Приклад розв’язку
Дано:
.
Максимальна потужність двигуна визначається за формулою:
де
- коефіцієнти, які характеризують перебіг
зовнішньої швидкісної характеристики
двигуна і можуть бути наближене:
для карбюраторних двигунів:
для дизельних:
-
швидкісний коефіцієнт,
де
- частота обертання вала двигуна, що
відповідає максимальній швидкості
автомобіля;
-
частота обертання вала двигуна, що
відповідає максимальній його потужності).
Для
легкових автомобілів з бензиновимим
двигуном
приймаємо
а дизельним двигуном
,
приймаємо
Таким чином, максимальна потужність карбюраторного двигуна
або
(кінських сил)
Максимальна потужність дизельного двигуна
або
Висновок. Як показують розрахунки, легковий автомобіль, оснащений дизельним двигуном меншої потужності (65 кВт), досягає тієї ж максимальної швидкості, що і з карбюраторним двигуном більшої потужності (71,4 кВт).
Задача 10
Визначити
передатне число головної передачі і
передатні числа коробки передач, якщо
відомо: число передач
і
взяти з табл. 10, а
і
з табл. 4, табл. 3.
Приклад розв’язку
Дано:
Передатне число головної передачі:
.
Передатне
число першої передачі визначається за
умови подолання автомобілем заданого
максимального сумарного опору дороги,
який характеризується коефіцієнтом
і перевіряється на можливість реалізації
за умовою зчеплення ведучих коліс з
дорогою.
Отже,
де
Умова
можливості реалізації
записується в такому вигляді:
де
- зчіпна вага, тобто, навантаження, яке
припадає наведучі колеса.
Для задніх ведучих коліс
для передніх
(тут
і
- коефіціент перерозподілу навантаження:
приймаємо
Таким чином:
якщо ведучі колеса задні:
якщо ведучі колеса передачі:
тобто, знайдене передатне число першої передачі буде реалізуватися, якщо ведучі колеса – задні і не буде – якщо передні.
Передатні числа проміжних передач визначаються з таким розрахунком, щоб вони утворювали геометричний ряд.
Якщо
вища передача пряма
то
де
- порядковий номер передачі;
- число передач.
Отже:
Задача 11
Визначити
передатні числа багатоступінчастої
коробки передач вантажного автомобіля,
якщо його повна вага
,
радіус колеса
і максимальний крутний момент для
.
В коробці передбачена підвищувальна
передача. Решту вихідних даних взяти в
табл. 13.
Таблиця 13
Вихідні дані до задачі 11
Цифра №залік. книжки |
Параметр |
Значення параметра згідно цифри номера |
|||||||||||||||
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
||||||||
Остання |
|
4,57 |
5,05 |
5,56 |
6,02 |
6,53 |
7,01 |
7,54 |
8,03 |
8,51 |
8,08 |
||||||
|
9 |
8 |
7 |
6 |
5 |
||||||||||||
Перед ост. |
|
0,35 |
0,37 |
0,39 |
0,41 |
0,43 |
0,45 |
||||||||||
|
0,93 |
0,92 |
0,91 |
0,90 |
0,89 |
0,88 |
0,87 |
0,86 |
0.85 |
0.84 |
|||||||
Приклад розв’язку
Дано:
Придатне число першої передачі:
Передатні
числа проміжних передач, якщо передатна
підвищувальна передача
визначається за формулою:
Якщо
прийняти п’яту передачу підвищувальною
то вища передача наступна береться, як
правило,
Далі передатні числа рахуються за формулою:
що відповідає геометричному ряду
і
т.д.
Проте на практиці конструктори часто відступають від геометричного ряду. Не робиться з метою:
а) покращення тягово-швидкісних властивостей автомобіля;
б) покращення паливно-економічних властивостей;
в) з конструктивних міркувань (компактності коробки передач).
Остаточно передатні числа уточнюються при виборі параметрів зубчастих зачеплень.
