А.С. Фурман Упражнения по теории автомобиля

10

1.55. Автомобиль массой Mа = 1840 кг равномерно движется со скоростью Vа = 120 км/ч по дороге с коэффициентом общего дорожного сопротивления ψ = 0,022. Фактор обтекаемости кF = 0,7 Нс2/м2, КПД трансмиссии 0,9. Определить мощность, развиваемую двигателем автомобиля.

1.56. При тяговой силе Pт = 5500 Н динамический фактор автомобиля массой Mа = 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 Vа = 90 км/ч двигатель развивает мощность Nе = 70 кВт. Масса автомобиля Mа = 3050 кг, фактор обтекаемости кF = 1,8 Нс2/м2, КПД трансмиссии 0,88. Определить динамический фактор автомобиля.

1.58. При скорости движения автомобиля Vа=20 м/с крутящий момент, снимаемый с коленчатого вала двигателя, Ме = 340 Нм. Фактор обтекаемости автомобиля кF = 2,2 Нс2/м2, масса автомобиля Ма = 9500 кг, КПД трансмиссии 0,85, радиус колеса rк = 0,48 м, передаточное число главной передачи iг = 6,3, передаточное число высшей передачи iкв=1. Определить динамический фактор автомобиля.

1.59. Автомобиль равномерно движется со скоростью Vа = 50 км/ч. При этом динамический фактор автомобиля D = 0,035, масса автомобиля Mа = 4900 кг, фактор обтекаемости кF = 2,2 Нс2/м2, 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/с2. Коэффициент учета вращающихся масс 1,08. Определить динамический фактор автомобиля на данном режиме.

1.61. Динамический фактор автомобиля массой Mа = 10200 кг равен 0,05. При этом тяговая сила на ведущих колесах автомобиля Pт = 5800 Н. Каким будет динамический фактор автомобиля на этом же режиме работы

11

двигателя, если передаточное число главной передачи увеличится на 10%?

1.62. Динамический фактор автомобиля массой Mа = 1200 кг равен 0,07. При этом тяговая сила на ведущих колесах автомобиля Pт = 5500 Н, а кF = 1,24 Нс2/м2. 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 Mа = 5000 кг равен 0,16. При этом тяговая сила на ведущих колесах автомобиля Pт = 8000 Н, а кF = 1,24 Нс2/м2. 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 Mа = 1840 кг равен 0,04 при силе тяги на ведущих колесах автомобиля Pт = 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 Vа=50 км/ч равен 0,1. Передаточные числа трансмиссии: iк2=1,9, iк3 = 1,3. Фактор обтекаемости кF = 0,66 Нс2/м2, масса автомобиля

Mа=1330 кг.

1.66. Определить величину коэффициента общего дорожного сопротивления и фактор обтекаемости автомобиля, если величина ускорения j = 0,75 м/с2 при скорости Vа = 20 м/с и j = 0,41 м/с2 при скорости Vа=25 м/с. Коэффициент учета вращающихся масс δ j= 1,05, а масса автомобиля Mа = 9500 кг.

1.67. Автомобиль с полной нагрузкой имеет динамический фактор D=0,08 и по дороге с коэффициентом общего дорожного сопротивления

12

ψ = 0,05 развивает ускорение j = 0,25 м/с2. Определить величину ускорения автомобиля без нагрузки при работе двигателя на том же режиме, ес-

ли Ма = 2,2 Мо.

1.68. Определить величину максимального ускорения при трогании автомобиля с места на дороге с коэффициентом сцепления ϕ = 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 δ j = 1,4.

1.69. Определить ускорение автомобиля при скорости Vа= 15 м/с и полной подаче топлива, если сила тяги равна Pт=7500 Н, ψ =0,04, Mа=5700 кг,

фактор обтекаемости кF = 2,2 Нс2/м2 и коэффициент учета вращающихся масс δ j =1,6.

