BÀI TẬP LỚN LÝ THUYẾT Ô TÔ ALTIS 1.8E MT 2018

BÀI TẬP LỚN LÝ THUYẾT Ô TÔ ALTIS 1.8E MT 2018 Xác định các kích thước cơ bản của xe. Ba hình chiếu của xe Toyota Altis 1.8 MT. – Các kích thước cơ bản: STT Thông số Ký hiệu Kích thước Đơn vị 1 Chiều dài toàn bộ L0 4620 mm 2 Chiều rộng toàn bộ B0 1775 mm 3 Chiều cao toàn bộ H0 1460 mm 4 Chiều dài cơ sở L 2700 mm 5 Vết bánh trước B1 1515 mm 6 Vết bánh sau B2 1775 mm 7 Khoảng sáng gầm xe H1 130 mm 10 Vận tốc tối đa Vmax 185 kmh Link tham khảo : https:muabannhanhoto.comthongsokythuattoyotaaltis201845380 https:toyotahungvuong.com.vnxetoyotatoyotaaltisaltis201918emtthongsokythuattoyotacorollaaltis201818emt?fbclid=IwAR3WVM2IFd7zViOQKUPaPuRz9X693M4tOSJYJoU6zkjGKlYfwEwEecND7o 4 1.2.Các thông số thiết kế, thông số chọn và tính chọn: a) Thông số theo thiết kế phác thảo: – Loại động cơ: động cơ xăng, 4 xylanh 1,8L thẳng hàng; dual VVTI ( 2ZRFE) – Dung tích công tác: Vc = 1798 (cc) – Công suất tối đa: Pmax = 138 (mã lực) = 103 (kW) – nN = 6400 (

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI KHOA CÔNG NGHỆ KĨ THUẬT Ô TÔ MÔN LÝ THUYẾT Ô TÔ    BÀI TẬP LỚN LÝ THUYẾT Ô TÔ Tên đề tài: Tính tốn động lực học xe Toyota Altis 1.8E MT 2018 Nhóm sinh viên: 07 Lớp: ĐH 20211AT6022003 Hệ: Chính quy Khóa: 14 Người hướng dẫn: Chu Đức Hùng Hà Nội 2021 Mục lục 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, thơng số chọn tính chọn: 1.3.Xác định trọng lượng phân bố trọng lượng lên ô tô CHƯƠNG 2: TÍNH TỐN SỨC KÉO 2.1 Xây dựng đường đặc tính tốc độ ngồi động 2.2 Xác định tỷ số truyền hệ thống truyền lực 10 2.2.1 Tỷ số truyền truyền lực 10 2.2.2, Tỷ số truyền hộp số 10 2.3.Xây dựng đồ thị 12 2.3.1.Phương trình cân lực kéo đồ thị cân lực kéo ôtô 12 2.3.2.Phương trình cân cơng suất đồ thị cân công suất ôtô 15 2.3.3.Đồ thị nhân tố động lực học 16 2.3.4.Xác định khả tăng tốc ôtô – xây dựng đồ thị gia tốc 18 2.3.5.Xây dựng đồ thị thời gian tăng tốc – quãng đường tăng tốc 20 2.3.5.1 Xây dựng đồ thị gia tốc ngược 20 2.3.5.2.Cách tính thời gian tăng tốc – quãng đường tăng tốc ôtô 22 2.3.5.3 Lập bảng tính giá trị thời gian tăng tốc – quãng đường tăng tốc ôtô 24 2.3.5.4 Vẽ đồ thị thời gian tăng tốc quãng đường tăng tốc 26 KẾT LUẬN Lời Nói Đầu Ơ tơ ngày sử dụng rộng rãi nước ta phương tiện lại vận chuyển hành khách, hàng hóa Do ngành công nghiệp ôtô phát triển mạnh mẽ ngày đóng vai trị quan trọng kinh tế Vì việc đào tạo kỹ sư ngành quan trọng Trong mơn học “ lý thuyết ơtơ” chiếm vị trí quan trọng chương trình đào tạo kỹ sư ngành cơng nghệ ôtô Môn học “ lý thuyết ôtô” cung cấp cho sinh viên kiến thức thuộc lĩnh vực lý thuyết ôtô liên quan tới phát triển ngành ôtô đổi đất nước Đồng thời đề cập đến vấn đề liên quan đến phát triển kỹ thuật ngành ôtô