Упражнения по теории автомобиля
мощности двигателя автомобиль разовьет ускорение j = 0,4 м/с 2 . Коэффициент учета вращающихся масс j = 1,1.
1.49. Определить силу тяги на колесах автомобиля, движущегося с ускорением j = 0,4 м/с 2 при скорости V а = 20 м/с. Масса автомобиля 2000 кг, коэффициент общего дорожного сопротивления 0,03, фактор обтекаемости кF = 0,7 Нс 2 /м 2 , коэффициент учета вращающихся масс j = 1,1.
1.50. Определить силу тяги на колесах автомобиля, движущегося со скоростью V амах = 150 км/ч. Масса автомобиля M а = 2000 кг, коэффициент общего дорожного сопротивления 0,03, фактор обтекаемости 0,7 Нс 2 /м 2 .
1.51. Автомобиль массой M а = 6500 кг, движущийся со скоростью V а =18 м/с по дороге с коэффициентом общего дорожного сопротив-
ления =0,025, имеет силу тяги на ведущих колесах P т = 3350 Н. Фактор обтекаемости 2,1 Нс 2 /м 2 , коэффициент учета вращающихся масс 1,08. Определить величину ускорения автомобиля.
1.52. Автомобиль массой M а = 1500 кг, движущийся со скоростью V а =25 м/с по дороге с коэффициентом общего дорожного сопротив-
ления =0,016, имеет силу тяги на ведущих колесах P т = 3500 Н. Фактор обтекаемости кF = 0,5 Нс 2 /м 2 , j = 0,8 м/с 2 . Определить коэффициент учета вращающихся масс.
1.53. Автомобиль, двигавшийся со скоростью V а = 25 м/с по горизонтальной дороге с коэффициентом общего дорожного сопротивления 0,025, начал двигаться по инерции. Определить величину замедления автомобиля при скоростях движения V а1 = 25 м/с и V а2 = 5 м/с. Масса автомобиля M а = 9500 кг; фактор обтекаемости кF = 2,4 Нс 2 /м 2 , коэффициент учета вращающихся масс j = 1,04.
1.54. При движении автомобиля со скоростью V а = 60 км/ч по доро-
ге с коэффициентом общего дорожного сопротивления = 0,025, двигатель развивает мощность N е = 55 кВт. Масса автомобиля М а = 4500кг, фактор обтекаемости кF = 0,21 Нс 2 /м 2 , КПД трансмиссии 0,88, коэффициент учета вращающихся масс j= 1,1. Определить величину ускорения автомобиля.
1.55. Автомобиль массой M а = 1840 кг равномерно движется со скоростью V а = 120 км/ч по дороге с коэффициентом общего дорожного сопротивления = 0,022. Фактор обтекаемости кF = 0,7 Нс 2 /м 2 , КПД трансмиссии 0,9. Определить мощность, развиваемую двигателем автомобиля.
1.56. При тяговой силе P т = 5500 Н динамический фактор автомобиля массой M а = 5100 кг равен D= 0,1. Как должна измениться масса автомобиля, чтобы динамический фактор остался неизменным при увеличении фактора обтекаемости кF на 50%.
1.57. При движении автомобиля со скоростью V а = 90 км/ч двига-
тель развивает мощность N е = 70 кВт. Масса автомобиля M а = 3050 кг, фактор обтекаемости кF = 1,8 Нс 2 /м 2 , КПД трансмиссии 0,88. Определить динамический фактор автомобиля.
1.58. При скорости движения автомобиля V а =20 м/с крутящий мо-
мент, снимаемый с коленчатого вала двигателя, М е = 340 Нм. Фактор обтекаемости автомобиля кF = 2,2 Нс 2 /м 2 , масса автомобиля М а = 9500 кг, КПД трансмиссии 0,85, радиус колеса r к = 0,48 м, передаточное число главной передачи i г = 6,3, передаточное число высшей передачи i кв =1. Определить динамический фактор автомобиля.
