Lý thuyết ôtô môn sở then chốt chun ngành khí ơtơ có liên quan đến tính chất khai thác để đảm bảo tính an tồn, ổn định hiệu q trình sử dụng Các tính chất bao gồm: động lực học kéo, tính kinh tế nhiên liệu, động lực học phanh, tính ổn định , động, êm dịu… Bài Tập lớn môn học Lý thuyết ôtô phần môn học, với việc vận dụng kiến thức học tiêu đánh giá khả kéo ơtơ để vận dụng để tính tốn sức kéo động lực học kéo, xác định thong số động hay hệ thống truyền lực loại ơtơ cụ thể Qua đó, biết số thống số kỹ thuật, trạng thái, tính khả làm việc vủa ôtô kéo,
TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THƠNG VẬN TẢI KHOA CƠ KHÍ BỘ MƠN CƠ KHÍ Ơ TƠ BÀI TẬP LỚN LÝ THUYẾT Ơ TƠ Tên đề tài: Tính tốn sức kéo ô tô Loại ô tô: Xe cầu Tải trọng/Số chỗ ngồi: Vận tốc chuyển động cực đại: 170 Km/h Hệ số cản tổng cộng đường lớn nhất: max = 0.4 Xe tham khảo: Toyota fortuner 2.7v 4x2 Sinh viên: Nguyễn Thanh Tuyển Lớp: Cơ khí tơ Hệ: Chính quy Khóa: 55 Người hướng dẫn: GV Trần Văn Như Hà Nội 2017 Nguyễn Thanh Tuyển Mục lụ Mục lục Lời Nói Đầu CHƯƠNG 1: THIẾT KẾ TUYẾN HÌNH ƠTƠ 1.1.Xác định kích thước xe 1.2.Các thông số thiết kế, thông số chọn tính chọn: 1.3.Xác định trọng lượng phân bố trọng lượng lên tơ .5 CHƯƠNG 2: TÍNH TỐN SỨC KÉO .7 2.1 Xây dựng đường đặc tính tốc độ động 2.2 Xác định tỷ số truyền hệ thống truyền lực 11 2.2.1 Tỷ số truyền truyền lực 11 2.2.2, Tỷ số truyền hộp số 11 2.3.Xây dựng đồ thị .14 2.3.1.Phương trình cân lực kéo đồ thị cân lực kéo ôtô 14 2.3.2.Phương trình cân công suất đồ thị cân công suất ôtô 16 2.3.3.Đồ thị nhân tố động lực học 18 2.3.4.Xác định khả tăng tốc ôtô – xây dựng đồ thị gia tốc 20 2.3.5.Xây dựng đồ thị thời gian tăng tốc – quãng đường tăng tốc 22 2.3.5.1 Xây dựng đồ thị gia tốc ngược 23 2.3.5.2.Cách tính thời gian tăng tốc – quãng đường tăng tốc ôtô 24 2.3.5.3 Lập bảng tính giá trị thời gian tăng tốc – quãng đường tăng tốc ôtô 26 2.3.5.4 Vẽ đồ thị thời gian tăng tốc quãng đường tăng tốc .29 Tính tốn sức kéo tơ KẾT LUẬN 30 Lời Nói Đầu Lý thuyết ôtô môn sở then chốt chun ngành khí ơtơ có liên quan đến tính chất khai thác để đảm bảo tính an tồn, ổn định hiệu q trình sử dụng Các tính chất bao gồm: động lực học kéo, tính kinh tế nhiên liệu, động lực học phanh, tính ổn định , động, êm dịu… Bài Tập lớn môn học Lý thuyết ôtô phần môn học, với việc vận dụng kiến thức học tiêu đánh giá khả kéo ơtơ để vận dụng để tính tốn sức kéo động lực học kéo, xác định thong số động hay hệ thống truyền lực loại ơtơ cụ thể Qua đó, biết số thống số kỹ thuật, trạng thái, tính khả làm việc vủa ôtô kéo, từ hiểu nội dung, ý nghĩa tập góp phần vào việc củng cố nâng cao kiến thức phục vụ cho môn học bổ sung thêm vào vốn