неисправности коробки переключения передач:
Самопроизвольное выключение передач

Причина неисправности коробки передач	Способ устранения
Ослаблена затяжка гаек крепления коробки передач к картеру сцепления или болтов крепления картеров коробки передач	Затянуть гайки или болты
Изношены торцы зубьев муфт включения передач или зубья шлицевого венца на шестернях 1-й, 2-й, 3-й, 5-й передач и заднего хода на первичном валу	Заменить изношенные детали
Ослаблены пружины фиксаторов	Установить пружины с усилием (60+15) Н (6+1,5) кгс при сжатии до 10 мм

Симптомы неисправности коробки переключения передач:
Шум в коробке передач

Причина неисправности коробки передач	Способ устранения
Изношены подшипники	Заменить подшипники
Повреждение зубьев шестерен	Заменить поврежденные детали
Изношена рабочая поверхность зубьев шестерен	Заменить поврежденные детали
Пониженный уровень масла в картере КПП	Долить масло до нормального уровня
Нарушена соосность коленчатого вала и картера сцепления	Проверить и восстановить соосность

Симптомы неисправности коробки переключения передач:

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

ГАЗ 3221

Течь масла из коробки передач

Причина неисправности коробки передач	Способ устранения
Чрезмерный износ сальников	Заменить сальники
Загрязнен или поврежден сапун	прочистить сапун от загрязнений или заменить
Нарушена герметичность заглушек и пробок картеров	Восстановить герметичность пробок
Нарушена герметичность заглушек и пробок фиксатора механизма переключения передач	Восстановить герметичность заглушек и пробок
Ослаблено крепление деталей передней крышки, переднего и заднего картеров и корпуса рычага переключения	Затянуть болты и гайки креплений
Повреждение прокладок или наличие вмятин на привалочных поверхностях	Заменить прокладки, зачистить вмятины и притереть привалочные поверхности
Чрезмерный износ сталебаббитовой втулки заднего картера	Заменить задний картер или запрессовать в него сталебаббитовую втулку и расточить до диаметра 3(+0,015мм) (соосно с отверстием под шариковый подшипник с отклонением не более 0,05 мм)

Симптомы неисправности коробки переключения передач:
При включении всех передач не передается крутящий момент на карданный вал

Причина неисправности коробки передач	Способ устранения
Ослаблена посадка шестерни привода промежуточного вала	Заменить промежуточный вал либо с помощью сварки закрепить шестерню на промежуточном валу

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

ГАЗ 3221

Симптомы неисправности коробки переключения передач:
При включении 2-й, 3-й или 5-й передачи не передается крутящийся момент на карданный вал

Причина неисправности коробки передач	Способ устранения
Ослаблена посадка шестерни 2-й, 3-й или 5-й передачи на промежуточном валу	Заменить промежуточный вал в сборе либо приварить шестерни 2-й, 3-й или 5-й передачи к промежуточному валу

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

ГАЗ 3221

1.2 Скоростные характеристики двигателя

Скоростной характеристикой двигателя называется зависимость его эффективной мощности Р_е и эффективного крутящего момента Т_е от угловой частоты вращения коленчатого вала.

Найдем коэффициент приспособляемости двигателя по оборотам Кω

Кω = ω_р/ω_Т,

где ω_р – угловая скорость коленчатого вала при максимальной скорости двигателя;

ω_р = (2π*n_р) /60

ω_р = (2*3,14 * 5000) /60 = 523,3 с^-1

ω_Т – угловая скорость вращения коленчатого вала при максимальном крутящем моменте

ω_Т = (2π*n_Т) / 60

ω_Т = (2*3,14 * 3500) /60 = 366,3 с^-1

Кω = 523,3 / 366,3 = 1,43

Найдем коэффициент приспособляемости по моменту К_Т

К_Т = Т_е^max / Т_р,

где Т_е^max – максимальный крутящий момент, 181 Н*м

Т_р – крутящий момент при максимальной мощности двигателя

Т_р = (1000 * Р_е^max) / ω_р

Т_р = (1000 * 73,8) / 523,3 = 141,1 Н*м

К_Т = 181 / 141,1 = 1,28

Найдем коэффициенты, зависящие от типа конструкции двигателя

а = [К_Т * Кω * (2 – Кω) – 1] / [Кω * (2 – Кω) – 1]