Задача 12
Визначити,
чи буде рух автомобіля (колісна формула
4х4) незатухаючим по дорозі, що йде на
підйом, якщо відомі тягове зусилля по
колесах
(див. задачу 7), вага автомобіля
і сили опору повітря
,
коченню
і підйому
(табл. 14). Коефіцієнт
Таблиця 14
Вихідні дані до задачі 12
Цифра №залік. книжки |
Параметр |
Значення параметра згідно цифри номера |
|||||||||
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
||
Остання |
|
13,4 |
14,2 |
15,6 |
16,2 |
17,3 |
18,4 |
19,1 |
20,2 |
21,3 |
22,7 |
|
6520 |
7080 |
7510 |
8070 |
8530 |
9060 |
9580 |
10100 |
10540 |
11090 |
|
Передост. |
|
310 |
520 |
720 |
930 |
1120 |
1210 |
1430 |
1540 |
1670 |
1750 |
|
1530 |
1710 |
1940 |
2110 |
2320 |
2540 |
2610 |
2770 |
2860 |
2930 |
|
Приклад розв’язку
Дано:
Незатухаючий рух автомобіля можливий при виконанні двох умов: достатності тягового зусилля
і можливістю реалізації цього зусилля по зчепленню ведучих коліс з дорогою
де
при всіх ведучих колесах автомобіля.
Таким чином
Висновок. За умови достатності тягового зусилля рух автомобіля може бути незатухаючим, але за умовою зчеплення ведучих коліс з дорогою такий рух неможливий.
Задача 13
Визначити
яку максимальну швидкість може розвинути
автомобіль вагою
по горизонтальній дорозі у доброму
стані
,
якщо відомі тягове зусилля на вищій
передачі
(див.
задачу 7) і фактор опору повітря
.
Значення
і
взяти з таблиці 10.
Приклад розв’язку
Дано:
Сила сумарного опору дороги
Сила опору повітря
Виходячи з умови незатухаючого руху автомобіля (при цьому вважається, що по зчепленню коліс з дорогою умова виконується) рівняння тягового балансу буде мати вигляд:
звідки
Максимальна швидкість автомобіля
Задача 14
Визначити, який максимальний підйом подолає автомобіль з усіма ведучими колесами:
а) за умови реалізації максимального тягового зусилля (див. задачу 7);
б)
за максимальним коефіцієнтом зчеплення
Коефіцієнт взяти з табл. 5, а вагу автомобіля – з табл. 10.
Приклад розв’язку
Дано:
Максимальний
підйом
,
який характеризується максимальним
кутом
розраховується при
Оскільки під час подолання підйому
швидкість автомобіля невелика, то
а
Використовуючи рівняння силового балансу, можна записати
Для розв’язку наведеного тригонометричного рівняння необхідно використати метод послідовних наближень, для того спочатку із рівняння підставляються відомі величини
,
а потім шляхом зміни кута визначається його права частина.
права
частина – 9377Н;
права
частина – 9993Н;
права
частина – 9568Н;
Отже
За умови зчеплення ведучих коліс з дорогою рівняння силового балансу має вигляд:
При всіх ведучих колесах
Після
почленного ділення на
рівняння набере вигляду:
звідки
Таким
чином за умовою зчеплення коліс з дорогою
автомобіль долає менший підйом, ніж при
реалізації максимального тягового
зусилля. Зрозуміло, що для подальших
розрахунків береться кут
.
Задача 15
Розрахувати
і побудувати діаграму балансу потужності
автомобіля на вищій передачі
якщо відомі зовнішня швидкісна
характеристика двигуна (див. задачу 9).
Передатне число головної передачі
взяти з табл. 9, а вагу автомобіля
і фактор
- табл. 10.
Приклад розв’язку
Дано:
.
Швидкість руху автомобіля:
Потужність, яка відводиться до коліс.
