Часть 1 -

Министерство высшего и среднего специального образования РСФСР
ГОРЬКОВСКИЙ ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ
ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ
СБОРНИК
задач и упражнений по теории автомобиля
Методические разработки для студентов специальностей
15.02 - "Автомобиле- и тракторостроение" и
15.05 - "Автомобильное хозяйство" всех форм обучения.
ЧАСТЬ 1
Горький 1989
Составитель: В.Н. Кравец
УДК 629.113.001 (075)
Сборник задач и упражнений по теории автомобиля: Метод. разработки
для студентов специальностей 15.02 - "Автомобиле- и тракторостроение" и
15.05 - "Автомобильное хозяйство" всех форм обучения. Ч. 1 / ГПИ; Сост.: В.Н.
Кравец. Горький, 1989. 37 с.
Методические разработки состоят из трех частей. В первую часть
включены задачи и упражнения по теме "Тягово-скоростные свойства
автомобиля", во вторую - по темам "Топливная экономичность автомобиля",
"Проходимость
автомобиля",
"Тяговый
расчет
автомобиля",
"Эксплуатационные свойства автомобиля с гидромеханической трансмиссией",
в третью - по темам "Тормозные свойства автомобиля", "Управляемость
автомобиля", "Устойчивость автомобиля", "Плавность хода автомобиля".
Табл. 5, рис. 14, библ. 27 назв.
Научный редактор В.И. Песков
Редактор И.И. Морозова
© Горьковский политехнический
институт, 1989 г.
2
ВВЕДЕНИЕ
Сборник задач и упражнений служит для закрепления знаний студентами
специальности 15.02 - "Автомобиле- и тракторостроение" по дисциплине
"Теория автомобиля" и специальности 15.05 - "Автомобильное хозяйство" по
разделу "Теория эксплуатационных свойств" дисциплины "Автотранспортные
средства" и предназначены для студентов дневной и вечерней форм обучения
при выполнении практических и самостоятельных работ и для студентовзаочников при выполнении семестровых контрольных работ. Включен ряд
задач и упражнений повышенной сложности и трудоемкости - главным образом
для студентов, обучающихся го программе целевой интенсивной подготовки
специалистов (ЦИПС).
Сборник является дополненным и исправленным изданием учебного
пособия Мельникова А.А. и Кравца В.Н. Сборник задач и упражнений по
теории автомобиля, Горький, ГПИ, 1967 [13].
Методические разработки состоят из трех частей. В первую часть
включены задачи и упражнения, составленные В.Н. Кравцом.
3
1. ТЯГОВО-СКОРОСТНЫЕ СВОЙСТВА АВТОМОБИЛЯ
1.1. Замеренная при испытаниях длина окружности колеса с шириной 260508 при отсутствии контакта с дорогой равна 3,228 м. На сколько процентов
отличается свободный радиус колеса, полученный замером, от расчетных
радиусов при значениях отношения высоты профиля шины к его ширине, равных:
а) 0,9; б) 1,0; в) 1,1?
1.2. Найти свободный и статический радиусы колеса с шиной 175/70R 13.
Коэффициент вертикальной деформации шины 0,82.
1.3. Определить динамический радиус колеса с широкопрофильной шиной
1600x600-685 при коэффициенте вертикальной деформация 0,84.
1.4. Колесо грузового автомобиля с шиной 300-508Р за 10 оборотов прошло
путь 31,4 м. Определить радиус качения колеса. На сколько процентов отличается
радиус качения, полученный при испытаниях, от расчетного радиуса?
Статический радиус колеса 0,505 м.
1.5. На рис. 1.1 показаны зависимости
радиуса качения колеса от передаваемого
момента при двух давлениях воздуха в шине
14,00-20: 1 - 0,18 МПа; 2 - 0,36 МПа.
Определить
отношение
коэффициентов
тангенциальной эластичности шины при
указанных давлениях воздуха.
1.6. При подведении к ведущему колесу
момента 2,5 кН.м его радиус качения равен 0,58 м. Чему равен радиус качения
тормозящего колеса при подведении к нему вдвое большего момента?
Коэффициент тангенциальной эластичности шины 0,00455 м/(кН.м).
1.7. Рассчитать и построить зависимость радиуса качения колеса от
передаваемого момента. Радиус качения колеса в ведомом режиме 0,6 м;
коэффициент тангенциальной эластичности шины 0,0017 м/(кН.м); коэффициент
сцепления при полном буксований (юзе) колеса 0,7; нормальная сила,
действующая на колесо, 17 кН; начало скольжения колеса при моменте 4 кН.м.
1.8. Определить число оборотов, которое сделает коленчатый вал двигателя
грузового автомобиля на участке дороги длиной 1 км на второй и четвертой
передачах в коробке передач с передаточными числами 4,1 и 1,47. Передаточное
число глазной передачи 6,32; радиус качения колес 0,495 м.
1.9. Определить минимальную и максимальную скорости движения
автомобиля повышенной проходимости. Передаточные числа: главной передачи
8,9, первой и пятой ступеней коробки передач 6,17 и 0,78, низшей и высшей
передач дополнительной коробки 2,15 и 1,3; радиус качения колес 0,595 м;
минимальная и максимальная угловые скорости коленчатого вала двигателя 105 и
4
336 рад/с.
1.10. Легковой автомобиль движется на прямой передаче в коробке передач
со скоростью 40 м/с. Передаточное число главной передачи 4,1; размер шин
I75/70R 13; коэффициент вертикальной деформации шин 0,81. Определить
угловую скорость коленчатого вала двигателя.
1.11. Легковой и грузовой автомобили движутся с одинаковыми скоростями
на прямой передаче в коробке передач. Радиусы качения колес автомобилей 0,29
и 0,538 м; передаточные числа главной передачи 4,125 и 8,21 соответственно. У
какого автомобиля угловая скорость вала двигателя выше и на сколько процентов?
1.12. У легкового автомобиля передаточное число главной передачи 4,1;
статический радиус колес с шинами диагональной конструкции 0,315 м. Каким
должно быть передаточное число главной передачи, чтобы при установке на
автомобиль шин радиальной конструкции со статическим радиусом 0,295 м его
максимальная скорость не изменилась?
1.13. Максимальная скорость легкового автомобиля на четвертой передаче
коробки передач 39,4 м/с. Рассчитать максимальные скорости движения на
первой, второй, третьей передачах и угловую скорость вала двигателя при
максимальных скоростях движения. Передаточные числа коробки передач:
первой передачи 3,49, второй - 2,04, третьей - 1,33, четвертой - 1,00; главной
передачи - 3,9; радиус качения колес 0,29 м.
1.14. Грузовой автомобиль движется на первой передаче со скоростью 7,2
км/ч. Найти радиус качения колес, если частота вращения вала двигателя 1800
мин-1; передаточные числа: коробки передач 6,55, главной передачи 6,83.
1.15. Чему равно ускорение легкового автомобиля на второй передаче, если
угловое ускорение вала двигателя 50 рад/с2? Передаточные числа: главной
передачи 4,3; второй передачи коробки передач 2,3; статический радиус колес с
диагональными шинами 0,278 м.
1.16. Автобус движется на третьей передаче с ускорением 0,64 м/с2. Найти
передаточное число главной передачи автобуса, если угловое ускорение вала
двигателя 15,74 рад/с2; передаточное число третьей передачи коробки передач
1,71; размер шин 240-508; коэффициент вертикальной деформации шин 0,88;
высота профиля шины равна его ширине.
1.17. Для равномерного движения ведомого колеса, нагруженного
нормальной силой 238 кН, необходимо приложить толкающую силу 3,57 кН.
Определить силовой коэффициент и момент сопротивления качению, если
динамический радиус колеса равен 1,185 м.
1.18. Ведомое колесо катится по дороге с коэффициентом сопротивления
качанию 0 ,015; статический радиус колеса 0,315 м; момент инерция 0,96 кг·м2;
5
нормальная нагрузка на колесо 5,5 кН. Рассчитать, с каким угловым ускорением
будет вращаться колесо, если к нему приложена толкающая сила 174 Н.
1.19. Ведущее колесо катится равномерно при подведении к нему крутящего
момента 1 кН·м. Нормальная нагрузка на колесо 12,25 кН; плечо смещения
нормальной реакции 8,8 мм; статический радиус колеса 0,44 м. Определить силу
тяги колеса.
1.20. С каким угловым ускорением будет вращаться ведущее колесо,
нагруженное нормальней силой 30 кН и создающее силу тяги 0,5 кН, если к нему
приложен момент 1 кН·м? Динамический радиус колеса 0,53 м; момент инерции
колеса 20 кг·м2; силовой коэффициент сопротивления качению 0,02.
1.21. Определить режимы качения колеса при следующих значениях
продольной силы Fx и крутящего момента Tk , приложенных к колесу: а) Fx  0 ,
Tk  0 ; б) Fx  0 , Tk  0 ; в) Fx  0 , Tk  0 ; г) Fx  0 , Tk  0 ; д) Fx  0 , Tk  0 .
1.22. Во сколько раз сила сопротивления качению колеса легкового
автомобиля с диагональной шиной больше, чем у того же колеса с радиальной
шиной: а) при скорости 40 км/ч; б) при
скорости
140
км/ч?
