I. Các kích thước cơ bản của ô tô : Kích thước bao ngoài : Lo x Bo x Ho = 4585 x 1760 x 1750 (mm) Chiều dài cơ sở L: 2750 (mm) Chiều rộng cơ sở: 1510 x 1510 (mm) Khoảng sáng gầm xe: 176 (mm) Số chỗ ngồi: n = 7 II.Bố trí động cơ và hệ thống truyền lực: Động cơ đặt trước,cầu sau chủ động (FR). Công thức bánh xe: 4 2 Cầu trước dẫn hướng III.Xác định trọng lượng và phân bố trọng lượng 3.1. Trọng lượng xe thiết kế : G = Go + n.(A + Gh) Tong đó : Go : Trọng lượng bản thân của xe Gh: Trọng lượng của hành lý A : Trọng lượng của 1 người n : Số chỗ ngồi trong xe G : Trọng lượng toàn bộ của ô tô (kG) Vậy ta có: G = 1575 + 7(60+25 )= 2170(kG) = 21290.43 (N) 3.2 .Phân bố tải trọng lên các cầu. Với xe du lịch +Tải trọng phân bố cầu trước: Z01 = 0,6G = 0,6 2170= 1302(kG) + Tải trọng phân bố cầu sau Z2 = 0.4G= 0.4 2170=868 (kG) = 8515.08(N) 3. Chọn lốp Lốp có kí hiệu 20565R15 + Bề rộng bánh xe B = 205 (mm) + Chỉ số profin HB = 65(%) + Đường kính vành bánh xe d = 15 (inch) = 381 (mm) Chiều cao lốp H = B.65% = 205.0,65 = 133,25 (mm) Bán kính thiết kế lốp: r0 = H +
MỤC LỤC Lời Nói Đầu BÀI TẬP LỚN LÝ THUYẾT Ô TÔ Giới thiệu nội dung của tập lớn Các thông số cho trước: Các thông số chọn: Các thông số tính tốn: PHẦN A :THIẾT KẾ TUYẾN HÌNH I Các kích thước bản của ô tô : II.Bố trí động hệ thống truyền lực: III.Xác định trọng lượng phân bố trọng lượng 3.1 Trọng lượng xe thiết kế : 3.2 Phân bố tải trọng lên cầu PHẦN B :TÍNH TỐN SỨC KÉO I xây dựng đường đặc tính 1.1 Xác định công suất của động theo điều kiện cản chuyển động 1.2 Xác định công suất cực đại của động 1.3 Xây dựng đường đặc tính tốc độ ngồi của động II Xác định tỷ số truyền của truyền lực 2.1 Xác định tỷ số truyền của truyền lực 10 2.2.Xác định tỷ số truyền của hộp số 10 2.3.đánh giá chất lượng kéo phương pháp đồ thị 13 KẾT LUẬN 26 BÀI TẬP LỚN LÝ THUYẾT Ô TÔ Giới thiệu nội dung tập lớn Các thông số cho trước: - Ơ tơ con, cầu trước chủ động - Trọng lượng bản thân G0 = 1575 kg - Trọng tải ô tô: chỗ - Tốc độ lớn Vmax = 160 km/h - Số vịng quay ứng với cơng suất cực đại nN = 5600 v/ph - Hệ số cản lớn của đường mà ô tô có thể khắc phục ψ max = 0,25 - Hệ thống truyền lực khí Các thông số chọn: - Hiệu suất của hệ thống truyền lực ηtl = 0,95 - Hệ số cản không khí K = 0.25 (N.𝑠 2/𝑚4) - Hệ số cản lăn f0 = 0,018 - Ψv = fv = 0,018.