giới Sau học xong môn “ lý thuyết ôtô”, em thầy giao nhiệm vụ làm tập lớn môn học Qua tập lớn giúp chúng em nắm phương pháp tính tốn thiết kế ơtơ như: chọn cơng suất động cơ, xây dựng đường đặc tính ngồi động cơ, xác định tỷ số truyền thành lập đồ thị cần thiết để đánh giá chất lượng động lực học ôtô, đánh giá tiêu ô tô cho suất cao với giá thành thấp Đảm bảo khả làm việc loại đường khác nhau, điều kiện công tác khác Vì thiết thực với sinh viên cơng nghệ kỹ thuật ơtơ Q trình tính tốn kiểm nghiệm giúp đỡ tận tình thầy Chu Đức Hùng , với giúp đỡ thầy khoa, bạn giúp em hoàn thành tập mơn học Tuy nhiên q trình thực dù cố gắng không tránh khỏi thiếu sót Vì em mong nhận quan tâm đóng góp ý kiến thầy, bạn để em hồn thiện tập lớn qua rút kinh nghiệm quý giá cho thân nhằm phục vụ tốt cho q trình cơng tác học tập sau Em xin chân thành cảm ơn! CHƯƠNG 1: THIẾT KẾ TUYẾN HÌNH ƠTƠ 1.1.Xác định kích thước xe Ba hình chiếu xe Toyota Altis 1.8 MT – Các kích thước bản: STT Thơng số Ký hiệu Kích thước Đơn vị Chiều dài toàn L0 4620 mm Chiều rộng toàn Chiều cao toàn B0 H0 1775 1460 mm mm Chiều dài sở L 2700 mm Vết bánh trước B1 1515 mm Vết bánh sau B2 1775 mm 10 Khoảng sáng gầm xe Vận tốc tối đa H1 Vmax 130 185 mm km/h Link tham khảo : https://muabannhanhoto.com/thong-so-ky-thuat-toyota-altis-2018/45380 https://toyota-hungvuong.com.vn/xe-toyota/toyota-altis/altis-2019-1-8e-mt/thong-soky-thuat-toyota-corolla-altis-2018-1-8emt?fbclid=IwAR3WVM2IFd7zViOQKUPaPuRz9X693M4tOSJYJoU6zkjGKlYfwEwEecND7o 1.2.Các thông số thiết kế, thơng số chọn tính chọn: a) Thơng số theo thiết kế phác thảo: – Loại động cơ: động xăng, xylanh 1,8L thẳng hàng; dual VVT-I ( 2ZR-FE) – Dung tích cơng tác: Vc = 1798 (cc) – Công suất tối đa: Pmax = 138 (mã lực) = 103 (kW) – nN = 6400 (𝑣ị𝑛𝑔⁄𝑝ℎú𝑡) – Mơmen xoắn tối đa: Mmax = 173 (N.m) – Vận tốc lớn nhất: vmax = 185 (km/h) = 51,39 (m/s) – Hệ thống truyền lực: + Dẫn động cầu trước + Hộp số sàn cấp b) Thông số chọn: – Trọng lượng thân: 1225 kg – Hiệu suất truyền lực: 𝜂𝑡𝑙 = 0,9 – Hệ số cản khơng khí: ( 0,2 – 0,35 ) chọn K = 0,25 – Hệ số cản lăn V { 65: 𝑡ỷ 𝑙ệ 𝐻 𝐵 (%) 15: Đườ𝑛𝑔 𝑘í𝑛ℎ 𝑡𝑟𝑜𝑛𝑔 𝑐ủ𝑎 𝑙ố𝑝(𝑖𝑛𝑐ℎ) ⇒ 𝐻 𝐵 = 65% ⇒ 𝐻 = 195 ∗ 65% = 126,75 (𝑚𝑚)  Bán kính thiết kế bánh xe: r0 = 126,75 + 15 25,4 = 317,25 (mm) = 0,31725 (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 = 0,93 → rb = rk = 0,93.0,31725 = 0,295 (m) - Diện tích cản diện: F = 0,78.B0.H0 = 0,78.1,775.1,46= 2,021 (𝑚2 ) - Công thức bánh xe: 4x2 1.3.Xác định trọng lượng phân bố trọng lượng lên ô tô - Xe Toyota Altis 1.8E MT 2018 chỗ: + Tự trọng (trọng lượng thân): G0 = 1225 (kG) + Trọng lượng toàn xe : G = 1630 ( kG) = 16300 (N) - Phân bố trọng lượng: xe tải trọng tác dụng lên cầu trước (G1) chiếm từ 55% ÷ 65% - Chọn G1 = 