1.70. На дороге с ψ = 0,025 автомобиль развивает ускорение j =0,5 м/с2. Определить величину коэффициента общего дорожного сопротивления,

при котором при неизменной мощности двигателя ускорение j =0,4 м/с2. Коэффициент учета вращающихся масс δ 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 δ 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 δ 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 tп = 1 с, коэффициент общего дорожного сопротивления

13

ψ = 0,025, коэффициент учета вращающихся масс δ j=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 tп = 1,5 с, коэффициент общего дорожного сопротивления ψ = 0,016, коэффициент учета вращающихся масс δ j=1,1. Сопротивлением воздуха пренебречь.

1.75. Определить наименьшее значение коэффициента сцепления ϕ , необходимого для того, чтобы в начале разгона автомобиль массой Ma=1800 кг на дороге с ψ = 0,03 развил ускорение j = 1,2 м/с2. Вес, приходящийся на ведущую ось, составляет 52% от полного веса автомобиля. Коэффициент учета вращающихся масс δ j = 1,6.

1.76. Определить наименьшее значение коэффициента сцепления ϕ , 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 15о. Вертикальная реакция 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 G1 = 18000 Н, а на заднюю G2 = 21000 Н. База автомобиля L =4 м, высота центра тяжести hд = 0,7 м. Определить нормальные реакции, действующие на колеса передней и задней осей, если автомобиль разгоняется с ускорением j = 1,5 м/с2 на горизонтальной дороге (сопротивлением воздуха пренебречь).

1.79. Двухосный автомобиль с массой Ma =8000 кг движется на подъем с углом α =30, скоростью Va = 50 км/ч и ускорением j= 0,5 м/с2. Определить

14

коэффициент перераспределения нагрузки на заднюю и переднюю оси при следующих данных автомобиля: база L =4 м, L1 = 2,5 м, радиус колеса rк = 0,45 м, фактор обтекаемости кF = 2 Нс2/м2, высота центра тяжести hд = 1,1 м, высота центра парусности hв = 1,3 м, коэффициент учета вращающихся масс δ j = 1,05, f = 0,02.

1.80. Автомобиль массой Ma = 1800 кг движется на подъем с углом α = 5° , скоростью 70 км/ч и ускорением 0,3м/с2. Определить нормальные реакции при следующих данных автомобиля: L =2,7 м, L1=L2=0,5L, hд = 0,6 м, hв = 0,8 м, δ j = 1,05, кF = 0,6 Нс2/м2, f = 0,02, rк = 0,3 м.

1.81. Определить наименьший коэффициент сцепления ϕ , при котором автомобиль с колесной формулой 4× 2 может преодолеть подъем с углом α = 25° при коэффициенте сопротивления качению f = 0,02. Данные по автомобилю: база L = 4 м, L1= 3 м, высота центра тяжести hg = 1 м, радиус колеса rк = 0,4 м.

1.82. Автомобиль массой Ma = 1370 кг движется по дороге с f = 0,025 со скоростью Va= 120 км/ч. Фактор обтекаемости кF = 0,6 Нс2/м2, КПД трансмиссии 0,9. Определить мощность, развиваемую двигателем.

1.83. Автомобиль массой Ma = 9500 кг движется по дороге с ψ = 0,035 со скоростью Va= 60 км/ч. Фактор обтекаемости кF = 2,4 Нс2/м2, 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 Нс2/м2, η 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/с2. Данные автомобиля

Ma = 2500 кг, кF = 0,8 Нс2/м2, η тр= 0,92, δ j = 1,1.

15

1.86. Определить величину ускорения автомобиля массой Ma = 1800 кг на дороге с ψ = 0,025 при движении со скоростью Va= 90 км/ч, если мощность двигателя Ne= 52 кВт. Данные автомобиля: кF = 0,7 Нс2/м2,

η тр= 0,9, δ 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/с2. При этом двигатель развивает мощность 60 кВт. Фактор обтекаемости 0,65 Нс2/м2, 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/с2. При этом двигатель развивает мощность 90 кВт. Фактор обтекаемости 0,5 Нс2/м2, 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 Нс2/м2, КПД трансмиссии 0,9, коэффициент учета вращающихся масс 1,14. Определить ускорение автомобиля.

