Bài tập lớn lý thuyết ô tô

BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC XX BÀI TẬP LỚN Môn LÝ THUYẾT Ô TÔ Sinh viên thực hiện x MSV x x x x x x x x x Lớp x Thầy giáo hướng dẫn x Hà Nội, 2022 Lời mở đầu Sau khi học xong học phần lý thuyết ô tô.

BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC XX BÀI TẬP LỚN Mơn LÝ THUYẾT Ơ TƠ Sinh viên thực hiện: Lớp: x MSV: x x x x x x x x x x Thầy giáo hướng dẫn: x Hà Nội, 2022 Lời mở đầu Sau học xong học phần lý thuyết ô tô để hiểu rõ môn học, củng cố kiến thức nhóm bắt tay vào làm tập lớn lý thuyết ô tô Để hiểu rõ ứng dụng động Twinpower Turbo I4 2.0L (B48) Nhóm chúng em thực tìm hiểu thu thập số liệu nguồn động lực thông số xe BMW 320i Sport Line Plus 2020 Xin trân trọng giới thiệu với người BMW 320i Sport Line Plus hệ thứ Đây phiên tầm trung dòng 3-Series hệ vừa THACO mắt với việc sở hữu nhiều trang bị đại nhận nhiều quan tâm người dùng Phiên “ cưng chiều “ hết mức trang bị loạt tiện nghi ngang ngửa với BMW 330i M-Sport cao cấp Mẫu BMW Series sở hữu thiết kế ngoại thất thể thao mạnh mẽ để đứng vững thị trường xe sang Với ngoại thất trang bị lưới tản nhiệt “quả thận” đặc trưng thương hiệu Đức vuốt sang bên đèn pha nhiều hơn, khơng cịn “ cứng ” phom thiết kế cũ Gói trang bị ngoại thất Sport Line đem lại cho BMW 320i cản trước mảnh, thể thao Ấn tượng đầu xe phải kể tới hệ thống đèn xe “đôi mắt” Angel Eyes quyến rũ dạng ống quen thuộc thu hút ánh nhìn mẫu xe BMW Cặp đèn Adaptive LED có khả tự động bật tắt tích hợp đèn chiếu sáng ban ngày Ngoại hình xe bật nhờ đường nét rắn rỏi lưới tản nhiệt góc cạnh Tạo hình thiết kế đuôi xe gọn gàng vuốt xuống tạo nên tổng thể cân đối hoàn chỉnh sang trọng nhìn từ phía sau Đèn hậu xe công nghệ LED dạng ống với màu đỏ phần đèn sương mù trắng phía sau giúp xe thêm phần ấn tượng thu hút ánh nhìn di chuyển đường Về nội thất bước vào bên trong, nội thất BMW 320i hệ nâng cấp đại hơn, dễ nhận vơ-lăng chấu có phần thon gọn hơn, cửa gió điều hịa tạo hình đa giác thay hình thang Khơng gian xe tạo ấn tượng cho khách hàng thống đãng rộng rãi hàng đầu phân khúc nhờ lợi kích thước tổng thể chiều dài sở lớn Nhìn chung, khoang cabin xe kết hợp đầy đủ yếu tố từ rộng rãi đến đại sang trọng chi tiết nhỏ kết hợp với hệ thống đèn viền xe với 11 kiểu màu mang lại cảm giác thân thiện xe Vô lăng tích hợp đầy đủ phím điều khiển chức (âm lượng, menu, điều khiển giọng nói, ga tự động Cruise Control) có lẫy chuyển số – chi tiết mà BMW 330i M Sport 2020 thủa Việt Nam (2019) chưa có Ngồi cịn thay đổi màu sắc tùy chế độ lái mang lại cảm giác phấn khích cho khách hàng Phiên động sản sinh công suất cực đại 184 mã lực dải vịng tua 5.000 – 6.500 vịng/phút mơ-men xoắn cực đại 300 Nm dải vòng tua 1.350 – 4.000 vòng/phút hộp số tự động cấp Với mô-men xoắn cực đại tăng thêm 30 Nm, BMW 320i 7,1 giây để tăng tốc từ đến 100 km/h Xe trang bị hộp sô thể thao cấp Steptronic danh BMW Đây hộp số thể thao cho phép chuyển cấp số cao lái thoải mái hơn, nhờ vào hệ thống bánh chia độ nhỏ cự li vòng tua rút ngắn Sự kết hợp tiện nghi tuyệt đối cảm giác động ấn tượng tiết kiệm nhiên liệu Với hệ thống kiểm soát khởi động Launch Control, BMW 320i tạo ấn tượng ln sẵn sàng để di chuyển, chí xe đứng yên Mục Lục Lời mở đầu Mục Lục Chương Thiết kế sơ 1.1 Các thông số phác thảo .4 1.2 Xác định thông số ban đầu 1.2.1 Xác định hệ số 1.2.2 Xác định hiệu suất hệ thống truyền lực 1.2.3 Diện tích cản diện (F), hệ số cản khí động học (K) nhân tố cản khí động học (W) .5 1.3 Trọng lượng ô tô 