(1 + 44,442 1500 ) = 0,041 - Ψmax = 0,25 - Khối lượng hành khách: 65 kg - Khối lượng hàng hành khách: 25 kg Các thơng số tính tốn: - Cơng suất động - Tính tỉ số truyền của hệ thống truyền lực - Các đại lượng đánh giá chất lượng kéo của tơ PHẦN A :THIẾT KẾ TUYẾN HÌNH I Các kích thước bản ô tô : - Kích thước bao : Lo x Bo x Ho = 4585 x 1760 x 1750 (mm) - Chiều dài sở L: 2750 (mm) - Chiều rộng sở: 1510 x 1510 (mm) - Khoảng sáng gầm xe: 176 (mm) - Số chỗ ngồi: n = II.Bố trí động hệ thống truyền lực: - Động đặt trước,cầu sau chủ động (F-R) - Công thức bánh xe: - Cầu trước dẫn hướng III.Xác định trọng lượng phân bố trọng lượng 3.1 Trọng lượng xe thiết kế : G = Go + n.(A + Gh) Tong đó : Go : Trọng lượng bản thân của xe Gh: Trọng lượng của hành lý A : Trọng lượng của người n : Số chỗ ngồi xe G : Trọng lượng toàn của ô tô (kG) Vậy ta có: G = 1575 + 7*(60+25 )= 2170(kG) = 21290.43 (N) 3.2 Phân bố tải trọng lên cầu Với xe du lịch +Tải trọng phân bố cầu trước: Z01 = 0,6*G = 0,6 * 2170= 1302(kG) + Tải trọng phân bố cầu sau Z2 = 0.4*G= 0.4* 2170=868 (kG) = 8515.08(N) Chọn lốp - Lốp có kí hiệu 205/65R15 + Bề rộng bánh xe B = 205 (mm) + Chỉ số profin H/B = 65(%) + Đường kính vành bánh xe d = 15 (inch) = 381 (mm) Chiều cao lốp H = B.65% = 205.0,65 = 133,25 (mm) Bán kính thiết kế lốp: 𝑑 15 r0 = H + =133,25 + 25,4=323,75 (mm) Bán kính làm việc trung bình của bánh xe : rb = λ.r0 với λ : Hệ số kể đến biến dạng của lốp, chọn λ = 0,95 → 𝑟𝑏 = 𝜆 𝑟0 = 0,95.323,75 = 307,5 (𝑚𝑚) = 0,3075 (𝑚) PHẦN B :TÍNH TỐN SỨC KÉO I xây dựng đường đặc tính - Các đường đặc tính tốc độ của động đường cong biểu diễn sự phụ của đại lượng công suất , mô men suất tiêu hao nhiên liệu của động theo số vòng quay của trục khuỷu động Các đường đặc tính gồm : + Đường công suất Ne = f(ne) + Đường mô men xoắn Me = f(ne) + Đường xuất tiêu hao nhiên liệu của động ge = f(ne) 1.1 Xác định công suất động theo điều kiện cản chuyển động 𝑁𝑒𝑣 = (G*f*𝑉𝑚𝑎𝑥 + K*F*𝑉𝑚𝑎𝑥 ) tl -Trong dó : G - tổng trọng lượng của ô tô = 2170KG Vmax - vận tốc lớn của ô tô 160(km/h=44.44 (m/s) K- hệ số cản khí động học, chọn K= 0.25(N.𝑠 /𝑚4 ) F - diện tích cản chính diện F = 0.78.𝐵0 H =0.78*1.76*1.75 = 2.4(m2) tl - hiệu suất của hệ thống truyền lực chọn tl = 0,95 f : hệ số cản lăn của đường ( chọn f0 =0,018 với đường nhựa bê tông tốt ) V2max Vậy ta có f = f0 (1 + )= 0.041 Vì v = 160 > 80 km/h 1500 Vậy ta có : Nev= (2170*10*0.041*44.44 + 0.25*2.4*44.443 ) = 95680 W =132 (HP) 0.95 1.2 Xác định công suất cực đại động Công suất lớn của động cơ: : Nemax= N ev =135 a + b2 − c3 (HP) Trong đó a,b,c hệ số thực nghiệm ,với động xăng kỳ: a= b=c =1 nv = n N =1.1 nN =5600 v/p : số vòng quay của trục khuỷu