Введение к работе
Актуальность темы. Необходимость повышения производительности, топливной экономичности и конкурентоспособности отечественных магистральных автопоездов требует проведения исследований, направленных на снижение составляющих сопротивления движению. Одной из основных составляющих сопротивления движению магистрального автопоезда является аэродинамическое сопротивление. Учитывая высокий удельный вес аэродинамического сопротивления, сопоставимый с сопротивлением качению, следует ожидать заметное повышение топливной экономичности и производительности автопоезда за счет снижения аэродинамических потерь.
Принимая во внимание растущий грузооборот в стране, реализуемый магистральными автопоездами, парк которых постоянно увеличивается, решение вопросов совершенствования их аэродинамики является актуальным и может принести значительный технико-экономический эффект. Основной составляющей аэродинамического сопротивления автопоезда является сопротивление его головной части, поэтому исследования, направленные на улучшение обтекаемости этой зоны путем оптимизации формы кабины и кузова, а также конструктивных параметров, определяющих их взаиморасположение, могут существенно повысить топливную экономичность и тягово-скоростные качества автопоезда.
Цель работы. Повышение топливной экономичности и производительности магистральных автопоездов за счет совершенствования аэродинамических свойств головной части с решением следующих задач:
- изучение особенностей обтекания автопоезда с кабинами различного типа и обоснование расчетной модели его головной части;
разработка алгоритма совершенствования аэродинамических свойств головной части автопоезда;
получение расчетных зависимостей, устанавливающих взаимосвязь коэффициента Сх автопоезда с рядом конструктивных параметров кабины и кузова;
улучшение обтекаемости капотной кабины за счет совершенствования формы капота;
разработка концепции, отработка формы и оценка аэродинамических свойств новой высокой кабины для магистрального автопоезда;
установление влияния кососимметричного натекания воздушного потока на показатели обтекаемости и расход топлива автопоезда.
Научная новизна. Разработаны расчетная модель и алгоритм совершенствования аэродинамических свойств головной части автопоезда, а также расчетные зависимости и программа расчета на ЭВМ коэффициента Сх автопоезда с оптимизированными параметрами кабины и кузова.
Проведены расчетные и экспериментальные исследования, направленные на улучшение обтекаемости капотной кабины.
Определена структура и разработана методика расчета аэродинамических потерь в зазоре между кабиной кузовом автопоезда.
Получены экспериментальные данные, показывающие влияние на обтекаемость и коэффициенты Сх и Cz автопоезда типа кабины, формы ее лобовой панели, а также взаимного расположения кабины и кузова.
Разработана методика учета влияния бокового ветра на аэродинамическое сопротивление и расход топлива автопоезда.
Практическая ценность работы. Использование разработанного метода совершенствования аэродинамических свойств головной части автопоезда позволяет при соответствующем программном обеспечении проводить
ее аэродинамическую оптимизацию на ЭВМ, что существенно снижает стоимость и сроки проектирования.
Полученные в работе расчетные зависимости, устанавливающие влияние ряда конструктивных параметров кабины и кузова на Сх автопоезда используются на Минском автомобильном заводе при проектировании перспективных автопоездов МАЗ.
Результаты сравнительных испытаний моделей автопоездов с низкими, в том числе капотными, и высокими кабинами используются на АМО ЗИЛ при разработке нового поколения кабин для магистральных автопоездов.
Метод учета влияния кососимметрического натекания воздушного потока на показатели обтекаемости и расход топлива может использоваться при его нормировании в соответствии с географическими условиями эксплуатации автопоезда.
Апробация работы. Основные положения и результаты работы доложены на НТС УГК Минского автомобильного завода в 1995 г., на 55-ой научно-методической и научно-исследовательской конференции МГАДИ (ТУ) (Москва, 1997), на НТС КЭП АМО ЗиЛ в 1997 г., на XVII научно-технической конференции ААИ (Дмитров, 1997 г.)5на заседании кафедры "Автомобили и двигатели" МГИУ (Москва, 1997 г.).
Публикации. По теме диссертации опубликованы 4 печатных работы.
Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, выводов, списка литературы и приложения. Работа включает:/3стр. машинописного текста, У>? рисунков, .Ї. таблиц, 125 литературных источников.
