BÀI TẬP LỚN LÝ THUYẾT Ô TÔ KIA MORNING MT 2020

BÀI TẬP LỚN LÝ THUYẾT Ô TÔ KIA MORNING MT 2020 Xác định các kích thước cơ bản của xe. Hình 1.1: Xe Kia Morning MT 2020 Các kích thước cơ bản: Bảng 1.1: Các thông số cơ bản của xe STT Thông số Ký hiệu Kích thước Đơn vị 1 Chiều dài toàn bộ L0 3595 mm 2 Chiều rộng toàn bộ B0 1595 mm 3 Chiều cao toàn bộ H0 1490 mm 4 Chiều dài cơ sở L 2385 mm 5 Khoảng sáng gầm xe H1 152 mm 6 Vận tốc tối đa Vmax 150 kmh 2 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 thẳng hàng; Kappa 1,25L DOHC – Công suất tối đa: Pmax = 86 (mã lực) = 64 (kW) – Số vòng quay tại thời điểm công suất cực đại: nN = 6000 (

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI KHOA CÔNG NGHỆ Ô TÔ  HỌC PHẦN LÝ THUYẾT Ô TÔ CHỦ ĐỀ: TÍNH TỐN SỨC KÉO TRÊN XE KIA MORNING MT 2020 Nhóm: Thành Viên: Vũ Tiến Hồng (NT) - 2019603628 Trịnh Đức Duy - 2019603837 Kiều Đình Hải - 2019600337 Đỗ Đình Hồng - 2019604028 Lớp: AT6022.3 Khóa: K14 Người Hướng Dẫn: ThS Chu Đức Hùng Hà Nội – 2021 Lời Nói Đầu Trong thời đạt đất nước đường Cơng nghiệp hóa – Hiện đại hóa, bước phát triển đất nước Trong xu thời đại khoa học kỹ thuật giới ngày phát triển cao Để hòa chung phát triển đất nước ta có chủ trương phát triển số nghành mũi nhọn, có nghành kỹ thuật tơ Để thực chủ trương địi hỏi đất nước ta cần phải có đội ngũ cán bộ, cơng nhân kỹ thuật có trình độ, tay nghề cao Nắm bắt điều trường Đại học Cơng nghiệp Hà Nội không ngừng phát triển nâng cao chất lượng đào tạo đội ngũ cán bộ, cơng nhân có tay nghề trình độ cao mà cịn đào tạo với số lượng đơng đảo Khi cịn sinh viên trường chúng em thực tập lớn học phần Lý thuyết ô tô Đây điều kiện tốt cho chúng em có hội xâu chuỗi kiến thức mà chúng em học trường, bước đầu sát vào thực tế, làm quen với cơng việc tính tốn thiết kế tơ Trong q trình tính tốn chúng em nhận quan tâm giúp đỡ thầy cô khoa, đặc biệt thầy ThS Chu Đức Hùng để hồn thiện thuyết minh này.Tuy nhiên khơng thể tránh khỏi thiếu sót hạn chế q trình tính tốn Để hồn thành tốt, khắc phục nhứng hạn chế thiếu sót chúng em mong đóng góp ý kiến, giúp đỡ Thầy bạn để sau chúng em có sửa đổi cho ngày hoàn thiện Bài tập lớn chúng em gồm chương: - CHƯƠNG I: THƠNG SỐ XE - CHƯƠNG II: TÍNH TỐN SỨC KÉO CỦA XE Chúng em xin chân thành cảm ơn! Sinh viên thực Nhóm I Mục Lục Lời Nói Đầu i Mục Lục ii Danh Mục Hình Ảnh iii Danh Mục Bảng Biểu iii CHƯƠNG I: THÔNG SỐ XE 1.1 Xác định kích thước xe .1 1.2 Các thông số thiết kế, thông số chọn tính chọn 1.3 Xác định trọng lượng phân bố trọng lượng lên ô tô CHƯƠNG II: TÍNH TỐN SỨC KÉO .5 2.1 Xây dựng đường đặc tính tốc độ ngồi động 2.2 Xác định tỷ số truyền hệ thống truyền lực 2.2.1 Tỷ số truyền truyền lực 2.2.2 Tỷ số truyền hộp số 2.3 Xây dựng đồ thị .10 2.3.1 Phương trình cân lực kéo đồ thị cân lực kéo ơtơ 10 2.3.2 Phương trình cân công suất đồ thị