Выбор основных параметров легковых автомобилей классов A, B и C

Полный текст

Введение В европейской классификации легковых автомобилей в качестве главного параметра принята их габаритная длина [1, 2]. В зависимости от габаритной длины при проектировании легковых автомобилей выбирают многие конструктивные параметры, в том числе важнейшие из них - снаряженную и полную массы. Цель исследования заключается в установлении зависимостей снаряженной и полной масс легковых автомобилей от их главного классификационного параметра - габаритной длины. В работе [3] приведены зависимости полной и снаряженной масс легковых автомобилей всех основных классов от их габаритной длины, которые были получены статистическим анализом параметров моделей, предлагавшихся к продаже в 2002 г. Однако за время, прошедшее после публикации названной работы, появилось следующее поколение легковых автомобилей, анализ параметров которых представляет несомненный интерес для автопроизводителей. Объект и методика исследования Авторы статьи выполнили исследование параметров легковых автомобилей, выпущенных с 2010 г. по 2015 г. ведущими мировыми производителями [4 - 11]. Всего было проанализировано 291 марки легковых автомобилей, сошедших с конвейеров, около 80 производителей в странах ЕС, США, Японии, Китая, Южной Кореи, России и др. Применен метод аппроксимации статистических данных зависимостей масс автомобилей от их габаритной длины. Результаты исследований и их обсуждение 1. Автомобили особо малого класса (класса A) Габаритная длина автомобилей особо малого класса не более 3,6 м. Всего проанализировано 33 модели. Зависимости снаряженной m0 и полной mа масс от габаритной длины L аппроксимированы полиномами второго порядка: ; , погрешность аппроксимации которых равна 10,8% и 7,6% соответственно. Результаты статистической обработки представлены на рис. 1а и 1б, на которых кружками показаны параметры отдельных моделей автомобилей, а сплошными линиями - аппроксимирующие полиномы. Из рисунков следует, что большая часть моделей автомобилей данного класса имеет габаритные длины от 3,4 м до 3,6 м. Однако несколько автомобилей этого класса имеют меньшую длину. Среди них автомобиль марки Renault Twizy купе имеет длину 2,337 м, Smart Fortwo хб. 3 дв 1,0 - 2,695 м , Scion iQ хб. 3 дв 1,3 - 2,985 м, Aston Martin Cygnet 1,3 - 3,078 м. а) б) Рис. 1. Зависимости от габаритной длины масс легковых автомобилей особо малого класса: а) снаряженной, б) полной 2. Автомобили малого класса (класса B) Габаритная длина автомобилей малого класса от 3,6 м до 3,9 м. Всего проанализировано 42 модели. Зависимости снаряженной m0 и полной mа масс от габаритной длины L аппроксимированы полиномами второго порядка: ; , погрешность аппроксимации которых равна 11,7% и 8,4% соответственно. Результаты статистической обработки представлены на рис. 2а и 2б. а) б) Рис. 2. Зависимости от габаритной длины масс легковых автомобилей малого класса: а) снаряженной, б) полной 3. Автомобили cреднего класса (класса C) Габаритная длина автомобилей среднего класса от 3,9 м до 4,4 м. Всего проанализировано 216 моделей. Зависимости снаряженной m0 и полной mа масс от габаритной длины L аппроксимированы полиномами второго порядка: ; , погрешность аппроксимации которых равна 12,2% и 9,0% соответственно. Результаты статистической обработки представлены на рис 3а и 3б. Несколько автомобилей среднего класса имеют повышенную снаряженную массу: Aston Martin V12(V8) Vantage Купе 5,9 2000 кг, Mercedes-Benz SLK-Class AMG кабриолет 5,5 1910 кг, BMW 1 Series М купе 3,0 1900 кг, Nissan Z кабриолет 4,0 1885 кг, Audi TT RS купе 2,5 1850 кг. а) б) Рис. 3. Зависимости от габаритной длины масс автомобилей среднего класса: а) снаряженной, б) полной В наиболее представительном среднем классе был выполнен отдельный анализ автомобилей с тремя типами кузовов - седан, хетчбек, купе и кабриолеты. 4. Автомобили cреднего класса (класса C) - седаны Всего проанализировано 40 моделей. Зависимости снаряженной m0 и полной mа масс от габаритной длины L аппроксимированы полиномами второго порядка: , погрешность аппроксимации которых равна 6,0% и 8,0% соответственно. Результаты статистической обработки представлены на рис 4а и 4б. Автомобиль Сherry M11 седан 1,6 имеет повышенную массу: его снаряженная масса равна 1395 кг, а полная - 1795 кг, а) б) Рис. 4. Зависимости от габаритной длины масс седанов среднего класса: а) снаряженной, б) полной 5. Автомобили cреднего класса (класса C) - хетчбеки Всего проанализировано 139 моделей. Зависимости снаряженной m0 и полной mа масс от габаритной длины L аппроксимированы полиномами второго порядка: ; , погрешность аппроксимации которых равна 9,0% и 14,4% соответственно. Результаты статистической обработки представлены на рис 5а и 5б. а) б) Рис. 5. Зависимости от габаритной длины масс хетчбеков среднего класса: а) снаряженной, б) полной 6. Автомобили cреднего класса (класса C) - купе и кабриолеты Всего проанализировано 32 модели. Зависимости снаряженной m0 и полной mа масс от габаритной длины L аппроксимированы полиномами второго порядка: ; , погрешность аппроксимации которых равна 9,8% и 7,5% соответственно. Результаты статистической обработки представлены на рис. 6а и 6б. Автомобили: Mercedes-Benz SLK-Class AMG кабриолет 5,5 длиной 4,1 м, полной массой 1910 кг, снаряженной массой 1610 кг и Aston Martin V12 Vantage кабриолет 5,9 длиной 4,38 м, полной массой 1980 кг, снаряженной массой 1760 кг выделяются своими массами. а) б) Рис. 6. Зависимости от габаритной длины масс купе и кабриолетов среднего класса: а) снаряженной, б) полной Выводы 1. Показано, что с погрешностью в пределах от 7,5% до 14,4%, зависимости между массами и габаритной длиной автомобилей классов A,B и C могут быть аппроксимированы полиномами второго порядка. 2. Результаты исследования рекомендуется использовать в проектно - конструкторских организациях автомобильных концернов для обоснованного выбора снаряженной и полной масс проектируемых легковых автомобилей.

Об авторах

В. Н Кравец

Нижегородский государственный технический университет им. Р.Е. Алексеева

Email: vnkravets@yandex.ru
д.т.н.

Р. А Мусарский

Нижегородский государственный технический университет им. Р.Е. Алексеева

Email: musarsky@list.ru
д.т.н.

С. А Волков

Нижегородский государственный технический университет им. Р.Е. Алексеева

Список литературы

Дополнительные файлы