1.90. Автомобиль массой 2550 кг движется по дороге с коэффициентом общего дорожного сопротивления 0,025 с ускорением 0,5 м/с2. При этом двигатель развивает мощность 95 кВт. Фактор обтекаемости 0,625 Нс2/м2, КПД трансмиссии 0,91, коэффициент учета вращающихся масс 1,25. Определить скорость автомобиля.

16

ГЛАВА 2.

ТЯГОВЫЙ РАСЧЕТ АВТОМОБИЛЯ

2.1. Определить максимальную мощность карбюраторного двигателя легкового автомобиля с полной массой Ма = 1330 кг, который должен развить максимальную скорость Vamax = 140 км/ч. Остальные данные автомобиля: к = 0,30 Нс2/м4, F = 1,75 м2, η тр= 0,92, ƒ v = 0,028, отношение угловых частот коленчатого вала при максимальной скорости и максимальной мощности ω v = 1,05ω N.

2.2. Определить максимальную мощность карбюраторного двигателя для грузового автомобиля с полной массой Ма = 7550 кг, который должен развивать скорость Vаmax = 80 км/ч на дороге с коэффициентом общего дорожного сопротивления ψ v =0,032. Лобовая площадь автомобиля F=5,8 м2, коэффициент обтекаемости к = 0,6 Нс2/м4, КПД трансмиссии η тр=0,88, угловая скорость коленчатого вала при срабатывании ограничителя ω v=0,9ω N.

2.3. Определить максимальную мощность дизельного двигателя для грузового автомобиля с полной массой Ma = 14300 кг, который должен развивать максимальную скорость Vаmax = 90 км/ч на дороге с коэффициентом общего дорожного сопротивления ψ v = 0,030. Фактор обтекаемости автомобиля кF = 3,0 Нс2/м2, КПД трансмиссии η тр= 0,85.

2.4. Определить максимальную мощность карбюраторного двигателя для вновь проектируемого легкового автомобиля, если известно, что его мас-

са Ma = 1110 кг, кF = 0,56 Нс2/м2, Vаmax = 120 км/ч, ƒ v =0,025, η тр= 0,92, ω v= 1,1ω N.

2.5. Определить максимальную мощность карбюраторного двигателя для

17

2.6. Какой должна быть масса проектируемого легкового автомобиля, чтобы он мог развивать максимальную скорость Vаmax = 130 км/ч на дороге с сопротивлением ψ v = 0,02, если известно, что кF = 0,6 Нс2/м2,

η тр=0,92, Nеmax = 45 кВт, ω v= 1,1ω N.

2.7. Определить передаточное число главной передачи легкового автомобиля, развивающего скорость Vаmax =150 км/ч. Радиус колеса rк = 0,3 м. Угловая скорость коленчатого вала при максимальной мощности

ω N=560 1/c, ω V=1,05ω N, iкв = 1,0.

2.8.Определить передаточное число главной передачи для автомобиля,

развивающего максимальную скорость Vаmax = 80 км/ч, если число оборотов коленчатого вала двигателя при срабатывании ограничителя со-

ставляет nv = 3200 об/мин. Радиус колес автомобиля rк = 0,490 м, высшая передача в КПП прямая.

2.9.Определить передаточное число главной передачи автомобиля, если

при угловой скорости коленчатого вала двигателя ω V = 260 I/c при включении высшей передачи скорость движения составила 75 км/ч. Радиус колеса rк = 0,510 м, iкв = 0,78.

2.10. При каком значении передаточного числа главной передачи грузовой автомобиль будет развивать максимальную скорость Vаmax = 90 км/ч,

если ω v = 280 1/c, iкв = 1 и rк= 0,44 м.

2.11. Определить передаточное число главной передачи легкового авто-

мобиля, у которого Vаmax = 120 км/ч, ω v = 460 1/c, rк= 0,26, iкв = 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 Vаmax=25 м/с,

при iг = 5,125, iкв = 1, ω v = 400 1/c и rк= 0,3 м.

