ВВЕДЕНИЕ 7
1 ТЕХНИКО - ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ 9
1.1 Технические характеристики разрабатываемого автомобиля 9
1.2 Описание проблемы 12
1.3 Разновидность аккумуляторов 15
1.3.1 Основные виды автомобильных аккумуляторных батарей 17
1.4 Анализ существующих подогревателей аккумуляторных батарей 22
1.4.1 Термокейс 22
1.4.2 Термокейс с подогревом 23
1.4.3 Аккумулятор 6СТ-190ТРН с внутренним электрообогревом 25
1.4.4 Автономный подогреватель отсека аккумуляторных батарей 27
1.5 Обоснование принятой конструкции 30
Выводы по разделу один 30
2 ТЯГОВО-ДИНАМИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ 31
2.1 Описание двигателя и коробки переключения передач 31
2.2 Внешняя скоростная характеристика двигателя 33
2.3 Передаточные числа трансмиссии 34
2.4 Расчет тяговой характеристики автомобиля 36
2.5 Мощностной баланс автомобиля 41
2.6 Динамическая характеристика автомобиля 44
2.7 Ускорение автомобиля 47
2.8 Время и путь разгона автомобиля 51
2.9 Угол подъема автомобиля 54
2.10 Расчёт топливной экономичности 55
Выводы по разделу два 58
3 КОНСТРУКТОРСКАЯ ЧАСТЬ 59
3.1 Описание подогревателя 59
3.2 Основные параметры и технические характеристики подогревателя 59
3.3 Принцип действия 61
3.4 Особенности работы подогревателя в аварийных ситуациях 63
3.5 Описание нагревателя с блоком управления 63
3.6 Расчёт времени нагрева АКБ от минус 40°С до 0°С 65
Выводы по разделу три 69
4 ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ 70
4.1 Разработка технологического процесса и выбор детали 70
4.2 Описание технологического процесса изготовления тройника 71
Выводы по разделу четыре 81
5 ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ 82
5.1 Определение потребности в основных материалах 82
5.2 Капитальные вложения 86
5.3 Планирование программы производства и реализации продукции 88
5.4 Определение потребности в инвестициях 89
5.5 Планирование финансовых результатов по проекту 89
5.6 Оценка эффективности и окупаемости инвестиционного проекта 90
Выводы по разделу пять 95
6 БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ 96
6.1 Безопасность жизнедеятельности в России 96
6.2 Техника безопасности при работе с аккумуляторными батареями 98
6.3 Защитные средства 99
6.4 Перечень видов опасностей при эксплуатации подогревателя 100
6.5 Пожарная безопасность 101
Выводы по разделу шесть 102
7 ГРАЖДАНСКАЯ ОБОРОНА 103
Выводы по разделу семь 104
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 105
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 106
Для большинства автомобилистов России мороз ниже минус 25°С - является экстримальным температурным режимом: начинаются трудности с пуском двигателя, обогревом салона, появляются разного рода проблемы. Тем не менее, есть в России несколько регионов, где такая температура зимой — едва ли не оттепель, а автомобили длительное время эксплуатируются при минус 40°С и ниже. Подобным образом дела обстоят, к примеру, в Якутской области.
Автомобильный транспорт на севере практически единственный вид наземного транспорта. Так, например, в Магаданской области на долю автомобильного транспорта приходится 98% грузооборота. Недостаточная обеспеченность закрытыми стоянками (около 60%) очень усложняет и удорожает эксплуатацию автомобилей.
Освоение новых промышленных и сельскохозяйственных районов, а также дальнейшее развитие существующих, расположенных в северной части страны, во многом зависит от эффективности, бесперебойной и круглогодовой работы автомобилей, особенно в районах, где железнодорожная сеть слабо развита или вовсе отсутствует.
В силу ряда экономических причин и конструктивных особенностей основная масса автомобилей рассчитана на надёжную и эффективную их эксплуатацию зимой при температуре окружающего воздуха не ниже минус 30°С. При понижении температуры воздуха ниже минус 30°С эксплуатация автомобилей усложняется и возникает потребность в их дополнительном оборудовании, а так же обязательном обеспечении специальными зимними сортами топлива и смазок.
Одной из самых острых проблем является запуск двигателя, при низких температурах и сильном ветре, особенно после длительной стоянки. Вследствие резкого увеличения вязкости масел в картере двигателя возрастает усилие и нагрузка на аккумуляторные при низких температурах имеют техническое состояние и содержание аккумуляторных батарей. Низкие температуры снижают работоспособность и надежность батарей. При низких отрицательных температурах до минус 20°С наблюдается ухудшение разрядных и зарядных характеристик аккумуляторных батарей, а при температурах ниже минус 20°С аккумуляторные батареи не могут обеспечивать надежного пуска двигателя и неспособны принимать заряд от генератора.
В условиях низких температур существенно снижается пусковая мощность батарей, что является одним из основных препятствий для надежного пуска двигателя. Ухудшение работоспособности аккумуляторных батарей происходит потому, что при низких температурах возрастает вязкость электролита и увеличивается его сопротивление прохождению электрического тока, а также затрудняется перемешивание, необходимое для проникновения свежего электролита в поры активной массы электродов.
При низких температурах и малом зарядном напряжении батарея почти не принимает заряда, из-за чего зимой может происходить постепенное увеличение разряженности.
На ряде серийных автомобилей устанавливают высокоэффективные предпусковые подогреватели двигателей, отопители кабин и двойное остекление их, вентиляторы системы охлаждения с устройством для их временного отключения, утепление аккумуляторных батарей и так далее.
Целью данной дипломной работы является, конструкционная проработка компоновочного пространства аккумуляторного отсека, под установку независимого подогревателя, разработка системы циркуляции жидкости и выбор конструктивных элементов системы обогрева отсека для аккумуляторных батарей. В результате выполнения заданных задач, планируется достичь уверенного и легкого запуска дизельного двигателя внутреннего сгорания, установленного на шасси автомобиля Урал-4320, при низких отрицательных температурах.
В ходе выполнения дипломной работы разработана установка подогревателя аккумуляторных батарей. Произведена конструкционная проработка компоновочного пространства аккумуляторного отсека, под установку независимого подогревателя, разработана система циркуляции жидкости и выполнен выбор конструктивных элементов системы обогрева отсека для аккумуляторных батарей. Данное конструктивное решение обеспечивает прогрев АКБ до 0 градусов за 44 минуты, что подтверждается расчётом.
В дипломной работе проведены тягово-динамический и топливноэкономический расчёты автомобиля, а также разработан техпроцесс изготовления тройника.
Определены основные экономические показатели, среди которых, чистый дисконтированный доход положительный, индекс доходности превышает 1, срок окупаемости в пределах горизонта расчета составляет 1 год 4 месяца.
На основании вышеизложенного можно заключить, что предлагаемая доработка автомобиля является технически и экономически обоснованной.