kiến thức phục vụ cho công việc sau Nội dung tập lớn gồm chương : - CHƯƠNG 1 : THIẾT KẾ TUYẾN HÌNH ƠTƠ - CHƯƠNG 2 : TÍNH TỐN SỨC KÉO Ơ TƠ Nội dung tập lớn hoàn thành hướng dẫn thầy TRẦN VĂN NHƯ Bộ môn khí ơtơ – Đại học Giao Thơng Vận Tải Sinh viên thực Nguyễn Thanh Tuyển Nguyễn Thanh Tuyển CHƯƠNG 1: THIẾT KẾ TUYẾN HÌNH ƠTƠ 1.1.Xác định kích thước xe – Ba hình chiếu xe Toyota Forturner – Cá c kích thướ c bả n: Thơng số Ký hiệu Kích thước Chiều dài toàn 4795 Chiều rộng toàn 1855 Chiều cao toàn 1835 Chiều dài sở 2745 Vết bánh trước 1545 Vết bánh sau 1550 Đơn vị Khoảng sáng gầm xe Góc trước 29 Góc sau Vận tốc tối đa km/h Tính tốn sức kéo ô tô 1.2.Các thông số thiết kế, thông số chọn tính chọn: a) Thơng số theo thiết kế phác thảo: – Loại động cơ: động xăng, xylanh thẳng hàng; dual VVT-i – Dung tích cơng tác: Vc = 2694 (cc) – Công suất tối đa: Pmax = 164 (mã lực) = 122 (kW) – nN = 5200 ( vịng/ phút ) – Mơmen xoắn tối đa: Mmax = 245 (N.m) – Vận tốc lớn nhất: vmax = 170 (km/h) = 47.22 (m/s) – Hệ thống truyền lực: + Động đặt trước, cầu sau chủ động + Hộp số tự động cấp b) Thông số chọn: – Trọng lượng thân: 1865 kg – Trọng lượng hành khách: 60 kg/người – Trọng lượng hành lí: 20 kg/người – Hiệu suất truyền lực: ηtl =0,9 – Hệ số cản khơng khí: K=0,25 – Hệ số cản lăn V B 17 : Đườ ng k í n h c ủ a l ố p (inc h) { ⇒ H =65 % ⇒ H =265∗65 %=172,25 ( mm ) B Bán kính thiết kế bánh xe: r0 = 172,25 + 17 25,4 = 388,15 (mm) = 0,388 (m) Bán kính động học bán kính động lực học bánh xe: rb = rk = λ.r0 với λ: Hệ số kể đến biến dạng lốp (λ=0,93÷0,95) Chọn lốp có áp suất cao λ = 0,94 → rb = rk = 0,94¿0,388 = 0,365 (m) - Diện tích cản diện: F = 0,78.B0.H0 = 0,78.1,855.1,835= 2,655 ( m2 ) - Công thức bánh xe: 4x2 1.3.Xác định trọng lượng phân bố trọng lượng lên ô tô - Xe Toyota Forturner chỗ: + Tự trọng (trọng lượng thân): G0 = 1865 (kG) + Tải trọng (hàng hoá, hành lý, ): Gh = 20 (kG) Tính tốn sức kéo ô tô → Trọ ng lượ ng: + G0 – tự trọng + n – số người (n = 7) G = G0 + n.(A + Gh) + A – khối lượng người + Gh – khối lượng hành lý G = 1865 + 7.(60 + 20) = 2425 (kG) - Vậy trọng lượng toàn xe: G = 2425 (kG)=23789,25 (N) - Phân bố trọng lượng: xe tải trọng tác dụng lên cầu trước (G1) chiếm từ 55% ÷ 65% - Chọn G1 = 60%G G1 = 60% 2425 = 1455 (kG)=14273,55 (N) G2 = (1 – 60%).2425 = 970 (kG)=9515,7 (N) - Vậy G1 = 14273,55 (N); G2 = 9515,7 (N) Nguyễn Thanh Tuyển CHƯƠNG 2: TÍNH TỐN SỨC KÉO 2.1 Xây dựng đường đặc tính tốc độ ngồi động - Các đường đặc tính tốc độ ngồi động đường cong biểu diễn phụ thuộc đại lượng công suất, mômen suất tiêu hao nhiên liệu động theo số vòng quay trục khuỷu động Các đường đặc tính gồm: + Đường cơng suất: Ne = f(ne) + Đường