cân công suất ôtô 12 2.3.4 Xác định khả tăng tốc ôtô – xây dựng đồ thị gia tốc 16 Kết Luận .23 Tài Liệu Tham Khảo 23 II Danh Mục Hình Ảnh Hình 1.1: Xe Kia Morning MT 2020 Hình 2.1: Đồ thị đường đặc tính ngồi động Hình 2.2: Đồ thị cân lực kéo 12 Hình 2.3: Đồ thị cân công suất ôtô 14 Hình 2.4: Đồ thị nhân tố động lực học ôtô 15 Hình 2.5: Đồ thị gia tốc ơtơ 17 Hình 2.6: Đồ thị gia tốc ngược 18 Hình 2.7: Đồ thị thời gian quãng đường tăng tốc 22 Danh Mục Bảng Biểu Bảng 1.1: Các thông số xe Bảng 2.1: Bảng thể mômen công suất động Bảng 2.2: Bảng thể tỉ số truyền xe 10 Bảng 2.3: So sánh tỉ số truyền tính tốn thơng số chọn 10 Bảng 2.4: Giá trị lực kéo ứng với tay số 11 Bảng 2.5: Giá trị lực cản ứng với tay số 11 Bảng 2.6: Bảng công suất ô tô 13 Bảng 2.7: Công cản ô tô ứng với tay số 13 Bảng 2.8: Nhân tố động lực học 15 Bảng 2.9: Nhân tố động lực học theo điều kiện bám 15 Bảng 2.10: Hệ số kể đến ảnh hưởng khối lượng chuyển động quay 16 Bảng 2.11: Giá trị gia tốc ứng với tay số 17 Bảng 2.12: Giá trị 1/j ứng với tay số 18 Bảng 2.13: Độ giảm vận tốc sang số 20 Bảng 2.14: Bảng thời gian quãng đường tăng tốc 21 III CHƯƠNG I: THÔNG SỐ XE 1.1 Xác định kích thước xe Hình 1.1: Xe Kia Morning MT 2020 Các kích thước bản: Bảng 1.1: Các thông số xe STT Thơng số Ký hiệu Kích thước Đơn vị Chiều dài toàn L0 3595 mm Chiều rộng toàn B0 1595 mm Chiều cao toàn H0 1490 mm Chiều dài sở L 2385 mm Khoảng sáng gầm xe H1 152 mm Vận tốc tối đa Vmax 150 km/h 1.2 Các thông số thiết kế, thơng số chọn tính chọn: a) Thông số theo thiết kế phác thảo: – Loại động cơ: động xăng, xylanh thẳng hàng; Kappa 1,25L DOHC – Công suất tối đa: Pmax = 86 (mã lực) = 64 (kW) – Số vòng quay thời điểm cơng suất cực đại: nN = 6000 (𝑣ị𝑛𝑔⁄𝑝ℎú𝑡) – Mômen xoắn tối đa: Mmax = 120 (N.m) – Vận tốc lớn nhất: Vmax = 150 (km/h) = 41,67 (m/s) – Hệ thống truyền lực: + Động đặt trước, cầu trước chủ động + Hộp số sàn cấp b) Thông số chọn: – Trọng lượng thân: 9400 (N) – Trọng lượng hành khách: 600 (N)/người – Trọng lượng hành lí: 200 (N)/người – Hiệu suất truyền lực: 𝜂tl = 0,9 – Hệ số cản khơng khí: K=0,2 – Hệ số cản lăn V𝑓 = 0,015 ∗ (1 + (41,67)2 Vmax2 ) (CT 2.18 GT) 1500 ) = 0,032 1500 – Bán kính bánh xe : có kí hiệu: 165/60R14 => { 165: 𝐵ề 𝑟ộ𝑛𝑔 𝑐ủ𝑎 𝑙ố𝑝 (𝑚𝑚) H 60: 𝑡ỷ 𝑙ệ (%) B 14: Đườ𝑛𝑔 𝑘í𝑛ℎ 𝑡𝑟𝑜𝑛𝑔 𝑐ủ𝑎 𝑙ố𝑝(𝑖𝑛𝑐ℎ) ⇒ H B = 60% ⇒ 𝐻 = 165 ∗ 60% = 99 (𝑚𝑚) =>Bán kính thiết kế bánh xe: r0 = 165 + 14 *25,4 = 332,8 (mm) = 0,3428 (m) =>Bán kính động học bán kính động lực học bánh xe: rb = rk = λ*r0 (CT 2.2 GT ) với λ: Hệ số kể đến biến dạng lốp (λ=0,94 ÷0,95) Chọn lốp có áp suất cao λ = 0,95 => rb = rk = 0,95∗0,3428 = 0,32566 (m) - Diện tích cản diện: F = 0,8.B0.H0 = 0,8*1,595*1,490= 1,90124 (𝑚2) (CT 1.31 GT ) - Công thức bánh xe: 4x2 1.3 Xác định trọng lượng phân bố trọng lượng lên ô tô - Xe Kia Morning MT chỗ: + Tự trọng (trọng lượng thân): G0 = 9400 (N) + Tải trọng hành khách: A = 600 (N/ng) + Tải trọng (hàng hoá, hành lý, ): Gh = 200 (N/ng) → Trọng lượng: + G0 – tự trọng + n – số người (n = 5) G = G0 + n*(A + Gh) + A – khối lượng người + Gh – khối lượng hành lý =>G = 9400 + 5*(600 + 200) = 13400 (N) - Vậy trọng lượng toàn xe: G = 13400 (N) - Phân bố trọng lượng: xe tải trọng tác dụng lên cầu trước (G1) chiếm 50% tải trọng tác dụng lên cầu sau (G2) chiếm 50% =>G1 = 50%*13400 = 6700 (N) =>G2 = (1 – 50%)*13400 = 6700 (N) - Vậy G1 = 6700(N); G2 = 6700 (N) CHƯƠNG II: 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) (CT 1.2 GT) + Đường suất tiêu hao nhiên liệu động : ge = f(ne) 𝑛 𝑛 𝑛 Ne = (Ne)max [𝑎 (𝑛 𝑒 ) + 𝑏 (𝑛 𝑒 ) − 𝑐 (𝑛 𝑒 ) ] 𝑁 - Đặt λ = 𝑛𝑒 𝑛𝑁 𝑁 (CT 1.2 GT) 𝑁 với động xăng khơng 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.(𝑛 𝑒 )+𝑏.(𝑛 𝑒 ) −𝑐.(𝑛 𝑒 ) 𝑁 𝑁 = 𝑁𝑒𝑣 𝑎.λ+𝑏.λ2 −𝑐.λ3 𝑁 + Động xăng : a = b = c =1 (a, b, c hệ số thực nghiệm) + 𝑉max = 150 (𝑘𝑚⁄ℎ) 1000 => vmax = 150 3600 + Nevmax = ƞtl = 41,67 (𝑚⁄𝑠) *[𝐺 ∗ 𝑓 ∗ 𝑣max + 𝐾 ∗ 𝐹 ∗ (𝑣max )3] • G = 13400 (N) • 𝑉max = 41,67 (𝑚⁄𝑠) > 22 (𝑚⁄𝑠) Vậy hệ số cản lăn f tính: 41,672 𝑓 = 0,015 ∗ (1 + ) = 0,032 1500 • K – hệ số cản khí động học (chọn K = 0,2) • F: diện tích cản diện : F = 1,90124 (𝑚2) • Hiệu suất truyền lực: ƞtl = 0,9 • Hệ số cản tổng cộng đường: 𝜓max = 0,032 Nevmax = 0,9 × [13400 × 0,032 × 41,67 + 0,25 × 1,90124 × (41,67)3 ] = 50423,404 (W) =>Nevmax = 50,423404 (KW) - Vậy công suất động ứng với vận tốc cực đại theo điều kiện cản chuyển động: Nevmax = 115 ∗ 50,423404 = 57,98691 (kW) 100 - Công suất cực đại động cơ: => Nemax =59,23 (kW) - Xây dựng đường đặc tính tốc độ ngồi: + Tính cơng suất động số vịng quay khác nhau: (sử dụng công thức ledeman) =>Ne = (Ne)max *[𝑎 ∗ λ + 𝑏 ∗ λ2 − 𝑐 ∗ λ3] (kW) Trong : - Ne max nN cơng suất cực đại động số vịng quay tương ứng - Ne ne : công suất số vòng 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) (CT 1.3 GT ) + Lập bảng: - Các thông số nN; Ne; Me có cơng thức tính - Cho λ = ne với λ = 0,1; 0,2; 0,3; ….; 1,2 nN - Kết tính ghi bảng: Bảng 2.1: Bảng thể mômen công suất động λ 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 ne (v/p) 600 1200 1800 2400 3000 3600 4200 4800 5400 6000 Me (N.m) 102.7591 10.3583 114.072 116.9 117.843 116.9 114.072 109.36 102.759 94.2744 Ne (kW) 6.45607 13.74136 21.50049 29.50049 37.01875 44.067 50.16781 54.965 58.1046 59.23 1.1 1.2 6600 7200 83.90423 71.64856 57.9861 54.0177  𝑀𝑒 ∗𝑖0 ∗𝑖ℎ1 ∗ƞ𝑡𝑙 ≤ mk∗Gφ∗φ 𝑟𝑘  𝑖ℎ1 ≤ 𝑚𝑘 ∗𝐺φ ∗φ∗𝑟𝑘 𝑀𝑒 𝑚𝑎𝑥 ∗𝑖0 ∗ƞ𝑡𝑙 Trong đó: + mk – hệ số lại tải trọng (mk=1) + Gφ – tải trọng tác dụng lên cầu chủ động + φ – hệ số bám mặt đường (chọn φ = 0,7: đường tốt) + rk – bán kính động học xe 1*6700*0,7*0,32566 => 𝑖h1 ≤ 120∗4,92∗0,9 = 2,87 =>Chọn ih1 = 2,8 b Tỷ số truyền tay số trung gian - Chọn hệ thống tỷ số truyền cấp số hộp số theo ‘cấp số