1.3.1 Xác định trọng lượng tồn Ơ tơ ( 1.3.2 Phân bố tải trọng (Ga) lên dầm cầu ô tô 1.4 Chọn lốp Ơ tơ .6 Chương Chọn động xây dựng đường đặc tính ngồi động 2.1 Chọn động đốt sử dụng nhiên liệu 2.2 Xác định công suất cực đại động 2.3 Chọn động .8 2.3.1 Chọn động thực tế 2.3.2 Xây dựng đường đặc tính ngồi động .8 2.4 Tính tỷ số truyền hệ thống truyền lực 2.4.1 Tỷ số truyền truyền lực (i0) 2.4.2 Xác định tỷ số truyền hộp số hộp số phụ .10 2.5 Cân cơng suất Ơ tơ 12 2.6 Cân lực kéo ô tô .14 2.7 Nhân tố động lực học 18 2.7.1 Cơng thức tính 18 2.7.2 Nhân tố động lực học tải trọng thay đổi .19 2.8 Khả tăng tốc ô tô 20 Lời cảm ơn 25 TÍNH TỐN SỨC KÉO Ô TÔ Chương Thiết kế sơ 1.1 Các thơng số phác thảo a Chủng loại Ơ tơ Ô tô con: dùng để vận chuyển người với số chỗ chỗ kể người điều khiển b Tải trọng chun chở Là khối lượng có ích mà Ơ tơ chở c Vận tốc lớn Ơ tơ (Vmax) Là tốc độ lớn Ô tô di chuyển mặđường nằm ngang mà đường Ơ tơ khơng tăng tốc Xác định thông số ban đầu 1.2.1 Xác định hệ số 1.2 a Xác định hệ số bám (φd) Muốn cho Ơ tơ máy kéo di chuyển vùng tiếp xúc bánh xe chủ động với mặt đường phải có độ bám (hệ số bám) định Hệ số bám phụ thuộc vào nguyên liệu, tình trạng mặt đường Vì vậy, để có số liệu q trình tính tốn chúng em chọn mặt đường bê tông nhựa trạng thái khô φd = 0.75 b Xác định hệ số cản lăn (ƒ) mặt đường Tích số hệ số cản lăn (ƒ) với trọng lượng tồn (Ga) Ơ tô lực cản lăn Lực cản lăn sinh bánh xe chuyển động mặt đường, lực cản lăn xem ngoại lực có phương song song với mặt đường, ngược chiều chuyển động, có điểm đặt vùng tiếp xúc bánh xe với mặt đường Do tính chất lý trạng thái mặt đường bánh xe lăn nguyên nhân ảnh hưởng đến hệ số cản lăn Ngồi ra, cịn yếu tố quan trọng có ảnh hưởng đến hệ số cản lăn tốc độ Ô tơ thực nghiệm chứng tỏ Ơ tơ chuyển động < 80km/h trị số hệ số cản lăn mặt đường tốt, bê tông khơng thay đổi tính tốn lấy giá trị trung bình ƒ0=0.015 Khi tốc độ Ơ tơ V > 80km/h hệ số cản lăn (ƒ) tính theo biểu thức: ƒ =ƒ0 Với: V vận tốc Ơ tơ [m/s] c Xác định hệ số cản tổng cộng (ψ) mặt đường Hệ số cản tổng cộng (ψ = f +i) tổng hai hệ số cản lăn (f) độ dốc mặt đường (i), mặt đường thử nghiệm mặt đường nằm ngang, nên i = hệ số cản tổng cộng hệ số cản lăn ψ = f=0,015 1.2.2 Xác định hiệu suất hệ thống truyền lực Bảng Hiệu suất hệ thống truyền lực () thực nghiệm Loại ô tô Xe tải nhẹ Tải – khách Nhiều cầu chủ động Hiệu suất hệ thống truyền lực tính theo biểu thức sau: Trong đó: - hiệu suất ly hợp; - hiệu suất hộp số hộp số phụ; - hiệu suất cardan; - hiệu suất truyền lực chính- vi sai; - hiệu suất truyền lực cuối cùng; Dựa vào bảng chúng em chọn hiệu suất hệ thống truyền lực thực nghiệm: 1.2.3 Diện tích cản diện (F), hệ số cản khí động học (K) nhân tố cản khí động học (W) Dựa vào bảng chủng loại Ơ tơ thiết kế, chọn giá trị chung bình hệ số dạng khí động học (K), diện tích cản diện (F), nhân tố cản khí động học (W) Bảng Giá trị chung bình hệ số dạng khí động học (K), diện tích cản diện (F), nhân tố cản khí động học (W) Hệ số dạng khí động học (K) [daNs2/m4 ] Loại tơ Diện tích cản diện (F) [m4 ] Nhân tố cản khí động (W) [daNs2/m2 ] Có mui Khơng có mui Đầu dài Đầu Thùng kín Nội thành Liên tỉnh Chọn có mui hệ số dạng khí động học K=0.03 daNs2/m4, diện tích cản diện F=2 m4, nhân tố cản khí động W= 0,04 daNs2/m2 Trọng lượng tơ 1.3.1 Xác định trọng lượng tồn Ơ tơ ( 1.3 Để thuận tiện cho việc tính tốn, quy định chung: hành khách có trọng lượng chung bình 600N mang theo lượng hành lý tương đương (600N) a.Trọng lượng thân