mômen xoắn : Me = f(ne) + Đường suất tiêu hao nhiên liệu động cơ : ge = f(ne) - ne ne n +b −c e Ne = (Ne)max a nN nN nN - Đặt λ = [ ( ) ( ) ( )] (CT 1-3 GT ) (1) ne với động xăng khơng hạn chế tốc độ có (λ = 1,1 ÷ 1,2) nN Chọn λ = 1,1 (đối với động xăng) N ev → (Ne)max = n n n a e +b e −c e nN nN nN ( ) ( ) ( ) = N ev a λ+b λ2−c λ3 (2) + Động xăng : a = b = c =1 ( a, b, c hệ số thực nghiệm) + vmax = 170 (km/h) vmax = 170 1000 = 47,22 (m/s ) 3600 + Nev = ƞ [ G f v max + K F ( v max ) tl ] (CT 3-5 , tr 102) G = 2425 (kG) =23789,25 (N) vmax = 47,22 (m/s ) > 22 (m/s ) Vậy hệ số cản lăn f tính: Tính tốn sức kéo tơ V max2 47,222 = f =0,015∗ 1+ = 0,037 f =f 0∗ 1+ 1500 1500 ( ) ( ) K – hệ số cản khí động học ( chọn K = 0,25) F: diện tích cản diện : Hiệu suất truyền lực: ƞtl = 0,9 (tr 15) Hệ số cản tổng cộng đường: ψ max = 0,4 → Nev = × [ 23789,25 × 0,037 ×47,22+0,25 × 2,655× ( 47,22 )3 ]=¿ 123831 (W) 0,9 Nev = 123.83 (KW) - Vậy công suất động theo điều kiện cản chuyển động: Nev = 123.83 (kW) - Công suất cực đại động cơ: (2) → Nemax = 126,48725 (kW) - Xây dựng đường đặc tính tốc độ ngồi: + Tính cơng suất động số vòng quay khác nhau: (sử dụng công thức ledeman) (1) → Ne = (Ne)max [ a λ+b λ 2−c λ ] (kW) Trong đó : - Ne max nN – cơng suất cực đại động số vòng quay tương ứng - N e ne : công suất số vịng quay thời điểm đường đặc tính + Tính mơmen xoắn trục khuỷu động ứng với số vòng quay ne khác nhau : Me = 9550 N e [kW ] ne [v / p] (N.m) + Lập bảng: - Các thông số nN; Ne ; Me có cơng thức tính Nguyễn Thanh Tuyển - Cho λ = ne với λ = 0,1; 0,2; 0,3; ….; 1,1 nN - Kết tính ghi bảng: Bảng 1:Bảng thể mômen công suất động λ ne (v/f) Me (N.m) Ne (kW) 0.10 520 253.21 13.79 0.20 1040 269.47 29.35 0.30 1560 281.08 45.91 0.40 2080 288.05 62.74 0.50 2600 290.37 79.05 0.60 3120 288.05 94.11 0.70 3640 281.08 107.13 0.80 4160 269.47 117.38 0.90 4680 253.21 124.08 1.00 5200 232.30 126.49 1.10 5720 206.75 123.83 Sau tính tốn xử lí số liệu ta xây dựng đường đặc tính ngồi với Cơng suất Ne(kW) Mômen xoắn Me(N.m): Nguyễn Thanh Tuyển 17 Khoảng giới hạn đường cong kéo Pki đường cong tổng lực cản lực kéo dư (Pkd) dùng để tăng tốc leo dốc Tổng lực kéo ôtô phải nhỏ lực bám bánh xe mặt đường: 2.3.2.Phương trình cân cơng suất đồ thị cân công suất ôtô – Phương trình cân cơng suất bánh xe chủ động: Nk = N f + N i + N j + N W – (tr 57) Công suất truyền đến bánh xe chủ động kéo tay số thứ I xác định theo công thức: ( Nki = Ne.