a = [1,28 * 1,43 * (2 – 1,43) – 1] / [1,43 * (2 – 1,43) – 1] = 0,23

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

ГАЗ 3221

b = [-2 * Кω * (К_Т – 1)]/ [Кω * (2 – Кω) – 1] = [-2 * 1,43 * (1,28 – 1)] / [1,43 * (2 – 1,43) – 1] = 4,33

c = [-Кω² * (К_Т – 1)] / [Кω * (2 – Кω) – 1] = [2,0449 * 0,28] / [1,43 * (2 – 1,43) – 1] = 3,1

Проверка:

a+b+c = 1

0,23 + 4,33 + 3,1 = 7,66

7,66 ≠ 1

a + 2b – 3c = 0

0,23 + 2* 4,33 – 3* 3,1 = -0,41

-0.41 ≠ 0

В связи с тем, что коэффициенты a,b,c не соответствуют требованиям данного двигателя, принимаем следующие значения данных коэффициентов:

a = 0…0,3; b = 2,7…3; c = 1,7…2

Примем а = 0,1

b = 3 – 2 * a = 3 – 2 * 0,1 = 2,8

c = 2 – a = 2 – 0,1 = 1,9

Рассчитываем мощность Р_е^расч при разных угловых скоростях коленчатого вала ω_e

Р_е^расч= Р_е^max * [a * (ω_e / ω_p) + b * (ω_e / ω_p)² – c * (ω_e / ω_p)³],

где Р_е^max – максимальная эффективная мощность двигателя, Р_е^max = 73,8 кВт

Р_е(80)^расч = 73,8 * [0,1 * (80 / 523,3) + 2,8 * (80 / 523,3)² – 1,9 * (80 / 523,3)³] = 4,8 кВт

Р_е(180)^расч = 73,8 * [0,1 * (180 / 523,3) + 2,8 * (180 / 523,3)² – 1,9 * (180 / 523,3)³] = 21,7 кВт

Р_е(260)^расч = 73,8 * [0,1 * (260 / 523,3) + 2,8 * (260 / 523,3)² – 1,9 * (260 / 523,3)³] = 36,9 кВт

Р_е(340)^расч = 73,8 * [0,1 * (340 / 523,3) + 2,8 * (340 / 523,3)² – 1,9 * (340 / 523,3)³] = 54,6 кВт

Р_е(420)^расч = 73,8 * [0,1 * (420 / 523,3) + 2,8 * (420 / 523,3)² – 1,9 * (420 / 523,3)³] = 66,4 кВт

Р_е(500)^расч = 73,8 * [0,1 * (500 / 523,3) + 2,8 * (500 / 523,3)² – 1,9 * (500 / 523,3)³] = 73,8 кВт

Рассчитываем истинную мощность Р_е с учетом коэффициента стендовых потерь К_с и коэффициента подкапотных потерь К_П

К_с = 0,96

К_П = 0,96

Р_е = Р_е^расч * К_с * К_П

Р_е(80) = 4,8 * 0,96 * 0,96 = 4,4 кВт

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

ГАЗ 3221

Р_е(180) = 21,7 * 0,96 * 0,96 = 20 кВт

Р_е(260) = 36,9 * 0,96 * 0,96 = 34 кВт

Р_е(340) = 54,6 * 0,96 * 0,96 = 50,3 кВтР_е(420) = 66,4 * 0,96 * 0,96 = 61,2 кВт

Р_е(500) = 73,8 * 0,96 * 0,96 = 68 кВт

ассчитываем момент двигателя Т_е^расч

Т_е^расч = (1000 * Р_е^расч) / ω_е, Н*м,

где ω_е – угловая частота вращения коленчатого вала, с^-1

Т_е(80)^расч = (1000 * 4,8) / 80 = 60 H*м

Т_е(180)^расч = (1000 * 21,7) / 180 = 120,6 H*м

Т_е(260)^расч = (1000 * 36,9) / 260 = 141,9 H*м

Т_е(340)^расч = (1000 * 54,6) / 340 = 160,6 H*м

Т_е(420)^расч = (1000 * 66,4) / 420 = 158,1 H*м

Т_е(500)^расч = (1000 * 73,8) / 500 = 147,6 H*м

Рассчитаем истинный момент Т_е с учетом коэффициента стендовых потерь К_с и коэффициента подкапотных потерь К_П