Ơ tơ, Go[N] Trọng lượng thân đổ đầy nhiên liệu, dầu bơi trơn, nước làm mát Có hai để tính G0, là: b Tải trọng chun chở, Tải trọng chun chở tải trọng có ích mà tơ có chở -Đối với tơ ô tô khách Được tính theo công thức sau: Trong đó: - trọng lượng người [N]; - trọng lượng hành lý người [N]; n- lượng người theo thiết kế c Trọng lượng tồn Ơ tơ, Ga[N] Được tính theo biểu thức sau: 1.3.2 Phân bố tải trọng (Ga) lên dầm cầu ô tô Phân bố tải trọng Ga lên hai trục (dầm cầu) ô tô là: G1= G2= 9675 1.4 Chọn lốp Ơ tơ a Tải đặt lốp Ô tô dầm cầu Dựa tải trọng phân bố G1[N] G2[N], tải trọng tác dụng lên lốp xe dựa theo biểu thức sau: Trong đó: - trọng lượng đặt lên bánh xe dầm cầu chịu tải lớn, [N]; - trọng lượng ô tô phân bố lên dầm cầu thứ i, [N]; - số bánh xe dầm cầu thứ i chịu tải, [N] b Chọn lốp Ơ tơ Dựa vào thơng số nhà sản xuất đưa thông số lốp sau 225/50R18 - hệ số tính đến ảnh hưởng biến dạng lốp Ơ tơ - bán kính thiết kế bánh xe; [m] Lốp áp suất thấp nên Lốp xe có kí hiệu: 225/50R18 - Bán kính lăn (rb) bánh xe tính: Chương động 2.1 Chọn động xây dựng đường đặc tính ngồi Chọn động đốt sử dụng nhiên liệu Động BMW 320i sport line plus thuộc loại động đốt sử dụng nhiên liệu xăng, loại có hạn chế số vịng quay 2.2 Xác định cơng suất cực đại động a Xác định công suất động ứng với vận tốc cực đại ô tơ Khi tơ chuyển mặt đường có hệ số cản tổng cộng cơng suất ứng với vận tốc cực đại tính theo cơng thức: Trong đó: - hiệu suất hệ thống truyền lực; - trọng lượng tồn Ơ tơ, - hệ số cản tổng cộng mặt đường = 0,4; - hệ số cản lăn bánh xe với mặt đường; i- hệ số cản độ dốc mặt đường; - vận tốc lớn Ơ tơ, ; K- hệ số cản khí động học, ; F- diện tích cản diện, Để thiết bị như: máy nén khí, máy phát điện, vv…cùng làm việc Ơ tơ chuyển động với vận tốc tối đa cơng suất chọn phải lớn cơng suất tính khoảng (15 29)% Như vậy, công suất chọn ứng với vận tốc cực đại tính theo biểu thức sau: b Xác định công suất động tạo thời điểm khác Cơng suất ứng với giá trị số vịng quay động viết theo công thức thực nghiệm S.R.Lây Décman: ; Trong - cơng suất cực đại động cơ,; - số vòng quay trục khuỷu ứng với giá trị công suất, ; - số vịng quay trục khuỷu ứng với cơng suất cực đại, ; a,b,c- hệ số thực nghiệm S.R.Lây Décman; Chọn động 2.3.1 Chọn động thực tế 2.3 Trong nhóm động đốt sử dụng loại nhiên liệu có cơng suất định mức () số vòng quay định mức () lại khác việc chọn động để lắp lên Ơ tơ thiết kế cơng suất cần phải dựa số vịng quay , nếu: - Ơ tơ thiết kế tải hay khách chọn động có số vịng quay chọn lấy giá trị nhỏ; - Ơ tơ thiết kế chọn động có số vịng quay chọn lấy giá trị lớn 2.3.2 Xây dựng đường đặc tính ngồi động Phương trình cơng suất ứng với giá trị số vòng quay trục khuỷu động viết theo công thức thực nghiệm S.R.Lây Décman: ; Trong - cơng suất cực đại động cơ,; - số vòng quay trục khuỷu ứng với giá trị cơng suất, ; - số vịng quay trục khuỷu ứng với công suất cực đại, ; a,b,c- hệ số thực nghiệm S.R.Lây Décman; Phương trình Mơmen xoắn ứng với giá trị số vòng quay trục khuỷu động viết theo công thức đây: ne/n N 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,1 ne 600 1200 1800 2400 3000 3600 4200 4800 5400 6000 6600 Me(N.m) 182,48 194,20 202,57 207,59 209,26 207,59 202,57 194,20 182,48 167,41 149,00 Ne(kW) 15,29 32,54 50,91 69,56 87,66 104,35 118,79 130,15 137,59 140,25 137,30 Dựa vào bảng xây dựng đồ thị đường đặc tính ngồi động đốt tơ 160.00 350.00 140.00 300.00 120.00 250.00 100.00 200.00 80.00 150.00 60.00 100.00 40.00 50.00 20.00 0.00 1000 2000 