ŋtl với v i=0,105 – ne(v/f) 520 1040 1560 2080 2600 3120 3640 4160 4680 5200 5720 r k ne i i hi i pc ) (tr 57) Lập bảng tính toán giá trị Nki vi tương ứng: Ne(kW) 13.79 29.35 45.91 62.74 79.05 94.11 107.13 117.38 124.08 126.49 123.83 V1 1.87 3.75 5.62 7.50 9.37 11.25 13.12 14.99 16.87 18.74 20.62 V2 2.21 4.42 6.64 8.85 11.06 13.27 15.49 17.70 19.91 22.12 24.33 V3 2.61 5.22 7.83 10.44 13.06 15.67 18.28 20.89 23.50 26.11 28.72 V4 3.08 6.16 9.24 12.33 15.41 18.49 21.57 24.65 27.73 30.82 33.90 V5 3.64 7.27 10.91 14.55 18.19 21.82 25.46 29.10 32.73 36.37 40.01 V6 4.29 8.59 12.88 17.17 21.46 25.76 30.05 34.34 38.63 42.93 47.22 Bảng Công suất ô tô Trên đồ thị Nk = f(v), dựng đồ thị ∑ N c theo bảng trên: – Xét ôtô chuyển động đường bằng: ∑ N c = Nf + Nw – Lập bảng tính ∑ N c ∑ N c = G.f.v +K.F.v3 (CT 1-61,tr 57) Nk(kW) 12.41 26.41 41.32 56.46 71.15 84.70 96.42 105.64 111.68 113.84 111.45 18 Tính tốn sức kéo tơ V(m/s) Nc(kW) 0 20.62 13.08 24.33 18.13 28.72 25.84 33.90 37.79 40.01 56.59 47.22 86.51 Bảng Công cản ô tô ứng với tay số Đồ thị cân công suất ôtô 120.00 100.00 Nk1 Nk2 Nk3 Nk4 Nk5 Nk6 Nc kW 80.00 60.00 40.00 20.00 0.00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 10 15 25 30 45 m/s Hình Đồ thị cân công suất ôtô 2.3.3.Đồ thị nhân tố động lực học Nhân tố động lực học tỷ số hiệu số lực kéo tiếp tuyến P k lực cản khơng khí Pw với trọng lượng tồn ôtô Tỷ số ký hiệu “D” G P k −Pw P i+ P j + Pf G ( f + i ) + j δ j j g D= = = = f + i + δ j (CT 1-56,tr55) g G G G -Xây dựng đồ thị Di = vi = - Me i i hi ŋtl -KFv²) (CT 1-57,tr55) ( G r bx π ne r bx 60 i0 i hi Đồ thị nhân tố động lực học thể mối quan hệ D với tốc độ chuyển động v ôtô đủ tải động làm việc đường đặc tính tốc độ ngồi, D = f(v) Nguyễn Thanh Tuyển - Lập bảng thể mối quan hệ D v tay số: ne(v/f ) Tay số V1 D1 0.2 1.87 0.3 3.75 0.3 5.62 0.3 7.50 0.3 9.37 0.3 11.25 0.3 13.12 0.2 14.99 0.2 16.87 0.2 18.74 0.2 20.62 520 1040 1560 2080 2600 3120 3640 4160 4680 5200 5720 Tay số V2 D2 0.2 2.21 0.2 4.42 0.2 6.64 0.2 8.85 0.2 11.06 0.2 13.27 0.2 15.49 0.2 17.70 0.2 19.91 0.2 22.12 0.1 24.33 Tay số V3 D3 0.2 2.61 0.2 5.22 0.2 7.83 0.2 10.44 0.2 13.06 0.2 15.67 0.2 18.28 0.2 20.89 0.1 23.50 0.1 26.11 0.1 28.72 Tay số V4 D4 0.1 3.08 0.1 6.16 0.1 9.24 0.1 12.33 0.1 15.41 0.1 18.49 0.1 21.57 0.1 24.65 0.1 27.73 0.1 30.82 0.1 33.90 Tay số V5 D5 0.1 3.64 0.1 7.27 0.1 10.91 0.1 14.55 0.1 18.19 0.1 21.82 0.1 25.46 0.1 29.10 0.1 32.73 0.1 36.37 0.0 40.01 Tay số V6 D6 19 Me(N.m ) 4.29 0.12 253.21 8.59 0.13 269.47 12.88 0.13 281.08 17.17 0.13 288.05 21.46 0.13 290.37 25.76 0.12 288.05 30.05 0.11 281.08 34.34 0.10 269.47 38.63 0.08 253.21 42.93 0.06 232.30 47.22 0.04 206.75 Bảng 6:Nhân tố động lực học Nhân tố động học theo điều kiện bám xác định sau : D P Pw G mk G K F V G (CT 1-58, tr 56) V(m/s) Dφ f 0.00 0.3840 0.0150 20.62 0.3721 0.0193 24.33 0.3675 0.0209 28.72 0.3610 0.0232 33.90 0.3519 0.0265 40.01 