động ứng với Nemax= 135 (HP) Với động xăng chọn =1.1 1.3 Xây dựng đường đặc tính tốc độ ngồi động -Tính cơng suất động ở số vịng quay khác : Sử dụng cơng thức Lây-Đec-Man: n ne ne e − c. N e = N e max a + b. n n neN eN eN (mã lực) Trong đó Ne max Nn công suất cực đại số vòng quay tương ứng Ne ne cơng suất số vịng quay ở thời điểm đường đặc tính của động - Tính mô men xoắn của trục khuỷu động ứng với vòng quay ne khác : Me =9550 𝑁𝑒 [𝑘𝑊] 𝑛𝑒 [𝑣/𝑝] λ| = (N.m) ne đại lượng ne nn biết ( với λ| = 0,2; 0,4 … 0,9;1: 1,1) nn Bảng 1:Bảng thể mômen công suất động λ ne (v/f) Me (N.m) Ne (kW) 0.20 1120 250.94 31.32 0.30 1680 278.57 49.01 0.40 2240 285.48 66.96 0.50 2800 287.78 84.38 0.60 3360 285.48 100.44 0.70 3920 278.57 114.35 0.80 4480 267.06 125.28 0.90 5040 250.94 132.44 1.00 5600 230.22 135.00 1.10 6160 204.90 132.17 Đồ thị đường đặc tính ngồi động 350.00 160.00 300.00 140.00 120.00 250.00 100.00 200.00 80.00 150.00 60.00 100.00 Ne (kW) Me (N.m) 40.00 50.00 20.00 0.00 1000 2000 3000 4000 5000 6000 0.00 7000 vịng/phút Hình Đồ thị đường đặc tính tốc độ ngồi động Nhận xét : Trị số cơng suất Nemax ở phần công suất động dùng để khắc phục lực cản chuyển động Để chọn động đặt ô tô, cần tăng thêm phần công khắc phục sức cản phụ, quạt gió, máy nén khí,… Vì vậy phải chọn công suất lớn là: Nemax = 1,1xNemax = 1.1*135=148.5(HP) -ta có : Me = 𝑑𝑀𝑒 𝑑⍵𝑒 = 𝑁𝑒𝑚𝑎𝑥 ⍵𝑁 𝑁𝑒𝑚𝑎𝑥 ⍵𝑁 (𝑎 + 𝑏 ( (𝑏 − 2𝑐( ⍵𝑒 ⍵𝑁 ⍵𝑒 ⍵𝑁 )−𝑐( ⍵𝑒 ) ) ⍵𝑁 )=0 => Me =1.25* 𝑁𝑒𝑚𝑎𝑥 ⍵𝑁 =1.25* 135∗736 2𝜋∗5600 60 =213(N.m) II Xác định tỷ số truyền truyền lực – Tỷ số truyền của hệ thống truyền lực chính trường hợp tổng quát được xác định theo công thức : itl = i0 ih ic ip Trong đó : + itl – tỷ số truyền của HTTL + i0 – tỷ số truyền của truyền lực chính + ih – tỷ số truyền của hộp số + ic – tỷ số truyền của truyền lực cuối + ip – tỷ số truyền của hộp số phụ Thông thường, chọn ic = 1; ip = 2.1 Xác định tỷ số truyền truyền lực – i0 được xác định sở đảm bảo tốc độ chuyển động cực đại của ô tô ở số truyền cao hộp số i0 = 0,377 rb.nv if.ihn.vmax Trong đó: rb= 0,3075 m : bán kính động lực học của bánh xe (m) ihn = : tỷ số truyền của tay số cao vmax : vận tốc lớn của ô tô 160( km/h) nv : số vịng quay của động tô đạt tốc độ lớn if =1 i0 = 0.377* 0.3075∗6160 1∗1∗160 = 4,46 2.2.Xác định tỷ số truyền hộp số 2.2.1.Xác định tỷ số truyền tay số - Tỷ số truyền của tay số được xác định sở đảm bảo khắc phục đước sức cản lớn của mặt đường mà bánh xe chủ động không bị trượt quay mọi điều kiện chuyển động – Sử dụng