60%G  G1 = 60% 1630 = 978 (kG)=9780 (N)  G2 = (1 – 60%).1630 = 652 (kG)=6520 (N) - Vậy G1 = 9780 (N); G2 = 6520 (N) 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 công suất: Ne = f(ne) + Đường mômen xoắn : Me = f(ne) + Đường suất tiêu hao nhiên liệu động : ge = f(ne) 𝑛 𝑛 𝑛𝑁 𝑛𝑁 𝑛 - Ne = (Ne)max [𝑎 ( 𝑒 ) + 𝑏 ( 𝑒 ) − 𝑐 ( 𝑒 ) ] - Đặt λ = 𝑛𝑒 𝑛𝑁 𝑛𝑁 với động xăng không hạn chế tốc độ có (λ = 1,1 ÷ 1,2) Chọn λ = 1,1 (đối với động xăng) → (Ne)max = 𝑁𝑒𝑣 𝑛 𝑛 𝑛 𝑎.( 𝑒 )+𝑏.( 𝑒 ) −𝑐.( 𝑒 ) 𝑛𝑁 𝑛𝑁 = 𝑁𝑒𝑣 (1) 𝑎.λ+𝑏.λ2 −𝑐.λ3 𝑛𝑁 + Động xăng : a = b = c =1 ( a, b, c hệ số thực nghiệm) + vmax = 185 (𝑘𝑚⁄ℎ) 1000  vmax = 185 3600 + Nev = ƞ𝑡𝑙 = 51,39 (𝑚⁄𝑠) [𝐺 𝑓 𝑣𝑚𝑎𝑥 + 𝐾 𝐹 (𝑣𝑚𝑎𝑥 )3 ] • G = 1630 (kG) =16300 (N) • vmax = 51,39 (𝑚⁄𝑠) > 22 (𝑚⁄𝑠) Vậy hệ số cản lăn f tính: 𝑓 = 𝑓0 (1 + 𝑉𝑚𝑎𝑥 ) 1500 = 𝑓 = 0,015 (1 + 51,392 1500 ) = 0,041 • K – hệ số cản khí động học ( chọn K = 0,25) • F: diện tích cản diện : • Hiệu suất truyền lực: ƞ𝑡𝑙 = 0,9 • Hệ số cản tổng cộng đường ( chọn → Nev = 0,9 = 0,4) [16300 0,041 51,39 + 0,25 2,0214 (51,39)3 ] = 114738 (W)  Nev = 114,738 (KW) - Vậy công suất động theo điều kiện cản chuyển động: Nev = 114,738 (kW) - Công suất cực đại động cơ: (1) → Nemax = 117,2 (kW) - Xây dựng đường đặc tính tốc độ ngồi: + Tính cơng suất động số vịng quay khác nhau: (sử dụng cơng thức ledeman) (1) → Ne = (Ne)max [𝑎 λ + 𝑏 λ2 − 𝑐 λ3 ] (kW) Trong : - Ne max nN – công suất cực đại động số vòng quay tương ứng - N e ne : cơng suất số vịng quay thời điểm đường đặc tính + Tính mơmen xoắn trục khuỷu động ứng với số vòng quay ne khác : Me = 9550 𝑁𝑒 [𝑘𝑊] 𝑛𝑒 [𝑣/𝑝] (N.m) + Lập bảng: - Các thơng số nN; Ne ; Me có cơng thức tính - Cho λ = 𝑛𝑒 𝑛𝑁 với λ = 0,1; 0,2; 0,3; ….; 1,1 - Kết tính ghi bảng: Bảng thể mômen công suất động λ ne (v/f) Me (N.m) Ne (kW) 0,10 640 190,62 12,77 0,20 1280 202,86 27,19 0,30 1920 211,61 42,54 0,40 2560 216,86 58,13 0,50 3200 218,6 73,25 0,60 3840 216,86 87,20 0,70 4480 211,61 99,27 0,80 5120 202,86 108,76 0,90 5760 190,62 114,97 1,00 6400 174,88 117,20 1,10 7040 155,65 114,74 Sau tính tốn xử lí số liệu ta xây dựng đường đặc tính ngồi với Cơng suất Ne(kW) Mơmen xoắn Me(N.m): Đồ thị đường đặc tính ngồi động 250.00 140.00 120.00 200.00 100.00 150.00 80.00 60.00 100.00 Ne (kW) Me (N.m) 40.00 50.00 20.00 0.00 2000 4000 0.00 8000 6000 vịng/phút - Nhận xét : • Trị số Me max xác định theo công thức Laydecman sau : Xuất phát từ công thức Me =  𝑑𝑀𝑒  𝜔𝑀 𝑑𝜔𝑒 𝜔𝑁 𝑁𝑒 𝜔𝑒 = | 𝜔𝑀 = 𝑁𝑒𝑚𝑎𝑥 𝜔𝑁 𝑁𝑒𝑚𝑎𝑥 𝜔𝑁 [𝑎 + 𝑏 𝜔𝑒 𝜔𝑁 [𝑏 − 2𝑐 − 𝑐 ( 𝜔𝑀 𝜔𝑁 𝜔𝑒 𝜔𝑁 ) ] ]=0 = = 0,5  Memax= 𝑁𝑒𝑚𝑎𝑥 𝜔𝑁 [𝑎 + 𝑏 𝜔𝑀 𝜔𝑁 − 𝑐 ( 𝜔𝑀 𝜔𝑁 ) ]= 117,2.1000.60 2𝜋∗6400 [1 + 0,5 − (0,5)2 ]  Memax= 218,7 (N.m) • Trị số công suất Nemax phần công suất động dùng để khác phục lực cản chuyển động Để chọn động đặt ô tô, cần tăng thêm phần công khắc