1.59. Автомобиль равномерно движется со скоростью V а = 50 км/ч. При этом динамический фактор автомобиля D = 0,035, масса авто-
мобиля M а = 4900 кг, фактор обтекаемости кF = 2,2 Нс 2 /м 2 , КПД трансмиссии 0,85. Определить мощность, развиваемую двигателем.
1.60. На дороге с коэффициентом общего дорожного сопротивления 0,018 автомобиль развивает ускорение j = 0,5 м/с 2 . Коэффициент учета вращающихся масс 1,08. Определить динамический фактор автомобиля на данном режиме.
1.61. Динамический фактор автомобиля массой M а = 10200 кг равен 0,05. При этом тяговая сила на ведущих колесах автомобиля P т = 5800 Н. Каким будет динамический фактор автомобиля на этом же режиме работы двигателя, если передаточное число главной передачи увеличится на 10%?
1.62. Динамический фактор автомобиля массой M а = 1200 кг равен
0,07. При этом тяговая сила на ведущих колесах автомобиля P т = 5500 Н, а кF = 1,24 Нс 2 /м 2 . Каким будет динамический фактор автомобиля на этом же режиме работы двигателя, если подует встречный ветер со скоростью 5 м/с?
1.63. Динамический фактор автомобиля массой M а = 5000 кг равен
0,16. При этом тяговая сила на ведущих колесах автомобиля P т = 8000 Н, а кF = 1,24 Нс 2 /м 2 . Каким будет динамический фактор автомобиля на этом же режиме работы двигателя, если подует попутный ветер со скоростью 10 м/с?
1.64. Динамический фактор автомобиля массой M а = 1840 кг равен 0,04 при силе тяги на ведущих колесах автомобиля P т = 820 Н. Определить, чему будет равен динамический фактор автомобиля, если радиус колеса увеличится на 10%.
1.65. Определить максимальный подъем, который автомобиль может преодолеть на второй передаче на дороге с коэффициентом сопротивления качению f = 0,02, если динамический фактор на третьей передаче при скорости V а =50 км/ч равен 0,1. Передаточные чис-
ла трансмиссии: i к2 =1,9, i к3 = 1,3. Фактор обтекаемости кF = 0,66 Нс 2 /м 2 , масса автомобиля M а =1330 кг.
1.66. Определить величину коэффициента общего дорожного сопротивления и фактор обтекаемости автомобиля, если величина ус-
j = 0,75 м/с 2 при скорости V а = 20 м/с и j = 0,41 м/с 2
V а =25 м/с. Коэффициент учета вращающихся масс
j= 1,05, а масса автомобиля M а = 9500 кг.
1.67. Автомобиль с полной нагрузкой имеет динамический фактор D=0,08 и по дороге с коэффициентом общего дорожного сопротивления = 0,05 развивает ускорение j = 0,25 м/с 2 . Определить величину ускорения автомобиля без нагрузки при работе двигателя на том же режиме, если М а = 2,2 М о .
1.68. Определить величину максимального ускорения при трогании автомобиля с места на дороге с коэффициентом сцепления = 0,5 и коэффициентом сопротивления качению f = 0,04, если вес, приходящийся на ведущую ось, составляет 60% от полного веса, а коэффициент учета вращающихся масс j = 1,4.
1.69. Определить ускорение автомобиля при скорости V а = 15 м/с и
полной подаче топлива, если сила тяги равна P т =7500 Н, =0,04,
M а =5700 кг, фактор обтекаемости кF = 2,2 Нс /м и коэффициент учета вращающихся масс j =1,6.
1.70. На дороге с = 0,025 автомобиль развивает ускорение j =0,5
м/с 2 . Определить величину коэффициента общего дорожного сопротивления, при котором при неизменной мощности двигателя ус-
корение j =0,4 м/с 2 . Коэффициент учета вращающихся масс j = 1,1.