phương trình cân lực kéo ô tô chuyển động ổn định ở tay số Tỷ số truyền ở tay số được xác định cho ở 𝑀𝑒𝑚𝑎𝑥 của đọng thì ô tô chuyển động với tốc độ v = const đường có hệ số cản tổng cộng max điều kiện đó được biểu thị phương trình : Pk max= M e max i0 iI t = G max rb G. max rb M e max i0 t => ih1 = 2170∗0.25∗0.3075 => ih1 = 21.3∗4.46∗0.95 = 1.9 (1) – Mặt khác Pkmax bị giới hạn bởi điều kiện bám bánh xe với mặt đường: Pkmax P =mk.G M e max i0 i I t mk.G rb Theo điều kiện bám ta có : 𝑚 ih1 ≤ 𝑘 G 𝑟𝑏 𝑀𝑒𝑚𝑎𝑥 𝑖0.𝜂𝑡 G : trọng lượng phân bố ở cầu chủ động = 0,8 : hệ số bám của mặt đường tốt rb : bán kính làm việc trung bình của bánh xe 𝑚𝑘 = 1.3 ih1 ≤ 1.3∗868∗0.8∗𝑂.3075 21.3∗4.46∗0.95 = 3.85 (2) Từ (1) (2) ta chọn lấy ih1 = 1.9 2.2.3.Xác định tỷ số truyền tay số trung gian - Chọn hệ thống tỷ số truyền của cấp số hộp số theo cấp số nhân Công bội được xác định theo biểu thức; q = n −1 ih1 ihn Trong đó: n - số cấp hộp số; n= ih1 - tỷ sổ truyền tay số 1, i = 1.9 h1 ihn - tỷ số truyền tay số cuối hộp số i =1 h5 q= 𝑛−1 𝑖 1.9 √𝑖 ℎ1 = √ = 1.174 ℎ𝑛 – Tỷ số truyền tay số thứ i được 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=2, ,n-1) – Từ hai công thức ta xác định được tỷ số truyền ở tay số: + Tỷ số truyền của tay số II: ihII = ih1 q ( −1) ih1 q (4 −1) = 1.62 1.174 + Tỷ số truyền của tay số III :ih3 = ihIII = + Tỷ số truyền của tay số IVlà :ih4 = 1.9 = ih1 q = ( −1) = 1.9 1.1743 + Tỷ số truyền tay số lùi : i1= 1,2.ihi= 1,2* 1.9=2.28 Pkl P =G M e max i0 il t rb 𝑚 G 𝑘 Theo điều kiện bám ta phải có : ihI ≤ 1.3∗8515.08∗0.8∗𝑂.3075 213∗4.46∗0.95 = 3.02 1.1742 = 1.17 + Tỷ số truyền tay số V : ih5= 1: Kiểm tra tỷ số truyền tay số lùi theo điều kiện bám: 1.9 =1.38 Vậy il = 2.28 < 3.02 thỏa mãn điều kiện Tỷ số truyền tương ứng với tay số : Bảng 2: bảng tỷ số truyền tay số Tay số I II III IV V Số lùi Tỷ số truyền 1.9 1.62 1.38 1.17 1.00 2.28 2.3.đánh giá chất lượng kéo phương pháp đồ thị 2.3.1 Phương trình cân lực kéo đồ thị cân lực kéo của ôtô Phương trình cân lực kéo của ô tô: Pki = Pf Pi P j + Pw Trong đó: Pk : Lực kéo tiếp tuyến ở bánh xe chủ động, Me.i0 iI t ( kG ) rb Pki = Pf : Lực cản lăn, Pf =f.G.cos = G.f (do 𝛼 = 0) Pi : Lực cản lên dốc Pi =G.sin = (do 𝛼 = 0) K * F *V Pw : Lực cản không khí, Pw= 13 P j : Lực cản quán tính (xuất hiện xe chuyển động không ổn định), Pj = G j j g – Vận tốc ứng với tay số: 2π∗ne ∗𝑟𝑏𝑥 Vi = 60∗i0 ∗ihi Ne (kW) Me (N.m) Ne (v/f) Tay số V1 Pk1 Tay số V2 Pk2 Tay số V3 Pk3 Tay số V4 Pk4 Tay số V5 Pk5 14.72 250.94 560 