Зависимость
коэффициентов сопротивления качению
диагональной 1 и радиальной 2 шин от
скорости движения приведена на рис. 1.2.
1.23. Построить зависимость коэффициента сопротивления качению колеса
от
скорости
движения
по
трем
эмпирическим
формулам:
f  0,01  0,005 (0,01Va ) 2, 5 ;
f  0,01(1  Va / 160) ;
f  0,01[1  (0,006 Va )2 ] . Скорость движения возрастает с 50 до 250 км/ч.
Определить соотношение величин коэффициентов сопротивления качению,
полученных по каждой из формул, при скорости 200 км/ч.
1.24. На сколько процентов уменьшится сила сопротивления качению
колеса, если давление воздуха в шине, равное 0,2
МПа, возрастет в три раза? График зависимости
коэффициента сопротивления качению от давления
воздуха в шине приведен на рис.1.3.
1.25. Радиус качения колеса в ведомом режиме
0,4 м. Чему равен коэффициент скольжения колеса,
если: а) в ведущем режиме радиус качения равен
0,12 м; б) в тормозном режиме радиус качения равен
0,67 м.
1.26. Определить коэффициент скольжения ведущих колес грузового
6
автомобиля, скорость которого 10 м/с при угловой скорости вала двигателя 150
рад/с. Передаточные числа: коробки передач 0,81, главной передачи 7,22; радиус
качения колес 0,5 м.
1.27. Построить зависимость коэффициента сцепления колеса с сухим
асфальтобетонным покрытием от скорости движения. Коэффициент сцепления
при скорости 7 м/с равен 0,8; коэффициент, зависящий от типа шины, для
асфальтобетонного покрытия 0,015 с/м; максимальная скорость движения 60 м/с.
1.28. Колесо со статическим радиусом 0,31 м, нагруженное нормальной
силой 8,6 кН, катится по размокшей грунтовой дороге с коэффициентом
сопротивления качению 0,25. Определить возможность движения колеса в
указанных дорожных условиях, если оно может передать максимальный по
условиям сцепления момент 0,4 кН·м.
1.29. Изобразить схему сил и моментов, действующих на автомобиль-тягач:
а) при разгоне на горизонтальной дороге; б) при равномерном движении на
подъеме; в) при торможении на спуске.
1.30. Карбюраторный двигатель развивает максимальную мощность 143 кВт
при частоте вращения 5600 мин-1 и максимальный крутящий момент 265 Н·м при
частоте вращения 3000 мин-1. Рассчитать и построить внешнюю скоростную
характеристику двигателя в диапазоне частот вращения коленчатого вала от 1000
до 6000 мин-1.
1.31. Карбюраторный двигатель имеет максимальную стендовую мощность
30,2 кВт при угловой скорости вала двигатели 462 рад/с. Найти максимальный
момент и мощность на режиме максимального момента двигателя,
установленного на автомобиле. Коэффициенты приспособляемости: по моменту
1,14, по угловой скорости 1,51; коэффициент коррекции 0,9.
1.32. Дизельный двигатель развивает максимальную стендовую мощность
264,8 кВт при угловой скорости коленчатого вала 220 рад/с. Коэффициенты в
уравнении скоростной характеристики: a  0,68 , b  1,07 , c  0,75 ; отношение
угловых скоростей коленчатого вала на режимах максимальной мощности и
максимального момента равно 1,4; коэффициент коррекции 0,85. Определить
максимальный момент и мощность на режиме максимального момента двигателя,
установленного на автомобиле.
1.33. Карбюраторный двигатель имеет максимальный крутящий момент 91,2
Н.м при угловой скорости вращения вала 312 рад/с. Коэффициенты в уравнении
скоростной характеристики: a  0,58 , b  2,07 , c  1,65 ; коэффициент
приспособляемости по угловой скорости 1,6. Рассчитать максимальную мощность
и мощность на режиме максимального момента.
1.34. Максимальный момент дизельного двигателя равен 637 Н.м при
7
частоте
вращения
коленчатого
вала
1700
мин-1.
Коэффициенты
приспособляемости двигателя: по моменту 1,13, по частоте вращения 1,53.
Определить максимальную мощность и мощность при максимальном моменте.
1.35. Максимальная стендовая мощность двигателя грузового автомобиля
125,3 кВт при 336 рад/с; коэффициент коррекции 0,88; коэффициент,
учитывающий ускорение вращения вала, 0,001; угловое ускорение вращения
коленчатого вала 25 рад/с2; момент инерции вращающихся частей двигателя 0,6
кг.м2; передаточные числа: коробки передач 1,0, главной передачи 6,32; КПД
трансмиссии 0,87. Определить крутящий момент, подведенный к ведущим
колесам.
1.36. Рассчитать максимальную тяговую силу на ведущих колесах грузового
автомобиля повышенной проходимости. Максимальная мощность двигателя 135,3
кВт при 273 рад/с; коэффициент приспособляемости по моменту 1,13;
передаточные числа: первой передачи коробки передач 5,61, дополнительной
передачи 2,15, главной передачи 7,32; КПД трансмиссии 0,8; статический радиус
колес 0,56м.
1.37. Автомобиль движется на третьей передаче со скоростью 23 км/ч к
ускорением 0,35 м/с2. Мощность двигателя 41 кВт; КПД трансмиссии 0,88;
передаточные числа: коробки передач 2,64, главной передачи 5,125; момент
инерции вращающихся частей двигателя 0,275 кг·м2; коэффициент, учитывающий
ускорение вращения вала двигатели, 0,002; статический радиус колес 0,37 м.
Определить мощность на ведущих колесах автомобиля.
1.38. При движении автопоезда на четвертой передаче со скоростью 15 км/ч
и ускорением 0,55 м/с2 к ведущим колесам подводится мощность 97 кВт. Момент
инерции вращающихся частей двигателя 2,5 кг·м2; передаточные числа: коробки
передач 2,80, главной передачи 7,14; динамический радиус колес 0,54 м; КПД
трансмиссии 0,84; коэффициент коррекции 0,85. Найти стендовую мощность
двигателя.
1.39. Автобус движется со скоростью 85 км/ч, при этом двигатель развивает
мощность 97,1 кВт. Определить тяговую силу на ведущих колесах. КПД
трансмиссии 0,86.
1.40. Максимальный крутящий момент двигателя 750,2 Н·м; передаточные
числа: коробки передач 2,28, главной передачи 8,21; КПД трансмиссии 0,82;
статический радиус колес 0,535 м. Определить, при каком коэффициенте
сцепления начнется буксование ведущих колес, если нормальная реакция,
действующая на них, равна 194 кН.
1.41. У легкового автомобиля, движущегося с ускорением 0,6 м/с2 при
скорости 18 м/с, к ведущим колесам подводится мощность 25,2 кВт. Статический
радиус колес 0,3 м; передаточное число трансмиссии 4,22. Определить КПД
8
трансмиссии, если мощность двигателя 28 кВт; момент инерции его
вращающихся частей 0,15 кг·м2.
1.42. Двигатель развивает на стенде мощность 111 кВт, коэффициент
коррекции 0,9. КПД: коробки передач 0,97, карданной передачи 0,985, главкой
передачи 0,95. Определить мощность потерь в трансмиссии автомобиля.
1.43. Рассчитать КПД трансмиссии легкового автомобиля, если момент от
двигателя к ведущим колесам передается через две пары цилиндрических, одну
пару конический шестерен, два карданных шарнира, КПД которых
соответственно равны 0,98; 0,27 и 0,99. Максимальный момент двигателя 186
Н·м. Момент для прокручивания трансмиссии рассчитывается по формуле
Tтр  (2  0,09V )ma grд  103 , Н·м. Масса автомобиля 1820 кг; радиус колес 0,32 м;
скорость 30 м/с.
1.44. Определить, на сколько процентов КПД трансмиссии грузового
автомобиля с колесной формулой 4x2 выше, чем КПД трансмиссии автомобили
типа 4x4. В трансмиссии автомобиля 4x2 установлены коробка передач,
карданная передача и главная передача, КПД которых соответственно равны 0,96;
0,98 и 0,95; в трансмиссии автомобиля 4x4 дополнительно установлены
раздаточная коробка, КПД которой 0,95, и карданная передача для привода
передних ведущих колес. Моментом,
зависящим от скорости движения,
пренебречь.
1.45. Найти общие силу и мощность
сопротивления качению автомобиля с колесной
формулой 4x2 при передаче задними ведущими
колесами момента: а) 0,2 кН·м; б) 0,5 кН·м.
Зависимость коэффициента сопротивления качению
от подводимого к колесу крутящего момента
показана на рис. 1.4. Скорость автомобиля 100 км/ч;
массы, приходящиеся на переднюю и заднюю осп,
700 и 1000 кг.
1.46. Сила сопротивления качению автомобиля массой 7900 кг при движении по горизонтальной дороге 1,94 кН. Чему равен коэффициент сопротивления
дороги при движении на подъеме с уклоном 25%?
1.47. При движении легкового автомобиля массой 1427 кг на спуске с
уклоном 8% сила сопротивления дороги 0,28 кН. Определить силу и мощность
сопротивления дороги на подъеме с таким же уклоном, если скорость автомобиля
10 м/с.
