А.С. Фурман Упражнения по теории автомобиля

20

томобиля с колесной формулой 4х4 при следующих данных: ϕ х = 0,6,

Ма= 5770 кг, Меmax = 290 Нм, iг = 6,83 , iк1 = 6,48, η тр= 0,85, rк= 0,38 м.

2.29.Найти значения передаточных чисел четырехступенчатой коробки передач, если известно, что iк2 = 2,5, а четвертая передача – прямая.

2.30.Найти значения передаточных чисел пятиступенчатой коробки пе-

редач, если известно, что передаточное число первой передачи iк1= 6,2, а пятая передача – прямая.

22

3.7. При торможении на подъеме автомобиль прошел до полной остановки путь на 4,5 м меньший, чем тормозной путь на горизонтальной дороге с таким же коэффициентом сцепления. Определить уклон дороги, считая, что время нарастания замедления и запаздывания тормозного привода такие же. В обоих случаях колеса доводятся до скольжения. Коэффициент сцепления ϕ x = 0,8, начальная скорость в обоих случаях 25 м/с.

3.8.При торможении под уклон i = 0,04 автомобиль прошел до полной остановки путь на 1,5 м больший, чем тормозной путь на горизонтальной дороге с таким же коэффициентом сцепления. Определить коэффициент сцепления колес с дорогой, считая, что время нарастания замедления и запаздывания тормозного привода такие же, как и на горизонтальной дороге, колеса доводятся до скольжения, начальная скорость в обоих случаях 65 км/ч.

3.9.Автомобиль с увеличенными зазорами между колодками и тормозными барабанами имеет при торможении колес до полного скольжения тормозной путь на 0,75 м больший, чем тот же автомобиль с нормально отрегулированными тормозами при торможении на той же дороге. Определить время запаздывания тормозного привода в обоих случаях, считая, что увеличение зазоров привело к увеличению времени запаздывания тормозного привода в 1,5 раза, а начальная скорость торможения 15 м/с. Время нарастания замедления в обоих случаях одинаково.

3.10. При торможении до полной остановки на горизонтальной дороге автомобиль прошел путь на 2 м больший, чем при торможении на той же дороге до скорости 5 м/с. Считая, что в обоих случаях время нарастания замедления и время запаздывания тормозного привода остаются неизменными и колеса доводятся до скольжения, определить коэффициент сцепления.

3.11. Тормозной путь автомобиля на горизонтальной дороге с коэффициентом сцепления ϕ x= 0,6 равен 40 м. Определить начальную скорость движения, считая, что время нарастания замедления 0,2 с и запаздывания

23

тормозного привода 0,1 с. При торможении колеса доводятся до полного скольжения.

3.12. На колесах автомобиля, имеющего массу 1400 кг, создается тормозная сила, равная 0,1 от веса автомобиля. Определить замедление при скорости 25 м/с, если фактор обтекаемости кF = 0,5 Нс2/м2 , радиус качения колеса rк= rд = 0,3 м, сумма моментов инерции колес ∑ Jк= 5 кгмс2. Автомобиль движется по дороге с суммарным дорожным сопротивлением ψ = 0,03. Торможение производится с отключенным двигателем.

3.13. На колесах автомобиля, имеющего массу 2500 кг, создается тормозная сила, равная 0,25 от веса автомобиля. Определить замедление при скорости 20 м/с, если кF = 0,56 Нс2/м2 , радиус качения колеса rк= 0,35 м, сумма моментов инерции колес ∑ Jк= 5,6 кгмс2. Автомобиль движется по дороге с суммарным дорожным сопротивлением ψ = 0,016. Торможение производится с отключенным двигателем.

3.14. Автомобиль, имеющий массу 15000 кг, движется под уклон 0,06. Включена третья передача iк3= 1,52 и производится торможение двигателем. Определить установившуюся скорость движения и число оборотов коленчатого вала двигателя, если тормозной момент двигателя определяется зависимостью Mтд = 52,5 + 8,8ne*10-2 Нм, передаточное число главной передачи iг = 7,73, КПД трансмиссии 0,85, фактор обтекаемости кF = 3,6 Нс2/м2 , радиус качения колеса rк= 0,55м.

3.15. Автомобиль, имеющий массу 1500 кг, движется под уклон 0,05. Включена третья передача iк3= 1,52 и производится торможение двигателем. Определить установившуюся скорость движения и число оборотов коленчатого вала двигателя, если тормозной момент двигателя определяется зависимостью Mтд = 50,5 + 5,5ne*10-2 Нм, передаточное число главной передачи iг = 5,13, КПД трансмиссии 0,92, радиус качения колеса rк= 0,55м (сопротивлением воздуха пренебречь).