nhân’ - Công bội xác định theo biểu thức: q= 𝑖 𝑛−1 √𝑖ℎ1 ℎ𝑛 Trong đó: + n số cấp hộp số (n = 5) + ih1 tỷ sô truyền tay số (ih1 = 2,8) + ihn tỷ số truyền tay số cuối hộp số (ih5) => q = √ - 2,8 = 1,29 Tỷ số truyền tay số thứ i hộp số xác định theo công thức sau: ihi = 𝑖ℎ(𝑖−1) 𝑞 = 𝑖ℎ1 𝑞 𝑖−1 Trong đó: ihi – tỷ số truyền tay số thứ i hộp số (i = 1; ;…; n-1) Từ hai công thức trên, ta xác định tỷ số truyền tay số: + Tỷ số truyền tay số 2: ih2 = + Tỷ số truyền tay số 3: ih3 = + Tỷ số truyền tay số 4: ih4 = + Tỷ số truyền tay số 5: ih5 = Tỷ số truyền tay số lùi: 𝑖ℎ1 𝑞2−1 𝑖ℎ1 𝑞3−1 𝑖ℎ1 𝑞3−1 𝑖ℎ1 𝑞5−1 = = = = 2,8 1,29 = 2,17 2,8 1,292 2,8 1,293 2,8 1,294 = 1,68 = 1,30 =1 ihl = 1,2∗ih1 = 1,2∗2,8 = 3,36 c Tỷ số truyền tay số Tỷ số truyền tương ứng với tay số thể bảng sau: Bảng 2.2: Bảng thể tỉ số truyền xe Tay số Tỉ số truyền 2,8 2,17 1,68 1,30 Lùi 3,36 d So sánh nhận xét tỷ số truyền tay số giữ tính tốn thơng số chọn Bảng 2.3: So sánh tỉ số truyền tính tốn thơng số chọn Số Lùi Tính tốn 2.8 2.17 1.68 1.30 3.36 Chọn 3.2 2.38 1.84 1.42 3.84 Từ bảng thấy chênh lệch tỉ số truyền số lí có chênh lệch giữ tính tốn thơng số chọn do: - Các thơng số đầu vào để tính tỉ số truyền có khác nhỏ tính tốn nhà sản xuất Nhà sản xuất đo đạc điều kiện lý tưởng nguyên liệu, bôi trơn, làm mát Tỷ số truyền tính tốn lý thuyết thường với điều kiện khơng có ma sát Thiết bị kỹ thuật test tỷ số truyền có độ xác cao chất lượng thiết bị tốt 2.3 Xây dựng đồ thị 2.3.1 Phương trình cân lực kéo đồ thị cân lực kéo ơtơ 10 - Phương trình cân lực kéo ô tô: Pk = Pf + Pi + Pj + Pw (CT 3.8 GT ) Trong đó: + Pk lực kéo tiếp tuyến bánh xe chủ động Pki = 𝑀𝑘𝑖 𝑟đ = 𝑀𝑒 𝑖0 𝑖ℎ𝑖 ƞ𝑡𝑙 𝑟đ + Pf lực cản lăn Pf = G.f.cos 𝛼 = G.f (do 𝛼 = 0) (CT 1.19 GT ) + Pi lực cản lên dốc Pi = G.sin 𝛼= (do 𝛼 = 0) (CT 1.21 GT ) + Pj lực quán tính (xuất xe chuyển động không ổn định) 𝐺 Pj = 𝛿𝑗 j 𝑔 (CT 1.38 GT ) + Pw – lực cản khơng khí Pw = K.F.𝑉2 (CT 1.30 GT ) Lập bảng tính Pk theo cơng thức ta có: Bảng 2.4: Giá trị lực kéo ứng với tay số Ne 6,4561 13,7414 21,5005 29,3781 37,0188 44,0671 50,1678 54,9654 58,1046 59,2300 57,9862 54,0178 - Me 102,7591 109,3583 114,0720 116,9003 117,8430 116,9003 114,0720 109,3583 102,7591 94,2744 83,9042 71,6486 ne 600 1200 1800 2400 3000 3600 4200 4800 5400 6000 6600 7200 Pk1 3912,2048 4163,4473 4342,9062 4450,5816 4486,4733 4450,5816 4342,9062 4163,4473 3912,2048 3589,1787 3194,3690 2788,3930 Pk2 3024,3501 3218,5745 3357,3061 3440,5451 3468,2914 3440,5451 3357,3061 3218,5745 3024,3501 2774,6332 2469,4235 2155,5817 Pk3 2337,9895 2488,1356 2595,3829 2659,7312 2681,1806 2659,7312 2595,3829 2488,1356 2337,9895 2144,9445 1909,0006 1666,3836 Pk4 1807,3949 1923,4661 2006,3742 2056,1190 2072,7006 2056,1190 2006,3742 1923,4661 1807,3949 1658,1605 1475,7628 1288,2064 Pk5 1381,6914 1486,9455 1551,0379 1589,4934 1602,3119 1589,4934 1551,0379 1486,9455 1397,2160 1281,8495 1053,4284 995,8547 Lập bảng tính Pc, P𝜑 Bảng 2.5: Giá trị lực cản ứng với tay số Vận tốc m/s Pφ Pc 3283 196,8 16,33548 3283 271,1784 21,13107 3283 321,1377 11 27,33449 3283 502,8544 35,35904 3283 708,8058 45,73934 3283 1053,428 Tổng lực kéo ôtô phải nhỏ lực bám bánh xe mặt đường: - Pφ = z1.mk1.