3000 4000 Ne(kW) 5000 6000 0.00 7000 Me(N.m) Hình Đồ thị đường đặc tính ngồi động Tính tỷ số truyền hệ thống truyền lực 2.4.1 Tỷ số truyền truyền lực (i0) 2.4 Tỷ số truyền truyền lực (i0) tính theo cơng thức sau: Trong đó: rbx – bán kính bánh xe, [m]; nemax – Số vòng quay lớn động cơ, [v/ph]; Vmax – Vận tốc lớn ô tô, [m/s]; Ipc – Tỷ số truyền hộp số phụ Ihn – Tỷ số truyền số truyền cao hộp số; 2.4.2 Xác định tỷ số truyền hộp số hộp số phụ a Xác định tỷ số truyền số hộp số Ở tỷ số truyền số hộp số ô tô phải vượt qua Số có tỷ số truyền cao dãy số hộp số, tốc độ tương ứng chậm [(3÷5) km/h], tơ phải di chuyển loại đường () chọn vượt qua độ dốc () theo yêu cầu dựa vào bảng Như vậy, cần chọn lực kéo tiếp tuyến bánh xe chủ động tơ khắc phục lực cản tổng cộng để ô tô chuyển động ổn định khắc phục lực kéo tiếp tuyến bánh xe chủ động phải thỏa điều kiện: Độ dốc () thường sử dụng để ô tô vượt qua số truyền bảng Số Ô tơ cầu chủ động Ơ tơ có nhiều cầu chủ động Ơ tơ cầu chủ động nên độ dốc để ô tô vượt qua số truyền số truyền 15 Do tốc độ nhỏ [(3÷5) km/h], bỏ qua lực cản khơng khí điều kiện lực kéo số viết: Trong đó: – Tỷ số truyền só 1; – Mô men xoắn cực đại, [N.m] – Trọng lượng tồn tơ thiết kế, [N]; – bán kính bánh xe, [m]; – hệ số cản lăn bánh xe với mặt đường ứng với vận tốc lớn () ô tô; – độ dốc mà ô tô thiết kế vượt qua số 1; – hệ số cản tổng cộng lớn mặt đường ứng với ô tô chuyển động số 1; – Tỷ số truyền truyền lực chính; – tỷ số truyền hộp phân phối; – hiệu suất hệ thống truyền lực Ở tỷ số truyền số hộp số, lực kéo tiếp tuyến lớn phát bánh xe chủ động ô tô bị hạn chế điều kiện bám, thể hiện: Hay Trong đó: - lực bám bánh xe cầu chủ động với mặt đường trọng lượng bám cầu chủ động - hệ số bám bánh xe chủ động với mặt đường Từ (*) (**) ta có b Xác định tỷ số truyền số trung gian Muốn chọn cấp số truyền cho hộp số cần dựa vào chủng loại ô tô, động cơ, phạm vi sử dụng Tiến hành tính số truyền trung gian sau xác định tỷ số truyền số 1: Chọn hệ thống tỷ số truyền trung gian theo cấp số nhân - Có công bội: a = ; n: số cấp số Và tỷ số truyền số truyền trung gian xác định sau: - Tỷ số truyền tay số là: - Tỷ số truyền tay số là: 1, - Tỷ số truyền tay số là: = 10,473:1,2 = 8,69 - Tỷ số truyền tay số là: = 7,21 - Tỷ số truyền tay số là: = 5,98 - Tỷ số truyền tay số là: = 4,96 - Tỷ số truyền tay số là: = 4,12 - Tỷ số truyền tay số là: = 3,46 - Tỷ số truyền số lùi Tỷ số truyền số lùi (i) thường chọn: =1,25 =1,25.12,62= 15,775 2.5 Cân cơng suất Ơ tơ a Phương trình cân công suất Khi xe vận hành công suất động lắp ô tô tiêu tốn cho ô tô gồm: - Công suất mát HTTL (ma sát, khuấy dầu,…) (); - Công suất cản lăn (); - Cơng suất cản khơng khí (); - Cơng suất cản qn tính () - Cơng suất cản mooc kéo () Ta có phương trình cân cơng suất sau: Trong đó: cơng suất kéo bánh xe chủ động; Các thành phần cơng suất tính sau: Công suất kéo bánh xe chủ động: Công suất cản lăn: Trong tính W; G tính N; v tính m/s Nếu v tính km/h dùng cơng thức: Cơng suất cản khơng khí: Hoặc v tính km/h Các giá trị C;A; xem mục (2.2.3) Công suất cản lên dốc: Hoặc: v tính km/h Cơng suất cản quán tính: Hoặc: v tính km/h Công suất cản kéo mooc: Hoặc: v tính km/h Phương trình cân cơng suất tổng quát: Hoặc: Nếu v tính km/h b Bảng số liệu giá trị vận tốc ứng với tay số n e v v v v 600 180 17,1 20,6 24,9 30,0 240 22,8 27,5 33,2 40,0 3000 3600 4200 4800 5400 6000 6600 7200 28,58 34,30 40,01 45,73 51,44 57,16 62,88 68,59 34,45 41,34 48,23 55,12 62,01 68,90 75,79 82,68 41,50 49,81 