Đồ án lý thuyết ô tô GVHD:

Đồ án lý thuyết ô tô Đồ án lý thuyết ô tô GVHD Nguyễn Quang Anh BỘ GIAO THÔNG VẬN TẢI TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ GIAO THÔNG VẬN TẢI KHOA CƠ KHÍ ĐỒ ÁN LÝ THUYẾT Ô TÔ Đề tài Tính toán và xây dựng đồ thị động lực học của xe MAZ 516B Họ và tên sinh viên Lớp Mã Sinh Viên Giảng viên hướng dẫn Hà nội, năm 2021 MỤC LỤC MỤC LỤC 2 MỞ ĐẦU 4 Thông số xe 5 I Đường đặc tính tốc độ của động cơ 6 1 Khái niệm 6 2 Công thức tính 6 3 Kết quả tính và đồ thị 7 4 Ứng dụng 7 II Đồ thị cân bằng công suất của ô tô 8.

Đồ án lý thuyết ô tô GVHD:Nguyễn Quang Anh BỘ GIAO THÔNG VẬN TẢI TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ GIAO THƠNG VẬN TẢI KHOA CƠ KHÍ ĐỒ ÁN LÝ THUYẾT Ơ TƠ Đề tài: Tính tốn xây dựng đồ thị động lực học xe MAZ 516B Họ tên sinh viên : Lớp : Mã Sinh Viên : Giảng viên hướng dẫn : Hà nội, năm 2021 Đồ án lý thuyết ô tô GVHD:Nguyễn Quang Anh MỤC LỤC MỞ ĐẦU Trong thời đại đất đường Cơng nghiệp hóa - Hiện đại hóa , bước phát triển đất nước Trong xu thời đại khoa học kỹ thuật giới ngày phát triển Để hòa chung với phát triển đất nước ta có chủ Đồ án lý thuyết ô tô GVHD:Nguyễn Quang Anh trương phát triển số nghành mũi nhọn , có nghành Cơ Khí Động Lực Để thực chủ trương địi hỏi đất nước phải có đội ngũ cán , cơng nhân kỹ thuật có trình độ tay nghề cao Nắm bắt điều trường Đại học công nghệ giao thông vận tải không ngừng phát triển nâng cao chất lượng đào tạo đội ngũ cán , cơng nhân có tay nghề cao số lượng đông đảo Sau học xong giáo trình “ Lý thuyết tơ ” chúng em thầy giáo môn giao đồ án môn học , bước đầu làm quen với việc tính tốn thiết kế ô tô nên tránh khỏi bỡ ngỡ khó khăn Nhưng nhờ có quan tâm hướng dẫn tận tình thầy nên em có gắng hồn thành đồ án môn học thời gian giao Đồ án điều kiện tốt cho chúng em xâu chuỗi kiến thức học trường , bước đầu sát vào thực tế , làm quen với cơng việc tính tốn thiết kế tơ , nắm phương pháp tính tốn thiết kế tơ Để hoàn thành tốt , khắc phục hạn chế thiếu sót chúng em mong đóng góp ý kiến , giúp đỡ Thầy bạn để sau trường bắt tay vào cơng việc , q trình cơng tác chúng em hoàn thành cách tốt Sinh viên thực Thông số xe MAZ 516B Số liệu đồ án Đại lượng Giá trị 23700 9050 240 Khối lượng tồn xe Ga (kg) Khối lượng khơng tải G0 (kg) Công suất Nemax ( Mã lực ) Đơn vị kg kg hp Đồ án lý thuyết ô tô GVHD:Nguyễn Quang Anh Tốc độ quay nN (v/p) Mô men Memax (KG.m) Tốc độ quay nM (v/p) Vận tốc Vmax (Km/h) Số truyền Ih1 Số truyền Ih2 Số truyền Ih3 Số truyền Ih4 Số truyền Ih5 Truyền lực I0 Chiều rộng B (mm) Chiều cao H (mm) Ký hiệu lốp Loại động Công thức bánh xe 