1.48. Мощность, затрачиваемая на преодоление сопротивления качению
автопоезда массой 48 т при движении со скоростью 18 км/ч, равна 82,4 кВт,
9
Определить уклон дороги, на котором сила сопротивления дороги равна нулю.
1.49. Грузовой автомобиль движется с некоторой скоростью на
горизонтальном участке дороги. На сколько процентов уменьшится его скорость,
если коэффициент сопротивления воздуха увеличится на 25 %, а сила
сопротивления воздуха останется неизменной?
1.50. Построить зависимость силы и мощности сопротивления воздуха от
скорости движения легкового автомобиля. Коэффициент лобового сопротивления
0,44; плотность воздуха 1,225 кг/м3; габаритная ширина 1,82 м; габаритная высота
1,49 м; коэффициент полноты площади 0,78; максимальная скорость 41 м/с. По
полученной зависимости определить, на сколько процентов возрастают сила и
мощность сопротивления воздуха при увеличении скорости движения с 10 до 40
м/с.
1.51. Построить зависимость силы сопротивления воздуха от скорости
движения одиночного автомобиля, седельного автопоезда и прицепного
автопоезда. Коэффициент сопротивления воздуха одиночного автомобиля 0,75
Н·с2/м4, седельного автопоезда на 10% больше и прицепного автопоезда на 25%
больше, чем у одиночного автомобиля; площадь миделева сечения 7,4 м2;
максимальная скорость 85 км/ч. Определить силы сопротивления воздуха для
каждого автотранспортного средства при скорости 20 м/с.
1.52. Автомобиль движется со скоростью 20 м/с по шоссе, вдоль которого
дует ветер со скоростью 5 м/с. Во сколько раз сила и мощность сопротивления
воздуха при встречном ветре больше, чем при попутном ветре?
1.53. Автобус движется по горизонтальному участку дороги со скоростью 6
м/с и ускорением 1 м/с2. Масса автобуса 10880 кг; расстояния от центра масс: до
передней оси 2,75 м, до задней оси 1,45 м, до поверхности дороги 1,5 м;
коэффициент сопротивления воздуха 0,37 Н·с2/м4; площадь миделева сечения 6,6
м2; высота центра парусности 1,7 м; коэффициент сопротивления качению 0,02;
статический радиус колес 0,5 м. Рассчитать нормальные реакции, действующие на
передние и задние колеса автобуса.
1.54. Грузовой автомобиль повышенной проходимости преодолевает
максимальный подъем с уклоном 70%. Определить величины коэффициентов
изменения нормальных реакций при равномерном движении. Полная масса
автомобиля 5970 кг; расстояния от центра масс: до передней оси 1,7 м, до задней
оси 1,6 м, до поверхности дороги 1,15 м. Сопротивлениями качению и воздуха
пренебречь.
1.55. Легковой автомобиль тормозит на спуске уклоном 35% с замедлением
6 м/с2. Масса автомобиля 1430 кг; расстояния от центра масс: до передней оси
1,26 м, до задней оси 1,16 м, до поверхности дороги 0,58 м. Чему равны
коэффициенты изменения нормальных реакций? Сопротивлениями воздуха и
10
качению пренебречь.
1.56. У грузового автомобиля с колесной формулой 4x2 масса 7900 кг; база
3,7 м; расстояние от центра масс до передней оси 2,8 м; высота центра масс 1,2 м.
Определить коэффициенты изменения нормальных реакций на передних и задних
колесах из условия полного использования ведущими колесами сцепления с
дорогой, если коэффициент сцепления равен 0,6.
1.57. Легковой автомобиль полной массой 1445 кг движется с максимальной
скоростью 40 м/с по дороге с коэффициентом сопротивления качению 0,025 и
коэффициентом сцепления 0,7. На заднюю ведущую ось автомобиля в
статическом состоянии приходится 53,6% полной массы. Рассчитать
максимальную тяговую силу на ведущих колесах по условию их сцепления с
дорогой. Коэффициент лобового сопротивления 0,5; площадь миделева сечения
1,78 м2; высота центра парусности 0,6 м; динамический радиус колес 0,3 м; база
2,4 м.
1.58. Автобус с колесной формулой 4x2 разгоняется с максимальным
ускорением 2,9 м/с2. Масса автобуса 7800 кг; координаты центра масс: расстояние
до передней оси 2,44 м, до задней оси 1,16 м, до поверхности дороги 1,5 м. Чему
равна максимальная тяговая сила на ведущих колесах, если коэффициент
сцепления равен 0,6?
1.59. Каково минимальное значение коэффициента сцепления, при котором
автобус с колесной формулой 4x2 массой 14050 кг может двигаться без
буксования ведущих колес? База автобуса 5,15 м; расстояние от центра масс до
передней оси 3 м; коэффициент изменения нормальных реакций 1,1; тяговая сила
на ведущих колесах 44,8 кН.
1.60. Два автомобиля массой 2700 кг с колесными формулами 4x2 и 4x1
движутся по дороге с коэффициентом сцепления 0,6. Масса, приходящаяся на
заднюю ось каждого автомобиля, 1500 кг. На сколько процентов максимальная
тяговая сила на ведущих колесах автомобиля 4x4 больше, чем у автомобиля 4x2?
Коэффициент изменения нормальных реакций на задних колесах автомобиля 4x2
- 1,1.
1.61. У переднеприводного легкового автомобиля на переднюю ось
приходится 55% массы. Какой максимальный подъем может преодолеть
автомобиль по условиям сцепления? Коэффициент сцепления 0,4; коэффициент
изменения нормальных реакций на колесах ведущей оси 0,8.
1.62. На сколько процентов коэффициент учета вращающихся масс
грузового автомобиля на первой передачи коробки передач больше, чем на
прямой передаче? Масса автомобиля 7400 кг: момент инерции вращающихся
частей двигателя 0,55 кг·м2; суммарный момент инерции всех колес 53,2 кг·м2;
КПД трансмиссии 0,88; статический радиус колес с шинами диагональной
11
конструкции 0,465 м; передаточные числа: главной передачи 6,83, первой
передачи коробки передач 6,55.
1.63. коэффициент учета вращающихся масс грузового автомобиля с полной
нагрузкой на первой передаче коробки передач 1,81; на прямой передаче – 1,06.
Определить коэффициенты учета вращающихся масс снаряженного автомобиля
на всех передачах коробки передач. Полная масса автомобиля 14950 кг; масса
снаряженного автомобиля 6700 кг; передаточные числа коробки передач: 5,26;
2,90; 1,52; 1,00; 0,66.
1.64. Найти коэффициенты учета вращающихся масс, автопоезда на низшей
и высшей передачах трансмиссии для двух весовых состояний: с полной
нагрузкой и в снаряженном состояние. Полная масса 42 т, масса снаряженного
автопоезда 15,6 т; общие передаточные числа трансмиссии на передачах: низшей
55,2, высшей - 5,1; КПД трансмиссии 0,84; статический радиус колес с шинами
типа Р 0,53 м; момент инерции вращающихся частей двигателя 2,5 кг·м2; момент
инерции колеса 20,6 кг·м2;. число колес автопоезда 20.
1.65. Определить максимальные силы сопротивления разгону легкового
автомобиля на всех передачах коробка передач. Масса автомобиля 1400 кг;
момент инерции вращающихся частей двигателя 0,1 кг·м2; момент инерции
колеса 0,57 кг·м2; КПД трансмиссии 0,92; статический радиус колес 0,28 м;
передаточные числа: главной передачи 4,3; коробки передач: 3,75; 2,30; 1,49; 1,00.
Максимальные ускорения автомобиля на передачах: 1,65; 1,25; 0,32; 0,42 м/с2.
1.66. Двигатель грузового автомобиля развивает максимальную мощность
136 кВт при частоте 2800 мин-1 и максимальный момент 509 Н·м при 1500 мин-1;
коэффициент коррекции 0,95. Построить график тягового баланса автомобиля на
всех передачах коробки передач. Данные по автомобилю: полная масса 17200 кг;
передаточные числа: коробки передач 7,44; 4,10; 2,29; 1,47; 1,00; главной
передачи 6,33; КПД трансмиссии 0,84; статический радиус колес 0,48 м;
коэффициент сопротивления воздуха 0,63 Н·с2/м4; площадь миделева сечения 5,6
м2; коэффициент сопротивления качению рассчитывается по формуле
f  0,00724  0,000173V . По графику тягового баланса определить: а)
максимальную скорость движении; б) скорости преодоления максимального
подъема на первой и прямой передачах.
1.67. Легковой автомобиль массой 1450 кг движется по горизонтальной
дороге на прямой передаче коробки передач. Максимальная мощность двигателя
36,8 кВт; при угловой скорости коленчатого вала 500 рад/с; коэффициенты в
уравнении скоростной характеристики двигателя: a  0,58 , b  2,07 , c  1,65 ;
коэффициент коррекции мощности двигателя 0,9. Передаточное число главной
передачи 3,9; статический радиус колес 0,285 м; КПД трансмиссии 0,92; фактор
12
обтекаемости 0,56 H·c2/м2; коэффициент сопротивления качению рассчитывается
по формуле f  0,015  7  10 6 V 2 . Построить график тягового баланса автомобиля.