0.3393 0.0310 Bảng Nhân tố động lực học theo điều kiện bám Dựa vào kết bảng tính, dựng đồ thị nhân tố động lực học ôtô 47.22 0.3218 0.0373 20 Tính tốn sức kéo tơ Hình Đồ thị nhân tố động lực học ôtô 0.45 0.40 0.35 0.30 0.25 0.20 0.15 0.10 0.05 0.00 0.00 5.00 10.00 15.00 20.00 25.00 30.00 35.00 40.00 45.00 50.00 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D phi f m/s Hình Đồ thị nhân tố động lực học ôtô - Nhận xét: Dạng dồ thị nhân tố động lực học D = f(v) tương tự dạng đồ thị lực kéo Pk = f(v); vân tốc lớn đường cong dốc Khi chuyển động vùng tốc độ v > vth i (tốc độ vth i ứng với Di max tay số) ơtơ chuyển động ổn định, trường hợp sức cản chuyển động tăng, tốc độ ơtơ giảm nhân tố động lực học D tăng Ngược lại, vùng tốc độ v < vth i vùng làm việc không ổn định tay số ôtô Giá trị nhân tố động lực học cực đại D1 max tay số thấp biểu thị khả khắc phục sức cản chuyển động lơn đường: D1 max = ψmax - Vùng chuyển động không trượt ôtô: Cũng tương tự lực kéo, nhân tố động lực học bị giới hạn điều kiện bám bánh xe chủ động với mặt đường Nhân tố động học theo điều kiện bám Dφ xác định sau: Dφ = P φ −Pw m k φ G φ −K F v = (CT 1-8,tr56) G G Để ơtơ chuyển động khơng bị trượt quay nhân tố động lực học D phải thoả mãn điều kiện sau : Nguyễn Thanh Tuyển 21 Ψ ≤ D ≤ Dφ Vùng giới hạn đường cong Dφ đường cong Ψ đồ thị nhân tố động lực học vùng thoả mãn điều kiện Khi D > Dφ giới hạn định dùng đường đặc tính cục động để chống trượt quay điều kiện khai thác thực tế xảy 2.3.4.Xác định khả tăng tốc ôtô – xây dựng đồ thị gia tốc - Biểu thức tính gia tốc : J= - D i−f −i g (CT 1-64,tr59) δi Khi ôtô chuyển động đường (a = 0) thì: Trong đó: Ji = D i−f g (CT 1-65,tr59) δi + D i – giá trị nhân tố động lực học tay số thứ i tương ứng với tốc độ vi biết từ đồ thị D = f(v); + f, i – hệ số cản lăn độ dốc đường; + ji – gia tốc ôtô tay số thứ i + δ j hệ số kể đến ảnh hưởng khối lượng chuyển động quay δ j = 1+0.05(1+ihi²) (CT 1-37,tr41) ta có: Tay số δJ 1.31 1.24 1.19 1.15 1.12 1.10 Bảng Hệ số kể đến ảnh hưởng khối lượng chuyển động quay Khi ô tô chuyển động với vận tốc v22 m/s f=f0*(1+ Tay số v² ) 1500 Lập bảng tính tốn giá trị ji theo vi ứng với tay số: V1 1.87 3.75 5.62 7.50 9.37 11.2 13.1 14.9 16.8 18.74 20.62 22 Tính tốn sức kéo tô D1 j1 0.28 0.01 1.97 0.30 0.01 2.10 0.31 0.01 2.19 0.32 0.01 2.25 V2 2.21 4.42 6.64 8.85 D2 j2 0.24 0.01 1.75 0.25 0.01 1.87 0.26 0.01 1.95 V3 2.61 5.22 7.83 D3 j3 0.20 0.01 1.53 0.21 0.01 1.63 0.22 0.01 1.70 V4 3.08 6.16 9.24 D4 j4 0.17 0.01 1.32 0.18 0.01 1.40 V5 3.64 7.27 D5 J5 0.14 0.01 1.12 0.15 0.01 1.19 V6 4.29 8.59 D6 0.12 0.01 0.95 0.13 0.01 1.00 0.19 0.01 1.46 10.9 0.16 0.01 1.23 12.8 0.13 0.01 1.02 