58,11 66,41 74,71 83,01 91,31 99,61 10,0 120 11,4 13,7 16,6 20,0 50,02 60,03 70,03 80,04 90,04 100,0 110,0 120,06 v 12,0 24,1 36,1 48,2 60,31 72,38 84,44 96,50 108,5 120,6 132,6 144,75 v 14,5 29,0 43,6 58,1 72,72 87,26 101,8 116,3 130,8 145,4 159,9 174,52 v 17,5 35,0 52,5 70,0 87,54 105,0 122,5 140,0 157,5 175,0 192,5 210,10 v 20,8 41,7 62,5 83,3 104,2 125,0 145,9 166,7 187,6 208,4 229,3 250,18 5,72 6,89 8,30 c Bảng số liệu đường đặc tính cân công suất ne Ne Nk 600 1200 1800 2400 3000 3600 4200 4800 5400 6000 6600 7200 15,2 13,7 32,5 29,2 50,9 45,8 69,5 62,6 87,6 78,8 104,3 118,7 106,9 130,1 117,1 137,5 123,8 140,2 126,2 137,3 123,5 127,2 114,5 93,91 v8 21 42 63 83 104 125 146 167 188 208 229 250 Nf 1,63 3,26 4,89 6,52 8,15 9,78 11,41 13,04 14,67 16,30 17,94 19,55 Nw 0,06 0,48 1,63 3,85 7,53 13,01 20,65 30,83 43,90 60,22 80,15 Nf+N w 1,69 3,74 6,52 10,3 15,6 22,79 32,07 43,88 58,57 76,52 98,08 103,8 123,3 d Đường đặc tính cân cơng suất Ơ tơ (Được xây dựng hệ trục tọa độ Đề các, trục hoành thể giá trị vận tốc – V – trục tung thể giá trị Ne1, NKi, Nf, Nw) 160.00 140.00 120.00 100.00 80.00 60.00 40.00 20.00 0.00 0.00 50.00 100.00 150.00 200.00 Hình Đồ thị đường đặc tính cân công suất 2.6 Cân lực kéo ô tơ Điều kiện để Ơ tơ máy kéo chuyển động: Pφ PKi Pƒ Pi PW PJ Pm Trong đó: Pφ - lực bám bánh xe chủ động với mặt đường; Pƒ - lực cản lăn bánh xe với mặt đường; Pi; - lực cản lên dốc; PW - lực cản khơng khí; PJ - lực qn tính; Pm - lực bám móc kéo; PKi - lực kéo Xét trường hợp Ơ tơ máy kéo: - Khơng kéo mc, tức: Pm = 0; 250.00 300.00 - Chuyển động (ổn định), nghĩa là: J= 0, tức: PJ = 0; - Chuyển động mặt đường nằm ngang, nghĩa là: i= 0, tức Pi=0; Với trường hợp điều kiện để tơ máy kéo chuyển động: Pφ PKi Pƒ PW a Đồ thị lực bám (Pφ) Phương trình lực bám (Pφ) bánh xe chủ động với mặt đường nằm ngang viết sau: Pφ = f(V)=Gφ φ= mi Giφ φ Trong đó: mi - hệ số phân bố tải trọng lên cầu chủ động thứ i Ơ tơ chuyển động; Gφ– trọng lượng bám ô tô cầu chủ động, [N]; φ – hệ số bám; Phương trình lực bám Pφ Ơ tơ thể đồ thị hệ trục tọa độ có mối quan hệ lực kéo tiếp tuyến (PK) phát bánh xe chủ động phụ thuộc vào vận tốc (V) Ơ tơ, nghĩa P = f(V) có dạng đường thẳng song song với trục (V) b Đồ thị lực cản lăn ( Pf ) Phương trình lực cản lăn (P) bánh xe với mặt đường, viết: Pf = Ga.f [N] Trong đó: Ga- trọng lượng tồn Ơ tơ, [N]; f- hệ số cản lăn bánh xe với mặt đường, phụ thuộc tốc độ Ơ tơ, trường hợp vận tốc (V): - v< 80km/h, sử dụng hệ số cản lăn: f=f0, với: f0 lấy từ bảng Phương trình lực cản lăn (Pf) bánh xe với mặt đường: Pf = Ga.fo [N] - v> 80km/h, hệ số cản lăn (f) tính từ biểu thức: f=f0 , với: f0 lấy từ bảng Phương trình lực cản lăn (Pf) bánh xe với mặt đường: Pf = f(ne) = Ga.f0 [N] Có: Vhi = [m/s] Phương trình lực cản lăn Pf Ô tô thể đồ thị hệ trục tọa độ có mối quan hệ lực kéo tiếp tuyến (PK) phát bánh xe chủ động phụ thuộc vào vận tốc (V) Ơ tơ, nghĩa P = f(V) có dạng là: - Một đường thẳng song song với trục (V) vận tốc tơ máy kéo cịn nhỏ 80km/h - Và vận tốc tăng lớn 80km/h đồ thị bắt đầu cong có dạng nhánh Parabol theo phương trình lực cản lăn (P) tương ứng c Đồ thị tổng lực cản khơng khí (PW) lực cản lăn (Pf ) Phương trình tổng lực cản khơng khí (PW) lực cản lăn (Pf ) ô tô, viết: PC = PW + Pf = f(ne)= W.Vhi2 + Ga.f [N] Trong đó: PW = W.Vhi2 - lực cản khơng khí; W - nhân tố cản khí động, [N.s2/m2]; Vhi - vận tốc ô tô tỷ số truyền số thứ i, [m/s]; Phương trình lực cản tổng PC = PW + Pf Ơ tơ thể đồ thị hệ trục tọa độ có mối quan hệ lực kéo tiếp tuyến (PK) phát bánh xe chủ động phụ thuộc vào vận tốc (V) ô tô, nghĩa P = f(V) vận tốc nó: - Cịn nhỏ 80km/h đồ thị thể dựa theo phương trình sau: PC = PW + Pf0 = f(V)=W.Vhi2 + Ga.f0 - Lớn 80km/h đồ thị thể dựa theo phương trình sau: PC = PW + Pf0 = f(V)=W.Vhi2 + Ga.f0 Với: f0 lấy từ bảng d Đồ thị lực kéo (PKi ) Phương trình lực kéo ứng với số ô tô, viết: Với Trong đó: - Mơ men xoắn trục khuỷu động tơ trích từ bảng số liệu đường đặc tính ngồi động [N.m] - cơng suất có ích ứng với giá trị số vòng quay () động - tỷ số truyền tay số thứ i - tỷ số truyền truyền lực - hiệu suất hệ thống truyền lực - bán kính bánh xe.[m] Phương trình lực kéo (PKi ) ứng với số i ô tô thể đồ thị theo số hệ trục toạ độ có mối quan hệ lực kéo tiếp tuyến (Pk) phát bánh xe chủ động phụ thuộc vào vận tốc (V) Ơ tơ, nghĩa P=F(V) e Đồ thị cân lực kéo ô tô Khi ô tô máy kéo: - Chuyển động ( ổn định ), nghĩa là: J=0 tức Pj=0; Chuyển động mặt đường nằm ngang nghĩa là: i=0, tức Pi=0; Khơng kéo móc tức Pm=0; Thì phương trình cân lực kéo biểu thị: PKi =PC =Pf + PWi Đường đặc tính cân lực kéo tơ máy kéo hệ trục toạ độ có mối quan hệ lực kéo tiếp tuyến (PK) phát bở bánh xe chủ động phụ thuộc vào vận tốc (V) ô tô, nghĩa P=f(V) Me(N.m) v1(Km/h ) Fk1(N) 182,5 194,2 202,6 207,6 209,3 207,6 202,6 194,2 182,5 167,4 149,0 5,72 11,43 17,15 22,86 28,58 34,30 40,01 45,73 51,44 57,16 62,88 6499 6916 7214 7393 7453 7393 7214 6916 6499 5962 5306 Fw1(N) v2(Km/h ) Fk2(N) 13 20 28 38 50 63 78 95 6,89 13,78 20,67 27,56 34,45 41,34 48,23 55,12 62,01 68,90 75,79 5391 5738 5985 6133 6183 6133 5985 5738 5391 4946 4402 Fw2(N) v3(Km/h ) Fk3(N) 10 18 28 41 56 73 92 114 137 8,30 16,60 24,90 33,20 41,50 49,81 58,11 66,41 74,71 83,01 91,31 4475 4762 4968 5091 5132 5091 4968 4762 4475 4105 3654 Fw3(N) v4(Km/h ) Fk4(N) 15 26 41 59 81 105 134 165 199 10,00 20,01 30,01 40,02 50,02 60,03 70,03 80,04 90,04 100,05 110,05 3713 3951 4121 4224 4258 4224 4121 3951 3713 3406 3032 Fw4(N) v5(Km/h ) Fk5(N) 10 22 38 60 86 117 153 194 239 290 12,06 24,13 36,19 48,25 60,31 72,38 84,44 96,50 108,56 120,63 132,69 3079 3277 3418 3503 3531 3503 3418 3277 3079 2825 2514 Fw5(N) v6(Km/h ) Fk6(N) 14 31 56 87 125 171 223 282 348 421 14,54 29,09 43,63 58,17 72,72 87,26 101,80 116,35 130,89 145,43 159,98 2554 2718 2835 2906 2929 2906 2835 2718 2554 2343 2085 Fw6(N) v7(Km/h ) Fk7(N) 20 46 81 126 182 248 324 410 506 612 17,51 35,02 52,53 70,03 87,54 105,05 122,56 140,07 157,58 175,09 192,59 2122 2258 2355 2414 2433 2414 2355 2258 2122 1946 1732 Fw7(N) v8(Km/h ) Fk8(N) 29 66 117 183 264 359 469 594 733 887 20,85 41,70 62,54 83,39 104,24 125,09 145,94 166,79 187,63 208,48 229,33 1782 1896 1978 2027 2043 2027 1978 1896 1782 1635 1455 Fw8(N) 10 42 94 166 260 374 509 665 842 1040 1258 1800 1600 1400 1200 1000 800 600 400 200 0.00 50.00 100.00 150.00 200.00 250.00 Hình Đồ thị cân lực kéo ô tô Nhân tố động lực học 2.7.1 Cơng thức tính 2.7 Nhân tố động lực học (Di) ứng với số i mối quan hệ hiệu số lực kéo tiếp tuyến (PKi) với lực cản khơng khí (PWi) ứng với số i, chia cho trọng lượng toàn (Ga) tơ, viết: Trong đó: - mơ men xoắn trục khuỷu động [N.m] - tỷ số truyền thứ i; - tỷ số truyền truyền lực chính; - hiệu suất hệ thống truyền lực; - bán kính bánh xe; [m] - nhân tố cản khí động học, [N.s2/m2] - vận tốc ô tô tỷ số truyền thứ i, [m/s] - trọng lượng tồn tô, [N]; Nhân tố động lực học ô tô tính theo điều kiện bám ( tính theo biểu thức sau: Trong đó: - hệ số phân bố tải trọng lên cầu chủ động ô tô chuyển