К_с = 0,96

К_П = 0,96

Т_е = Т_е^расч * К_с * К_П

Т_е(80)= 60 * 0,96 * 0,96 = 55,3 Н * м

Т_е(180)= 120,6 * 0,96 * 0,96 = 111,1 Н * м

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

ГАЗ 3221

Т_е(260)= 141,9 * 0,96 * 0,96 = 130,8 Н * м

Т_е(340)= 160,6 * 0,96 * 0,96 = 148 Н * м

Т_е(420)= 158,1 * 0,96 * 0,96 = 145,7 Н * м

Т_е(500)= 147,6 * 0,96 * 0,96 = 136 Н * м

Все значения результатов заносятся в таблицу 1.

Таблица 1

Значение мощности и крутящего момента двигателя в зависимости от частоты вращения коленчатого вала

ω_е, с^-1
Р_е^расч, кВт	4,8	21,7	36,9	54,6	66,4	73,8
Т_е^расч, Н * м		120,6	141,9	160,6	158,1	147,6
Р_е, кВт	4,4			50,3	61,2
Т_е, Н * м	55,3	111,1	130,8		145,7

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

ГАЗ 3221

Разраб.

Барабанов А.

Провер.

Носаков В.Н.

Реценз.

Н. Контр.

Утверд.

Внешняя скоростная характеристика автомобиля

Лит.

Листов

НГПУ

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

ГАЗ 3221

1.3 Тяговая характеристика автомобиля

Тяговой характеристикой автомобиля называется графическое изображение уравнения тягового баланса в координатах F_T – скорость автомобиля V_a.

Тяговой силой называется отношение крутящего момента на полуосях к радиусу ведущих колес автомобиля.

F_T = Т_е * i_к.п. * i_г.п. * η_тр / r_д,

где Т_е – момент двигателя, Н * м;

i_к.п. – передаточное число коробки передач;

i_г.п – передаточное число главной передачи;

η_тр – коэффициент полезного действия трансмиссии. Примем η_тр = 0,91;

r_д – динамический радиус качения, м

Шины – 185/75 R16,

где 185 – ширина профиля шины (В_ш)

Δ_ш – коэффициент высоты профиля шины, Δ_ш = 75% = 0,75

Найдем высоту профиля шины Н_ш

Н_ш = В_ш* Δ_ш, мм

Н_ш = 185 * 0,75 = 138, 75 мм

Рассчитаем статический радиус r_c

r_c = 0,5 * d * λ_z * H_ш,

где λ_z – коэффициент деформации шины. Примем λ_z = 0,83

r_c = 0,5 * d * λ_z * В_ш* Δ_ш, м

r_c = 0,5 * 16 * 25,4 + 0,83 * 185 * 0,75 = 318,4 мм = 0,318 м

Рассчитаем тяговую силу для I передачи:

F_T₁₍₈₀₎ = (55,3 * 4,05 * 5,125 * 0,91) / 0,318 = 3,29 кН

F_T₁₍₁₈₀₎ = (111,1 * 4,05 * 5,125 * 0,91) / 0,318 = 6,6 кН

F_T₁₍₂₆₀₎ = (130,8 * 4,05 * 5,125 * 0,91) / 0,318 = 7,77 кН

F_T₁₍₃₄₀₎ = (148 * 4,05 * 5,125 * 0,91) / 0,318 = 8,79 кН

F_T₁₍₄₂₀₎ = (145,7 * 4,05 * 5,125 * 0,91) / 0,318 = 8,65 кН

F_T₁₍₅₀₀₎ = (136 * 4,05 * 5,125 * 0,91) / 0,318 = 8,08 кН

Рассчитаем тяговую силу для II передачи:

F_T₂₍₈₀₎ = (55,3 * 2,34 * 5,125 * 0,91) / 0,318 = 1,9 кН

F_T₂₍₁₈₀₎ = (111,1 * 2,34 * 5,125 * 0,91) / 0,318 = 3,81 кН

F_T₂₍₂₆₀₎ = (130,8 * 2,34 * 5,125 * 0,91) / 0,318 = 4,49 кН

F_T₂₍₃₄₀₎ = (148 * 2,34 * 5,125 * 0,91) / 0,318 = 5,08 кН

F_T₂₍₄₂₀₎ = (145,7 * 2,34 * 5,125 * 0,91) / 0,318 = 5 кН

F_T₂₍₅₀₀₎ = (136 * 2,34 * 5,125 * 0,91) / 0,318 = 4,67 кН

Рассчитываем тяговую силу для III передачи:

F_T₃₍₈₀₎ = (55,3 * 1,395 * 5,125 * 0,91) / 0,318 = 1,13 кН

F_T₃₍₁₈₀₎ = (111,1 * 1,395 * 5,125 * 0,91) / 0,318 = 2,27 кН

F_T₃₍₂₆₀₎ = (130,8 * 1,395 * 5,125 * 0,91) / 0,318 = 2,68 кН

F_T₃₍₃₄₀₎ = (148 * 1,395 * 5,125 * 0,91) / 0,318 = 3,03 кН

F_T₃₍₄₂₀₎ = (145,7 * 1,395 * 5,125 * 0,91) / 0,318 = 2,98 кН

F_T₃₍₅₀₀₎ = (136 * 1,395 * 5,125 * 0,91) / 0,318 = 2,78 кН

Рассчитаем тяговую силу для IV передачи:

F_T₄₍₈₀₎ = (55,3 * 1 * 5,125 * 0,91) / 0,318 = 0,81 кН

F_T₄₍₁₈₀₎ = (111,1 * 1 * 5,125 * 0,91) / 0,318 = 1,63 кН

F_T₄₍₂₆₀₎ = (130,8 * 1 * 5,125 * 0,91) / 0,318 = 1,92 кН

F_T₄₍₃₄₀₎ = (148 * 1 * 5,125 * 0,91) / 0,318 = 2,17 кН

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

ГАЗ 3221

F_T₄₍₄₂₀₎ = (145,7 * 1 * 5,125 * 0,91) / 0,318 = 2,14 кН

F_T₄₍₅₀₀₎ = (136 * 1 * 5,125 * 0,91) / 0,318 = 2 кН

Рассчитаем тяговую силу для V передачи:

F_T₅₍₈₀₎ = (55,3 * 0,849 * 5,125 * 0,91) / 0,318 = 0,69 кН

F_T₅₍₁₈₀₎ = (111,1 * 0,849 * 5,125 * 0,91) / 0,318 = 1,38 кН

F_T₅₍₂₆₀₎ = (130,8 * 0,849 * 5,125 * 0,91) / 0,318 = 1,63 кН

F_T₅₍₃₄₀₎ = (148 * 0,849 * 5,125 * 0,91) / 0,318 = 1,84 кН

F_T₅₍₄₂₀₎ = (145,7 * 0,849 * 5,125 * 0,91) / 0,318 = 1,81 кН

F_T₅₍₅₀₀₎ = (136 * 0,849 * 5,125 * 0,91) / 0,318 = 1,69 кН

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

ГАЗ 3221

Расчет скорости движения автомобиля

Определим скорость движения автомобиля V_a

V_a = (ω_e * r_k) / (i_к.п. * i_г.п.)

