TIỂU LUẬN học PHẦN ĐỘNG lực học ô tô đề tài ĐỘNG lực học CHUYỂN ĐỘNG THẲNG của ô tô

TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC CƠNG NGHỆ TP HỒ CHÍ MINH BÁO CÁO TIỂU LUẬN HỌC PHẦN: ĐỘNG LỰC HỌC Ô TÔ Kỳ thi học kỳ đợt A năm học 2021 -2022 ĐỀ TÀI: ĐỘNG LỰC HỌC CHUYỂN ĐỘNG THẲNG CỦA Ơ TƠ Ngành: Cơng nghệ kỹ thuật tô GVHD: Th.S Huỳnh Quang Thảo Sinh viên thực Bùi Thị Ánh Em Phan Thanh Hưng Lê Hoàng Lâm Nguyễn Trần Cơng Trí Dương Đình Hiệp Tp.HCM, ngày 08 tháng 01 năm 2022 TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com VIỆN KỸ THUẬT HUTECH PHIẾU BÀI TIỂU LUẬN HỌC P Họ tên sinh viên (Nhóm gồm 05 SV): Bùi Thị Ánh Em Phan Thanh Hưng Lê Hồng Lâm Nguyễn Trần Cơng Trí Dương Đình Hiệp Tên đề tài: ĐỘNG LỰC HỌC CHUYỂN ĐỘNG THẲNG CỦA Ô TÔ Nội dung nhiệm vụ: 3.1 Xây dựng phương trình xác định gia tốc chuyển động cực đại phanh xe tơ có cầu hệ thống phanh đặt cầu xe chạy đường đường nghiêng với góc ngheeng φ; 3.2 Phân tích ảnh hưởng trọng tâm ô tô đến gia tốc tăng tốc cực đại tơ trường hợp tơ có cầu trước chủ động, cầu sau chủ động, hai cầu chủ động; 3.3 Phân tích tối ưu truyền lực phân phối lực phanh; Kết tối thiểu phải có: 1) Bản báo cáo file word theo yêu cầu; 2) File PDF báo cáo; 3) File Powerpoint Ngày giao đề tài: 22/11/2021 Ngày nộp báo cáo: 30/12/2021 Sinh viên thực (Ký ghi rõ họ tên) Bùi Thị Ánh Em Lê Hồng Lâm Nguyễn Trần Cơng Trí Phan Thanh Hưng TP HCM, ngày 22 tháng 11 năm 2021 Giảng viên hướng dẫn (Ký ghi rõ họ tên) Huỳnh Quang Thảo TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com Dương Đình Hiệp TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com VIỆN KỸ THUẬT HUTECH PHIẾU THEO DÕI TIẾN ĐỘ THỰC HIỆN TIỂU LUẬN & ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ THỰC HIỆN TÊN MÔN HỌC: ĐỘNG LỰC HỌC Ơ TƠ NGÀNH: Cơng nghệ kỹ thuật ô tô Tên đề tài: ĐỘNG LỰC HỌC CHUYỂN ĐỘNG THẲNG CỦA Ô TÔ Giảng viên hướng dẫn: Th.S Huỳnh Quang Thảo Sinh viên/ nhóm sinh viên thực đề tài (sĩ số nhóm 05 sinh viên): 1)Bùi Thị Ánh Em 2)Phan Thanh Hưng 3)Lê Hồng Lâm 4)Nguyễn Trần Cơng Trí 5)Dương Đình Hiệp Tuần Ngày Tuần 1 Tuần 2 29/11- 5/12 Tuần 03 Tuần 04 TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com Huỳnh Quang Thảo Tuần 06 Huỳnh Quang Thảo Cách tính điểm: Điểm q trình = 0.5 x Tổng điểm tiêu chí đánh giá + 0.5 x điểm báo cáo Lưu ý: Tổng điểm tiêu chí đánh giá trình thực hiện; Điểm báo cáo bảo vệ; Điểm trình (Ghi theo thang điểm 10) Họ tên sinh viên Bùi Thị Ánh Em Phan Thanh Hưng Lê Hồng Lâm Nguyễn Trần Cơng Trí MSS Dương Đình Hiệp TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com Ghi chú: Điểm số có sai sót, GV gạch bỏ ghi lại điểm kế bên ký nháy vào phần điểm chỉnh sửa Sinh viên thực (Ký ghi rõ họ tên) Bùi Thị Ánh Em Nguyễn Trần Cơng Trí Lê Hồng Lâm Phan Thanh Hưng Dương Đình Hiệp TP HCM, ngày 08 tháng 01 năm 2022 Giảng viên hướng dẫn (Ký ghi rõ họ tên) Huỳnh Quang Thảo TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com LỜI CẢM ƠN  Để hoàn thành tiểu luận này, em xin tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến Thầy Huỳnh Quang Thảo tận tình, hướng dẫn suốt trình viết tiểu luận Mỗi xe ngày nay, với hàng loạt chi tiết khác lắp thành để tạo thành xe hoàn chỉnh cần đo đạt kỹ lưỡng chuẩn xác để chi tiết khớp với giúp xe vận hành cách hiệu Điển chi tiết khung gầm, xylanh – piston động cơ, Trong khơng thể hiểu hệ thống phanh xe ơtơ giúp cho phương tiện dừng lại đảm bảo an toàn cho hành khách xe tối ưu Từ nhóm em định thực đề tài: ĐỘNG LỰC HỌC CHUYỂN ĐỘNG THẲNG CỦA Ô TÔ Trong q trình làm tiểu luận khó tránh khỏi sai sót mong Thầy bỏ qua, đồng thời trình độ lý luận kinh nghiệm thực tiễn hạn chế nên báo cáo tránh khỏi thiếu sót, em mong nhận ý kiến đóng góp Thầy, để nhóm em học thêm nhiều kinh nghiệm hoàn thành tốt luận tới Cuối em xin chân thành cảm ơn Thầy Huỳnh Quang Thảo giúp chúng em hoàn thành tiểu luận này, chúc thầy dồi sức khỏe thành công nghiệp cao quý Em xin chân thành cảm ơn! TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com MỤC LỤC BÁO CÁO TIỂU LUẬN LỜI CẢM ƠN CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU ĐỀ TÀI 1.1 Đặt vấn đề 1.2 Đối tượng nghiên cứu 1.3 Nội dung nghiên cứu 1.4 Phương pháp nghiên cứu 1.5 Kết cấu tiểu luận CHƯƠNG 2: GIA TỐC CỰC ĐẠI KHI PHANH 2.1 Xe hai cầu chạy đường 2.2 Xe cầu chạy đường dốc 10 2.3 Xe hai cầu xuống dốc 13 CHƯƠNG : ẢNH HƯỞNG CỦA TRỌNG TÂM ĐẾN GIA TỐC CỰC ĐẠI .17 3.1 Xe cầu chủ động 17 3.2 Xe hai cầu 18 CHƯƠNG 4: TỐI ƯU TRUYỀN LỰC VÀ PHÂN PHỐI LỰC PHANH 19 4.1 Tối ưu truyền lực 19 4.2 Phân phối lực phanh 21 CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN 24 TÀI LIỆU THAM KHẢO 25 TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 2.1 Xe giảm tốc phanh bốn bánh Hình 2.2 Xe lên dốc, giảm tốc, phanh bánh xe 10 Hình 2.3 Xe chuyển động xuống dốc phanh bánh xe 13 Hình 3.1 18 Hình 4.1 19 Hình 4.2 Tối ưu truyền lực cho xe cầu sau chủ động 20 Hình 4.3 Tối ưu truyền lực cho xe cầu trước chủ động 21 TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU ĐỀ TÀI 1.1 Đặt vấn đề Ngày Việt Nam, ngành ô tô đà phát triển ngày khẳng định vị trí phát triển cơng nghiệp nước nhà Vì mà ngày có nhiều trường đại học, cao đẳng trung cấp đưa ngành công nghệ ô tô vào giảng dạy Trường Đại học Công Nghệ Thành Phố Hồ Chí Minh xem trường có ngành cơng nghệ tô phát triển nước ta Ngành công nghệ ô tô ngành ứng dụng nhiều hệ thống đại nhằm đáp ứng nhu cầu địi hỏi an tồn, tiện nghi khả phát huy tối đa công suất động cơ, tốc độ xe người sử dụng Động lực học tơ q trình phức tạp với tác động nhiều yếu tố khác Nghiên cứu Động lực học chuyển động thẳng ô tô nghiên cứu động lực học theo phương chuyển động dọc xe (phân tích, đánh giá quan hệ lực kéo bánh xe chủ động với lực cản chuyển động lực bám; tương tác lốp xe mặt đường…) Theo quan điểm truyền thống, việc nghiên cứu Động lực học chuyển động thẳng ô tô thực chủ yếu trạng thái cân ổn định, chưa quan tâm đến tín hiệu điều khiển (chân ga, ly hợp, chuyển số) người lái, bỏ qua tượng trượt ly