3.16. На переднюю ось двухосного автомобиля приходится 48% его полной массы. База L= 2,4 м, высота центра тяжести hд= 0,55 м. В каком от-

24

ношении должны распределяться тормозные моменты по колесам осей, чтобы на дороге с ϕ = 0,6 все колеса одновременно достигали предела по скольжению.

3.17. На переднюю ось автомобиля приходится, 35% его полной массы. Расстояние между передней и задней осью равно 5 м, высота центра тяжести hд= 1,3 м. В каком отношении должны распределяться тормозные моменты по колесам осей, чтобы на дороге с ϕ = 0,5 все они одновременно достигали предела по скольжению.

3.18. Масса, приходящаяся на заднюю ось двухосного автомобиля, равна 740 кг, а полная масса автомобиля 1350 кг. Определить коэффициент сцепления, при котором в процессе торможения все колеса одновременно доводятся до пределов скольжения. База L= 2,4 м, высота центра тяжести hд= 0,6 м и 65% суммарной тормозной силы создается передними колесами.

3.19. При торможении автобуса на дороге с ϕ = 0,55 все колеса одновременно доводятся до пределов скольжения. База L= 2,7 м, высота центра тяжести hд= 0,8 м, М1 = 1230 кг, М2 = 1315 кг. Определить коэффициент распределения тормозных сил.

3.20. Определить коэффициент распределения тормозных сил, если отношение тормозных моментов на колесах передней оси к тормозным моментам на колесах задней оси равно.

3.21. Определить высоту расположения центра тяжести автомобиля, у которого при торможении на дороге с ϕ = 0,6 все колеса одновременно доводятся до пределов скольжения. База L= 2,7 м, расстояние от задней оси до центра тяжести 1,45 м, коэффициент распределения тормозных сил β т= 0,65.

3.22. У автомобиля, имеющего базу 3,7 м, полная масса распределяется по осям следующим образом: на переднюю ось приходится 1810 кг, на заднюю 5590 кг. Коэффициент распределения тормозных сил 0,37. Опре-

25

делить тормозной путь на дороге, на которой при торможении все колеса одновременно доводятся до пределов скольжения, если торможение начинается при начальной скорости 16 м/с, время запаздывания тормозного привода 0,2 с, время нарастания замедления 0,2 с, hд= 1,35 м.

3.23. У автомобиля, имеющего полную массу 10500 кг, на переднюю ось приходится 2500 кг. База L= 3,8 м, высота центра тяжести hд= 1,35 м. Распределение тормозных моментов между тормозами передних и задних колес подобрано так, что одновременное достижение всеми колесами пределов скольжения при торможении происходит на дороге с ϕ x= 0,3. Определить, какие колеса первыми доводятся до пределов скольжения на дороге с ϕ x= 0,6 и какое замедление будет иметь автомобиль, если после достижения пределов скольжения у этих колес усилие на тормозной педали осталось неизменным.

3.24. У автомобиля масса, приходящаяся на переднюю ось, 465 кг, а на заднюю ось 615 кг. База L= 2,16 м, высота центра тяжести hд= 0,56 м. Распределение тормозных моментов между тормозами передних и задних колес подобрано так, что одновременное достижение всеми колесами пределов скольжения при торможении происходит на дороге с ϕ x= 0,8. Определить, какие колеса первыми доводятся до пределов скольжения на дороге с ϕ x= 0,5 и какое замедление будет иметь автомобиль, если после достижения пределов скольжения у этих колес усилие на тормозной педали осталось неизменным.

3.25. У груженого автомобиля масса, приходящаяся на переднюю ось, 2575 кг, а у негруженого 2120 кг, полная масса груженого автомобиля 9525 кг, а у негруженого 4300 кг. База L= 3,8 м, высота центра тяжести у груженого автомобиля hд= 1,35 м, высота центра тяжести у негруженого автомобиля hд= 0,8 м. Распределение тормозных моментов между тормозами передних и задних колес подобрано так, что одновременное достижение всеми колесами пределов скольжения у груженого автомобиля при торможении происходит на дороге с ϕ x= 0,6. Определить замедление негруженого автомобиля при торможении на дороге с ϕ x= 0,6, если

26

усилие на тормозной педали таково, что передняя ось доведена до пределов скольжения.

3.26. Автомобиль полной массой 16000 кг и массой приходящейся, на заднюю ось, 10000 кг тормозится так, что его передние колеса достигают пределов скольжения. При этом тормозной путь составляет 40 м. База L= 4 м, высота центра тяжести hд= 1,2 м, коэффициент распределения тормозных сил β т= 0,4. Как изменится тормозной путь автомобиля, если при перевозке груза, имеющего малый удельный вес, высота расположения центра тяжести увеличится до 1,8 м, а остальные параметры останутся прежними? Считать, что за время запаздывания тормозного привода и время нарастания замедления в обоих случаях автомобиль проходит 3 м.