φ (CT 3.16 GT ) Trong đó: + mk1 – hệ số phân bố lại tải trọng cầu sau (𝑚k1 = 0,65 ÷ 0,7) Chọn 𝑚k1 = 0,7 + Gφ – tải trọng tác dụng lên cầu chủ động + φ – hệ số bám mặt đường (chọn φ = 0,7) Pφ = z1.mk1.φ =6700*0,7*0,7 = 3283 N Dựng đồ thị Pk =f(v) P𝜑=f(v): Đồthị thịcân cânbằng bằnglực lực kéo Đồ kéo 2.3.2 - 5000,0000 5000.0 4500,00000 4500.0 4000,00000 3500,0000 4000.0 3000,0000 3500.0 2500,00000 2000,0000 3000.0 1500,0000 2500.0 1000,00000 0.00 45.0 10.00 15.00 20.00 25.00 30.00 35.00 40.00 5.0 500,0000 2000.0 m 00 0,0000 1500.0 0,0000 10,0000 20,0000 / 30,0000 40,0000 50,0000 s 1000.0 Hình 2.2: Đồ thị cân lực kéo 500.00 Phương trình 0.00 cân công suất đồ thị cân công suất Pk Pk1 Pk2 Pk Pk3 Pk4 Pk Pk5 P phi Pφ pc Pc Pf ôtô Phương trình cân công suất bánh xe chủ động : Nk = Nf + Ni + Nj + NW - Pk (CT 3.2 GT) Công suất truyền đến bánh xe chủ động kéo tay số thứ I xác định theo công thức : Nki = Nei.ŋtl (𝑣ớ𝑖 𝑣𝑖 = 0,105 𝑖 𝑟𝑘 𝑛𝑒 𝑖ℎ𝑖 𝑖𝑝𝑐 ) 12 - Lập bảng tính tốn giá trị Nki vi tương ứng: Bảng 2.6: Bảng công suất ô tô Nk (kw) 5,9396 12,6421 19,7805 27,0278 34,0573 40,5418 46,1544 50,5682 53,4563 54,4916 53,3473 49,6963 ne 600 1200 1800 2400 3000 3600 4200 4800 5400 6000 6600 7200 Ne 6,4561 13,7414 21,5005 29,3781 37,0188 44,0671 50,1678 54,9654 58,1046 59,2300 57,9862 54,0178 Vh1 1,4850 2,9701 4,4551 5,9402 7,4252 8,9103 10,3953 11,8803 13,3654 14,8504 16,3355 17,8205 Vh2 1,9210 3,8420 5,7630 7,6840 9,6050 11,5260 13,4470 15,3680 17,2891 19,2101 21,1311 23,0521 Vh3 2,4850 4,9699 7,4549 9,9398 12,4248 14,9097 17,3947 19,8796 22,3646 24,8495 27,3345 29,8194 Vh4 3,2145 6,4289 9,6434 12,8578 16,0723 19,2867 22,5012 25,7157 28,9301 32,1446 35,3590 38,5735 Trên đồ thị Nk = f(v), dựng đồ thị ∑ 𝑁c theo bảng trên: - Xét ôtô chuyển động đường bằng: ∑ 𝑁c = Nf + Nw => ∑ 𝑁ci = G.f 𝑉i +K.F.𝑉i3 - Lập bảng tính ∑ 𝑁c ∑ 𝑁w: Bảng 2.7: Công cản ô tô ứng với tay số v Nc 0 17,82052 23,05207 29,81944 38,57349 6,370951 10,32382 17,86238 32,86361 13 49,89746634 63,6317537 Vh5 4,1581 8,3162 12,4744 16,6325 20,7906 24,9487 29,1069 33,2650 37,4231 41,5812 45,7393 49,8975 Đồ thị cân công suất động Đồ thị cân công suất ô tô 70,0000 Nk1 70 60,0000 kW 50,0000 40,0000 30,0000 Nk2 60 Nk3 50 Nk4 40 Nc Vh1 30 Ne1 Vh2 20 Ne2 Vh4 10 Ne3 Vh3 Ne4 Vh5 0.000 20,0000 10.000 20.000 40.000 30.000 50.000 Nw Ne m/s 10,0000 0,0000 0,0000 10,0000 20,0000 30,0000 40,0000 50,0000 60,0000 Hình 2.3: 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 Pk lực cản khơng khí Pw với trọng lượng tồn ơtơ Tỷ số ký hiệu “D” D= - 𝑃𝑘 − 𝑃𝑤 𝐺 = 𝑃𝑘 − 𝑃𝑤 𝐺 = 𝑃𝑖 + 𝑃𝑗 + 𝑃𝑓 𝐺 = 𝐺 𝑔 𝐺.