Потужність, яка затрачається на подолання опору дороги.
Потужність, яка затрачається на подолання опру повітря.
Рівняння балансу потужності в загальному випадку має вигляд:
де
- втрати на подолання опору в трансмісії:
Після виконання розрахунків результати яких зведені в табл. 15. за рівнянням балансу потужності будується діаграма (мал. 2).
Таблиця 15.
Параметр |
Частота обертання колінчастого вала, ХВ-1 |
||||||||
900 |
1500 |
2100 |
2700 |
3300 |
3900 |
4500 |
5100 |
5700 |
|
|
9.4 |
15.8 |
21.9 |
28.2 |
34.4 |
40.7 |
46.9 |
53.8 |
59.4 |
|
4.7 |
11.2 |
17.0 |
22.7 |
27.7 |
32.5 |
33.4 |
33.7 |
33.4 |
|
4.3 |
10.3 |
15.6 |
20.9 |
25.5 |
29.9 |
33.5 |
35.6 |
35.3 |
|
1.9 |
3.1 |
4.4 |
5.6 |
6.9 |
8.1 |
9.4 |
10.6 |
11.9 |
|
0.3 |
1.3 |
3.5 |
7.5 |
13.7 |
28.5 |
34.6 |
50.6 |
70.4 |
Величина
(мал. 2) називається запасом потужності,
яку можна використати на розгін
автомобіля (див. задачу 18), або на подолання
дороги з більшим сумарним опором.
Задача 16
Визначити
коефіцієнт використання потужності
двигуна, користуючись діаграмою балансу
потужності (див. задачу 15) при швидкостях
руху автомобіля
і
,
та проаналізувати результати.
Приклад розв’язку
Дано:
Коефіцієнт використання потужності називається відношення потужності, необхідної для руху автомобіля до потужності, яку може розвинути двигун при повному навантаженні.
При
При
Висновок.
Чим менша швидкість автомобіля на
добрій дорозі (
невеликий), тим гірше використовується
потужність двигуна.
Задача 17
Визначити
потужність, яку можна використати на
розгін автомобіля, що рухається з
швидкістю
і його можливе прискорення в цю мить
скориставшись діаграмою балансу
потужності (див. задачу 15). Вагу автомобіля
взяти з таблиці 10.
Приклад розв’язку
Дано:
Запас потужності згідно мал. 2
При
Таким
чином:
При інших незмінних умовах отриманий запас потужності можна використати на розгін автомобіля.
де
коефіцієнт
визначається за формулою:
Таким чином прискорення автомобіля:
Задача 18
Автомобіль
по дорозі з асфальтобетонним покриттям
відмінної якості
розвиває прискорення
.
Визначити кут підйому дороги, який може
подолати автомобіль, якщо відомо його
динамічний фактор при русі з максимальною
швидкістю
,
і коефіцієнт
Таблиця 16
Вихідні дані до задачі 18
Цифра №залік. книжки |
Параметр |
Значення параметра згідно цифри номера |
|||||||||
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
||
Остання |
|
0,040 |
0,045 |
0,050 |
0,055 |
0,080 |
|||||
|
0,10 |
0,11 |
0,12 |
0,13 |
0,14 |
0,15 |
0,16 |
0,17 |
0,18 |
0,20 |
|
Передост. |
|
1,072 |
1,074 |
1,076 |
1,078 |
1,080 |
|||||
Приклад розв’язку
Дано:
З рівняння динамічного фактора
визначається коефіцієнт сумарного опору дороги:
Разом з тим
де
- величина крутизни підйому дороги в
десяткових дробах.
Очевидно, що
Кут підйому дороги
Висновок:
Чим вищий динамічний фактор автомобіля
,
тим більший кут підйому дороги він може
подолати або той же підйом автомобіль
долає з більшим прискоренням.