3.27. У автомобиля масса, приходящаяся на переднюю ось, 615 кг, а на заднюю ось 740 кг. База L= 3,4 м. Автомобиль снабжен двухконтурной тормозной системой. Найти тормозной путь автомобиля при торможении со скорости 20 м/с на дороге с ϕ x= 0,8 в случае отказа контура передних колес. Высота центра тяжести 0,55 м, время запаздывания тормозного привода 0,2 с, время нарастания замедления 0,3 с, f = 0,02.

3.28.Решить предыдущую задачу при отказе контура задних колес.

3.29.Грузовой автомобиль с полной нагрузкой имеет полную массу 9525 кг. Масса, приходящаяся на переднюю ось, 2575 кг. База L= 3,8 м,

высота центра тяжести hд= 1,3 м. Автомобиль имеет двухконтурную тормозную систему. Определить при выходе, какого из контуров

тормозной путь на дороге с ϕ x= 0,8 будет больше и на сколько, если торможение производится со скоростью Va=15 м/с.

3.30. Решить предыдущую задачу для негруженого автомобиля, имеющего следующее распределение массы по осям: на переднюю ось 2120 кг, на заднюю 2180 кг. Высота центра тяжести hд= 0,9 м.

27

ГЛАВА 4.

ТОПЛИВНАЯ ЭКОНОМИЧНОСТЬ АВТОМОБИЛЯ

4.1. Определить путевой расход топлива для легкового автомобиля,

который движется равномерно со скоростью 24 м/с по горизонтальной дороге, если Ma = 1340 кг, к = 0,25 Нс2/м2, F = 2,1 м2, ge= 420 г/кВт·ч, ρ т = 0,75 кг/л, ψ = 0,02, ηтр= 0,92.

4.2.Грузовой автомобиль, у которого Ma= 13925 кг, ge= 260 г/кВт·ч, кF = 3,4 Нс2/м2, ρ т = 0,78 κг/л, η тр= 0,84, движется равномерно со скоростью 11м/с по дороге с ψ = 0,02. Определить путевой расход топлива.

4.3.Определить путевой расход топлива для автобуса с Ma= 8060 кг,

ge = 220 г/кВт*ч, кF = 0,29 кгс2/м2, ρ т = 0,75 κг/л, η тр= 0,85, Va = 55 км/ч, ψ = 0,03.

4.4.Легковой автомобиль, имеющий Ma= 1820 кг, ge= 400 г/кВт·ч, кF = 0,79 Нс2/м2, ρ т = 0,75 κг/л, η тр= 0,92, движется равномерно со скоростью 16 м/с на подъем с α = 50 и f = 0,015. Определить путевой расход топлива.

4.5.Определить путевой расход топлива для грузового автомобиля,

4.6. Автобус, у которого Ma= 10840 кг, ge= 370 г/кВт·ч, кF = 3,2 Нс2/м2,

ρ т = 0,75 κг/л, η тр= 0,88, Va= 12,5 м/с, δ j = 1,1, совершает разгон с ускорением 0,5 м/с2 на дороге с ψ = 0,02. Определить путевой расход топлива.

4.7. Определить путевой расход топлива для легкового автомобиля при

следующих условиях: ψ = 0,03, Va= 25 м/с, j = 0,8 м/с2, Ma= 1330 кг, ge= 350 г/кВт·ч, кF = 0,96 Нс2/м2, ρ = 0,75 κг/л, η тр = 0,92, δ j = 1,1.

28

4.8. Определить путевой расход топлива для грузового автомобиля, соответствующий скорости движения 40 км/ч, в процессе разгона, если

известно, что j = 0,4 м/с2, ψ = 0,03, Ma= 9530 кг, ge= 260 г/кВт·ч, кF = 0,28 кгс2/м2, ρ = 0,75 κг/л, η тр= 0,84, δj = 1,1.

4.9. Легковой автомобиль, имеющий Ma= 1080 кг, ge= 310 г/кВт·ч,

кF = 0,56 Нс2/м2, ρ = 0,75 κг/л, Va= 20 м/с, δ j = 1,1, ηтр= 0,92, совершает разгон на подъем с ускорением j = 0,8 м/с2, α = 30 и f = 0,01. Определить путевой расход топлива.