0.27 0.01 1.99 10.4 0.22 0.01 1.73 12.3 0.19 0.01 1.47 14.5 0.16 0.01 1.23 17.1 0.13 0.01 1.00 f1 Tay số Tay số Tay số Tay số Tay số f2 f3 f4 f5 f6 J6 0.32 0.01 2.26 11.0 0.27 0.01 1.99 13.0 0.22 0.01 1.72 15.4 0.19 0.01 1.46 18.1 0.16 0.01 1.20 21.4 0.13 0.02 0.96 0.31 0.01 2.23 13.2 0.26 0.01 1.96 15.6 0.22 0.01 1.69 18.4 0.18 0.01 1.41 21.8 0.15 0.02 1.14 25.7 0.12 0.02 0.88 0.30 0.01 2.15 15.4 0.26 0.01 1.89 18.2 0.21 0.01 1.61 21.5 0.18 0.02 1.33 25.4 0.14 0.02 1.05 30.0 0.11 0.02 0.77 0.29 0.01 2.04 17.7 0.24 0.01 1.78 20.8 0.20 0.01 1.50 24.6 0.16 0.02 1.22 29.1 0.13 0.02 0.93 34.3 0.10 0.02 0.62 Bảng Giá trị gia tốc ứng với tay số Từ kết bả ng tính, xâ y dự ng đồ thị j = f(v): 0.27 0.01 1.89 19.9 0.23 0.01 1.64 23.5 0.18 0.02 1.36 27.7 0.15 0.02 1.07 32.7 0.11 0.02 0.77 38.6 0.08 0.03 0.45 0.25 0.22 0.019 1.70 0.019 1.47 22.12 24.33 0.20 0.18 0.020 1.45 0.021 1.23 26.11 28.72 0.16 0.14 0.022 1.18 0.023 0.97 30.82 33.90 0.13 0.11 0.024 0.90 0.026 0.68 36.37 40.01 0.10 0.07 0.028 0.59 0.031 0.37 42.93 47.22 0.06 0.04 0.033 0.24 0.037 0.00 Nguyễn Thanh Tuyển 23 Đồ thị gia tốc ôtô 2.50 2.00 j1 j2 j3 j4 j5 j6 m/s2 1.50 1.00 0.50 0.00 0.00 5.00 10.00 15.00 20.00 25.00 30.00 35.00 40.00 45.00 50.00 -0.50 m/s Hình Đồ thị gia tốc ôtô - Nhận xét: Gia tốc cực đại ôtô lớn tay số giảm dần đến tay số cuối Tốc độ nhỏ ôtô vmin = 1,87 (m/s) tương ứng với số vòng quay ổn định nhỏ động nmin = 520 (vòng/phút) Trong khoảng vận tốc từ đến vmin ôtô bắt đầu khởi hành, đó, li hợp trượt bướm ga mở + Ở tốc độ vmax = 47,22 (m/s) jv = 0, lúc xe khơng cịn khả tăng tốc + Do ảnh hưởng δj mà j2 (gia tốc tay số 2) > j1 (gia tốc tay số 1) 2.3.5.Xây dựng đồ thị thời gian tăng tốc – quãng đường tăng tốc 2.3.5.1 Xây dựng đồ thị gia tốc ngược - Biểu thức xác định thời gian tăng tốc: Từ CT: j = - dv → dt = dv dt j Thời gian tăng tốc ôtô từ tốc độ v1 đến tốc độ v2 là: v2 j t = ∫ dv (CT 1-66,tr61) v1 + ti – thời gian tăng tốc từ v1 đến v2 Tính tốn sức kéo tô 24 + ti = Fi – với Fi phần diện tích giới hạn phần đồ thị = f(v); v = v1 ; v = v2 j trục hoành đồ thị gia tốc ngược n Thời gian tăng tốc toàn bộ: t i =∑ F i i=1 n – số khoảng chia vận tốc (vmin → vmax) = ∞ Do đó, tính tới giá trị v = 0,95vmax = 161,5 km/h) j - (vì j = → - Lập bảng tính giá trị theo v: j Tay số V1 1/j1 1.87 0.51 3.75 0.48 Tay số V2 1/j2 2.21 0.57 4.42 0.54 Tay số V3 1/j3 2.61 0.65 5.22 0.61 Tay số V4 1/j4 3.08 0.76 6.16 0.71 Tay số V5 1/j5 3.64 0.89 7.27 0.84 5.62 0.46 6.64 0.51 7.83 0.59 9.24 0.69 10.91 0.81 7.50 0.45 8.85 0.50 10.44 0.58 12.33 0.68 14.55 0.81 9.37 0.44 11.06 0.50 13.06 0.58 15.41 0.69 18.19 0.83 11.25 0.45 13.27 0.51 15.67 0.59 18.49 0.71 21.82 0.87 