По графику определить, какую часть составляют силы сопротивления движению в
отдельности от тяговой силы на ведущих колесах: а) при скорости 10 м/с; б) при
скорости, соответствующей максимальному моменту двигателя; в) при скорости,
соответствующей максимальной мощности двигателя.
1.68. На рис. 1.5. показана зависимость крутящего момента двигателя от
частоты вращения вала. Построить тяговый
баланс автомобиля на прямой передаче. Масса
автомобиля 15000 кг; передаточное число
главной передачи 8,05; статический радиус колес
0,595 м; КПД трансмиссии 0,85; коэффициент
сопротивления воздуха 0,7 Н·с2/м4; площадь
миделева сечения 5,2 м2; коэффициент
сопротивления дороги 0,02. По графику тягового баланса определить: а)
максимальный подъем; б) массу прицепа, с которым автомобиль может двигаться
при максимальном значении тяговой силы; в) максимальное ускорение.
1.69. В табл. 1.1 представлена зависимость момента двигателя от частоты
вращения вала, установленного на автомобиле повышенной проходимости.
-1
ne, мин
Te, Н·м
1000
254
1250
266
1500
276
1750
282
2000
284
2250
283
2500
278
2750
272
Таблица 1.1
3000
3200
263
252
Построить зависимость тяговой силы на ведущих колесах от скорости движения
на низшей передаче трансмиссии. Масса автомобиля 5970 кг; передаточные
числа: первой передачи коробки передач 6,55, низшей ступени дополнительной
передачи 1,98; главной передачи 6,83; КПД трансмиссии 0,8; динамический
радиус колес 0,505 м. Определить: а) возможность движения по дороге с
коэффициентом сцепления 0,4; 6) максимальный подъем, преодолеваемый
автомобилем при движении по дороге с коэффициентом сопротивления качению
0,025, и скорость преодоления максимального подъема; в) максимальное
ускорение при разгоне по дороге с коэффициентом сопротивления 0,025 при
коэффициенте учета вращающихся масс 3,75.
1.70. Грузовой автомобиль массой 15300 кг движется при скорости 10 м/с с
ускорением 0,2 м/с2 по дороге с коэффициентом сопротивления 0,01;
коэффициент лобового сопротивления 0,78; плотность воздуха 1,225 кг/м3;
площадь миделева сечения 4,5 м2; коэффициент учета вращающихся масс 1,056.
Определить тяговую силу на ведущих колесах автомобиля.
1.71. Автобус массой 2710 кг, движущийся со скоростью 20 м/с по дороге с
коэффициентом сопротивления 0,02, развивает тяговую силу на ведущих колесах
13
2,48 кН. Фактор обтекаемости 1,28 Н·с2/м2; коэффициент учета вращающихся
масс 1,06. Найти ускорение автобуса.
1.72. Определить максимальную скорость движения седельного автопоезда
полной массой 32500 кг по дороге с коэффициентом сопротивления 0,025.
Тяговая сила на ведущих колесах 9,505 кН; коэффициент лобового сопротивления
тягача 0,864; плотность воздуха 1,225 кг/м3; площадь миделева сечения 5,2 м2;
коэффициент лобового сопротивления автопоезда на 10% больше, чем тягача.
1.73. Легковой автомобиль массой 1350 кг движется со скоростью 25 м/с по
горизонтальной дороге с коэффициентом сопротивления качению 0,02 при
наличии ветра. Определить скорость и направление ветра при равномерном
движении автомобиля, если к ведущим колесам подводится тяговая сила 461 Н.
Фактор обтекаемости 0,49 Н·с2/м2.
1.74. Рассчитать массу полуприцепа, с которым может двигаться седельный
тягач массой 9200 кг на горизонтальном участке шоссе с максимальной
скоростью по регулятору частоты вращения на высшей передаче коробки передач.
Мощность двигателя 150 кВт при частоте вращения по регулятору 2100 мин-1;
КПД трансмиссии 0,82; статический радиус колес с шинами диагональной
конструкции 0,537 м; передаточные числа: главной передачи 8,21,
дополнительной передачи 1,23, коробки передач 0,66; фактор обтекаемости тягача
4,87 Н·с2/м2; коэффициент сопротивления качению рассчитывается по формуле
f  0,0128  0,00023V . Коэффициент сопротивления воздуха седельного
автопоезда на 10% больше, чем тягача.
1.75. При испытаниях легкового автомобиля в дорожных условиях
произведено два заезда на одном и том же горизонтальном участке испытательной
дороги со скоростями 5 и 15 м/с. При движении были записаны величины
крутящих моментов на вторичном валу коробки передач, которые при
равномерном движении с указанными выше скоростями составили 17,52 и 25,93
Н·м. Определить фактор обтекаемости и коэффициент сопротивления качению
автомобиля. Передаточное число главной передачи 3,9; КПД трансмиссии 0,96;
динамический радиус колес 0,29 м; масса автомобиля 1445 кг.
1.76. Какой подъем может преодолеть автомобиль повышенной
проходимости массой 13700 кг при равномерном движении на высшей передаче в
трансмиссии? Максимальный крутящий момент двигателя 541,5 Н·м; КПД
трансмиссии 0,8; передаточные числа: коробки передач 0,72, дополнительной
передачи 1,3, главной передачи 7,32; статический радиус колес 0,555 м;
коэффициент сопротивления качению 0,02.
1.77. Автомобиль массой 16000 кг движется на подъем с уклоном 0,06;
коэффициент сопротивления качению 0,025. Определить ускорения на первой и
14
второй передачах. Двигатель развивает момент 587 Н·м; КПД трансмиссии 0,88;
передаточные числа: главной передачи 7,78; коробки передач: на первой передаче
7,73, на второй – 5,52; динамический радиус колес 0,535 м; коэффициент учета
вращающихся масс: на первой передаче 3,32, на второй – 2,20. Сопротивлением
воздуха пренебречь.
1.78. Определить максимальные углы подъемов, которые преодолевает
легковой автомобиль на третьей и четвертой передачах при коэффициенте
сопротивления качению 0,02. Масса автомобиля 1160 кг; фактор обтекаемости
0,49 Н·с2/м2; максимальный момент двигателя 74,5 Н·м при 280 рад/с;
передаточные числа: главной передачи 4,125; коробки передач: на третьей
передаче 1,40, на четвертой - 0,96; КЦД трансмиссии 0,92; статический радиус
колес с радиальными шинами 0,29 м.
1.79. Найти тяговую силу на ведущих колесах легкового автомобиля при
движении на спуске с уклоном 0,06, если его ускорение 1,3 м/с2 и скорость 14 м/с.
Масса автомобиля 1870 кг; коэффициент сопротивления воздуха 0,25 Н·с2/м4;
площадь миделева сечения 2,1 м2; коэффициент сопротивления качению 0,015;
коэффициент учета вращающихся масс 1,1.
1.80. При движении автопоезда массой 19700 кг под уклон с постоянной
скоростью 10 м/с дует встречный ветер с такой же скоростью. Коэффициент
сопротивления воздуха для автопоезда 0,8 Н·с2/м4; площадь миделева сечения 4,5
м2; коэффициент сопротивления дороги 0,02. Определить уклон дороги.
1.81. Автомобиль имеет ускорение 0,75 м/с2 при движении по дороге с
коэффициентом сопротивления качению 0,018. Определить коэффициент
сопротивления дороги, на которой он имеет ускорение 0,6 м/с2 при той же
мощности двигателя и скорости движения, если коэффициент учета
вращающихся масс 1,1.
1.82. Автобус движется накатом под уклон с углом 1,6° с постоянной
скоростью 16,3 м/с. Коэффициент сопротивления качению 0,02; фактор
обтекаемости 2,4 Н·с2/м2. Определить массу автобуса.
1.83. Автомобиль движется накатом по дороге с коэффициентом
сопротивления 0,025. Масса автомобиля 1430 кг; фактор обтекаемости 0,48
Н·с2/м2; коэффициент учета вращающихся масс 1,03. Определить замедление
автомобиля при скоростях 25 и 10 м/с. Сила трения в трансмиссии описывается
уравнением Fтр  (2  0,09V )  ma g  103 , Н.
1.84. Автомобиль массой 7830 кг буксует прицеп массой 4000 кг.
Определить тяговую силу на ведущих колесах тягача и силу тяги на крюке при
следующих условиях движения: коэффициент сопротивления качению 0,02; угол
подъема 50; скорость 15 м/с; ускорение 0,2 м/с2 Коэффициент учета вращающихся
15
масс: тягача 1,06, прицепа 1,04; фактор обтекаемости тягача 3,2 Н·с2/м2.
1.85. Легковой автомобиль массой 3600 кг движется со скоростью 38 м/с и
ускорением 0,4 м/с2 по дороге с коэффициентом сопротивления качению 0,025.
Определить минимальное значение коэффициента сцепления, при котором
возможно движение автомобиля. На ведущие колеса приходится масса 1900 кг;
коэффициент изменения нормальных реакций на ведущих колесах 1,1;
коэффициент лобового сопротивления 0,6; площадь миделева сечения 2,4 м2;
коэффициент учета вращающихся масс 1,06.