(𝑓+𝑖)+ 𝑗.𝛿𝑗 𝐺 𝑗 = f + i + 𝛿𝑗 𝑔 Đồ thị nhân tố động lực học thể mối quan hệ D với tốc độ chuyển động ôtô đủ tải động làm việc đường đặc tính tốc độ ngồi, D = f(v) - Lập bảng thể mối quan hệ D v tay số: 14 Bảng 2.8: Nhân tố động lực học ne 600 1200 1800 2400 3000 3600 4200 4800 5400 6000 6600 7200 - tay số Vh1 D1 1,4850 0,3045 2,9701 0,3239 4,4551 0,3376 5,9402 0,3457 7,4252 0,3481 8,9103 0,3448 10,3953 0,3358 11,8803 0,3211 13,3654 0,3008 14,8504 0,2747 16,3355 0,2430 17,8205 0,2056 tay số Vh2 D2 1,9210 0,2353 3,8420 0,2502 5,7630 0,2606 7,6840 0,2666 9,6050 0,2680 11,5260 0,2650 13,4470 0,2575 15,3680 0,2455 17,2891 0,2291 19,2101 0,2082 21,1311 0,1828 23,0521 0,1529 tay số Vh3 D3 2,4850 0,1819 4,9699 0,1932 7,4549 0,2009 9,9398 0,2049 12,4248 0,2054 14,9097 0,2023 17,3947 0,1956 19,8796 0,1853 22,3646 0,1714 24,8495 0,1539 27,3345 0,1328 29,8194 0,1081 tay số Vh4 D4 3,2145 0,1405 6,4289 0,1489 9,6434 0,1542 12,8578 0,1566 16,0723 0,1559 19,2867 0,1522 22,5012 0,1455 25,7157 0,1357 28,9301 0,1230 32,1446 0,1072 35,3590 0,0884 38,5735 0,0666 tay số Vh5 D5 4,1581 0,1084 8,3162 0,1143 12,4744 0,1174 16,6325 0,1179 20,7906 0,1156 24,9487 0,1106 29,1069 0,1028 33,2650 0,0923 37,4231 0,0791 41,5812 0,0632 45,7393 0,0359 49,8975 0,0231 Nhân tố động học theo điều kiện bám xác định sau : Dφ = 𝑃φ − 𝑃𝑤 𝐺 = φ.𝐺φ −𝐾.𝐹.𝑣 𝐺 Bảng 2.9: Nhân tố động lực học theo điều kiện bám V Dφ f 0,25 0,015 16,33548 0,249435 0,015 21,13107 0,249055 0,015 27,33449 0,248418 0,022472 35,35904 0,247353 0,027503 Dựa vào kết bảng tính, dựng đồ thị nhân tố động lực học ôtô Đồ thị tố động lực lực họchọc ô tô Đồnhân thị nhân tố động 0,4000 0.400 0.350 0,3500 0.300 0,3000 0.250 0,2500 0.200 0.150 0,2000 0.100 0,1500 0.050 0,1000 0.000 0,0500 0.000 0,0000 0,0000 D1 D1 D2 D2 D3 D3 D4 D4 Dφ D5 f D phi 10.000 10,0000 20.000 20,0000 30.000 m/s 30,0000 40.000 40,0000 50.000 50,0000 Hình 2.4: Đồ thị nhân tố động lực học ơtơ 15 f 45,73934 0,24557 0,035921 2.3.4 Xác định khả tăng tốc ôtô – xây dựng đồ thị gia tốc Biểu thức tính gia tốc: J= - 𝐷− 𝑓−𝑖 𝛿𝑖 g Khi ôtô chuyển động đường (a = 0) thì: =>Ji = 𝐷𝑖 −𝑓 𝛿𝑖 g Trong đó: + 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 + 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) Với a=0.05÷0.07 ih tỉ số truyền số Bảng 2.10: Hệ số kể đến ảnh hưởng khối lượng chuyển động quay Tay số δJ 1.442 1.284265 1.19 1.133666 Khi ô tô chuyển động với vận tốc v22 m/s f=f0*(1+ Vi² ) 1500 16 1.1 - Lập bảng tính tốn giá trị ji theo vi ứng với tay số: Bảng 2.11: Giá trị gia tốc ứng với tay số Tay số tay số Tay số tay số tay số Vh1 D1 J1 Vh2 D2 J2 Vh3 D3 J3 Vh4 D4 J4 Vh5 D5 J5 1,4850 0,3045 1,8913 1,9210 0,2353 1,4396 2,4850 0,1819 1,0902 3,2145 0,1405 0,8198 4,1581 0,1084 0,6102 