hợp tượng trượt bánh xe với mặt đường… Điều dẫn đến kết nghiên cứu thu chưa sát với thực tế vận hành xe Hơn nữa, đánh giá Động lực học chuyển động thẳng kết hợp với việc xác định hai thông số quan trọng mức tiêu thụ nhiên liệu mức phát thải ô nhiễm xe theo chu trình lái tiêu chuẩn khó thực theo cách truyền thống Từ giúp sinh viên hiểu rõ yếu tố liên quan đến Động lực học chuyển động thẳng ô tô 1.2 Đối tượng nghiên cứu - Đối tượng nghiên cứu động lực học chuyển động thẳng ô tô 1.3 Nội dung nghiên cứu - Xây dựng phương trình xác định gia tốc chuyển động cực đại phanh xe ô tô có cầu hệ thống phanh đặt cầu xe chạy đường đường nghiêng với góc ngheeng φ; - Phân tích ảnh hưởng trọng tâm ô tô đến gia tốc tăng tốc cực đại ô tô trường hợp ô tô có cầu trước chủ động, cầu sau chủ động, hai cầu chủ động; - Phân tích tối ưu truyền lực phân phối lực phanh 10 TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com Fz 2= mg (al cosφ+ hl sinφ)−12 ma hl Gia tốc tối đa ô tô đường nghiêng phụ thuộc vào ma sát lốp xe Gỉa sử hệ số ma sát lơp trước sau Khi đó, lực phanh bánh xe trước mà bánh xe sau là: F F =μ F P1 x z1 =μ F P2 x z2 Nếu giả sử bánh trước bánh sau đạt đến giới hạn lực phanh cực đại chúng lức, thì: =−μ F F P1 F P2 x z1 =−μ F x Z2 Theo điều kiện bám: (F μx z 1+Fz 2)=FP mgcosφ= +F p 2 (ma−mgsinφ) g(μx cosφ−sinφ)=amax Theo điều kiện lật: FZ1=0 mg (al cosφ− amax= Xét xe có thơng số sau: 16 ) h h l sinφ + ma l =0 TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com Khi xe phanh đường nghiêng với góc nghiêng φ=150, ta xét phương trình cân sau: ∑Fx=0 ∑Fz =0 ∑ M y=0 −2 F p 1−2 2F Fp 2−mgsinφ+ Fa=0 z 1+2 Fz 2−mgcosφ=0 −2 Fz +2 Fz +2(FP + FP 2)×h=0 Phản lực thẳng góc tác dụng lên bánh xe trước sau: F Fz 2= ( ) a2 h h mg l cosφ− l sinφ + ma l z 1= ( ) a1 h h mg l cosφ+ l sinφ − ma l Theo điều kiện bám: ( μ Fz + Fz )=FP + Fp x mgcosφ= 2 (ma−mgsinφ) g(μx cosφ−sinφ)=amax a max=9,81×(1 ×cos 150−sin 150 )=6,93( m s2 ) Theo điều kiện lật: F mg (al cosφ + Z 2=0 ) h h l sinφ − ma l =0 ghsinφ+g a1 cosφ a = max h a max= 9,81 ×0,5 × sin150+9,81× 1,19× cos 150 25,1 ¿ 0,5 17 TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com 2.3 Xe hai cầu xuống dốc Hình 2.3 Xe chuyển động xuống dốc phanh bánh xe Hình… minh họa xe có cầu chủ động lực phanh phân bố cầu chuyển động với gia tốc a đường nghiêng với góc nghiêng φ Trong đó: a a2 Khoảng cách từ tâm cầu trước đến trọng tâm xe tâm cầu sau đến trọng tâm xe FZ FZ 2Phản lực pháp tuyến tác dụng lên bánh xe trước sau Fa Lực quán tính phanh F P1 FP Là lực phanh từ cấu phanh tác dụng lên bánh xe cầu trước cầu sau mg trọng lực tải trọng xe tác dụng lên mặt đường Khi xe phanh đường nghiêng với góc nghiêng φ, ta xét phương trình cân sau: ∑Fx=0 ∑Fz =0 ∑ M y=0 ma+mghsinφ−2 FP −2 F p 2=0 FZ +2 FZ2 −mgcosφ=0 −2 Fz a1 +2 FZ a2+2(F FP + FP 2= P 1+ FP )×h=0 (ma+mgsinφ) 18 TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com FZ 1+ FZ 2= mgcosφ −2 Fz a1 +2 FZ a2+(ma+mgsinφ)× h=0 Phản lực thẳng góc tác