phục lực cản phụ, quạt gió, máy nén khí … Vì vật phải chọn công suất lớn : Nemax = 1,1*Nemax = 1,1*117,20 = 128,92 (N.m) 13 - Phương trình cân lực kéo ôtô: Pk = Pf + Pi + Pj + Pw (CT 1-46,tr49) Trong đó: + Pk – lực kéo tiếp tuyến bánh xe chủ động Pki = 𝑀𝑘𝑖 𝑟đ = 𝑀𝑒 𝑖0 𝑖ℎ𝑖 ƞ𝑡𝑙 𝑟đ (CT 1-52,tr52) + Pf – lực cản lăn Pf = G.f.cos 𝛼 = G.f (do 𝛼 = 0) + Pi – lực cản lên dốc Pi = G.sin 𝛼 = (do 𝛼 = 0) + Pj – lực quán tính (xuất xe chuyển động không ổn định) 𝐺 Pj = 𝛿𝑗 j 𝑔 + Pw – lực cản khơng khí Pw = K.F.v2 - Vận tốc ứng với tay số Vi = 2π.ne 𝑟𝑏𝑥 60.i0 ihi (b) Lập bảng tính Pk theo cơng thức (a),(b) với tỉ số truyền Bảng 2.Giá trị lực kéo ứng với tay số Phương trình cân lực cản Pc Pc= Pf + Pw Xét ô tô chuyển động đường khơng có gió Pc = fG + KFv² (trang 52) f = f v≤ 22 m/s f = f0 + f V 1500 Với f0 = 0,015  0,02 ta chọn 𝑓0 = 0,015 (a) 14 - Lập bảng tính Pc, P𝜑 Vận tốc m/s 0,00 18,54 22,72 27,84 34,11 41,80 51,23 Pc 674,95 848,60 935,72 1066,54 1262,99 1558,00 2001,01 Pφ 9388,8 9388,8 9388,8 9388,8 9388,8 9388,8 9388,8 Bảng Giá trị lực cản ứng với tay số Tổng lực kéo ôtô phải nhỏ lực bám bánh xe mặt đường: Pφ = z1.mk1.φ Trong đó: + mk1 – hệ số phân bố lại tải trọng cầu trước( cầu trước chủ động mk1 = 1,1 – 1,2 ) Chọn mk1 = 1,2 + Gφ – tải trọng tác dụng lên cầu chủ động + φ – hệ số bám mặt đường (chọn φ = 0,8) Pφ = z1.mk1.φ =9780 1,2 0,8==9388,8 N Dựng đồ thị Pk =f(v) P𝜑=f(v): Đồ thị cân lực kéo 10000.00 9000.00 Pk1 8000.00 Pk2 7000.00 6000.00 Pk3 5000.00 Pk4 4000.00 Pk5 3000.00 Pk6 2000.00 Pc 1000.00 Pφ 0.00 0.00 10.00 20.00 30.00 40.00 50.00 Hình Đồ thị cân lực kéo 60.00 15 - Nhận xét: + Trục tung biểu diễn Pk , Pf , Pw Trục hoành biểu diễn v (m/s) + Dạng đồ thị lực kéo ôtô Pki = f(v) tương tự dạng đường cong Me = f(ne) đường đặc tính tốc độ ngồi động + 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 công suất đồ thị cân công suất ơtơ – 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: ne(v/f) Ne(kW) 640 12,77 1280 27,19 1920 42,54 2560 58,13 3200 73,25 3840 87,20 4480 99,27 5120 108,76 5760 114,97 6400 117,20 7040 114,74 V1 1,69 3,38 5,07 6,76 8,45 10,14 11,83 13,52 15,22 16,91 18,60 V2 2,07 4,14 6,21 8,29 10,36 12,43 14,50 16,57 18,64 20,72 22,79 V3 2,54 5,08 7,62 10,15 12,69 15,23 17,77 20,31 22,85 25,39 27,93 V4 3,11 6,22 9,33 12,44 15,55 18,67 21,78 24,89 28,00 31,11 34,22 Nki = Ne.