1.86. Двигатель автомобиля развивает максимальную мощность 132,4 кВт
при угловой скорости 220 рад/с Коэффициенты в уравнении скоростной
характеристики двигателя: a  0,44 , b  1,87 , c  1,31 ; коэффициент коррекции
0,85. Данные по автомобилю: полная масса. 14950 кг; фактор обтекаемости 3,73
Н·с2/м2; КПД трансмиссии 0,88; передаточные числа: коробки передач: 5,26; 2,90;
1,52; 1,00; 0,66: главной передачи 7,24; размер шин 11,00R20. Построить
мощностной баланс автомобиля на всех передачах трансмиссии. Коэффициент
сопротивления качению рассчитать по формуле
f  0,013  0,00026V .
Определить: а) запас мощности автомобиля на всех передачах при работе
двигателя на режиме максимальной мощности: б) степень использования
мощности двигателя на всех передачах при скорости 10 .м/с; в) максимальную
скорость движения, автомобиля z  0,9 ;  ш  1 .
1.87. Двигатель легкового автомобиля развивает максимальную мощность 56
кВт при 567 рад/с и максимальный момент 121 Н·м при 315 рад/с; коэффициент
коррекции 0,96. Масса автомобиля 1470 кг; коэффициент лобового сопротивления
0,35; .площадь миделева сечения 1,83 м2; КПД трансмиссии 0,92; передаточные
числа: коробки передач 3,31; 2,05; 1,37; 0,95; 0,73; главной передачи 3,9;
статический радиус колес с шинами типа Р 0,27 м; коэффициент сопротивления
качению
выражается
зависимостью
f  0,0125  7  10 6 V 2 .
Построить
мощностной баланс автомобиля на всех передачах коробки
передач при движении на подъемах 0,02; 0,03; 0,04. По
графику определить для трех указанных коэффициентов
сопротивления дороги: а) максимальные скорости
движения; б) степень использования мощности двигателя
при скорости 10 м/с.
1.88. На рис. 1.6 представлена внешняя скоростная
характеристика
дизельного
двигателя
грузового
автомобиля. Масса автомобиля 26125 кг; фактор
обтекаемости 5,9 Н·с2/м2; коэффициент коррекции 0,85;
КПД трансмиссии 0,913; передаточное число коробки
16
передач 0,813; размер шин 260-508Р. Построить мощностной баланс автомобиля
для трех вариантов передаточных чисел главной передачи: 7,22; 6,53; 5,94.
Коэффициент
сопротивления
качению
рассчитать
по
формуле
f  0,00724  0,000173V . По мощностному балансу определить: а) максимальную
скорость; б) максимальный запас мощности для каждого варианта передаточного
числа главной передачи z  0,9 ;  ш  1 .
1.89. На рис. 1.7 представлена внешняя скоростная характеристика двигателя
грузового автомобиля. Коэффициент коррекции 0,88;
фактор обтекаемости 3,75 Н·с2/м2; передаточное
число главней передачи 6,32; КПД трансмиссии 0,88;
статический радиус колес с шинами типа Р 0,476 м;
коэффициент сопротивления качению описывается
зависимостью
f  0,007  0,000166V . Построить
мощностной баланс автомобиля на прямой передаче
коробки передач для снаряженного автомобиля, с
полной нагрузкой и при буксировании прицепа.
Масса снаряженного тягача 5125 кг; полная масса тягача 10850 кг; масса прицепа
8000 кг. Определить максимальные скорости движения для трех весовых
состояний автопоезда.
1.90. Грузовой автомобиль движется с полной, нагрузкой по дороге с
коэффициентом сопротивления 0,02 со скоростью 16 м/с и ускорением 0,1 м/с2.
Масса снаряженного автомобиля 13 т; масса груза 9 т; фактор обтекаемости 4,62
Н·с2/м2; коэффициент учета вращающихся масс 1,05; КПД трансмиссии 0,8.
Определить мощность двигателя, необходимую для движения автомобиля.
1.91. Найти максимальную скорость, с которой может двигаться автобус
массой 2690 кг по дороге с коэффициентом сопротивления 0,02. Стендовая
мощность двигателя 66,2 кВт: коэффициент коррекции 0,9; КПД трансмиссии 0,8;
фактор обтекаемости 0,9 Н·с2/м2.
1.92. С каким ускорением будет двигаться автомобиль массой 1820 кг при
скорости 18 м/с, если коэффициент сопротивления дороги 0,025; мощность
двигателя 37,4 кВт; КПД трансмиссии 0,02; фактор обтекаемости 0,57 Н·с2/м2;
коэффициент учета вращающихся масс 1,05.
1.93. Автомобиль массой 1590 кг равномерно движется на подъеме со
скоростью 26 м/с. Найти крутизну подъема, если двигатель развивает мощность
36,7 кВт; КПД трансмиссии 0,92; фактор обтекаемости 0,67 Н·с2/м2; коэффициент
сопротивления качению 0,02.
1.94. Автопоезд движется с установившейся скоростью 20 м/с по дороге с
коэффициентом сопротивления 0,015. Двигатель развивает мощность 119 кВт;
17
КПД трансмиссии 0,85; фактор обтекаемости 4,9 Н·с2/м2. Определить массу
прицепа, если масса тягача 15 т.
1.95. Автомобиль движется со скоростью 18 м/с на спуске с уклоном 2%.
Коэффициент сопротивления качению 0,015; масса автомобиля 7380 кг; КПД
трансмиссии 0,89; коэффициент лобового сопротивления 1; площадь миделева
сечения 4 м2; рассчитать мощность двигателя,: необходимую для движения
автомобиля с ускорением 0,15 м/с2. Коэффициент учета вращающихся масс 1,05.
1.96. Легковой автомобиль движется равномерно со скоростью 40 м/с по
дороге, коэффициент сопротивления которой 0,03. КПД трансмиссии 0,85;
коэффициент лобового сопротивления 0,46; площадь миделева сечения 2,3 м2;
масса автомобиля 3165 кг. Определить скорость и направление ветра, при
действии которого двигатель развивает мощность 144 кВт.
1.97. Построить динамическую характеристику легкового автомобиля на
всех передачах коробки передач. Максимальная мощность двигателя 47 кВт при
578 рад/с; максимальный момент 95 Н·м при 368 рад/с: коэффициент коррекции
0,96; минимальная и максимальная угловые скорости двигателя 100 и 600 рад/с.
Масса автомобиля 1340 кг: фактор обтекаемости 0,4 Н·с2/м2; передаточные числа:
коробки передач: 3,64; 1,96: 1,36; 0,94; 0,78; главной передачи 3,94; КПД
трансмиссии 0,92; статический радиус колес 0,27 м. Нанести на график
зависимость коэффициента сопротивления качению, рассчитанный по формуле
f  0,012  7  10 6 V 2 . По графику определить: а) максимальную скорость
движения; б) критические скорости на передачах; в) величины максимального
динамического фактора на первой и четвертой передачах; г) угол максимального
подъема, преодолеваемого автомобилем.
1.98. Построить динамическую характеристику грузового автомобиля на
прямой передаче коробки передач. Зависимость
момента двигателя от частоты вращения
коленчатого вала приведена на рис. 1.8.
Коэффициент коррекции 0,9. Масса автомобиля
7900 кг; передаточное число главной передачи
6,83; КПД трансмиссии 0,88; динамический радиус
колес с диагональными шинами 0,475 м; фактор
обтекаемости 2,15 Н·с2/м2. По динамической
характеристике определить: а) скорость равномерного движения на дороге с
коэффициентом 0,3; б) критическую скорость; в) массу прицепа, который может
буксировать автомобиль при максимальной величине динамического фактора.
1.99. Построить динамический паспорт переднеприводного легкового
автомобиля по следующим данным. Максимальная мощность двигателя 37 кВт
18
при 557 рад/с; максимальный момент 80 Н·м при 315 рад/с; коэффициент
коррекции 0,95; диапазон угловых скоростей вала двигателя от 100 до 600 рад/с.
Масса снаряженного автомобиля 710 кг; полная масса 1030 кг; на ведущую ось
приходится 51,6% полной массы; 62% массы снаряженного автомобиля;
коэффициент лобового сопротивления 0,37; площадь миделева сечения 1,65 м2;
передаточные числа: коробки передач: 3,45; 2,06; 1,33; 0,97; 0,83; главной
передачи 3,59; статический радиус колес с радиальными шинами 0,25 м; КПД
трансмиссии 0,92; отношение высоты центра масс к базе автомобиля 0,3.
Значения коэффициента сцепления 0,1… 0,8 с шагом 0,1.
1.100. Построить динамический паспорт автобуса. Максимальная мощность
двигателя 73,5 кВт при 473 рад/с, максимальный момент 182,4 Н·м при 263 рад/с;
коэффициент коррекции 0,95; диапазон угловых скоростей двигателя 100... 520
рад/с. Масса снаряженного автобуса 1750 кг; полная масса 2710 кг; масса,
приходящаяся на ведущую ось в нагруженном состоянии, 1435 кг; без нагрузки –
735 кг; фактор обтекаемости 1,3 Н·с2/м2; передаточные числа: коробки передач
3,5; 2,26; 1,45; 1,30; главной передачи 3,9; статический радиус колес
с.радиальными шинами 0,31 м; КПД трансмиссии 0,9; отношение высоты центра
масс к базе автомобиля 0,3. Значения коэффициента сцепления от 0,1 до 0,8 с
шагом 0,1.