2.13. Определить передаточное число первой передачи коробки передач легкового автомобиля. Максимальное дорожное сопротивление, которое

18

он должен преодолевать равно 0,35. Данные по автомобилю: rк= 0,255, Ма=1800 кг, максимальный крутящийся момент двигателя Меmax=190 Нм, iг = 4,1, η тр= 0,92.

2.14. Определить передаточное число первой передачи в коробке передач, чтобы минимальная скорость автомобиля не превышала Vаmin=5 км/ч при угловой скорости коленчатого вала ω vmin=80 1/c, rк=0,29 м, iг = 4,3.

2.15. Определить передаточные числа пятиступенчатой коробки передач для автомобиля с массой Ма = 9500 кг, который должен преодолевать ψ max = 0,32 и иметь высшую передачу прямую, если Меmax = 400 Нм,

η тр= 0,85, iг = 6,2, rк = 0,44 м.

2.16. Определить передаточные числа в четырехступенчатой коробке передач для автомобиля с колесной формулой 4х2. Данные по автомобилю: полная масса автомобиля Ма = 1400 кг поровну распределяется между осями, ϕ х = 0,7, Меmax = 90 Нм, η тр= 0,92, rк = 0,290 м, iг = 4,3, iкв = 1.

2.17. Определить передаточное число низшей передачи в раздаточной коробке полноприводного автомобиля с массой Ма = 6800 кг, ϕ х = 0,7,

Меmax = 290 Нм, η тр= 0,85, rк = 0,49 м, iг = 6,83, iк1 = 6,48.

2.18. Каким должен быть радиус ведущих колес, чтобы автобус мог развивать максимальную скорость движения, равную 80 км/ч, если iг = 6,83, iкв = 1, nv = 3200 об/мин?

2.19. Определить передаточное число первой передачи коробки передач грузового автомобиля при следующих условиях: Ма = 2450 кг,

ψ max= 0,35, Меmax = 270 Нм, iг = 5,125, η тр = 0,88, rк = 0,38.

2.20. Найти передаточное число первой передачи коробки передач легко-

19

2.21. При проектировании грузового автомобиля с карбюраторным двигателем были заданы следующие показатели: Ма = 9530 кг, ψ max = 0,37,

Nemax = 110 кВт, ω N = 310 1/c, ω М = 0,5 ω N , rк = 0,47 м, η тр= 0,85, iг = 6,32.

Определить передаточное число первой передачи коробки передач.

2.22. Найти передаточное число первой передачи для коробки передач грузового автомобиля при следующих данных: ϕ х = 0,6, Ма= 6950 кг,

Меmax = 410 Нм , iг = 6,32 , η тр= 0,85,rк=0,44 м, Мвед= 0,7Ма.

2.23. Определить передаточное число первой передачи коробки передач легкового автомобиля с колесной формулой 4х4 из условия отсутствия буксования задних ведущих колес при следующих показателях: ϕ х = 0,7,

Ма = 3060 кг, Меmax = 290 Нм , iг = 5,125 , iд = 1,15; rк = 0,36 м, η тр= 0,9.

2.24.Передаточное число в четырехступенчатой коробке передач на первой передаче равно 3,5. Определить значения передаточных чисел коробки передач на промежуточных ступенях, если высшая передача – прямая.

2.25.Передаточное число четырехступенчатой коробки передач на второй передаче имеет величину, равную 2,3. Найти передаточные числа первой и третьей передач, если известно, что четвертая передача является прямой.

2.26.Определить величины передаточных чисел для пятиступенчатой коробки передач, если передаточное число первой передачи равно 6,17,

высшая передача – повышающая с передаточным числом iкв = 0,78, а четвертая передача – прямая.

2.27.Найти значения передаточных чисел пятиступенчатой коробки пе-

редач, если известно, что передаточное число третьей передачи iк3 = 2,2, а пятая передача – прямая.

2.28.Определить передаточное число раздаточной коробки на низшей передаче из условия отсутствия буксования ведущих колес грузового ав-