4.10. Определить путевой расход топлива для автобуса, который совершает разгон на подъем, если известно, что α = 20 , f= 0,012, Ma= 10300 кг,

ge= 340 г/кВт·ч, кF = 3,1 Нс2/м2, ρ = 0,75 κг/л, Va= 12,5 м/с, δ j = 1,1, ηтр= 0,86, j = 0,4 м/с2.

4.11. Определить путевой расход топлива для легкового автомобиля при

следующих условиях: ψ = 0,02, Va= 20 м/с, Ma= 1340 кг, gN = 345 г/кВт·ч,

кF = 0,7 Нс2/м2, ρ = 0,75 κг/л, η тр= 0,92, Кu/ = 0,97, Ku= 1,5.

4.12. Определить путевой расход топлива для грузового автомобиля, который совершает разгон с ускорением j = 0,5 м/с2, при движении со

скоростью Va= 40 км/ч при следующих условиях: ψ = 0,04, Ma= 7400 кг,

кF = 0,26 кгс2/м2, δj = 1,1, ηтр= 0,84, gN = 270 г/кВт·ч, Кu/ = 0,95, Ku= 1,1, ρ = 0,75 κг/л.

4.13. Определить путевой расход топлива для автобуса,

соответствующий Va= 10 м/с, в процессе разгона на подъем с ускорением

0,4 м/с2, α = 20 и f = 0,014, Ma= 15500 кг, кF = 3,2 Нс2/м2, δj = 1,1, ηтр= 0,87, gN = 360 г/кВт·ч, Кu/ = 0,98, Ku= 1,2, ρ = 0,75 κг/л.

4.14. Легковой автомобиль, имеющий Ma= 1820 кг, кF = 0,79 Нс2/м2, при движении со скоростью Va = 14 м/с по дороге с ψ = 0,02 расходует топливо в количестве 10 л/100 км. Определить расход топлива, если коэффициент общего дорожного сопротивления увеличится на 50%, а удельный расход топлива останется неизменным.

29

4.15. Автобус, имеющий массу 10625 кг, снабжен карбюраторным двига-

телем с максимальной мощностью Nemax = 110 кВт при ωN= 335 с-1. Минимальный удельный расход топлива gemin= 370 г/кВт·ч. Определить

удельный расход топлива при движении на прямой передаче с Va= 11 м/с по дороге с ψ = 0,02, если кF = 3,1 Нс2/м2, передаточное число главной передачи 7,1, радиус качения колеса 0,46 м, η тр= 0,85.

4.16. Пользуясь данными задачи 4.15, найти путевой расход топлива и его изменение в % при снижении скорости на той же дороге до 5,5 м/с. Плотность топлива 0,75 кг/л.

4.17. Грузовой автомобиль, имеющий с грузом 5 т полную массу 9525 кг, при движении на прямой передаче по дороге с ψ = 0,015 со скоростью 15 м/с расходует на 1 т перевозимого груза 8,35 л/100 км. Автомобиль

снабжен карбюраторным двигателем с Nemax= 110 кВт при ωN = 335 с-1, iг= 6,32, rк= 0,488 м, кF = 2,8 Нс2/м2, ηтр= 0,85, ρ = 0,75 κг/л. Каким будет расход топлива на 1 т перевозимого груза, если этот автомобиль кроме

5 т груза в кузове будет буксировать прицеп с общей массой 7540 кг и полным грузом 5 т? Фактор обтекаемости автопоезда кF = 3,5 Нс2/м2.

4.18. Легковой автомобиль, имеющий Ma = 1355 кг, движется по дороге с ψ = 0,015 на 4 передаче со скоростью 20 м/с и расходует 8,75 л/100 км. Определить расход топлива при движении по той же дороге и с той же скоростью на 3 передаче, если известно, что автомобиль снабжен

карбюраторным двигателем с Nemax = 45 кВт, при ωN = 590 с-1, передаточ-

ные числа: iг = 4,3, iк4= 1, iк3= 1,49, rк = 0,28 м, кF = 0,58 Нс2/м2, ηтр= 092.

4.19. Трехосный автомобиль, имеющий Ma = 13200 кг, снабжен карбюраторным двигателем с Nemax = 130 кВт, при ωN= 325 1/с. Автомобиль движется по дороге с ψ = 0,025 со скоростью 15 м/с. Найти путевой

расход топлива, если кF = 3,8 Нс2/м2, ηтр= 0,82, iг = 8,9, iк = 1, iд = 1,3, ра-

диус качения колеса 0,59 м, gN = 310 г/кВт·ч, ρ = 0,75 κг/л.

4.20. Найти путевой расход топлива в случае, если на автомобиль, из задачи 4.19, установить дизель той же мощности при ωN= 270 с-1. Удель-