1.101. Построить динамический паспорт автопоезда. Максимальная
мощность двигателя 236 кВт при 220 рад/с; максимальный момент 1119 Н·м при
158 рад/с; коэффициент коррекции 0,85; диапазон угловых скоростей вала
двигателя 125... 220 рад/с. Массы автопоезда: полная 42 т, снаряженного 16,7 т,
приходящаяся на тележку с полной нагрузкой, 18 т; коэффициент сопротивления
воздуха 0,82 Н·с2/м4; площадь миделева сечения 7,36 м2; передаточные числа:
коробки передач: 7,73; 5,52; 3,94; 2,80; 1,96: 1,39; 1,00; 0,71; главной передачи
6,59; КПД трансмиссии 0,84; статический радиус колес с радиальными шинами
0,53 м; отношение высоты центра масс к базе тягача 0,3; коэффициенты
сцепления 0,1... 0,8 с шагом 0,1.
1.102. Определить динамический фактор автобуса, полная масса которого
10880 кг, при движении со скоростью 23,6 м/с, когда двигатель развивает
мощность 113,5 кВт, Коэффициент сопротивления воздуха 0,36 Н·с2/м4; площадь
миделева сечения 6,1 м2; КПД трансмиссии 0,88. Чему будет равен динамический
фактор автобуса при движении без пассажиров, когда его масса равна 6950 кг?
1.103. Легковой автомобиль движется на прямой передаче в коробке
передач. Двигатель развивает крутящий момент 78,6 Н·м при угловой скорости
357 рад/с. Масса автомобиля 1440 кг; коэффициент лобового сопротивления 0,5;
плотность воздуха 1,225 кг/м3; площадь миделева сечения 1,82 м2; КПД
трансмиссии 0,92; передаточное число главной передачи 4,3; статический радиус
19
колес с диагональными динами 0,278 м. Определить динамический фактор
автомобиля. На сколько процентов изменится динамический фактор, если
автомобиль будет двигаться без пассажиров, когда его масса равна 1100 кг?
1.104. Автопоезд полной массой 32400 кг движется со скоростью 25 м/с.
Определить его динамический фактор, если тяговая сила на ведущих колеса 8,6
кН; коэффициент сопротивления воздуха 0,75 Н·с2/м4; площадь миделева сечения
7,1 м2. Как изменится величина динамического фактора, если тягач будет
двигаться без прицепа на том же режиме работы двигателя? Масса прицепа 14000
кг; коэффициент сопротивления воздуха автопоезда на 25% больше
коэффициента сопротивления воздуха тягача.
1.105. Автобус развивает ускорение 0,9 м/с2 на дороге с коэффициентом
сопротивления качению 0,02. Найти величину динамического фактора, если
коэффициент учета вращающихся и раздающихся масс равен 1,6.
1.106. Максимальный динамический фактор грузового автомобиля на первой
передаче коробки передач 0,25. с каким ускорением может двигаться автомобиль
на подъеме с уклоном 0,05, если коэффициент сопротивления качению 0,02?
Передаточное число коробки передач 3,12; коэффициенты  1  0,015 и
 2  0,013 .
1.107. Определить максимальный подъем, который может преодолеть
автопоезд на низшей передаче трансмиссии. Максимальная мощность двигателя
162,4 кВт при 273 рад/с; коэффициенты в уравнении скоростной характеристики
двигателя: a  0,68 , b  1,38 , c  1,06 ; передаточные числа: коробки передач 7,82,
главной передачи 6,53; КПД трансмиссии 0,86; статический радиус колес 0,47 м;
коэффициент сопротивления качению 0,11; масса 35 т; шины радиальные.
1.108. Рассчитать установившуюся скорость движения автопоезда при
преодолении затяжного подъема с уклоном 3%. Масса автопоезда 34 т;
максимальная стендовая мощность двигателя 207 кВт при 220 рад/с;
максимальный стендовый момент 1050 Н·м при 158 рад/с; коэффициент
коррекции 0,85; фактор обтекаемости 4,3 Н·с2/м2; передаточное число
трансмиссии 14,386; КПД трансмиссии 0,88; статический радиус колес с
радиальными шинами 0,53 м; коэффициент сопротивления качению
f  0,008  0,00022V .
1.109. Автомобиль массой 1500 кг имеет на прямой передаче динамический
фактор 0,05 и тяговую силу на ведущих колесах 1,1 кН. Определить
динамический фактор при увеличения динамического радиуса колес на 10%, если
резким работы двигателя остался неизменным.
1.110. Грузовой автомобиль массой 18400 кг движется со скоростью 20 м/с
на прямой передаче в коробке передач. При передаточном числе главной
20
передачи 5,42 динамический фактор автомобиля 0,02. На сколько процентов
изменится динамический фактор, если на автомобиле будет установлена главная
передача с передаточным числом 7,22? Фактор обтекаемости автомобиля 4,25
Н·с2/м2.
1.111. Автомобиль массой 26 т движется равномерно на ускоряющей
передаче со скоростью 15 м/с по дороге с коэффициентом сопротивления 0,02.
Чему будет равен динамический фактор автомобиля, если водитель включит
третью передачу в коробке передач? Фактор обтекаемости 6,5 Н·с2/м2;
передаточные числа: ускоряющей передачи 0,78; третьей передачи 1,79. Режим
работы двигателя на передачах остается неизменным.
1.112. Легковой автомобиль полной массой 1820 кг при движении на прямой
передаче со скоростью 35 м/с имеет динамический фактор 0,05. Определить,
какой подъем может преодолеть автомобиль при движении без пассажиров на
третьей передаче, если двигатель будет работать на том же режиме? Коэффициент
лобового сопротивления 0,44; площадь миделева сечения 2,1 м2; масса
автомобиля без пассажиров 1490 кг; передаточное число третьей передачи 1,45;
коэффициент сопротивления качению принять равным 0,02.
1.113. В табл. 1.2 представлена зависимость динамического фактора
грузового автомобиля от скорости движения на высшей передаче трансмиссии.
Таблица 1.2
Va , км/ч
42,5
45
50
55
60
65
70
0,0285
0,0290
0,0296
0,0298
0,0294
0,0280
0,0260
D
2 2
Масса автомобиля 23000 кг; фактор обтекаемости 5 Н·с /м . Определить, на
сколько процентов изменится величина динамического фактора, если: а)
автомобиль будет двигаться равномерно в снаряженном состоянии со скоростью
12 м/с; б) буксировать прицеп со скоростью 15 м/с. Масса снаряженного
автомобиля 10850 кг; масса прицепа 20000 кг; коэффициент сопротивления
воздуха при буксировании прицепа возрастает на 25%.
1.114. Автомобиль может преодолеть подъем с уклоном 0,06 с ускорением
0,5 м/с2; коэффициент сопротивления качению 0,02; коэффициент сцепления 0,2;
коэффициент учета вращающихся масс 1,5. Определить коэффициент сцепного
веса автомобиля.
1.115. Легковой автомобиль с приводом на передние колеса преодолевает
максимальный подъем с углом 17° при коэффициенте сопротивления качению
0,05. Нормальные реакция на ведущих колесах составляют 52% от полного веса
автомобиля. Определить максимальный подъем, который в тех же условиях
преодолеет автомобиль со всеми ведущими колесами.
1.116. На рис. 1.9 приведена динамическая характеристика легкового,
автомобиля. Построить график ускорений автомобиля на всех передачах коробки
21
передач. Коэффициент сопротивления качению рассчитывается по формуле
f  0,015  7  10 6 V 2 . Момент инерции вращающихся частей двигателя 0,15 кг·м2;
момент инерции колеса 0,72 кг·м2; масса
автомобиля 1340 кг; КПД трансмиссии 0,92;
статический радиус колес с радиальными шинами
0,27 м; передаточные числа трансмиссии: коробки
передач: 3,49; 2,04; 1,33; 1,00; главной передачи
4,22.
1.117. Рассчитать
и
построить
график
зависимости ускорений от скорости движения
грузового автомобиля на прямой передаче.
Максимальная стендовая мощность двигателя 55,2
кВт при 420 рад/с; коэффициенты в уравнении
скоростной характеристики двигателя: a  0,72 , b  1,83 , c  1,55 ; коэффициент
коррекции 0,9; минимальная угловая скорость вращения вала двигателя 100 рад/с,
максимальная - 420 рад/с; масса автомобиля 2670 кг; передаточное число главной
передачи 5,125; КПД трансмиссии 0,8; статический радиус колес с
диагональными шинами 0,364 м; коэффициент учета вращающихся масс 1,05;
коэффициент сопротивления качению рассчитать по формуле f  (32  V ) / 2800 ;
фактор обтекаемости 1,9 Н·с2/м2.
1.118. Для автомобиля, конструктивные параметры которого приведены в
предыдущей задаче, определить аналитическим методом: а) максимальное
ускорение; б) скорость при максимальном ускорении; в) среднее ускорение при
разгоне на прямой передаче.