2100 90 1500 85 5,25 2,9 1,52 1,00 0,65 7,73 2500 2650 11-20 Diesel 4×2 v/p kGm v/p Km/h mm mm Đồ án lý thuyết ô tô I GVHD:Nguyễn Quang Anh Đường đặc tính tốc độ động Khái niệm Các đường đặc tính tốc độ ngồi động đường cong biểu diễn phụ thuộc đại lượng công suất ; mô men 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 mô men xoắn Me = f(ne) - Đường ất tiêu hao nhiên liệu động g e = f(ne) Cơng thức tính Với Nemax = 240 hp = 179 Kw ; nN =2100 (v/p) a=0,87,b=1,13,c = 1, với động điesel → Theo công thức : nemin = 0,5 nM = 750 (vịng/phút) nemax = 1.2*nN=2500(vịng/phút) Trong : Ne , ne – Cơng suất có ích số vịng quay trục khuỷu động ứng với điểm Nemax , nN – Cơng suất có ích lớn số vịng quay ứng với cơng suất cực đại a,b,c – hệ số thực nghiệm ứng với loại động Kết tính đồ thị Stt ne Ne Me Đồ án lý thuyết ô tô GVHD:Nguyễn Quang Anh nemin 750 1000 1200 1350 nM 1500 1700 2000 2200 nemax 2500 73,2634475 100,694989 121,636501 136,148287 149,201457 163,660235 177,152208 179,329741 170,050966 932,985583 961,737847 968,1251879 963,2239191 950,0154152 919,4817107 845,9903702 778,5356205 649,6627121 Ứng dụng Sau xây dựng đường đặc tính ngồi động ta có sở để nghiên cứu tính chất động lực học tơ Xác định vùng làm việc động công suất N e , momen xoắn Me ứng với số vòng quay trục khửu II Đồ thị cân lực kéo Khái niệm Phương trình cân bằng lực kéo: Pk =Pf ±Pi ± Pj + Pω Trong đó: Pk - lực kéo tiếp tuyến phát bánh xe chủ động Pf - lực cản lăn Pi - lực cản dốc Pj - lực cản quán tính Đồ án lý thuyết tơ GVHD:Nguyễn Quang Anh Phương trình lực kéo ơtơ biểu diễn bằng đồ thị Chúng ta xây dựng quan hệ lực kéo phát bánh xe chủ động P k lực chuyển động phụ thuộc vào vận tốc chuyển động ôtô v, nghĩa là: P = f(v) Công thức tính PK = M k M e it ηt G = = f G.cos α ± G.sin α ± j.δ i + K F v + n.ψ Q rb rb g v= 2πne rb ; 60it Trong : Pk : lực kéo tiếp tuyến bánh xe chủ động Mk : momen xoắn bánh xe chủ động rb : bán kính làm việc trung bình bánh xe (m) ; rb = λ ro ro : bán kính thiết kế bánh xe λ : hệ số kể đến biến dạng lốp, phụ thuộc vào loại lốp: lốp áp suất thấp : λ = 0,930 ÷ 0,935 lốp áp suất cao: λ = 0,945 ÷ 0,950 = > rb = λ r0 =0,935 = 498.729(mm) =0.498 (m) it : tỉ số truyền hệ thống truyền lực; it = i0 ihn ipc ηt : hiệu suất hệ thống truyền lực chọn ηt = 0,85 ( bảng 1-2 lý thuyết ô tô máy kéo) Pf = f.G.cosα : lực cản lăn Pω = w.v2.: lực cản khơng khí Trong : w: nhân tố cản mơi trường chọn w=1,8 (Ns2/m2), v: giá trị vận tốc thời điểm tay số cao Đồ án lý thuyết ô tô GVHD:Nguyễn Quang Anh G j.