2,9701 0,3239 2,0182 3,8420 0,2502 1,5368 4,9699 0,1932 1,1640 6,4289 0,1489 0,8745 8,3162 0,1143 0,6486 4,4551 0,3376 2,1079 5,7630 0,2606 1,6048 7,4549 0,2009 1,2142 9,6434 0,1542 0,9095 12,4744 0,1174 0,6693 5,9402 0,3457 2,1605 7,6840 0,2666 1,6436 9,9398 0,2049 1,2410 12,8578 0,1566 0,9248 16,6325 0,1179 0,6721 7,4252 0,3481 2,1761 9,6050 0,2680 1,6531 12,4248 0,2054 1,2442 16,0723 0,1559 0,9204 20,7906 0,1156 0,6571 8,9103 0,3448 2,1544 11,5260 0,2650 1,6334 14,9097 0,2023 1,2239 19,2867 0,1522 0,8962 24,9487 0,1106 0,5836 10,3953 0,3358 2,0957 13,4470 0,2575 1,5844 17,3947 0,1956 1,1801 22,5012 0,1455 0,8523 29,1069 0,1028 0,5183 11,8803 0,3211 1,9999 15,3680 0,2455 1,5062 19,8796 0,1853 1,1127 25,7157 0,1357 0,7455 33,2650 0,0923 0,4328 13,3654 0,3008 1,8669 17,2891 0,2291 1,3987 22,3646 0,1714 1,0218 28,9301 0,1230 0,6507 37,4231 0,0791 0,3273 14,8504 0,2747 1,6968 19,2101 0,2082 1,2620 24,8495 0,1539 0,8671 32,1446 0,1072 0,5348 41,5812 0,0632 0,2018 16,3355 0,2430 1,4896 21,1311 0,1828 1,0961 27,3345 0,1328 0,7207 35,3590 0,0884 0,3979 45,7393 0,0359 0,0000 Từ kết bảng tính, xây dựng đồ thị j = f(v): Đồ thị gia tốc 2,5000 2,0000 1,5000 1,0000 0,5000 0,0000 0,0000 10,0000 20,0000 J1 J2 30,0000 J3 J4 Hình 2.5: Đồ thị gia tốc ơtơ 17 40,0000 J5 50,0000 - Lập bảng tính giá trị theo v: j Bảng 2.12: Giá trị 1/j ứng với tay số tay số tay số tay số tay số tay số Vh1 1/J1 Vh2 1/J2 Vh3 1/J3 Vh4 1/J4 Vh5 1/J5 1,4850 0,5287 1,9210 0,6946 2,4850 0,9173 3,2145 1,2199 4,1581 1,6388 2,9701 0,4955 3,8420 0,6507 4,9699 0,8591 6,4289 1,1435 8,3162 1,5417 4,4551 0,4744 5,7630 0,6231 7,4549 0,8236 9,6434 1,0995 12,4744 1,4941 5,9402 0,4628 7,6840 0,6084 9,9398 0,8058 12,8578 1,0813 16,6325 1,4879 7,4252 0,4595 9,6050 0,6049 12,4248 0,8037 16,0723 1,0865 20,7906 1,5219 8,9103 0,4642 11,5260 0,6122 14,9097 0,8171 19,2867 1,1158 24,9487 1,7135 10,3953 0,4772 13,4470 0,6312 17,3947 0,8474 22,5012 1,1732 29,1069 1,9295 11,8803 0,5000 15,3680 0,6639 19,8796 0,8987 25,7157 1,3413 33,2650 2,3103 13,3654 0,5356 17,2891 0,7149 22,3646 0,9786 28,9301 1,5368 37,4231 3,0549 14,8504 0,5893 19,2101 0,7924 24,8495 1,1533 32,1446 1,8697 41,5812 4,9563 16,3355 0,6713 21,1311 0,9123 27,3345 1,3876 35,3590 2,5133 45,7393 Từ kết bảng tính, dựng đồ thị = f(v): j Đồ thị gia tốc ngược 6,0000 5.000 4.500 5,0000 4.000 3.500 4,0000 3.000 2.500 3,0000 2.000 2,0000 1.500 1.000 1,0000 0.500 0.000 0,0000 0.000 0,0000 10.000 10,0000 1/J1 30.000 30,0000 20.000 20,0000 1/J2 1/J3 40.000 40,0000 1/J4 50,0000 1/J5 Hình 2.6: Đồ thị gia tốc ngược 2.3.4.1 Cách tính thời gian tăng tốc – quãng đường tăng tốc ôtô 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 18 - Biểu thức xác định thời gian tăng tốc: Từ CT: j = - 𝑑𝑣 𝑑𝑡 → dt = dv 𝑗 Thời gian tăng tốc ôtô từ tốc độ v1 đến tốc độ v2 là: 𝑣 t = ∫𝑣 dv 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: 𝑛 𝑡𝑖 = ∑ 𝐹𝑖 𝑖=1 n – số khoảng chia vận tốc (vmin → vmax) 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 19 2.3.4.2 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 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] + δj = + 0,05.