Автомобильные задачи
Задача 1.- Автомобиль движется на прямой передаче со скоростью vа = 47 км/час. Число оборотов вала двигателя при этом равно 2000 об/мин. Передаточное число главной передачи i0 = 6, 67. Определить радиус качения ведущих колес rк Ответ: rк =0, 416 м
Задача 2. Автомобиль движется на прямой передаче без буксования и скольжения ведущих колес со скоростью 75 км/час. Передаточное число главной передачи i0= 5, 125, размер шин 6, 00—16, коэффициент деформации шин λ = 0, 935. Чему равно число оборотов вала двигателя? Ответ: n=3070 об/мин Задача 3. Легковой автомобиль имеет главную передачу с передаточным числом i0 = 4, 08; рабочий радиус колеса r=0, 33м. Сколько оборотов сделает вал двигателя, если автомобиль пройдет на прямой передаче путь, равный 1 км.? Ответ: n=1970 оборотов Задача 4. Автомобильный двигатель развивает мощность Ne =48 кВт при п =1680 об/мин. Определить вращающий момент на ведущих колесах Мк при равномерном движении автомобиля на прямой передаче, если известно, что передаточное число главной передачи i0 = 4, 2, а механический коэффициент полезного действия трансмиссии η т = 0, 92. Ответ: Мк=1022 Нм
Задача 5. Автомобиль движется равномерно со скоростью ν a=56 км/час; двигатель развивает мощность N e= 42 кВт. Принимая механический коэффициент полезного действия трансмиссии η т = 0, 90, определить тяговую силу на ведущих колесах автомобиля. Ответ: Рк=2411 Н
Задача 6. В процессе испытаний было установлено, что при движении автомобиля на горизонтальном участке дороги сопротивление качению колес Wf = 1, 77 кН Чему равен коэффициент сопротивления качению f, если известно, что полный вес автомобиля Ga = 82, 5к Н? Ответ: f=0, 02 Задача 7. Мощность, затрачиваемая на преодоление сопротивления качению автопоезда массой 48 т при движении по горизонтальной дороге со скоростью 18 км/ч, равна 82, 4 кВт. Определить уклон дороги на котором сила сопротивления дороги равна нулю. Ответ: i=0, 034 (3, 4%)
Задача 8. Определить силу и мощность сопротивления воздуха при движении автомобиля со скоростью 20 м/с. Коэффициент сопротивления воздуха 0, 25 Нм2/с4. Площадь лобового сопротивления автомобиля 2, 3 м2. Ответ: P = 230 H; N w = 4, 6 кВт.
Задача 9. Найти максимальную скорость движения автомобиля на участке дороги с коэффициентом сопротивления дороги 0, 025. Вес автомобиля 48 кН, сила тяги на ведущих колесах 1, 7 кН, фактор сопротивления воздуха 2, 6 Н с2/м2. Ответ: Vа =13, 87 м/с.
Задача 10. Определить мощность, необходимую для равномерного движения автомобиля весом 54 кН со скоростью 36 км/час, по дороге, имеющей подъем 3° и коэффициент сопротивления качению 0, 02 Ответ: N=40, 4 кВт
Задача 11. Сила сопротивления качению автомобиля весом 79 кН при движении на горизонтальном участке дороги равна 1, 94 кН. Чему равен коэффициент сопротивления дороги при движении автомобиля на подъем с уклоном 25%. Ответ: ψ =0, 275.
Задача 12. Определить силу сопротивления автомобиля весом 54 кН при движении на подъем с углом 14О и коэффициентом сопротивления качению 0, 025. Ответ: Р=1, 31 кН Задача 13. Автомобиль движется по дороге с некоторой постоянной скоростью; дорога характеризуется коэффициентом сопротивления качению f1 = 0, 018. Как надо изменить вес автомобиля, чтобы автомобиль мог двигаться с той же скоростью, как и в первом случае, по дороге, характеризуемой коэффициентом сопротивления качению f2 = 0, 027. Мощность, развиваемая двигателем автомобиля, в обоих случаях одинакова. Ответ: уменьшить на 1/3.