ŋ𝑡𝑙 (𝑣ớ𝑖 𝑣𝑖 = 0,105 – V5 3,81 7,62 11,44 15,25 19,06 22,87 26,69 30,50 34,31 38,12 41,94 𝑟𝑘 𝑛𝑒 𝑖0 𝑖ℎ𝑖 𝑖𝑝𝑐 ) V6 4,67 9,34 14,02 18,69 23,36 28,03 32,70 37,37 42,05 46,72 51,39 (tr 57) Lập bảng tính tốn giá trị Nki vi tương ứng: Bảng Công suất ô tô Trên đồ thị Nk = f(v), dựng đồ thị ∑ 𝑁𝑐 theo bảng trên: – Xét ôtô chuyển động đường bằng: ∑ 𝑁𝑐 = Nf + Nw  ∑ 𝑁𝑐 = G.f.v +K.F.v3 (CT 1-61,tr 57) Nk(kW) 11,50 24,47 38,29 52,32 65,92 78,48 89,34 97,89 103,48 105,48 103,26 16 – Lập bảng tính ∑ 𝑁𝑐 V(m/s) Nc(kW) 0 18,60 10,78 22,79 15,21 27,93 22,31 34,22 34,11 41,94 54,25 51,39 89,39 Bảng Công cản ô tô ứng với tay số Đồ thị cân công suất ôtô 120.00 kW 100.00 Nk1 80.00 Nk2 60.00 Nk3 40.00 Nk4 Nk5 20.00 Nk6 0.00 0.00 10.00 20.00 30.00 40.00 50.00 60.00 m/s Nc Hình Đồ thị cân cơng suất ơtơ 2.3.3.Đồ thị nhân tố động lực học - Nhân tố động lực học tỷ số hiệu số lực kéo tiếp tuyến Pk lực cản khơng khí Pw với trọng lượng tồn ơtơ Tỷ số ký hiệu “D” D= 𝑃𝑘 − 𝑃𝑤 𝐺 = 𝑃𝑖 + 𝑃𝑗 + 𝑃𝑓 𝐺 𝐺 = 𝐺.(𝑓+𝑖)+ 𝑗.𝛿𝑗 𝑔 𝐺 𝑗 = f + i + 𝛿𝑗 𝑔 -Xây dựng đồ thị Me.𝑖0 𝑖ℎ𝑖 Di = ( G vi = - 𝑟𝑏𝑥 ŋ𝑡𝑙 -KFv²) 2𝜋.𝑛𝑒 𝑟𝑏𝑥 60.𝑖0 𝑖ℎ𝑖 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 ngoài, D = f(v) - Lập bảng thể mối quan hệ D v tay số: 17 Tay số ne(v/f) Tay số Tay số Tay số Tay số Tay số Me(N.m) V1 D1 V2 D2 V3 D3 V4 D4 V5 D5 V6 D6 640 1,69 0,42 2,07 0,34 2,54 0,28 3,11 0,23 3,81 0,19 4,67 0,15 190,62 1280 3,38 0,44 4,14 0,36 5,08 0,30 6,22 0,24 7,62 0,20 9,34 0,16 202,86 1920 5,07 0,46 6,21 0,38 7,62 0,31 9,33 0,25 11,44 0,20 14,02 0,16 211,61 2560 6,76 0,47 8,29 0,39 10,15 0,31 12,44 0,25 15,25 0,20 18,69 0,16 216,86 3200 8,45 0,48 10,36 0,39 12,69 0,31 15,55 0,25 19,06 0,20 23,36 0,16 218,60 3840 10,14 0,47 12,43 0,38 15,23 0,31 18,67 0,25 22,87 0,19 28,03 0,15 216,86 4480 11,83 0,46 14,50 0,37 17,77 0,30 21,78 0,24 26,69 0,18 32,70 0,13 211,61 5120 13,52 0,44 16,57 0,35 20,31 0,28 24,89 0,22 30,50 0,17 37,37 0,12 202,86 5760 15,22 0,41 18,64 0,33 22,85 0,26 28,00 0,20 34,31 0,15 42,05 0,10 190,62 6400 16,91 0,37 20,72 0,30 25,39 0,24 31,11 0,18 38,12 0,13 46,72 0,07 174,88 7040 18,60 0,33 22,79 0,26 27,93 0,20 34,22 0,15 41,94 0,10 51,39 0,04 155,65 Bảng 6:Nhân tố động lực học Nhân tố động học theo điều kiện bám xác định sau : D = V(m/s) Dφ f P − Pw G 0,00 0,5760 0,0150 = mk  G − K F V 18,60 0,5653 0,0185 G 22,79 0,5599 0,0202 (CT 1-58, tr 56) 27,93 0,5518 0,0228 34,22 0,5397 0,0267 41,94 0,5215 0,0326 51,39 0,4941 0,0414 Bảng Nhân tố động lực học theo điều kiện bám Dựa vào kết bảng tính, dựng đồ thị nhân tố động lực học ơtơ Hình Đồ thị nhân tố động lực học ôtô 0.70 0.60 D1 0.50 D2 0.40 D3 0.30 D4 0.20 D5 0.10 D6 D phi 0.00 0.00 10.00 20.00 30.00 40.00 50.00 60.00 m/s Hình Đồ thị nhân tố động lực học ôtô f 18 - 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 ôtô 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 = + 𝑃φ − 𝑃𝑤 𝐺 = 𝑚𝑘2 φ.𝐺φ −𝐾.𝐹.