и сопротивления воздуха

Мощностной баланс автомобиля с двигателем V8 и включенной 4-й передачей в коробке передач показывает (рис.32), что его максимальная скорость движения составит 143-145 км/ч. При движении на ускоряющей 5-й передаче максимальная скорость для этого автомобиля составит 153-155 км/ч (со стандартным двигателем Р4 ЗМЗ-406 и u_o= 3,9на обеих передачах баланс дает на 7-10% более высокую максимальную скорость V_a^max =167-168 км/ч).

Значительно более высокий крутящий момент двигателя V8 сказывается прежде всего на динамике разгона автомобиля. Графики рис.33 показывают, что максимальные ускорения автомобиля на 1-й и 2-й передачах возрастают более чем на 40%, на 3-й и 4-й передачах это увеличение составит почти 50%, на 5-й передаче максимальные ускорения возрастают почти на 60%. Видно, что автомобиль может нормально трогаться с места на 2-й передаче, а при

а_хм/с² энергичном трогании с

1-я передача

места на 1-й передаче с

полным использованием

2,85 мощности будет возникать

пробуксовка ведущих ко-

2-я передача

лес, если не используются

2,40 специальные шины типа

«слик», обладающие повы-

Указанный прототип своеобразного «дрегстера» на базе легкового автомо- биля ГАЗ-3102 «Волга» был изготовлен под руко- водством и при участии одного из авторов этой книги – В.И. Пескова – в 1998 г. и в том же году демонстрировался на Мос- ковском международном автосалоне.

шенным сцеплением.

1,80

3-я передача

4-я передача

1,20

0,75

0,30

20 50 80 110 140 170 км/ч

Рис.33. Графики максимальных ускорений

автомобиля ГАЗ-3102:

двигатель V8 и главная передача u_o = 3,7;

двигатель Р4 ЗМЗ-406 и главная передача u_o= 3,9

Задачи по материалам главы 1для самостоятельного решения

Задача 1.1. Найти свободный и статический радиусы колеса с шиной, имеющей маркировку 175/70 R13. Коэффициент вертикальной деформации шины под номинальной нагрузкой 0,83.

Задача 1.2.Колесо грузового автомобиля с шиной 9.25-20Р за 20 оборотов прошло путь 57,9 м. Определить радиус качения колеса и статический радиус колеса (коэффициент вертикальной деформации шины 0,84).

Задача 1.3. Легковой автомобиль движется со скоростью 150 км/ч. В коробке передач включена повышающая передача с передаточным числом 0,785. Передаточное число главной передачи 4,1. На автомобиле установлены шины размерности 185 / 70 R13, которые имеют коэффициент вертикальной деформации 0,82. Определить угловую скорость коленчатого вала двигателя (буксование колес отсутствует).

Задача 1.4. Ведущее колесо катится с равномерной скоростью при подведении к нему крутящего момента Т_к = 1,2 кН.м. Вертикальная нагрузка на колесо 15 кН , коэффициент сопротивления качению 0,01 , статический радиус колеса 0,44 м . Определить силу тяги на колесе.

Задача 1.5. Дизельный двигатель развивает при стендовых испытаниях максимальную мощность 265 кВт при угловой скорости вращения коленчатого вала 220 с^-1. Отношение угловых скоростей коленчатого вала на режимах максимальной мощности и максимального момента равно 1,4. Коэффициенты в уравнении скоростной характеристики двигателя: а = 0,68, b = 1,07 и с = 0,75. При установке на автомобиль общие потери мощности двигателя, связанные с установкой дополнительного оборудования и наличия подкапотных потерь, составили 15%. Построить внешнюю скоростную характеристику двигателя, установленного на автомобиле.

Задача 1.6. Автобус полной массой 10000 кг движется равномерно со скоростью 85 км/ч на подъеме с продольным уклоном 5%. Коэффициент сопротивления качению равен 0,015 , КПД трансмиссии составляет 0,86, коэффициент обтекаемости с_х = 0,7. Ширина автобуса 2,5 м , высота 3,5 м , коэффициент a_п = 0,9. Какую мощность развивает двигатель автобуса?