động; - trọng lượng bám cầu chủ động phía sau, [N]; - hệ số bám; Để ô tô chuyển động mặt đường ngang (i=0) Đồ thị đặc tính động lực xe du lịch ( tham khảo xe uoat 111 ) 2.7.2 Nhân tố động lực học tải trọng thay đổi Nhân tố động lực học ô tô tương ứng với trọng lượng tính theo biểu thức sau: Trong đó: - nhân tố động lực học tương ứng trọng lượng ô tô; - trọng lượng ô tô; - nhân tố động lực học ô tô tương ứng chất đủ tải - trọng lượng ô tô chất đủ tải; Đặt: Với: - góc tia ứng với số phần trăm (%) tải trọng sử dụng so với tải trọng định mức ô tô Bảng số liệu v1(Km/h) 5,72 D1 0,34 v2(Km/h) 6,89 D2 0,28 v3(Km/h) 8,30 D3 0,23 10,0 0,19 12,0 0,16 14,5 0,13 17,5 0,11 20,8 0,09 v4(Km/h) D4 v5(Km/h) D5 v6(Km/h) D6 v7(Km/h) D7 v8(Km/h) D8 11,4 0,36 13,7 0,30 16,6 0,25 20,0 0,20 24,1 0,17 29,0 0,14 35,0 0,12 41,7 0,10 17,1 0,37 20,6 0,31 24,9 0,26 30,0 0,21 36,1 0,18 43,6 0,14 52,5 0,12 62,5 0,10 22,8 0,38 27,5 0,32 33,2 0,26 40,0 0,22 48,2 0,18 58,1 0,15 70,0 0,12 83,3 0,10 28,58 34,30 40,01 45,73 51,44 57,16 62,88 0,38 0,38 0,37 0,35 0,33 0,30 0,27 34,45 41,34 48,23 55,12 62,01 68,90 75,79 0,32 0,31 0,31 0,29 0,27 0,25 0,22 41,50 49,81 58,11 66,41 74,71 83,01 91,31 0,26 0,26 0,25 0,24 0,22 50,02 60,03 70,03 80,04 90,04 0,22 0,21 0,21 0,20 60,31 72,38 84,44 96,50 0,18 0,17 72,72 87,26 0,14 0,14 105,0 0,11 125,0 0,09 0,17 101,8 0,13 122,5 0,10 145,9 0,08 0,16 116,3 0,12 140,0 0,09 166,7 0,06 0,18 108,5 0,14 130,8 0,11 157,5 0,08 187,6 0,05 0,20 100,0 0,16 120,6 0,13 145,4 0,09 175,0 0,06 208,4 0,03 0,18 110,0 0,14 132,6 0,11 159,9 0,08 192,5 0,04 229,3 0,01 87,54 0,12 104,2 0,09 Đường đặc tính nhân tố động lực học ô tô (được xây dựng hệ trục tọa độ đề các, trục hoành thể giá trị vận tốc nhân tố động lực học (V, D)- trục tung thể giá trị f, , 0.02 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.00 0.00 0.00 0.00 50.00 100.00 150.00 200.00 Hình Đồ thị nhân tố động lực học 2.8 Khả tăng tốc ô tô Áp dụng công thức(3.60): Ta có bảng : 1,28889 δi1 1,21443 δi2 1,16327 δi3 1,12797 δi4 1,10364 δi5 1,08690 δi6 1,07546 δi7 1,06795 δi8 Gia tốc xe xác định theo cơng thức: Trong đó: D- nhân tố động lực xe - hệ số cản lăn 250.00 - gia tốc trọng trường (g=9,81 ) - hệ số tính đến ảnh hưởng khối lượng quay xe tăng tốc để đơn giản tính: ta tính với trường hợp xe tăng tốc đường số truyền Do ( Đã tính phần trước ) a.Bảng gia tốc v1(Km/h ) j1 v2(Km/h ) j2 v3(Km/h ) j3 v4(Km/h ) j4 v5(Km/h ) j5 v6(Km/h ) j6 v7(Km/h ) j7 v8(Km/h ) j8 5,7 2,442 11,4 2,605 17,1 2,721 22,9 2,789 28,6 2,810 34,3 2,783 40,0 2,708 45,7 2,586 51,4 2,417 57,2 62,9 2,200 1,936 6,9 2,006 13,8 2,141 20,7 2,236 27,6 2,291 34,4 2,307 41,3 2,282 48,2 2,218 55,1 2,114 62,0 1,970 68,9 75,8 1,787 1,563 8,3 1,645 16,6 1,756 24,9 1,834 33,2 1,878 41,5 1,888 49,8 1,865 58,1 1,808 66,4 1,718 74,7 83,0 91,3 1,593 1,436 1,245 10,0 1,345 20,0 1,436 30,0 1,499 40,0 1,532 50,0 1,537 60,0 1,513 70,0 1,461 80,0 1,380 90,0 1,270 100,0 110,1 1,131 0,964 12,1 1,096 24,1 1,169 36,2 1,218 48,3 1,242 60,3 1,241 72,4 1,214 84,4 1,163 96,5 1,087 108,6 0,986 120,6 132,7 0,860 0,709 14,5 0,888 29,1 0,947 43,6 0,983 58,2 0,997 72,7 0,988 87,3 0,957 101,8 0,904 116,3 0,828 130,9 0,729 145,4 160,0 0,609 0,465 17,5 0,717 35,0 0,762 52,5 0,786 70,0 0,789 87,5 0,771 105,1 0,731 122,6 0,671 140,1 0,589 157,6 0,487 175,1 192,6 0,363 0,218 20,8 0,583 41,7 0,615 62,5 0,627 83,4 0,618 104,2 0,587 125,1 0,536 145,9 0,463 166,8 0,370 187,6 0,255 208,5 229,3 0,120 0,000 3.000 2.500 2.000 1.500 1.000 0.500 0.000 