𝑣 𝐺 (CT 1-8,tr56) Để ơtơ chuyển động khơng bị trượt quay nhân tố động lực học D phải thoả mãn điều kiện sau : 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= - 𝐷𝑖 − 𝑓−𝑖 𝛿𝑖 g (CT 1-64,tr59) Khi ôtô chuyển động đường (a = 0) thì:  Trong đó: Ji = 𝐷𝑖 −𝑓 𝛿𝑖 g (CT 1-65,tr59) + Di – 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; 19 + ji – gia tốc ôtô tay số thứ i + δj hệ số kể đến ảnh hưởng khối lượng chuyển động quay δj = 1+0.05(1+ihi²) (CT 1-37,tr41) Ta có: Tay số δJ 1,43 1,30 1,22 1,16 1,13 1,10 Bảng Hệ số kể đến ảnh hưởng khối lượng chuyển động quay Khi ô tơ chuyển động với vận tốc v22 m/s f=f0.(1+ - v² 1500 ) Lập bảng tính tốn giá trị ji theo vi ứng với tay số: Tay số Tay số Tay số Tay số Tay số Tay số V1 D1 f1 j1 V2 D2 f2 j2 V3 D3 f3 j3 V4 D4 f4 j4 V5 D5 f5 J5 V6 1,69 0,42 3,38 0,44 5,07 0,46 6,76 0,47 8,45 0,48 10,14 11,83 13,52 15,22 16,91 0,47 0,46 0,44 0,41 0,37 18,60 0,33 0,015 0,015 0,015 0,015 0,016 0,016 0,016 0,017 0,017 0,018 2,76 2,94 3,07 3,15 3,16 3,13 3,04 2,90 2,70 2,45 2,07 4,14 6,21 8,29 10,36 12,43 14,50 16,57 18,64 20,72 0,34 0,36 0,38 0,39 0,39 0,38 0,37 0,35 0,33 0,30 0,018 2,14 22,79 0,26 0,015 0,015 0,015 0,016 0,016 0,017 0,017 0,018 0,018 0,019 2,45 2,61 2,73 2,79 2,80 2,76 2,67 2,54 2,35 2,11 2,54 5,08 7,62 10,15 12,69 15,23 17,77 20,31 22,85 25,39 0,28 0,30 0,31 0,31 0,31 0,31 0,30 0,28 0,26 0,24 0,020 1,82 27,93 0,20 0,015 0,015 0,016 0,016 0,017 0,017 0,018 0,019 0,020 0,021 2,12 2,26 2,35 2,40 2,40 2,35 2,26 2,13 1,95 1,72 3,11 6,22 9,33 12,44 15,55 18,67 21,78 24,89 28,00 31,11 0,23 0,24 0,25 0,25 0,25 0,25 0,24 0,22 0,20 0,18 0,023 1,45 34,22 0,15 0,015 0,015 0,016 0,017 0,017 0,018 0,020 0,021 0,023 0,025 1,79 1,90 1,97 2,00 1,99 1,94 1,84 1,70 1,52 1,30 3,81 7,62 11,44 15,25 19,06 23,52 26,69 30,50 34,31 38,12 0,19 0,20 0,20 0,20 0,20 0,19 0,18 0,17 0,15 0,13 0,027 1,03 41,94 0,10 0,015 0,016 0,016 0,017 0,019 0,021 0,022 0,024 0,027 0,030 1,48 1,57 1,62 1,63 1,59 1,52 1,41 1,26 1,07 0,83 4,67 9,34 14,02 18,69 23,36 28,03 32,70 37,37 42,05 46,72 0,033 0,56 51,39 20 D6 0,15 0,16 0,16 0,16 0,16 0,15 0,13 0,12 0,10 0,07 f6 0,015 0,016 0,017 0,018 0,020 0,023 0,026 0,029 0,033 0,037 J6 1,21 1,27 1,29 1,27 1,22 1,11 0,97 0,79 0,57 0,31 0,04 0,041 0,00 Bảng Giá trị gia tốc ứng với tay số Từ kết bảng tính, xây dựng đồ thị j = f(v): Đồ thị gia tốc ôtô 3.50 m/s2 3.00 2.50 j1 2.00 j2 j3 1.50 j4 1.00 j5 0.50 j6 0.00 0.00 10.00 20.00 30.00 m/s 40.00 50.00 60.00 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 = 1,69 (m/s) tương ứng với số vòng quay ổn định nhỏ động nmin = 640 (vòng/phút) + Trong khoảng vận tốc từ đến vmin ôtô bắt đầu khởi hành, đó, li hợp trượt bướm ga mở dần dần + Ở tốc độ vmax = 51,39 (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 → dt = dv 𝑗 21 Thời gian tăng tốc ôtô từ tốc độ v1 đến tốc độ v2 là: - 𝑣 t = ∫𝑣 dv (CT 1-66,tr61) 𝑗 + ti – thời gian tăng tốc từ v1 đến v2 + ti = Fi – với Fi phần diện tích giới hạn phần đồ thị 𝑗 = f(v); v = v1 ; v = v2 