dụng lên bánh xe trước sau: FZ 1= a2 h h (mgcosφ l + ma l +mgsinφ l ) FZ 2= a1 h h (mgcosφ l −ma l −mgsinφ l ) Gia tốc tối đa ô tô đường nghiêng phụ thuộc vào ma sát lốp xe Gỉa sử hệ số ma sát lơp trước sau Khi đó, lực phanh bánh xe trước mà bánh xe sau là: F P ≤−μx F P2 Fz ≤−μ F x z2 Nếu giả sử bánh trước bánh sau đạt đến giới hạn lực phanh cực đại chúng lức, thì: F P 1=−μx F F P 2=−μx FZ z Theo điều kiện bám: μ μx x(F z 1+F z 2)=FP mgcosφ= +F p 2 (ma+ mgsinφ) g(μx cosφ−sinφ)=amax Theo điều kiện lật: F (mgcosφ Z 2=0 a1 h h l −ma l −mgsinφ l )=0 a = max Xét xe có thơng số sau: 19 TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com Hệ số bám Góc nghiêng Khi xe phanh đường nghiêng với góc nghiêng φ=100, ta xét phương trình cân sau: ∑Fx=0 ∑Fz =0 ∑ M y=0 ma+mghsinφ−2 F P 1−2 F p 2=0 FZ1 +2 FZ 2−mgcosφ=0 −2 Fz a1+ FZ a2 +2(FP +FP 2)×h=0 Phản lực thẳng góc tác dụng lên bánh xe trước sau: FZ 1= a2 h h (mgcosφ l + ma l +mgsinφ l ) FZ 2= a1 h h (mgcosφ l −ma l −mgsinφ l ) Theo điều kiện bám: ( μ x Fz + Fz )=FP + Fp mgcosφ= 2 (ma+ mgsinφ) g(μx cosφ−sinφ)=amax a max=9,81×(1 0 ×cos 10 −sin 10 )=7,96( m s2 ) Theo điều kiện lật: F Z 2=0 a1 h h l −ma l −mgsinφ l )=0 (mgcosφ ga1 cosφ amax= a max= h −gsinφ 9,81 ×1,665 ×cos100 0,22s 20 −9,81× sin 100=71,4 ( m ) TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com 21 TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com CHƯƠNG : ẢNH HƯỞNG CỦA TRỌNG TÂM ĐẾN GIA TỐC CỰC ĐẠI 3.1 Xe cầu chủ động Gia tốc tối đa arωd cho xe có cầu sau chủ động đạt thay thếFX 1=0 vàFX 2=μx Fz vào phương trình cân bằng: μx mg (al + hl a rωd g )=ma rωd Do đó: a rωd g Các bánh trước nẩy khỏi mặt đất Fz 1=0 Thế FZ 1=0 vào phương trình sau: a2 h a mg l − mg l g =0 Gia tốc tối đa để bánh trước không bị nẩy lên khỏi mặt đường bị giới hạn biểu thức: a rωd ≤ a g h Tương tự, gia tốc tối đa afωd cho xe cầu trước chủ động đạt thay Fx 2=0 FX 1=μx Fz phương trình cân bằng: a fωd g Chúng ta xét môt xe có thơng số: μ x=1 h = 0,56 (m) l = 2,6 (m) 22 TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com Hình 3.1 Đối với tơ du lịch thường nằm khoảng 0,4 < a1 động l a1 l -Trong điều kiện sử dụng toạ độ trọng tâm ln thay đổi chất tải khác hệ số bám ϕ thay đổi ô tô chạy loại đường khác nhau, tỷ số lực phanh PP1/PP2 xác định theo biểu thức phải thay đổi theo để đảm bảo hiệu phanh tối ưu Muốn cần phải thay đổi mô men phanh M P1, MP2 sinh cấu phanh trước sau cách thay đổi áp suất dầu dẫn đến xilanh bánh xe áp suất khí nén tới bầu phanh (với phanh khí) Để thực yêu cầu nói trên, xe đại có bố trí điều hồ lực phanh (EBD) chống hãm cứng bánh xe (ABS) phanh Các cấu tự động điều chỉnh lực phanh bánh xe cách thay đổi quan hệ áp suất môi chất dẫn động cấu phanh trước sau => => (Điều kiện bán kính, hệ số bám bánh trước sau nhau) +Như vậy, muốn đảm bảo hiệu phanh tốt mơ men phanh sinh 26 TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com bánh xe trước Mp1 mô men phanh sinh bánh xe sau Mp2 phải tuân theo biểu