Задача 14. При каком угле α подъема дороги сопротивление качению Wf равно сопротивлению подъему Wi? Ответ: α =arctg f
Задача 15. При движении автомобиля весом Gа=30 кН со скоростью υ а=65 км/час тяговая сила на ведущих колесах Рк=1, 96 кН. Чему равен динамический фактор автомобиля при указанной скорости, если известно, что фактор обтекаемости автомобиля kF=2, 8 Н с2м-2? Ответ: D=0, 035
Задача16. Автомобиль при равномерном движении может преодолевать подъем, угол которого α =3018¢. При условии, что коэффициент сопротивления качению f=0.03, определить динамический фактор автомобиля. Ответ: D=0, 086
Задача 17. Определить, как изменится мощность, необходимая для преодоления сопротивления воздуха, если скорость автомобиля увеличится с 50 до 63 км/час. Ответ: увеличится в 2 раза
Задача 18. Автомобиль весом 27, 1 кН движется со скоростью 20 м/с по дороге с коэффициентом сопротивления качению 0, 02. Сила тяги на ведущих колесах 2, 48 кН, фактор обтекаемости 1, 28 Н с2/м2, коэффициент учета вращающихся масс 1, 06. Определить ускорение автомобиля. Ответ: j=0, 5 м/с2
Задача 19. Автомобиль движется равномерно по дороге углом подъема 5°10΄. Определить величину коэффициента сопротивления качению, если динамический фактор равен 0, 113. Ответ: ƒ = 0, 023
Задача 20. Автомобиль движется со скоростью 54 км/час, расходуя топливо 18 кг/час. Сколько он израсходует топлива на пути 80 км. Ответ: 28 кг.
Тюнинг
Тюнинг (англ. tune - настраивать, приспосабливать). Объектов тюнинга на автомобиле столько, сколько он имеет систем, узлов и деталей. Тюнинг – это конструирование и расчет. Это копромисс - цена-качество-надежность-комфорт. Тюнинг - знать и не уметь.
Тюнинг двигателя
Увеличение мощности (увеличение объема): - расточка блока цилиндров, - установка шатуна с большим радиусом кривошипа. Больше радиус кривошипа – больше ход поршня – больше объём - применение закиси азота - перепрессовки седел и установку клапанов большего диаметра Тюнинг двигателя может быть и таким: - замена шланга вентиляции картера воздушным фильтром - гофрированные трубки, шланги в оплетке - замена троса акселератора на трос в оплетке из нержавеющей стали - полированная крышка клапанов - окраска теплового экрана выпускного коллектора, кронштейнов - регулируемая стойка капота - модифицируемые датчики: кислородный (лямбда-датчик), датчики положения коленчатого вала, распределительного вала, состава рабочей смеси, температуры охлаждающей жидкости, температуры воздуха на входе в двигатель, датчики положения дроссельной заслонки, скорости автомобиля, положения клапана рециркуляции, давления паров топлива, наличия давления в гидроусилителе и т.д. -исполнительные механизмы: реле системы впуска, топливные форсунки, модуль управления зажиганием, клапан управления холостым ходом, клапан управления вакуумом системы улавливания паров топлива - установка систем электронного управления - цифровые системы зажигания - управление зажиганием - высоковольтные провода - свечи зажигания - система впуска (фильтр, короткий воздуховод) - топливная система: регулятор давления, топливные насосы, форсунки, клапаны, зубчатые шкивы, пружины, распределительные валы, головка цилиндров, поршни -окись азота - турбонаддув, турбонагнетатели., нагнетатели
- фильтр нулевого сопротивления -увеличение дроссельной заслонки. -замена стандартного впускного ресивера на увеличенный «спортивный». - многодроссельный впуск - -изменение формы и порядка соединения труб выпускного коллектора -применение каталитического нейтрализатора -установка оконечного глушителя А можно: - новый капот с большим воздухозаборником - новая радиаторная решетка - цельноалюминиевый радиатор - патрубки на силиконе