0.0 50.0 100.0 150.0 200.0 250.0 Hình Đồ thị gia tốc ô tô b.Bảng gia tốc ngược v1(Km/h ) 1/j1 v2(Km/h ) 1/j2 v3(Km/h ) 1/j3 v4(Km/h ) 1/j4 v5(Km/h ) 1/j5 v6(Km/h ) 1/j6 v7(Km/h ) 1/j7 v8(Km/h ) 1/j8 5,7 0,41 11,4 0,38 17,1 0,36 22,9 0,35 28,6 0,35 34,3 0,35 40,0 0,36 45,7 0,38 51,4 0,41 57,2 0,45 62,9 0,51 6,9 0,49 13,8 0,46 20,7 0,44 27,6 0,43 34,4 0,43 41,3 0,43 48,2 0,45 55,1 0,47 62,0 0,50 68,9 0,56 75,8 0,64 8,3 0,60 16,6 0,56 24,9 0,54 33,2 0,53 41,5 0,53 49,8 0,53 58,1 0,55 66,4 0,58 74,7 0,62 10,0 0,74 20,0 0,69 30,0 0,66 40,0 0,65 50,0 0,65 60,0 0,66 70,0 0,68 80,0 0,72 12,1 0,91 24,1 0,85 36,2 0,82 48,3 0,80 60,3 0,80 72,4 0,82 14,5 1,12 29,1 1,05 43,6 1,01 58,2 1,00 72,7 1,01 17,5 1,39 35,0 1,31 52,5 1,27 70,0 1,26 20,8 1,71 41,7 1,62 62,5 1,59 83,4 1,61 87,5 1,29 104, 1,70 87,3 1,04 105, 1,36 125, 1,86 84,4 0,86 101, 1,10 122, 1,49 145, 2,15 96,5 0,92 116, 1,20 140, 1,69 166, 2,70 90,0 0,78 108, 1,01 130, 1,37 157, 2,05 187, 3,91 83,0 0,69 100, 0,88 120, 1,16 145, 1,64 175, 2,75 208, 8,34 91,3 0,80 110, 1,03 132, 1,41 160, 2,14 192, 4,58 229, 9.000 8.000 7.000 6.000 5.000 4.000 3.000 2.000 1.000 0.000 0.0 20.0 40.0 60.0 80.0 100.0 120.0 140.0 160.0 180.0 200.0 220.0 240.0 260.0 Hình Đồ thị gia tốc ngược c Đồ thị thời gian tăng tốc ô tô Từ biểu thức ; Ta suy : ; Thời gian tăng tốc ô tô từ tốc độ v1 đến vận tốc v2 là: Tích phân khơng thể giải phương pháp giải tích, khơng có quan hệ phụ thuộc xác giải tích tăng tốc tơ j vận tốc chuyển động chúng v Nhưng tích phân giải đồ thị dựa sở đặc tính động lực học dựa sở đặc tính động lực học dựa vào đồ thị gia tốc ô tô j=f(v) Để tiến hành xác định thời gian ta cần xây dựng đường cong gia tốc nghịch số truyền khác nhau, nghĩa xây dựng đồ thị 1/j = f(v) Để tiện cho tính tốn lập đồ thị 1/j theo tốc độ V ta chọn tỷ lệ biểu diễn trục hoành ta chia khoảng tốc độ 5-10 m/s; 10-15 m/s… V (m/s) 5,72 11,43 17,15 22,86 28,58 34,30 40,01 45,73 51,44 57,16 62,88 62,07 68,90 75,79 1/j 0,41 0,38 0,37 0,36 0,36 0,36 0,37 0,39 0,41 0,45 0,52 0,52 0,56 0,64 t (s) 1,17 3,44 5,59 7,66 9,70 11,75 13,83 15,99 18,28 20,76 23,53 23,12 26,79 30,92 S (m) 10,04 49,13 111,75 197,05 305,04 436,46 592,87 776,87 992,48 1245,87 1470,22 1513,81 1938,16 1219,25 3,07 83,01 91,31 90,30 100,05 110,05 22,51 120,63 0,64 0,70 0,80 0,80 0,88 1,04 1,04 1,16 -15,59 37,81 44,04 43,23 51,45 61,06 -29,72 78,19 132,69 1,41 93,70 131,39 1,41 91,87 145,43 1,64 113,31 159,98 55,74 2,15 2,15 140,89 -83,12 175,09 2,75 209,50 192,59 4,58 273,74 190,89 4,58 265,93 208,48 8,34 379,64 229,33 466,63 -670,99 3295,89 3999,01 4114,04 5405,17 4047,30 -2127,22 9902,95 12372,6 12716,4 17303,0 15195,4 -9593,32 38515,2 52486,8 53103,4 83106,0 53506,0 400 350 300 250 200 t (s) 150 100 50 0 50 100 150 200 250 Hình Đồ thị thời gian tăng tốc theo thời gian 80000 70000 60000 50000 40000 S (m) 30000 20000 10000 0 50 100 150 200 250 Hình Đồ thị quãng đường tăng tốc ...Lời mở đầu Sau học xong học phần lý thuyết ô tô để hiểu rõ môn học, củng cố kiến thức nhóm bắt tay vào làm tập lớn lý thuyết ô tô Để hiểu rõ ứng dụng động Twinpower Turbo I4 2.0L... tố động lực học ô tô tương ứng với trọng lượng tính theo biểu thức sau: Trong đó: - nhân tố động lực học tương ứng trọng lượng ô tô; - trọng lượng ô tô; - nhân tố động lực học ô tô tương ứng chất... cản lăn bánh xe với mặt đường ứng với vận tốc lớn () ô tô; – độ dốc mà ô tô thiết kế vượt qua số 1; – hệ số cản tổng cộng lớn mặt đường ứng với ô tô chuyển động số 1; – Tỷ số truyền truyền lực