13.12 0.46 15.49 0.53 18.28 0.62 21.57 0.75 25.46 0.95 14.99 0.49 17.70 0.56 20.89 0.67 24.65 0.82 29.10 1.08 16.87 0.53 19.91 0.61 23.50 0.73 27.73 0.93 32.73 1.29 18.74 0.59 22.12 0.69 26.11 0.85 30.82 1.12 36.37 1.71 20.62 0.68 24.33 0.81 28.72 1.03 33.90 1.46 40.01 2.73 Bảng 10 Giá trị 1/j ứng với tay số Từ kết bảng tính, dựng đồ thị = f(v): j Tay số V6 1/j6 4.29 1.06 8.59 1.00 12.8 0.98 17.1 1.00 21.4 1.05 25.7 1.14 30.0 1.30 34.3 1.60 38.6 2.23 42.9 4.16 47.2 … Nguyễn Thanh Tuyển 25 Đồ thị gia tốc ngược 4.50 4.00 3.50 3.00 2.50 2.00 1.50 1.00 0.50 0.00 0.00 5.00 10.00 15.00 20.00 25.00 30.00 35.00 40.00 45.00 50.00 1/j1 1/j2 1/j3 1/j4 1/j5 1/j6 m/s Hình Đồ thị gia tốc ngược 2.3.5.2.Cách tính thời gian tăng tốc – quãng đường tăng tốc ôtô Xác định Vimax theo phương pháp giải tích: Từ đồ thị 1/j ta tìm giao điểm việc tính vận tốc thời điểm chuyển số(Vmax) Ta có: vị trí Vmax1 1 = j1 j2 j = j => Với + D = ( D1−f )∗g δ1 = ( D2−f )∗g δ2 M e∗i 0∗i h i∗η tl −K∗F∗V G r bx ( ( + f = f 0∗ 1+ [ V2 1500 + M e =M N a+ Mặt khác: ) ( )] V ∗i tl r bx ) (2) (3) b∗we w −c∗ e wN wN ωe= (1) 26 Tính tốn sức kéo tơ b∗V ∗i tl V∗itl −c∗ M e =M N ∗ a+ w N ∗r bx w N ∗r bx [ ( )] (4) Từ (1), (2), (3), (4) ta có phương trình sau giao điểm sau: {( 1 ∗ δ1 G {( [ M N ∗ a+ b∗V ∗i 0∗i V ∗i 0∗i −c∗ w N ∗r bx w N ∗r bx ( )] ∗i 0∗ih 1∗ηtl r bx b∗V ∗i 0∗i h V ∗i 0∗i h M N ∗ a+ −c∗ w N ∗r bx w N ∗r bx 1 ∗ δ2 G r bx [ ( )] ∗i 0∗ih 2∗ηtl ) } V2 −K∗F∗V − f 0∗ 1+ =¿ 1500 ) ( −K∗F∗V − f 0∗ 1+ ( V2 1500 ) } ) Thay số vào phương trình ta V1max=20,62 (m/s) Tính tốn tương tự cho lần chuyển số ta có vận tốc sau: V1max= 20,62 (m/s) V2max= 24,33 (m/s) V3max= 27,72 (m/s) V4max= 33,90 (m/s) V5max= 40,01 (m/s) a Thời gian tăng tốc Dự a o hình dá ng củ a đồ thị gia tố c ngượ c ta có thờ i điểm chuyển từ số thấ p sang số cao tạ i Vmax củ a từ ng tay số j dv dt dv dt j v2 tv1 v2 dv j v1 Tính gầ n đú ng theo cô ng thứ c: Nguyễn Thanh Tuyển tvi v j 27 1 1 v j vi ji j j V 1 t dv t j i j jin ji( n 1) v1 v2 (s) b Quãng đường tăng tốc t2 dS = v.dt → S=∫ v dt t1 Từ đồ thị t = f(v) Ta có : Si = F s – với F s phần diện tích giới hạn đường t = f(v) ; t = i i t1 ; t = t2 trục tung đồ thị thời gian tăng tốc n Quãng đường tăng tốc từ vmin ÷ vmax : S=∑ F S i=1 S v j i vi tvi v j 2.3.5.3 Lập bảng tính giá trị thời gian tăng tốc – quãng đường tăng tốc ơtơ - Có xét đến mát tốc độ thời gian chuyển số + Sự mát tốc độ chuyển số phụ thuộc vào trình độ người lái, kết cấu hộp số loại động đặt ôtô + Động xăng, người lái có trình độ cao, thời gian chuyển số từ 0,5s đến 2s (Với người lái có trình độ thời gian chuyển số cao từ 25 ÷ 40%) - Tính toán mát tốc độ thời gian chuyển số (giả thiết: người lái xe có trình độ thấp thời gian chuyển số tay số khác nhau): Δv = j∗∆ t = f ∗g K∗F∗V 2∗g ∗∆ t+ ∗∆ t δj G∗δ j (m/s) ( Trong đó: + f – hệ số cản lăn đường f = f0¿ 1+ V2 1500 ) 28 Tính tốn sức kéo tơ + g – gia tốc trọng trường (g = 9,81 [m/s2]) + ∆ t – thời gian chuyển số [s] + δj = + 0,05.