trục hoành đồ thị gia tốc ngược  Thời gian tăng tốc toàn bộ: 𝑡𝑖 = ∑𝑛𝑖=1 𝐹𝑖 n – số khoảng chia vận tốc (vmin → vmax) - (vì j = → = ∞ Do đó, tính tới giá trị v = 0,95vmax = 161,5 km/h) 𝑗 Lập bảng tính giá trị theo v: 𝑗 Tay số V1 1/j1 1,69 0,36 3,38 0,34 5,07 0,33 6,76 0,32 8,45 0,32 10,14 0,32 11,83 0,33 13,52 0,35 15,22 0,37 16,91 0,41 18,60 0,47 Tay số V2 1/j2 2,07 0,41 4,14 0,38 6,21 0,37 8,29 0,36 10,36 0,36 12,43 0,36 14,50 0,37 16,57 0,39 18,64 0,43 20,72 0,47 22,79 0,55 Tay số V3 1/j3 2,54 0,47 5,08 0,44 7,62 0,43 10,15 0,42 12,69 0,42 15,23 0,43 17,77 0,44 20,31 0,47 22,85 0,51 25,39 0,58 27,93 0,69 Tay số V4 1/j4 3,11 0,56 6,22 0,53 9,33 0,51 12,44 0,50 15,55 0,50 18,67 0,52 21,78 0,54 24,89 0,59 28,00 0,66 31,11 0,77 34,22 0,97 Tay số V5 1/j5 3,81 0,67 7,62 0,64 11,44 0,62 15,25 0,61 19,06 0,63 22,87 0,66 26,69 0,71 30,50 0,79 34,31 0,94 38,12 1,20 41,94 1,78 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 4,67 0,83 9,34 0,79 14,02 0,77 18,69 0,78 23,36 0,82 28,03 0,90 32,70 1,03 37,37 1,26 42,05 1,75 46,72 3,26 51,39 0,00 22 Đồ thị gia tốc ngược 3.50 3.00 2.50 1/j1 2.00 1/j2 1.50 1/j3 1/j4 1.00 1/j5 0.50 1/j6 0.00 0.00 10.00 20.00 30.00 40.00 50.00 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  𝑗1 = 𝑗2 => Với + D = (𝐷1 −𝑓).𝑔 𝐺 𝛿1 ( (𝐷2 −𝑓).𝑔 = 𝑀𝑒 𝑖0 𝑖ℎ𝑖 𝜂𝑡𝑙 𝑟𝑏𝑥 + f =𝑓0 (1 + 𝑉2 1500 𝜔𝑒 =  𝑀𝑒 = 𝑀𝑁 [𝑎 + 𝑏 − 𝐾 𝐹 𝑉 ) (2) ) + 𝑀𝑒 = 𝑀𝑁 [𝑎 + 𝑏 Mặt khác: (1) 𝛿2 (3) 𝑤𝑒 𝑤𝑁 − 𝑐 ( 𝑤𝑒 𝑤𝑁 ) ] 𝑉.𝑖𝑡𝑙 𝑟𝑏𝑥 𝑉.𝑖𝑡𝑙 𝑤𝑁 𝑟𝑏𝑥 − 𝑐 ( 𝑉.𝑖𝑡𝑙 𝑤𝑁 𝑟𝑏𝑥 ) ] (4) 23 Từ (1), (2), (3), (4) ta có phương trình sau giao điểm sau: 𝛿1 𝑉.𝑖0 𝑖1 𝑉.𝑖 𝑖 −𝑐.( ) ].𝑖0 𝑖ℎ1 𝜂𝑡𝑙 𝑤𝑁 𝑟𝑏𝑥 𝑤𝑁 𝑟𝑏𝑥 𝑀𝑁 [𝑎+𝑏 { ( 𝐺 𝑓0 (1 + 𝑟𝑏𝑥 𝑉2 1500 − 𝐾 𝐹 𝑉 ) − )} = 𝑉 𝑖0 𝑖ℎ2 𝑉 𝑖0 𝑖ℎ2 [𝑎 ( ) ] 𝑖0 𝑖ℎ2 𝜂𝑡𝑙 𝑀 + 𝑏 − 𝑐 𝑁 1 𝑤𝑁 𝑟𝑏𝑥 𝑤𝑁 𝑟𝑏𝑥 { ( − 𝐾 𝐹 𝑉 ) 𝛿2 𝐺 𝑟𝑏𝑥 − 𝑓0 (1 + 𝑉2 )} 1500 Thay số vào phương trình ta V1max=18,6 (m/s) Tính tốn tương tự cho lần chuyển số ta có vận tốc lần lượt sau: ➢ V1max= 18,6 (m/s) ➢ V2max= 22,79 (m/s) ➢ V3max= 27,93 (m/s) ➢ V4max= 34,22 (m/s) ➢ V5max= 41,84 (m/s) a Thời gian tăng tốc Dựa vào hình dáng đồ thị gia tốc ngược ta có thời điểm chuyển từ số thấp sang số cao Vmax tay số j= dv  dt = dv dt j v2 tv1 −v2 =  dv j v1 Tính gần theo công thức: 24 tvi −v j 1 1  +  ( v j − vi ) ji j j  = V  1  t =  dv   t j   i  +  (s) j j j v1  in i( n +1)  v2 b Quãng đường tăng tốc 𝑡 dS = v.dt → 𝑆 = ∫𝑡 𝑣 𝑑𝑡 Từ đồ thị t = f(v) Ta có : Si = 𝐹𝑠𝑖 – với 𝐹𝑠𝑖 phần diện tích giới hạn đường t = f(v) ; t = t1 ; t = t2 trục tung đồ thị thời gian tăng tốc  Quãng đường tăng tốc từ vmin ÷ vmax : 𝑛 𝑆 = ∑ 𝐹𝑆𝑖 𝑖=1 S= (v j + vi ) tvi −v j 2.3.5.3 Lập bảng tính giá trị thời gian tăng tốc – quãng đường tăng tốc ôtô - 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 tốn 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 𝛿𝑗 ∆𝑡 + 𝐾.