1.71. Определить время и путь разгона автомобиля от 30 до 40 км/ч на горизонтальной дороге с коэффициентом сопротивления качению f= 0,02, если при скорости 30 км/ч D=0,046, а при скорости 40
км/ч D=0,04. Коэффициент учета вращающихся масс j= 1,1.
1.72. Определить время и путь разгона автомобиля от 40 до 50 км/ч на горизонтальной дороге с коэффициентом сопротивления качению f= 0,02, если при скорости 40 км/ч D=0,04, а при скорости 50 км/ч D=0,03. Коэффициент учета вращающихся масс j= 1,1
1.73. Определить падение скорости и пройденный путь за время переключения передач при движении со скоростью 15 км/ч. Время переключения передачи t п = 1 с, коэффициент общего дорожного сопротивления = 0,025, коэффициент учета вращающихся массj=1,05. Сопротивлением воздуха пренебречь.
1.74. Определить падение скорости и пройденный путь за время переключения передач при движении со скоростью 30 км/ч. Время переключения передачи t п = 1,5 с, коэффициент общего дорожного сопротивления = 0,016, коэффициент учета вращающихся массj=1,1. Сопротивлением воздуха пренебречь.
1.75. Определить наименьшее значение коэффициента сцепления , необходимого для того, чтобы в начале разгона автомобиль массой M a =1800 кг на дороге с = 0,03 развил ускорение j = 1,2 м/с 2 . Вес, приходящийся на ведущую ось, составляет 52% от полного веса автомобиля. Коэффициент учета вращающихся масс j = 1,6.
1.76. Определить наименьшее значение коэффициента сцепления , необходимого для движения автомобиля на дороге с уклоном i = 0,1 и коэффициентом сопротивления качению f = 0,02, если на ведущую ось приходится 60% полного веса. Сопротивлением воздуха пренебречь.
1.77. По условиям сцепления автомобиль с колесной формулой 4 2
на дороге с коэффициентом сопротивления качению f = 0,04 преодолевает максимальный подъем с углом 15 о . Вертикальная реак-
ция на ведущей оси составляет 70% от полного веса автомобиля. Определить максимальный подъем, который в тех же условиях сможет преодолевать автомобиль с колесной формулой 4 4.
1.78. У неподвижного автомобиля на горизонтальной дороге вес, приходящийся на переднюю ось G 1 = 18000 Н, а на заднюю G 2 = 21000 Н. База автомобиля L =4 м, высота центра тяжести h д = 0,7 м. Определить нормальные реакции, действующие на колеса перед-
ней и задней осей, если автомобиль разгоняется с ускорением j = 1,5 м/с 2 на горизонтальной дороге (сопротивлением воздуха пренебречь).
1.79. Двухосный автомобиль с массой M a =8000 кг движется на подъем с углом =3 0 , скоростью V a = 50 км/ч и ускорением j= 0,5 м/с 2 . Определить коэффициент перераспределения нагрузки на заднюю и переднюю оси при следующих данных автомобиля: база L =4 м, L 1 = 2,5 м, радиус колеса r к = 0,45 м, фактор обтекаемости кF
= 2 Нс 2 /м 2 , высота центра тяжести h д = 1,1 м, высота центра парусности h в = 1,3 м, коэффициент учета вращающихся масс j = 1,05, f = 0,02.
1.80. Автомобиль массой M a = 1800 кг движется на подъем с углом= 5 0 , скоростью 70 км/ч и ускорением 0,3м/с 2 . Определить нормальные реакции при следующих данных автомобиля: L =2,7 м, L 1 =L 2 =0,5L, h д = 0,6 м, h в = 0,8 м, j = 1,05, кF = 0,6 Нс 2 /м 2 , f = 0,02, r к = 0,3 м.