δ i g Pj = : lực cản quán tính ô tô chuyển động tăng tốc δi = 1,05 + 0,05.i2hi : hệ số kể đến ảnh hưởng khối lượng chuyển động quay ôtô tay số δi 2.45 1.47 1.17 1.1 1.07 Pm = n.ψ.Q : lực cản móc kéo n- số móc kéo Q- trọng lượng móc kéo Xét tơ chuyển động mặt đường nằm ngang (α =0) khơng có móc kéo thìphương trình cân bằng lực kéo dược biểu thị sau : Pk = Pf +Pω +Pj Kết tính ne (v/p) Me (Nm) V1 Pk1 V2 750 932,99 0,82 64625,41 1,49 1000 961,74 1,10 66617,00 1,99 1200 968,13 1,32 67059,44 2,39 1350 963,22 1,48 66719,94 2,69 1500 950,02 1,65 65805,02 2,98 1700 919,48 1,87 63690,03 3,38 2000 845,99 778,535 2,20 58599,49 3,98 2,42 53927,08 4,38 2200 Pk2 35697,8 36797,9 37042,3 36854,8 36349,4 35181,1 32369,2 29788,2 V3 2,85 3,79 4,55 5,12 5,69 6,45 7,59 8,35 Pk3 18710,5 19287,2 19415,3 19317,0 19052,1 18439,7 16965,9 15613,1 V4 4,33 5,77 6,92 7,79 8,65 9,81 11,54 12,69 Pk4 12309,6 12688,9 12773,2 12708,5 12534,2 12131,4 11161,8 10271,8 V5 6,66 8,87 10,65 11,98 13,31 15,09 17,75 19,52 Pk5 8001,2 8247,8 8302,6 8260,5 8147,2 7885,4 7255,1 6676,6 Đồ án lý thuyết ô tô 2500 649,662 2,75 45000,39 GVHD:Nguyễn Quang Anh 4,97 24857,3 13028,6 9,49 14,42 8571,50 22,19 Lực kéo vận tốc Các lực cản tổng cản : Lực cản lăn chọn hệ số cản lăn f = 0,015 với v > 22 m/s Với vận tốc v ≥ 22 m/s f = (1+ ) Công suất cản lực bám : = mφ Trong : m hệ số phân bố tải trọng với xe 4x2 lấy m = 0,7 trọng lượng toàn tải φ hệ số bám lấy = 0,7 (đường khô, sạch) Pφ = 0,7.10.9050=63350 (N) Xây dựng đường công suất cản tổng cộng: +Khi v 22,2(m/s) Pf đường thẳng nằm ngang = G.(f0+i) +Khi v>22,2(m/s) Pψlà đường cong bậc tính theo cơng thức: = G.(f+i) Trong f tính sau: f=f0.(1+) =W.v2 với W= K.F v5 6,66 8,87 10,65 11,98 13,31 15,09 17,75 19,52 22,19 Pf 4740,0 4740,0 4740,0 4740,0 4740,0 4740,0 4740,0 4740,0 4740,0 4740,0 Pw Pf 0,00 4740,00 63350 41,73 4781,73 63350 141,75 4881,75 63350 204,12 4944,12 63350 258,34 4998,34 63350 318,94 5058,94 63350 409,66 5149,66 63350 567,00 5307,00 63350 686,07 5426,07 63350 885,94 5625,94 63350 + Pw Pφ 5571,4 Đồ án lý thuyết ô tô GVHD:Nguyễn Quang Anh Hình 2.1 Đồ thị cân lực kéo III Ứng dụng - Xác định vận tốc lớn ô tô tay số - Xác định độ dốc lớn mà tơ vượt qua tay số vận tốc cho trước - Nghiên cứu chế độ cân bằng lực loại đường có f i khác - Lựa chọn chế độ chuyển động hợp lý ô tô loại đường cho trước IV Đồ thị cân cơng śt 1.Khái niệm Ta biểu diễn giá trị tính tốn phương trình cân bằng công suất ô tô đồ thị có tọa độ N-v 2.Cơng thức tính = = ± +± + Nk= Pk.v/1000 ; Trong : v = Nk – Công suất phát bánh xe chủ động (kw) Nf – công suất tiêu hao cho cản lăn bánh xe (kw) Nf = : α=00 ;(kw) F - hệ số cản lăn đường Ga = 9050 (kg) –công suất tiêu hao cho lực cản khơng khí (kw) – cơng suất tiêu hao cho lức cản tăng tốc (kw) 10 Đồ án lý thuyết tơ GVHD:Nguyễn Quang Anh 3.Bảng số liệu tính toán đồ thị ne (v/p) Ne(kW) V1 Nk1 V2 Nk2 V3 Nk3 V4 Nk4 V5 750 73,2634 0,82 69,23 1,49 69,23 2,85 69,23 4,33 69,23 6,66 1000 100,695 1,10 95,16 1,99 95,16 3,79 95,16 5,77 95,16 8,87 1,32 114,95 2,39 114,95 4,55 114,95 6,92 114,95 10,65 1,48 128,66 2,69 128,66 5,12 128,66 7,79 128,66 11,98 1,65 141,00 2,98 141,00 5,69 141,00 8,65 141,00 13,31 1,87 154,66 3,38 154,66 6,45 154,66 9,81 154,66 15,09 2,20 167,41 3,98 167,41 7,59 167,41 11,54 167,41 17,75 2,42 169,47 4,38 169,47 8,35 169,47 12,69 169,47 19,52 2,75 160,70 4,97 160,70 9,49 160,70 14,42 160,70 22,19 1200 1350 1500 1700 2000 2200 2500 121,636 136,148 149,201 163,660 177,152 179,329 170,051 Hình Đồ thị cân cơng suất Công suất phần lực cản V5 Nf Nw Nf+Nw 6,66 8,87 10,65 11,98 13,31 15,09 17,75 19,52 22,19 0,00 31,55 42,06 50,48 56,79 63,09 71,51 84,13 92,54 105,16 0,00 0,53 1,26 2,17 3,09 4,25 6,18 10,06 13,39 19,65 0,00 32,08 43,32 52,65 59,88 67,34 77,69 94,19 105,93 124,81 11 Nk5 69,23 95,16 114,95 128,6 141,0 154,6 167,4 169,4 160,7 Đồ án lý thuyết ô tô GVHD:Nguyễn Quang Anh 4.Ứng dụng đồ thị - Dùng để xác định trị số thành phần công suất cản tay số khác với số truyền khác nhau, xác định công suất dự trữ tốc độ khác nhau, số truyền khác - Dựa vào công suất dự trữ kết hợp với đồ thị cân bằng lực kéo, đồ thị nhân tố động lực học, đồ thị tăng tốc ô tô để giải toán động lực học động lực học tơ tìm khả tăng tốc, leo dốc, móc kéo tơ, tìm tốc độ lớn tơ loại đường, tìm số truyền hợp lý IV Đồ thị nhân tố động lực học Khái niệm Đồ thi nhân tố động lực học đồ thị biểu thị tỉ số lực kéo tiếp tuyến P k trừ lực cản khơng khí chia cho trọng lượng tồn ơtơ Cơng thức tính: D= (4.1) Trong đó: G= Ga.10 D - nhân tố động lực học Pk - lực kéo tiếp tuyến Ga- khối lượng toàn tải it - tỉ số truyền hệ thốn truyền lực ηt- hiệu suất hệ thốn truyền lực rb - bán kính làm việc trung bình bánh xe W - nhân tố cản mơi trường khơng khí v - vận tốc ôtô Pk= ; = K.F.V2 Nhân tố động lực học tơ ứng vói trọng lượng bất kì 12 Đồ án lý thuyết tơ GVHD:Nguyễn Quang Anh Cơng thức tính: (4.2) Hay (4.3) Trong đó: – trọng lượng xe nhân tố động lực học ô tô ứng với trọng lượng G- trọng lượng ô tô đầy tải D- nhân tố động lực học ô tô tương ứng đầy tải Dựng đồ thị tia tg= (4.4) Như ứng với tia đồ thị tương ứng với trọng lượng Gx tính phần trăm so với trọng lượng Gx ô tô đầy tải Khi G=Gx tg=1 lúc tia tạo với trục hồnh góc 45 độ, >45 ứng với Gx>G khu vực tải,