𝐹.𝑉 𝑔 𝐺.𝛿𝑗 ∆𝑡 (m/s) Trong đó: + f – hệ số cản lăn đường f = f0 (1 + 𝑉2 1500 + g – gia tốc trọng trường (g = 9,81 [m/s2]) + ∆t – thời gian chuyển số [s] ) 25 + δj = + 0,05.[1 + (𝑖ℎ𝑖 )2.(ip)2] Từ cơng thức ta có bảng sau: số → số số → số số → số số → số số → số δi Δt (s) Δv (m/s) vimax (m/s) 1,43 1,30 1,22 1,16 1,13 Thời gian chuyển số tay số chọn: ∆t = 1(s) 0,199919775 0,272976984 0,377938511 0,531664661 0,759507536 18,60 22,79 27,93 34,22 41,94 Bảng 11 Độ giảm vận tốc sang số - Lập bảng: V (m/s) 0,00 1,69 3,38 5,07 6,76 8,45 10,14 11,83 13,52 15,22 16,91 18,60 18,40 20,72 22,79 22,52 25,39 27,93 27,55 31,11 34,22 33,69 38,12 41,94 41,18 46,72 48,82 1/j 0,000 0,362 0,340 0,326 0,318 0,316 0,320 0,329 0,345 0,371 0,409 0,467 0,467 0,474 0,548 0,548 0,580 0,689 0,689 0,770 0,967 0,967 1,199 1,781 1,781 3,259 0,000 t (s) 0,30593844 0,8989393 1,46115243 2,00504395 2,54090583 3,07814673 3,62632408 4,19621842 4,80127525 5,45996701 6,20031819 7,20031819 8,29199608 9,35070436 10,3507044 11,9711622 13,5818289 14,5818289 17,1800265 19,8815858 20,8815858 25,6835326 31,365401 32,365401 46,3296553 49,7549213 S (m) 0,25860 2,27956 6,17541 11,86376 19,32998 28,62084 39,84835 53,20466 68,99313 87,68876 110,06104 133,17844 162,16193 203,40105 234,46238 286,72244 362,03984 404,44985 503,86832 649,43902 709,03453 922,19551 1255,53100 1344,96263 2036,02588 2376,70841 26 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 60 2500 50 2000 40 1500 30 t (s) 1000 20 S (m) 500 10 0.00 10.00 20.00 30.00 40.00 50.00 60.00 m/s Hình Đồ thị thời gian quãng 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 q trình tính tốn khơng xác so với thực tế Trong thực tế, việc đánh giá chất lượng kéo ôtô thực đường bệ thử chuyên dùng 27 Tài liệu tham khảo Giáo trình lí thuyết tơ ĐHCNHN www.oto-hui.com https://www.youtube.com/watch?v=Go498WDIkh8&t=1453s https://muabannhanhoto.com/thong-so-ky-thuat-toyota-altis-2018/45380 https://toyota-hungvuong.com.vn/xe-toyota/toyota-altis/altis-2019-1-8emt/thong-so-ky-thuat-toyota-corolla-altis-2018-1-8emt?fbclid=IwAR3WVM2IFd7zViOQKUPaPuRz9X693M4tOSJYJoU6zkjGKlYfwEwEecND7o ... kỹ thuật ngành ? ?tô giới Sau học xong môn “ lý thuyết ? ?tô? ??, em thầy giao nhiệm vụ làm tập lớn môn học Qua tập lớn giúp chúng em nắm phương pháp tính tốn thiết kế ? ?tô như: chọn công suất động cơ,... tạo kỹ sư ngành cơng nghệ ơtơ Mơn học “ lý thuyết ? ?tô? ?? cung cấp cho sinh viên kiến thức thuộc lĩnh vực lý thuyết ? ?tô liên quan tới phát triển ngành ? ?tô đổi đất nước Đồng thời đề cập đến vấn đề... kéo đồ thị cân lực kéo ? ?tô 12 2.3.2.Phương trình cân cơng suất đồ thị cân công suất ? ?tô 15 2.3.3.Đồ thị nhân tố động lực học 16 2.3.4.Xác định khả tăng tốc ? ?tô – xây dựng đồ thị gia