[1 + (𝑖ℎ𝑖 )2.(ip)2] Từ công thức ta có bảng sau: Bảng 2.13: Độ giảm vận tốc sang số số → số số → số số → số số → số δi Δt (s) Δv (m/s) vimax (m/s) 1,442 1,28426 1,19 1,13367 Thời gian chuyển sốở tay số chọn: ∆t = 1(s) 0,140341149 0,1866008689 0,31534831 0,466592052 16,3355 21,1311 27,3345 35,3590 20 Bảng 2.14: Bảng thời gian quãng đường tăng tốc v 1,485043641 2,970087282 4,455130923 5,940174564 7,425218206 8,910261847 10,39530549 11,88034913 13,36539277 14,85043641 16,33548005 15,36804811 17,28905412 19,21006013 21,13106615 19,87962643 22,36457974 24,84953304 27,33448635 25,71566307 28,93012096 32,14457884 35,35903673 33,26497756 37,42309976 41,58122195 45,73934415 1/j 0,52873 0,4955 0,4744 0,46285 0,45955 0,46416 0,47716 0,50003 0,53564 0,58933 0,6713 0,6713 0,71493 0,79237 0,91233 0,91233 0,97863 1,15329 1,38758 1,38758 1,53675 1,86971 2,51328 2,51328 3,0549 4,95627 t(s) 0,392594884 1,153106891 1,873277573 2,569204793 3,25410291 3,939974345 4,638926026 5,364515387 6,133527369 6,968847075 7,904896647 8,904896647 10,23637768 11,68414136 13,32150367 14,32150367 16,67097295 19,31983451 22,47680128 23,47680128 28,17686975 33,65183962 40,69631087 41,69631087 53,27288795 69,92860099 80,23299943 21 s(m) 0,291510268 2,568621085 6,95474737 13,35383434 21,74618175 32,18068616 44,77854938 59,74904597 77,42272445 98,31589933 123,2607232 141,1583208 167,1452162 213,2304052 268,7022309 293,6673922 352,1260091 456,0844227 586,464917 622,723908 769,8735695 1027,638001 1373,574062 1430,684116 1882,879011 2762,330845 3502,995465 Đồ thị thời gian quãng đường tăng tốc 4000 90 3500 80 70 3000 60 2500 50 2000 40 1500 t (s) s (m) 30 1000 20 500 10 0 10 20 30 40 50 Hình 2.7: Đồ thị thời gian quãng đường tăng tốc 22 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 Tài Liệu Tham Khảo Giáo trình lý thuyết tơ trường Đại học Công Nghiệp Hà Nội TS Phạm Văn Thoan, TS Lê Văn Anh, ThS Trần Phúc Hòa, TS Nguyễn Thanh Quang Giáo trình lý thuyết tơ máy kéo GS.TSKH Nguyễn Hữu Cẩn https://oto.com.vn/thong-so-ky-thuat/xe-kia-morning-2020-tai-vietnam-articleid-qwi5wm2https https://www.danhgiaxe.com/danh-gia/danh-gia-so-bo-xe-kia-morning2020-29275 23 ... Tham Khảo Giáo trình lý thuyết ô tô trường Đại học Công Nghiệp Hà Nội TS Phạm Văn Thoan, TS Lê Văn Anh, ThS Trần Phúc Hịa, TS Nguyễn Thanh Quang Giáo trình lý thuyết ô tô máy kéo GS.TSKH Nguyễn... thị nhân tố động lực học ? ?tô 15 f 45,73934 0,24557 0,035921 2.3.4 Xác định khả tăng tốc ? ?tô – xây dựng đồ thị gia tốc Biểu thức tính gia tốc: J= -