1.119. Определить ускорение легкового автомобиля массой 1440 кг,
движущегося со скоростью 18 м/с по дороге с коэффициентом сопротивления
качению 0,015. Тяговая сила на ведущих колесах 1,43 кН; фактор обтекаемости
0,48 Н·с2/м2; коэффициент учета вращающихся масс 1,05.
1.120. Чему равно ускорение автомобиля при трогании с места на дороге с
коэффициентом сопротивления качению 0,04 и коэффициентом сцепления 0,4,
если, вес, приходящийся на ведущие колеса, 78 кН; полный вес 106 кН;
коэффициент учета вращающихся масс 1,66.
1.121. Определить минимальное значение коэффициента сцепления, при
котором автомобиль может развить ускорение 1 м/с2. На ведущую ось автомобиля
приходится 55% полного веса; коэффициент учета вращающихся масс 1,32;
коэффициент сопротивления дороги 0,14.
1.122. Грузовой автомобиль с колесной формулой 6x6 полной массой 19,5 т
при движении по дороге с коэффициентом сопротивления качению 0,02 развивает
22
ускорение 0,12 м/с2. Определить ускорение снаряженного автомобиля. Масса
снаряженного автомобиля 11,7 т; момент инерции вращающихся частей двигателя
5 кг·м2; момент инерции колеса 41 кг·м2; КПД трансмиссии 0,8; передаточные
числа: главной передачи 8,21, коробки передач 0,66, дополнительной передачи
1,23; статический радиус колес 0,585 м.
1.123. Легковой автомобиль при движении по дороге с коэффициентом
сопротивления 0,02 со скоростью 20 м/с развивает ускорение 0,5 м/с2. Масса
автомобиля 1445 кг; фактор обтекаемости 0,43 Н·с2/м2; коэффициент учета
вращающиеся масс 1,05. На сколько процентов возрастет ускорение автомобиля,
если фактор обтекаемости будет уменьшен до 0,36 Н·с2/м2?
1.124. Грузовой автомобиль массой 19150 кг движется со скоростью 15 м/с и
ускорением 0,15 м/с2. Фактор обтекаемости 4,2 Н·с2/м2; момент инерции
вращающихся частей двигателя 1,3 кг·м2; момент инерции колес 121 кг·м2;
передаточные числа: коробки передач 1,0, главной передачи 5,94; статический
радиус колес 0,48 м; КПД трансмиссии 0,86; коэффициент сопротивления дороги
0,011. Каким будет ускорение автомобиля, если на автомобиле будет установлена
главная передача с передаточным числом 7,22?
1.125. Седельный автопоезд при равномерном движении на прямой передаче
преодолевает подъем с уклоном 0,014. С каким ускорением будет двигаться
автомобиль на горизонтальном участие той же пороги, если коэффициент учета
вращающихся масс 1,08?
1.126. При движении по дороге с коэффициентом сопротивления 0,02
автомобиль развивает ускорение 0,4 м/с2. Определить коэффициент
сопротивления дороги, по которой автомобиль может двигаться с ускорением 0,2
м/с2, если режим работы двигателя не изменится. Коэффициент учета
вращающихся масс 1,1.
1.127. Рассчитать и построить скоростную характеристику разгона
автомобиля по его следующим данным: масса 5160 кг; максимальная мощность
двигателя 55,2 кВт при 273 рад/с; коэффициенты в уравнении скоростной
характеристики: a  0,97 , b  0,46 , c  0,43 ; коэффициент коррекции 0,88;
передаточные числа: коробки передач: 6,40; 3,09; 1,69; 1,00; главной передачи
6,83; КПД трансмиссии 0,9; статический радиус колес с диагональными шинами
0,45 м; фактор обтекаемости 1,76 H·c2/м2; коэффициент сопротивления дороги
0,02; угловые скорости вращения вала двигателя: минимальная 105 рад/с;
максимальная 273 рад/с; коэффициенты учета вращающихся масс на передачах:
1,78; 1,21; 1,09; 1,06. Время переключения передач 1 с. По характеристике
определить: а) скорость, которой достигнет автомобиль на пути 500м; б) время
разгона на пути 400 м; в) время разгона до скорости 60 км/ч.
23
1.128. По условиям задачи 1.127 рассчитать и построить скоростную
характеристику выбега автомобиля. За начальную скорость выбега принять
конечную скорость разгона автомобиля. Расчет силы сопротивления в
трансмиссии на режиме холостого хода произвести по формуле f тр  80  2,75V .
Коэффициент учета вращающихся масс 1,038.
1.129. По условиям задачи 1.127 рассчитать и
построить характеристику разгона автомобиля на
третьей и четвертой передачах коробки передач.
1.130. На рис. 1.10 приведена динамическая
характеристика
грузового
автомобиля.
Коэффициенты учета вращающихся масс на передачах: 2,25; 1,4; 1,13; 1,06; 1,05. Рассчитать время и
путь разгона автомобиля до скорости 18 м/с при
движении,
по
дороге
с
коэффициентом
сопротивления 0,02. Время переключения передач
принять равным 1 с.
1.131. На рис. 1.11 представлена зависимость
ускорений автобуса от скорости движения.
Рассчитать и построить графики времени и пути
разгона автобуса. По графикам определить: а) время
разгона до скорости 60 км/ч; б) время разгона на
пути 400 и 1000 м.
1.132. В табл. 1.3 представлена зависимость
ускорений от скорости движения автомобиля на
высшей передаче трансмиссии. Найти время
разгона со скорости 10 м/с до скорости 20 м/с.
Таблица 1.3
Va , км/ч
36
40
50
60
70
78
aд , м/с2
0,116
0,114
0,106
0,086
0,064
0,042
1.133. На рис. 1.12 представлена зависимость времени разгона автомобиля от
скорости
движения
на
высшей
передаче
трансмиссии. Построить график пути разгона от
скорости 48 км/ч до скорости 80 км/ч. Определить
скорость, при которой путь разгона в заданном
интервале скоростей делится на две равные части.
1.134. В табл. 1.4 представлена зависимость
динамического фактора от скорости движения
автомобиля, на прямой передаче. Определить время
24
и путь разгона автомобиля на данной передаче при движении по горизонтальной
дороге с коэффициентом сопротивления качению 0,02. Коэффициент учета
вращающихся масс 1,05.
Таблица 1.4
Va , км/ч
30
45
60
75
90
105
112
0,055
0,055
0,053
0,046
0,034
0,019
0,011
D
1.135. В табл. 1.5 представлена зависимость пути разгона от скорости
движения автомобиля на прямой передаче в коробке передач. Найти среднее
ускорение в диапазоне скоростей движения от 100 до 137 км/ч.
Таблица 1.5
Va , км/ч
100
110
120
130
137
0
160
340
540
740
S,м
1.136. Определить падение скорости и пройденный автомобилем путь за
время переключения передач при движении со скоростями 3,5; 7,2; 13,3 м/с.
Время переключения передач 1с; коэффициент учета вращающихся масс 1,05;
коэффициент сопротивления дороги 0,02.
1.137. На рис. 1.13 представлена зависимость динамического фактора на
прямой передаче от скорости движения
автомобиля.
Автомобиль
двигался
с
максимальной скоростью по дороге с
коэффициентом сопротивления 0,1. После этого
автомобиль выехал на участок дороги с
коэффициентом
сопротивления
0;05
и
продолжил движение при полной подаче
топлива в двигатель. Через какой промежуток времени движение автомобиля
опять станет равномерным? Коэффициент учета вращающихся масс 1,05.
1.138. Найти величины коэффициента сопротивления качению и фактора
обтекаемости легкового автомобиля массой 1160 кг по результатам испытаний.
При движении накатом при скорости 25 м/с замедление равно 0,33 м/с2, при
скорости 15 м/с - 0,21 м/с2. Коэффициент учета вращающихся масс 1,024;
гидравлические
потери
в
трансмиссии
рассчитать
по
формуле
3
Fтр  (2  0,09V )ma g  10 Н.
1.139. Определить
время
и
путь
свободного выбега автомобиля со скорости 14
м/с до полной остановки. Масса автомобиля
3800 кг; фактор обтекаемости 0,58 Н·с2/м2;
коэффициент сопротивления дороги 0,015;
коэффициент учета вращающихся масс 1,05.
25
Потери в трансмиссии не учитывать.
1.140. На рис. 1.14 представлена динамическая характеристика грузового
автомобиля на прямой передаче в коробке передач. Автомобиль двигался с
максимальной скоростью по горизонтальной дороге с коэффициентом
сопротивления качению 0,02, после чего начал преодолевать подъем с уклоном
0,02. Определить время и путь, необходимые для того, чтобы автомобиль стал
двигаться на подъеме с установившейся скоростью. Коэффициент учета
вращающихся масс 1,03.
26
ОТВЕТЫ
1.1. 5,1%; 0%; 5,1%; 1.2. 0,288 м; 0,265 м; 1.3. 0,726 м; 1.4. 0,5 м; 5%; 1.5. 1,2;
1.6. 0,614 м; 1.8. 8336 об.; 2989 об. 1.9. 0,53 м/с; 22,2 м/с; 1.10. 596 рад/с; 1.11. у
грузового на 6,4%; 1.12. 3,91; 1.13. 11,3 м/с; 19,3 м/с; 29,6 м/с; 530 рад/с; 1.14.