[1 + (i hi)2.(ip)2] Từ cơng thức ta có bảng sau: δj số → số 1,31 số → số 1,24 số → số 1,19 số → số 1,15 số → số 1,12 ∆ t (s) Δv (m/s) 0.232583861 Thời gian chuyển số tay số chọn: ∆ t = 1(s) 0.296645809 0.382951577 0.500767034 0.662971766 Bảng 11 Độ giảm vận tốc sang số - Lập bảng: V (m/s) 1/j t (s) S (m) 0.00 0.000 0 1.87 0.507 0.47502833 0.44519 3.75 0.475 1.39551166 3.92357 5.62 0.456 2.26800903 10.62774 7.50 0.445 3.11249817 20.41895 9.37 0.443 3.9455076 33.27910 11.25 0.449 4.78225203 49.30050 13.12 0.464 5.63836741 68.69465 14.99 0.489 6.53177137 91.82235 16.87 0.528 7.4852509 119.25633 18.74 0.588 8.53086086 151.90520 20.62 0.680 9.71870256 191.27304 Nguyễn Thanh Tuyển 20.39 0.680 10.7187026 219.75289 22.12 0.688 11.9070184 253.07113 24.33 0.811 13.5657768 315.11245 24.04 0.811 14.5657768 352.29197 26.11 0.845 16.2818418 408.25063 28.72 1.030 18.7298263 513.48773 28.34 1.030 19.7298263 562.88275 30.82 1.117 22.3897563 662.22738 33.90 1.461 26.3612891 852.97910 33.40 1.461 27.3612891 920.64442 36.37 1.709 32.0746011 1118.89898 40.01 2.734 40.1535869 1533.45670 39.35 2.734 41.1535869 1632.84496 42.93 4.162 53.5043323 2200.97142 44.86 52.165 107.908887 4736.45948 29 Tính tốn sức kéo tơ 30 Bảng 12: thời gian quãng đường tăng tốc 2.3.5.4 Vẽ đồ thị thời gian tăng tốc quãng đường tăng tốc đồ thị thời gian tăng tốc quãng đường tăng tốc 120 5000 4500 100 4000 3500 80 3000 60 2500 2000 40 t (s) S (m) 1500 1000 20 500 0.00 5.00 10.00 15.00 20.00 25.00 30.00 35.00 40.00 45.00 50.00 m/s Hình Đồ thị thời gian qng đường tăng tốc KẾT LUẬN Việc tính tốn động lực học kéo ơtơ có ý nghĩa mặt lý thuyết tính tương đối phép tính lựa chọn hệ số trình tính tốn khơng Nguyễn Thanh Tuyển 31 xác so với thực tế Trong thực tế, việc đánh giá chất lượng kéo ôtô thực đường bệ thử chuyên dùng ... q trình sử dụng Các tính chất bao gồm: động lực học kéo, tính kinh tế nhiên liệu, động lực học phanh, tính ổn định , động, êm dịu… Bài Tập lớn môn học Lý thuyết ? ?tô phần môn học, với việc vận... đường tăng tốc .29 Tính tốn sức kéo tô KẾT LUẬN 30 Lời Nói Đầu Lý thuyết ? ?tô môn sở then chốt chun ngành khí ơtơ có liên quan đến tính chất khai thác để đảm bảo tính an tồn, ổn định... HÌNH ÔTÔ 1.1.Xác định kích thước xe 1.2.Các thông số thiết kế, thơng số chọn tính chọn: 1.3.Xác định trọng lượng phân bố trọng lượng lên ô tô .5 CHƯƠNG 2: TÍNH TỐN SỨC KÉO