Задача 19
Визначити
шлях і час гальмування, а також сповільнення
автомобіля при його гальмуванні (двигун
від’єднаний ) з швидкості
до повної зупинки на сухій горизонтальній
дорозі з асфальтним покриттям
і тій же дорозі у мокрому стані
,
якщо відомі коефіцієнт ефективності
гальмування
,
час спрацювання гальмового привода
і час зростання сповільнення
Таблиця 17
Вихідні дані до задачі 19
Цифра №залік. книжки |
Параметр |
Значення параметра згідно цифри номера |
|||||||||
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
||
Остання |
|
16 |
17 |
18 |
19 |
20 |
21 |
22 |
23 |
24 |
25 |
|
1,1 |
1,15 |
1,20 |
1,40 |
1,50 |
1,60 |
|||||
Передост. |
|
0,2 |
0,3 |
0,4 |
0,6 |
0,7 |
|||||
Приклад розв’язку
Дано:
Гальмівний шлях, який пройшов автомобіль від початку гальмування до повної зупинки при екстреному гальмуванні визначається за формулою:
Таким
чином, при
при
Час гальмування, тобто проміжок часу від початку до кінця гальмування, визначається за формулою:
При
при
Усталене сповільнення
При
при
Висновок. При зменшенні коефіцієнта зчеплення коліс з дорогою показники, які характеризують гальмівні властивості автомобіля (уставлене сповільнення, час гальмування і гальмівний шлях) погіршуються.
Задача 20
Використовуючи
дані задачі 19 і табл. 18, визначити
можливість зупинки автомобіля до
перешкоди, яка виникла раптово перед
ним, на віддалі
.
Водій, час реакції якого
,
застосував екстрене гальмування. У
випадку одержання негативного результату
вказати можливі напрямки зменшення
зупинного шляху автомобіля.
Таблиця 18
Вихідні дані до задачі 20
Цифра №залік. книжки |
Параметр |
Значення параметра згідно цифри номера |
|||||||||
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
||
Остання |
|
1,4 |
1,3 |
1,2 |
1,1 |
1,0 |
0,9 |
0,8 |
0,7 |
0,6 |
0,5 |
Передост. |
|
68 |
74 |
82 |
86 |
91 |
95 |
100 |
104 |
108 |
112 |
Приклад розв’язку
Дано:
Зупинний шлях, тобто віддаль, яку пройде автомобіль від моменту коли водій побачив перешкоду до повної зупинки, визначається зо формулою:
Таким
чином, при
при
Висновок.
На сухій дорозі
водій може зупинити автомобіль за
75-72,1=2,9 м до перешкоди. У випадку, коли
дорога мокра
,
зупинний шлях можна частково зменшити
за рахунок зниження
(який становить 0,3….1,5 с),
(0,2….0,4 с – для гідравлічного привода і
0,6…0,8 для пневматичного),
(1,1…1,2 для легкових автомобілів і 1,4…1,6
для вантажних). При неможливості зміни
вказаних параметрів потрібно вибирати
таку швидкість руху щоб, в разі
необхідності, можна було здійснити
ефективне гальмування.
Задача 21
Автомобіль
рухається з швидкістю
по горизонтальній дорозі, яка
характеризується коефіцієнтом зчеплення
і коефіцієнтом опору кочення
На якому мінімальному шляху можливо
знизити швидкість до
застосувавши службове гальмування,
якщо коефіцієнт врахування обертових
мас автомобіля при гальмуванні
Таблиця 19
Вихідні дані до задачі 21
Цифра №залік. книжки |
Параметр |
Значення параметра згідно цифри номера |
|||||||||
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
||
Остання |
|
20 |
22 |
24 |
26 |
28 |
30 |
32 |
34 |
36 |
38 |
Передост. |
|
0,45 |
0,50 |
0,55 |
0,60 |
0,65 |
0,70 |
0,75 |
0,80 |
0,85 |
0,90 |
Приклад розв’язку
Дано:
Сповільнення автомобіля при службовому гальмуванні визначається за формулою:
Шлях,
який пройде автомобіль за час зниження
швидкості від
до
:
Задача 22
Визначити
погодинну витрату пального, а також
витрату пального на одиницю шляху
автомобіля з карбюраторним (дизельним)
двигуном потужність якого
, а швидкість руху автомобіля
.