thức Đầy tải Không tải (Đồ thị đặc tính phanh lý tưởng tơ) -Mơ men phanh cần sinh bánh xe trước Mp1 mô men phanh sinh bánh xe sau Mp2 xác định từ điều kiện bám theo biểu thức sau : +Mô men phanh sinh bánh xe tỷ lệ thuận với áp suất sinh dẫn động phanh : +Như để đảm bảo phanh lý tưởng áp suất dẫn động cấu phanh trước p1dđ áp suất dẫn động cấu phanh sau p2dđ phải thỏa mãn điều kiện sau: 27 TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com +Muốn đảm bảo đường đặc tính p2 = f(p1) theo đồ thị điều hịa lực phanh phải có kết cấu phức tạp Các kết cấu thực tế đảm bảo đường đặc tính gần với đồ thị đường đặc tính lý tưởng *Nhận xét : - Bộ điều hòa lực phanh đảm bảo cho áp suất p dẫn động phanh đến cầu sau gần với áp suất lý tưởng yêu cầu nhỏ áp suất lý tưởng để tránh bó cứng bánh xe sau - Khi bánh xe sau bị bó cứng hiệu phanh giảm hệ số bám giảm bánh xe bị trượt lết đồng thời làm tính ổn định phanh -Tóm lại, điều hoà lực phanh đảm bảo cho áp suất dẫn động phanh trước phanh sau theo quan hệ gần sát với đường đặc tính lý tưởng, làm cho cấu phanh khơng bị bó cứng, tăng hiệu phanh CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN Sau khoảng thời gian thực tiểu luận Động lực học ô tô với đề tài: “Động lực học chuyển động thẳng tơ” Tiểu luận hồn thành đạt yêu cầu Xây dựng phương trình xác định gia tốc chuyển động cực đại phanh xe tơ có cầu hệ thống phanh đặt cầu xe chạy đường đường nghiêng với góc ngheeng φ Phân tích ảnh hưởng trọng tâm tơ đến gia tốc tăng tốc cực đại ô tô trường hợp tơ có cầu trước chủ động, cầu sau chủ động, hai cầu chủ động Phân tích tối ưu truyền lực phân phối lực phanh Ngoài ra, q trình nghiên cứu cịn giúp nhóm củng cố nâng cao kiến thức tài liệu chuyên ngành, lực chi tiết hệ thống ô tô Bên cạnh đó, q trình thực tiểu luận, nhóm chúng tơi khơng tránh khỏi thiếu sót Nhóm chúng tơi kính mong thầy mơn hỗ trợ sửa lỗi để nhóm làm tốt 28 TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com TÀI LIỆU THAM KHẢO Giáo trình “ Động lực học ô tô”- Trường Đại học Công nghệ TP.HCM Biên soạn: TS Nguyễn Phụ Thượng Lưu, Th.S Huỳnh Quang Thảo https://www.doanchatluong.vn/do-an/_ottn000000337 https://timvanban.vn/dong-luc-hoc-chuyen-dong-thang-cua-o-to https://tailieu.vn/doc/nghien-cuu-mo-phong-dong-luc-hocchuyen-dong-thang-cua-o-to-su-dung-hop-so-cvt-dang-dai-truyen2492574.html 29 ... DÕI TIẾN ĐỘ THỰC HIỆN TIỂU LUẬN & ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ THỰC HIỆN TÊN MÔN HỌC: ĐỘNG LỰC HỌC Ô TÔ NGÀNH: Công nghệ kỹ thuật ô tô Tên đề tài: ĐỘNG LỰC HỌC CHUYỂN ĐỘNG THẲNG CỦA Ô TÔ Giảng viên hướng dẫn:... công suất động cơ, tốc độ xe người sử dụng Động lực học ô tô trình phức tạp với tác động nhiều yếu tố khác Nghiên cứu Động lực học chuyển động thẳng ô tô nghiên cứu động lực học theo phương chuyển. .. khoảng thời gian thực tiểu luận Động lực học ô tô với đề tài: ? ?Động lực học chuyển động thẳng tơ” Tiểu luận hồn thành đạt yêu cầu Xây dựng phương trình xác định gia tốc chuyển động cực đại phanh