Задача 1.7. Двигатель автомобиля развивает мощность 45 кВт во время его движения на третьей передаче со скоростью 25 км/ч и ускорением 0,35 м/с². Передаточные числа: в коробке передач 2,64 , в главной передаче 5,125. Общий КПД трансмиссии 0,88. Момент инерции вращающихся деталей двигателя 0,275 кг.м². Потери, связанные с ухудшением наполнения двигателя при разгоне, равны 0,4%. Статический радиус колес 0,37 м . Определить мощность, передаваемую ведущим колесам автомобиля.

Задача 1.8. Легковой автомобиль полной массой 1445 кг движется со скоростью 144 км/ч по дороге с коэффициентом сцепления 0,8. Коэффициент сопротивления качению на этом режиме равен 0,025. В статическом состоянии на заднюю ведущую ось автомобиля приходится 0,53 G_a . Коэффициент обтекаемости с_х = 0,4 , площадь поперечного сечения кузова 1,8 м² , высота центра парусности 0,7 м , динамический радиус колес 0,3 м , база автомобиля 2,42 м . Определить максимальную силу тяги на ведущих колесах по условию их сцепления с дорогой на этом режиме движения.

Задача 1.9. У переднеприводного легкового автомобиля на переднюю ось приходится 55% массы. Коэффициенты дорожного покрытия j_х = 0,4 и f = 0,025. База автомобиля 2,5 м , высота центра тяжести 0,7 м . Какой максимальный подъем сможет преодолеть автомобиль по условиям сцепления?

Задача 1.10. Два автомобиля массой по 3000 кг и развесовкой по осям 50:50 (один с колесной формулой 4х2 , другой 4х4 ) движутся по дороге с коэффициентом сцепления 0,5. На сколько процентов максимальная сила тяги на ведущих колесах автомобиля 4х4 больше, чем у автомобиля 4х2 ? (Коэффициент изменения нормальных реакций на задних колесах обоих автомобилей равен 1,1) .

Задача 1.11. Какой максимальный подъем преодолеет заднеприводный автомобиль с развесовкой по осям 50:50 по условиям задачи 1.9 ?

Задача 1.12. В таблице представлена зависимость момента двигателя автомобиля повышенной проходимости от угловой скорости вращения коленчатого вала. Масса автомобиля 6000 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 .

Необходимо: а) построить тяговую характеристику автомобиля на низшей передаче трансмиссии; б) определить максимальный подъем, преодолеваемый автомобилем при движении по дороге с коэффициентом сопротивления качению f = 0,02 и коэффициентом сцепления j_x = 0,7; в) рассчитать максимальное ускорение при разгоне на горизонтальном участке этой дороги, если коэффициент учета вращающихся масс на низшей передаче в трансмиссии равен 3,5.

Задача 1.13. Легковой автомобиль массой 1160 кг движется по дороге с коэффициентом сопротивления качению 0,022. Максимальный крутящий момент двигателя 75 Н.м при 2675 об/мин . Фактор обтекаемости автомобиля 0,5 Н.с²/м². Статический радиус колес 0,29 м. Определить максимальные углы подъемов, преодолеваемые автомобилем на третьей и четвертой передачах, если передаточные числа таковы: третьей передачи 1,40 , четвертой передачи 0,96 , главной передачи 4,125. КПД трансмиссии 0,92.

Задача 1.14. Грузовой автомобиль полной массой 30 т движется равномерно на ускоряющей передаче в коробке передач с максимальной скоростью 72 км/ч по дороге с коэффициентом сопротивления качению f = 0,02. Чему будет равен динамический фактор автомобиля, если водитель включит прямую передачу в коробке передач? Считать фактор обтекаемости равным 6,5 Н.с²/м² , передаточное число ускоряющей передачи 0,78. Режим работы двигателя на передачах остается неизменным.

Задача 1.15. Определить ускорение автомобиля полной массой 1500 кг , движущегося со скоростью 65 км/ч по дороге с коэффициентом сопротивления качению 0,013. Тяговая сила на ведущих колесах автомобиля 1450 Н , фактор обтекаемости 0,48 Н.с² / м² , коэффициент учета вращающихся масс 1,07.

Задача 1.16. Определить максимальное ускорение автомобиля при трогании с места на дороге с коэффициентом сцепления 0,5 и коэффициентом сопротивления качению 0,02 , если весовая нагрузка на ведущие колеса составляет 80 кН , полный вес 110 кН , коэффициент учета вращающихся масс d_j =2,1.