r_k = r_c

Вычисляем скорость движения автомобиля для I передачи

V_a₁₍₈₀₎ = (80 * 0,318) / (4,05 * 5,125) = 1,23 м/с

V_a₁₍₁₈₀₎ = (180 * 0,318) / (4,05 * 5,125) = 2,76 м/с

V_a₁₍₂₆₀₎ = (260 * 0,318) / (4,05 * 5,125) = 3,98 м/с

V_a₁₍₃₄₀₎ = (340 * 0,318) / (4,05 * 5,125) = 5,21 м/с

V_a₁₍₄₂₀₎ = (420 * 0,318) / (4,05 * 5,125) = 6,43 м/с

V_a₁₍₅₀₀₎ = (500 * 0,318) / (4,05 * 5,125) = 7,66 м/с

Вычисляем скорость движения автомобиля для II передачи

V_a₂₍₈₀₎ = (80 * 0,318) / (2,34* 5,125) = 2,12 м/с

V_a₂₍₁₈₀₎ = (180 * 0,318) / (2,34* 5,125) = 4,77 м/с

V_a₂₍₂₆₀₎ = (260 * 0,318) / (2,34 * 5,125) = 6,89 м/с

V_a₂₍₃₄₀₎ = (340 * 0,318) / (2,34 * 5,125) = 9,02 м/с

V_a₂₍₄₂₀₎ = (420 * 0,318) / (2,34 * 5,125) = 11,14 м/с

V_a₂₍₅₀₀₎ = (500 * 0,318) / (2,34 * 5,125) = 13,26 м/с

Вычисляем скорость движения автомобиля для III передачи

V_a₃₍₈₀₎ = (80 * 0,318) / (1,395 * 5,125) = 3,56 м/с

V_a₃₍₁₈₀₎ = (180 * 0,318) / (1,395 * 5,125) = 8,01 м/с

V_a₃₍₂₆₀₎ = (260 * 0,318) / (1,395 * 5,125) = 11,56 м/с

V_a₃₍₃₄₀₎ = (340 * 0,318) / (1,395 * 5,125) = 15,12 м/с

V_a₃₍₄₂₀₎ = (420 * 0,318) / (1,395 * 5,125) = 18,68 м/с

V_a₃₍₅₀₀₎ = (500 * 0,318) / (1,395 * 5,125) = 22,24 м/с

Вычисляем скорость движения автомобиля для IV передачи

V_a₄₍₈₀₎ = (80 * 0,318) / (1 * 5,125) = 4,96 м/с

V_a₄₍₁₈₀₎ = (180 * 0,318) / (1 * 5,125) = 11,17 м/с

V_a₄₍₂₆₀₎ = (260 * 0,318) / (1 * 5,125) = 16,13 м/с

V_a₄₍₃₄₀₎ = (340 * 0,318) / (1 * 5,125) = 21,1 м/с

V_a₄₍₄₂₀₎ = (420 * 0,318) / (1 * 5,125) = 26,06 м/с

V_a₄₍₅₀₀₎ = (500 * 0,318) / (1 * 5,125) = 31,02 м/с

Вычисляем скорость движения автомобиля для V передачи

V_a₅₍₈₀₎ = (80 * 0,318) / (0,849 * 5,125) = 5,85 м/с

V_a₅₍₁₈₀₎ = (180 * 0,318) / (0,849 * 5,125) = 13,16 м/с

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

ГАЗ 3221

V_a₅₍₂₆₀₎ = (260 * 0,318) / (0,849 * 5,125) = 19 м/с

V_a₅₍₃₄₀₎ = (340 * 0,318) / (0,849 * 5,125) = 24,85 м/с

V_a₅₍₄₂₀₎ = (420 * 0,318) / (0,849 * 5,125) = 30,7 м/с

V_a₅₍₅₀₀₎ = (500 * 0,318) / (0,849 * 5,125) = 35,85 м/с

Определяем силу сопротивления качению F_f

F_f = f * G_a,

где f - коэффициент сопротивления качению;

G_a – сила тяжести (вес автомобиля), кН

G_a = М_гр * g;

М_гр = 3250 кг

G_a = 3250 * 9,81 = 31883 Н = 32 кН

Коэффициент сопротивления качению f с ростом скорости движения автомобиля увеличивается, при этом увеличение происходит после достижения скорости 60 – 80 км/ч. Для учета этой зависимости используем формулу

f = f₀ * (1 + F * V_a²),

где f₀– коэффициент сопротивления качению при малых скоростях. Примем f₀ = 0,009;

А – коэффициент, учитывающий влияние скорости движения. Примем А = 0,0004;

V_a – скорость движения автомобиля

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

ГАЗ 3221

Рассчитаем коэффициент сопротивления качению для V передачи

f₍₈₀₎ = 0,009 * (1 + 0,0004 * 5,85²) = 0,009

f₍₁₈₀₎ = 0,009 * (1 + 0,0004 * 13,16²) = 0,009

f₍₂₆₀₎ = 0,009 * (1 + 0,0004 * 19²) = 0,01

f₍₃₄₀₎ = 0,009 * (1 + 0,0004 * 24,85²) = 0,011

f₍₄₂₀₎ = 0,009 * (1 + 0,0004 * 30,7²) = 0,012

f₍₅₀₀₎ = 0,009 * (1 + 0,0004 * 35,85²) = 0,013

C увеличением скорости коэффициент сопротивления качению и сила сопротивления качению увеличиваются.