К основным характеристикам двигателя относятся крутящий момент и мощность. Именно их и стремятся увеличить, проводя тюнинг двигателя. Осуществить это можно с помощью двух основных способов. Первый способ - увеличение крутящего момента на коленчатом вале. Второй - не трогая величину крутящего момента, переместить его в зону высоких оборотов
В случаях, когда прирост мощности и момента требуется только на короткий срок, используется более простая альтернатива механическому тюнингу – закись азота N2О (нитрос). Плотность закиси азота примерно на 50% больше плотности воздуха. Кислорода в ней порядка 36% (против 21% в атмосфере). Т. е. при разложении закиси выделяется в 1, 7 раза больше кислорода, чем его находится в том же объеме воздуха. Чтобы подать необходимую для мгновенного ускорения порцию закиси в цилиндры, не нужна турбина или приводной компрессор – достаточно пустить сжиженый газ из баллона во впускной коллектор. Что и делают при разгоне, открывая клапан газовой магистрали посредством дистанционного привода Попав в двигатель, молекулы закиси азота под действием высоких температур распадаются на азот и кислород, и этот самый высвободившийся кислород позволяет бензину сгорать эффективнее. Давление в цилиндре повышается, и как результат- повышение мощности. А высвободившийся азот работает как антидетонатор, не давая процессу горения идти лавинообразно. Закись азота также увеличивают плотность топливно-воздушной смеси. Подающаяся в состав смеси в виде сжиженного газа, закись азота приводит к ее немедленному охлаждению, т.к. температура испаряющегося сжиженного газа всегда на несколько порядков ниже температуры окружающей среды - более холодная и более плотная смесь лучше горит и производит больше мощности. Существуют три типа систем закиси азота: " сухая", " мокрая", и система прямого впрыска (direct port). “Сухая” система является самой дешёвой и простой, закись подаётся одной форсункой в коллектор. Система неуправляема, её можно только включить и выключить. Под карбюратор или в коллектор за воздушным фильтром (у впрысковых моторов) врезается дополнительная форсунка для подачи закиси. При подаче закиси азота нужно подать и больше горючего. Иначе смесь обеднится, и возникнет нежелательная детонация, которая вполне может привести к поломке двигателя. А поскольку впрыском управляет бортовой компьютер, то приходится либо перенастраивать его, увеличивая продолжительность открытия форсунок, либо повышать давление в топливной магистрали. " Мокрая" нитрос-система - более продвинутое устройство. Закись подаётся также как в «сухой», но дополнительно происходит подача топлива с помощью отдельной форсунки, что позволяет избегать появления детонации и достичь максимальных показателей для этого типа впрыска. Объем закиси азота и топлива выверяется компьютером нитрос-системы, что делает это устройство более самостоятельным и удобным в управлении. Третий тип систем впрыска закиси азота – это системы прямого впрыска. Здесь для каждого цилиндра предусмотрена отдельная форсунка, которая по команде распределительного блока смешивает и отмеряет необходимое количество закиси азота и топлива. Таким образом существует возможность контролировать соотношение закись азота/топливо для каждого цилиндра индивидуально. Это самый мощный и один из самых точных типов систем. Системы прямого впрыска являются еще и самыми сложными в установке. В связи с этим, а также с их высокой мощностью, эти системы применяются в основном на гоночных автомобилях . Сначала - замена шатунно-поршневой группы. Необходимо использовать кованые поршни вместо штатных из-за возросшей нагрузки на двигатель. Далее следует замена коленвала и настройка системы зажигания. Также необходимо использовать качественное топливо или специальный гоночный бензин. Часто требуется установка более мощного топливного насоса и более холодных свечей зажигания.
|