1.81. Определить наименьший коэффициент сцепления , при котором автомобиль с колесной формулой 4 2 может преодолеть подъем с углом = 25 0 при коэффициенте сопротивления качению f = 0,02. Данные по автомобилю: база L = 4 м, L 1 = 3 м, высота центра тяжести h g = 1 м, радиус колеса r к = 0,4 м.
1.82. Автомобиль массой M a = 1370 кг движется по дороге с f =
0,025 со скоростью V a = 120 км/ч. Фактор обтекаемости кF = 0,6 Нс 2 /м 2 , КПД трансмиссии 0,9. Определить мощность, развиваемую двигателем.
1.83. Автомобиль массой M a = 9500 кг движется по дороге с =
0,035 со скоростью V a = 60 км/ч. Фактор обтекаемости кF = 2,4 Нс 2 /м 2 , КПД трансмиссии 0,88. Определить мощность, развиваемую двигателем.
1.84. Автомобиль массой 1840 кг равномерно движется на подъем по дороге с коэффициентом сопротивления качению 0,02 со скоростью 50км/ч. При этом двигатель развивает мощность 50 кВт, кF =
0,7 Нс 2 /м 2 , тр = 0,92. Определить крутизну преодолеваемого подъема.
1.85. Определить мощность, развиваемую двигателем при движении автомобиля по дороге с коэффициентом общего дорожного сопротивления 0,025 со скоростью 20 м/с и ускорением 0,45м/с 2 . Данные автомобиля M a = 2500 кг, кF = 0,8 Нс 2 /м 2 , тр = 0,92, j = 1,1.
1.86. Определить величину ускорения автомобиля массой M a = 1800 кг на дороге с = 0,025 при движении со скоростью V a = 90 км/ч, если мощность двигателя N e = 52 кВт. Данные автомобиля: кF = 0,7 Нс 2 /м 2 , тр = 0,9, j = 1,1.
1.87. Автомобиль движется по дороге с коэффициентом общего дорожного сопротивления 0,028 со скоростью 28 м/с и ускорением 0,35 м/с 2 . При этом двигатель развивает мощность 60 кВт. Фактор обтекаемости 0,65 Нс 2 /м 2 , КПД трансмиссии 0,92, коэффициент учета вращающихся масс 1,03. Определить массу автомобиля.
1.88. Автомобиль массой 1550 кг движется со скоростью 20 м/с и
ускорением 1,1 м/с 2 . При этом двигатель развивает мощность 90 кВт. Фактор обтекаемости 0,5 Нс 2 /м 2 , КПД трансмиссии 0,92, коэффициент учета вращающихся масс 1,44. Определить коэффициент общего дорожного сопротивления.
1.89. Автомобиль массой 4500 кг движется по дороге с коэффициентом общего дорожного сопротивления 0,016 со скоростью 28 м/с.
При этом двигатель развивает мощность 67 кВт. Фактор обтекаемости 0,58 Нс 2 /м 2 , КПД трансмиссии 0,9, коэффициент учета вращающихся масс 1,14. Определить ускорение автомобиля.
1.90. Автомобиль массой 2550 кг движется по дороге с коэффици-
ентом общего дорожного сопротивления 0,025 с ускорением 0,5 м/с 2 . При этом двигатель развивает мощность 95 кВт. Фактор обтекаемости 0,625 Нс 2 /м 2 , КПД трансмиссии 0,91, коэффициент учета вращающихся масс 1,25. Определить скорость автомобиля.
ТЯГОВЫЙ РАСЧЕТ АВТОМОБИЛЯ
2.1. Определить максимальную мощность карбюраторного двигателя легкового автомобиля с полной массой М а = 1330 кг, который должен развить максимальную скорость V amax = 140 км/ч. Остальные данные автомобиля: к = 0,30 Нс 2 /м 4 , F = 1,75 м 2 , тр = 0,92, v = 0,028, отношение угловых частот коленчатого вала при максимальной скорости и максимальной мощности v = 1,05 N .