0,475 м; 1.15. 1,43 м/с2; 1.16. 6,83; 1.17. 0,015; 4,23 кН·м; 1.18. 30 рад/с2; 1.19.
2,025 кН; 1.20. 20,8 рад/с2; 1.22. 1,07; 1,42; 1.23. 1,7:1:1,08; 1.24. 28%; 1.25. 0,7; 0,4;
1.26. 0,22; 1.28. невозможно; I;31. 67,1 Н·м; 20,5 кВт; 1.32. 1086 Н·м; 170,8 кВт;
1.33. 37,1 кВт; 28,5 кВт; 1.34. 154,2 кВт; 113,7 кВт; 1.35. 1677 Н·м; 1.36. 70,9 кН;
1.37. 34,4 кВт; 1.38. 143,7 кВт; 1.39. 3,54 кН; 1.40. 0,1; 1.41. 0,91; 1.42. 9,2 кВт;
1.43. 0,78; 1.44. 7,5%; 1.45. 223 Н; 6,2 кВт; 507 Н; 14,1кВт; 1.46. 0,262; 1.47. 2,52
кН; 25,2 кВт; 1.48. 3,5%; 1.49. 10,7%; 1.50. 1500%; 6300%; 1.51. 2,22 кН; 2,42 кН;
2,78 кН; 1.52. 2,78; 4,63; 1.53. 32,67 кН; 74,06 кН; 1.54. 0,42; 1,22; 1.55. 1,42; 0,51;
1.56. 0,25; 1,24; 1,57. 5,5 кН; 1.58. 36,8 кН; 1.59. 0,51; 1.60. 63,6%; 1.61. 10°8'; 1.62.
55,4%; 1.63. 2,806; 1,599; 1,216; 1,134; 1,099; 1.64. 1,526; 2,416; 1,009; 1,023; 1.65.
2,82 кН; 1,93 кН; 1,21 кН; 0,61 кН; 1.70. 4,95 кН; 1.71. 0,5 м/с2; 1.72. 22,5 м/с; 1.73.
5 м/с; попутный; 1.74. 21,76 т; 1.75. 0,543 Н·с2/м2; 0,015; 1.76. 2%; 1.77. 0,84 м/с2;
0,8 м/с2; 1.78. 9,1%; 4,3%; 1.79. 1,95 кН; 1.80. 2,7%; 1.81. 0,035; 1.82. 8125 кг; 1.83.
0,48 м/с2; 0,3 м/с2; 1.84. 5,02 кН; 15,92 кН; 1.85. 0,2; 1.90. 156,2 кВт; 1.91. 32,3 м/с;
1.92. 0,67 м/с2; 1.93. 3,4%; 1.94. 6 т; 1.95. 32,2 кВт; 1.96. 10,8 м/с; 1.102. 0,028;
0;044; 1.103. 0,057; 31,6%; 1.104. 0,017; 0,033; 1.105. 0,17; 1.106. 1,52 м/с2; 1.107.
17,5%; 1.108. 10 м/с; 1.109. 0,038; 1.110. 69%; 1.111. 0,058; 1.112. 11,5%; 1.113.
112%; 50%; 1.114. 0,78; 1.115. 37°35'; 1.118. 0,345 м/с2; 18,6 м/с; 0,236 м/с2; 1.119.
0,7 м/c2; 1.120. 1,5 м/с2; 1,121. 0,5; 1.122. 0,32 м/с2; 1.123. 3,6%; 1.124. 0,23 м/с2;
.1.125. 0,13 м/с2; 1.126. 0,042; 1.132. 106 c; 1.133. 19,7 м/с; 1.134. 7,2 c; 1360 м;
1.135. 0,467 м/с2; 1.136. 0,19 м/с; 3,4 м; 7,1 м; 13,2 м; 1.137. 174 с; 1.138. 0,33
Н·с2/м2; 0,012; 1.139. 140 с; 800 м; 1.140. 285 с; 4257 м.
27
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. Автомобильные транспортные средства / Д. Д. Великанов, Б.Н. Нифонтов,
И.П. Плеханов и др.; Под ред. Д.П. Великанова. - М.: Транспорт, 1977. - 326 с.
2. Бортницкий П.И., Задорожный В.И. Тягово-скоростные качества
автомобилей: Справочник. - Киев: Виша шк., 1978. - 175 с.
3. Вахламов В.К. и др. Упражнения по теории автомобиля: Учеб. пособие /
В.К. Вахламов, А.С. Литвинов, И.С. Шлиппе; МАДИ. М., 1978. - 66 с.
4. Вонг Дж. Я. Теория наземных транспортных средств: Пер, с англ. – М.:
Машиностроение, 1982. - 284 с.
5. Гришкевич А.И. Автомобили. Теория: Учеб. для спец. "Автомобили и
тракторы" втузов. - Минск: Вышэйш. шк., 1986. - 206 с.
6. Евдокимов Б.П. Задачник по теории автомобиля для автомоб. - дор.
техникумов. - М.: Высш. шк., 1965. - 123 с.
7. Дворовенко Г.П., Черноволот К.Д. Задачник по теории трактора и
автомобиля: Для ин-тов и фак. механизации сел. хозяйства. – М.: Сельхозгиз,
1961. - 112 с.
8. Зимелев Г.В. и др. Теория автомобиля: Задачник / Г.В. Земелев, А.Ф.
Мащенко, В.И. Медведков. - М.: Воениздат, 1952. - 159 с.
9. Зимелев Г.В. Теория автомобиля. – М.: Машгиз, 1959. - 312 с.
10. Иларионов В. А. Эксплуатационные свойства автомобиля. Теорет. анализ:
Учеб. для спец. "Автомобильный транспорт" вузов. - М.: Машиностроение, 1966. 280 с.
11. Краткий автомобильный справочник / А.И. Понизовкин, B.C. Шуркина,
Ю.М. Власко и др. 10-е изд., перераб. и доп. - М.: Транспорт, 1983. - 224 с.
12. Литвинов А.С., Фаробин Я.Е. Автомобиль. Теория эксплуатац. свойств:
Учеб. для вузов по спец. "Автомобили и автомоб. хозяйство". - М.:
Машиностроение, 1989. - 237 с.
13. Мельников А.А., Кравец В.Н. Сборник задач и упражнений по теории
автомобиля / ГПИ. Горький, 1967. - 79 с.
14. Михайловский Е.В. Аэродинамика автомобиля. - М.: Машиностроение,
1973. - 224 с.
15. Петрушов В.А. и др. Мощностной баланс автомобиля /В.А. Петрушов,
В.В. Московкин, Н.Н. Евграфов; Под общ. ред. В.А. Петрушова. - М.:
Машиностроение, 1984. - 159 с.
16. Петрушов В.А. и др. Сопротивление качению автомобилей и автопоездов
/В.А. Петрушов, С.А. Шуклин, В.В. Московкин.- М.: Машиностроение, 1975. 224 с.
17. Проектирование
трансмиссий
автомобилей:
Справочник
/А.И.
Гришкевич, Б.У. Бусел, Г.Ф. Бутусов и др.; Под общ. ред. А.И. Гришкевича. - М.:
28
Машиностроение, 1984. - 268 с.
18. Работа автомобильной шины / В.И. Кнороз, А.С. Шелухин, И.П. Петров и
др.; Под ред. В.И. Кнороза. - М.: Транспорт, 1976. - 238 с.
19. Смирнов Г.А. Теория движения колесных машин: Учеб. для автомоб.
спец, втузов. - М.: Машиностроение, 1981. - 271 с.
20. Теория и конструкция автомобиля: Учеб. для автотрансп. техникумов /
В.А. Иларионов, М.М. Морин, Н.М. Сергеев и др. 2-е. изд., перераб. и доп. - М.:
Машиностроение, 1985. - 368 с.
21. Токарев А.А. Топливная экономичность и тягово-скоростные качества
автомобиля. - М.: Машиностроение, 1982. - 222 с.
22. Успенский И.Н., Кравец В.Н; Пособие по курсовому и дипломному
проектированию для студ. спец. 0513, 0523, 1609/ ГПИ. Горький, 1976. -78 с.
23. Фалькевич Б.С. Теория автомобиля: Учеб. для вузов. 2-е изд., перераб. и
доп. - М.: Машгиз, 1963. - 239 с.
24. Фаробин Я.Е. и др. Теория движения специализированного подвижного
состава: Учеб. пособие /Я.Е. Фаробин, В.А. Овчаров, В.А. Кравцева; НГУ.
Воронеж, 1981. - 160 с.
25. Фаробин Я.З., Шупляков В.С. Оценка эксплуатационных свойств
автопоездов для международных перевозок. - М.: Транспорт, 1983. - 200 с.
26. Чудаков П.А. Теория автомобиля: Учеб. для вузов. 3-е изд., перераб. и
доп. - М.: Машгиз. 1950. - 344 с.
27. Яковлев И.А., Диваков Н.В. Теория автомобиля: Учеб. пособие для
втузов. - М.: Высш. шк., I962. - 299 с.
29
СОДЕРЖАНИЕ
Введение …………………………………………………………………….....
1. Тягово-скоростные свойства автомобиля……...………………………….
Ответы …………………………………………………………………………
Библиографический список ………………………………………………….
30
3
4
27
28