Силу сопротивления качению рассчитываем по формуле

F_f = f * G_a, H

F_f(80) = 0,009 * 32 = 0,29 kH

F_f(180) = 0,009 * 32 = 0,29 kH

F_f(260) = 0,010 * 32 = 0,32 kH

F_f(340) = 0,011 * 32 = 0,35 kH

F_f(420) = 0,012 * 32 = 0,38 kH

F_f₍₅₀₀₎ = 0,013 * 32 = 0,42 kH

Рассчитываем полную аэродинамическую силу на V передачи

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

ГАЗ 3221

Fw_x

Fw_x = 0,5 * C_x * ρ_B * A_x * V_a²,

где С_х – коэффициент обтекаемости автомобиля. Примем С_х = 0,5;

ρ_B – плотность воздуха, ρ_B = 1,225 кг/м³;

А_х – площадь наибольшего поперечного сечения автомобиля

А_х = α_П* В_г * Н_г, м²

α_П – коэффициент полноты сечения. Примем α_П = 0,76;

В_г – ширина автомобиля. В_г = 1,966 м;

Н_г – высота автомобиля. Н_г = 2,2 м

А_х = 0,76 * 1,966 * 2,2 = 3,29 м²

Fw_x₍₈₀₎ = 0,5 * 0,5 * 1,225 * 3,29 * 5,85² = 0,03 кН

Fw_x₍₁₈₀₎ = 0,5 * 0,5 * 1,225 * 3,29 * 13,16²= 0,17 кН

Fw_x₍₂₆₀₎ = 0,5 * 0,5 * 1,225 * 3,29 * 19² = 0,36 кН

Fw_x₍₃₄₀₎ = 0,5 * 0,5 * 1,225 * 3,29 * 24,85² = 0,62 кН

Fw_x₍₄₂₀₎ = 0,5 * 0,5 * 1,225 * 3,29 * 30,7² = 0,95 кН

Fw_x₍₅₀₀₎ = 0,5 * 0,5 * 1,225 * 3,29 * 35,85² = 1,29 кН

Все полученные значения заносятся в таблицу 2.

Таблица 2

Результаты расчетов тяговой характеристики и сил суммарного сопротивления движению автомобиля ГАЗ 3221

ω_е, с^-1
F_T1, kH	3,29	6,6	7,77	8,79	8,65	8,08
F_T2, kH	1,9	3,81	4,49	5,08		4,67
F_T3, kH	1,13	2,27	2,68	3,03	2,98	2,78
F_T4, kH	0,81	1,63	1,92	2,17	2,14
F_T5, kH	0,69	1,38	1,63	1,84	1,81	1,69
V_a1, м/с	1,23	2,76	3,98	5,21	6,43	7,66
V_a2, м/с	2,12	4,77	6,89	9,02	11,14	13,26
V_a3, м/с	3,56	8,01	11,56	15,12	18,68	22,24
V_a4, м/с	4,96	11,17	16,13	21,1	26,06	31,02
V_a5, м/с	5,85	13,16		24,85	30,7	35,85
f	0,009	0,009	0,010	0,011	0,012	0,013
F_f, kH	0,29	0,29	0,32	0,35	0,38	0,42
Fw_x, kH	0,03	0,17	0,36	0,62	0,95	1,29
F_f + Fw_x, kH	0,32	0,46	0,68	0,97	1,33	1,71

Конечным итогом является построение тяговой характеристики автомобиля, она строится в зависимости от тяговой силы на каждой передаче и скорости движения автомобиля. Также на этом графике наносятся суммарные силы сопротивления движению на пятой передаче.

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

ГАЗ 3221