Таблиця 20
Вихідні дані до задачі 22
Цифра №залік. книжки |
Параметр |
Значення параметра згідно цифри номера |
|||||||||
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
||
Остання |
|
45 |
50 |
60 |
70 |
80 |
90 |
100 |
110 |
120 |
130 |
Передост. |
|
15 |
16 |
17 |
18 |
19 |
20 |
21 |
22 |
23 |
24 |
Приклад розв’язку
Дано:
.
Паливна економічність автомобіля оцінюється наступними показниками:
а)
погодинною витратою пального
;
б)
витратою пального на одиницю шляху
;
в)
витратою пального на одиницю транспортної
роботи
для вантажних автомобілів (див. задачу
23).
Погодинна витрата пального визначається зо формулою:
,
де
- питома витрата пального;
для
карбюраторного двигуна
для
дизельного двигуна
Таким чином:
для
карбюраторного двигуна (приймаємо
для
дизельного двигуна (приймаємо
Витрата пального на одиницю шляху визначається за формулою:
,
де
-
густина пального; для бензину
для дизельного
Отже, для автомобіля з карбюраторним двигуном
для автомобіля з дизельним двигуном
Висновок. Автомобіль, оснащений дизельним двигуном, витрачає пального менше, ніж з карбюраторним двигуном такої потужності.
Задача 23
Вантажний
автомобіль, рухаючись з швидкістю
,
витрачає на годину
л пального. Визначити витрату пального
на 100 км і на одиницю транспортної роботи
(на 1 т*км), якщо відома його густина на
і вага вантажу що перевозиться
.
Таблиця 21
Вихідні дані до задачі 23
Цифра №залік. книжки |
Параметр |
Значення параметра згідно цифри номера |
|||||||||
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
||
Остання |
|
14 |
15 |
16 |
17 |
18 |
19 |
20 |
21 |
22 |
23 |
|
29,0 |
30,0 |
31,0 |
32,0 |
33,0 |
34,5 |
36,0 |
37,5 |
39,0 |
41,0 |
|
Передост. |
|
4,0 |
4,5 |
5,0 |
5,5 |
6,0 |
8,0 |
10,0 |
12,0 |
14,0 |
16,0 |
|
0,76 |
0,86 |
|||||||||
Приклад розв’язку
Дано:
Витрата пального на 100 км шляху:
Витрата пального на одиницю транспортної роботи визначається за формулою:
Задача 24.
Знайти
максимально допустиму швидкість руху
автомобіля на горизонтальній
криволінійній ділянці дороги радіусом
і коефіцієнтом зчеплення
за умов запобігання заносу та відсутності
перекидання. Колія коліс автомобіля
,
висота центра мас
.
Визначити, як зміняться знайдені
швидкості, якщо криволінійну дільницю
дороги виконати з віражем, кут якого
і зробити висновок.
Таблиця 22
Вихідні дані до задачі 24
Цифра №залік. книжки |
Параметр |
Значення параметра згідно цифри номера |
|||||||||
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
||
Остання |
|
40 |
50 |
60 |
70 |
80 |
85 |
90 |
95 |
100 |
105 |
|
1,0 |
1,5 |
2,0 |
2,5 |
3,0 |
3,5 |
|||||
Передост. |
|
0,6 |
0,65 |
0,70 |
0,75 |
0,8 |
|||||
|
1,22 |
1,26 |
1,30 |
1,35 |
1,42 |
1,48 |
1,53 |
1,58 |
1,60 |
1,65 |
|
|
0,4 |
0,5 |
0,6 |
0,7 |
0,8 |
||||||