2.2. Определить максимальную мощность карбюраторного двигателя для грузового автомобиля с полной массой М а = 7550 кг, который должен развивать скорость V аmax = 80 км/ч на дороге с коэффициентом общего дорожного сопротивления v =0,032. Лобовая
площадь автомобиля F=5,8 м 2 , коэффициент обтекаемости к = 0,6 Нс 2 /м 4 , КПД трансмиссии тр =0,88, угловая скорость коленчатого вала при срабатывании ограничителя v =0,9 N .
2.3. Определить максимальную мощность дизельного двигателя для грузового автомобиля с полной массой M a = 14300 кг, который должен развивать максимальную скорость V аmax = 90 км/ч на дороге с коэффициентом общего дорожного сопротивления v = 0,030. Фактор обтекаемости автомобиля кF = 3,0 Нс 2 /м 2 , КПД трансмиссии тр = 0,85.
2.4. Определить максимальную мощность карбюраторного двигателя для вновь проектируемого легкового автомобиля, если известно, что его масса M a = 1110 кг, кF = 0,56 Нс 2 /м 2 , V аmax = 120 км/ч, v =0,025, тр = 0,92, v = 1,1 N .
2.5. Определить максимальную мощность карбюраторного двигателя для проектируемого грузового автомобиля при следующих условиях: M a =9530 кг, кF = 2,8 Нс 2 /м 2 , V аmax = 90 км/ч, v = 0,032, тр = 0,85, v =0,9 N .
2.6. Какой должна быть масса проектируемого легкового автомобиля, чтобы он мог развивать максимальную скорость V аmax = 130 км/ч на дороге с сопротивлением v = 0,02, если известно, что кF = 0,6 Нс 2 /м 2 , тр =0,92, N еmax = 45 кВт, v = 1,1 N .
2.7. Определить передаточное число главной передачи легкового автомобиля, развивающего скорость V аmax = 150 км/ч. Радиус колеса r к = 0,3 м. Угловая скорость коленчатого вала при максимальной мощности N =560 1/c, V =1,05 N , i кв = 1,0.
2.8. Определить передаточное число главной передачи для автомобиля, развивающего максимальную скорость V аmax = 80 км/ч, если
число оборотов коленчатого вала двигателя при срабатывании ограничителя составляет n v = 3200 об/мин. Радиус колес автомобиля r к = 0,490 м, высшая передача в КПП прямая.
2.9. Определить передаточное число главной передачи автомобиля,
если при угловой скорости коленчатого вала двигателя V = 260 I/c при включении высшей передачи скорость движения составила 75 км/ч. Радиус колеса r к = 0,510 м, i кв = 0,78.
2.10. При каком значении передаточного числа главной передачи грузовой автомобиль будет развивать максимальную скорость V аmax
= 90 км/ч, если v = 280 1/c, i кв = 1 и r к = 0,44 м.
2.11. Определить передаточное число главной передачи легкового
автомобиля, у которого V аmax = 120 км/ч, v = 460 1/c, r к = 0,26, i кв = 0,964.
2.12. Определить, каким должно быть передаточное число высшей передачи в раздаточной коробке легкового автомобиля с колесной формулой 4х4, чтобы его максимальная скорость достигала величины V аmax =25 м/с, при i г = 5,125, i кв = 1, v = 400 1/c и r к = 0,3 м.
2.13. Определить передаточное число первой передачи коробки передач легкового автомобиля. Максимальное дорожное сопротивление, которое он должен преодолевать равно 0,35. Данные по автомобилю: r к = 0,255, М а =1800 кг, максимальный крутящийся момент двигателя М еmax =190 Нм, i г = 4,1, тр = 0,92.
2.14. Определить передаточное число первой передачи в коробке передач, чтобы минимальная скорость автомобиля не превышала
V аmin =5 км/ч при угловой скорости коленчатого вала vmin =80 1/c, r к =0,29 м, i г = 4,3.