2.32 6569.6 2.72 5595.7 3.19 4766.1 3.75 4059.5 4.40 3457.7 31.32 267.06 112 4.63 6991.5 5.44 5955.0 6.39 5072.2 7.50 4320.2 8.81 3679.7 49.01 278.57 1680 6.95 7292.9 8.16 6211.7 9.58 5290.8 11.2 4506.4 13.2 3838.3 66.96 285.48 2240 9.27 7473.7 10.88 6365.7 12.7 5422.0 15.0 4618.2 17.6 3933.5 84.38 10044 114.3 125.2 132.4 135.0 132.1 287.78 285.48 278.57 267.06 250.94 230.22 204.90 2800 3360 3920 4480 5040 5600 6160 11.59 13.90 16.22 18.54 20.85 23.17 25.49 7534.0 7473.7 7292.9 6991.5 6569.6 6027.2 5364.2 13.60 16.32 19.04 21.76 24.48 27.20 29.92 6417.0 6365.7 6211.7 5955.0 5595.7 5133.6 4568.9 15.9 19.1 22.3 25.5 28.7 31.9 35.1 5465.7 5422.0 5290.8 507221 4766.1 4372.6 3891.6 18.7 22.5 26.2 30.0 33.7 37.5 41.2 4655.4 4618.2 4506.4 4320.2 4059.5 3724.3 3314.6 22.0 26.4 30.8 35.2 39.6 44.0 48.4 3965.2 3933.5 3838.3 3679.7 3457.7 3172.2 2823.2 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 không có gió Pc = fG + KFv² f = f v≤ 22 m/s f = f0 + f V 1500 Với f0 = 0, 015 0, 02 ta chọn 𝑓0 = 0,018 Lập bảng tính Pc, P𝜑 vận tốc m/s Pc Pφ 0.00 25.49 29.92 35.13 41.25 48.43 872.91 8174.476 1262.71 8174.476 1410.21 8174.476 1613.53 8174.476 1893.78 8174.476 2280.09 8174.476 Bảng Giá trị lực cản ứng với tay số Tổng lực kéo của ôtô phải nhỏ lực bám bánh xe mặt đường: Pφ = z2.mk2.φ Trong đó: + mk2 – hệ số phân bố lại tải trọng ở cầu sau( cầu sau chủ động mk = 1,1 1, ) Chọn mk2 = 1,2 + Gφ – tải trọng tác dụng lên cầu chủ động + φ – hệ số bám của mặt đường (chọn φ = 0,8) Pφ = z2.mk2.φ =9515,7x1,2x0.8=9135,072 N Dựng đồ thị Pk =f(v) P𝜑=f(v): Đồ thị cân lực kéo 9000.00 8000.00 7000.00 Pk1 6000.00 Pk2 5000.00 Pk3 4000.00 Pk4 Pk5 3000.00 Pc 2000.00 Pφ 1000.00 0.00 0.00 10.00 20.00 30.00 40.00 50.00 60.00 Hình Đồ thị cân lực kéo - Nhận xét: + Trục tung biểu diễn Pk , Pf , Pw Trục hoành biểu diễn v (m/s) + Dạng đồ thị lực kéo của ôtô Pki = f(v) tương tự dạng đường cong Me = f(ne) của đường đặc tính tốc độ ngồi của 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 của ôtô phải nhỏ lực bám bánh xe mặt đường: 2.3.2 Phương trình cân cơng suất đồ thị cân công suất ôtô – Phương trình cân công suất bánh xe chủ động: – Nk = Nf + Ni + Nj + NW Công suất truyền đến bánh xe chủ động kéo ở tay số thứ I được xác định theo công thức: Nki = Ne.ŋ𝑡𝑙 (𝑣ớ𝑖 𝑣𝑖 = 0,105 – 𝑟𝑘 𝑛𝑒 𝑖0 𝑖ℎ𝑖 𝑖𝑝𝑐 Lập bảng tính tốn giá trị Nki vi tương ứng: ) ne(v/f) 560 1120 1680 2240 2800 3360 3920 4480 5040 5600 6160 Ne(kW) 14.72 31.32 49.01 66.96 84.38 100.44 114.35 125.28 132.44 135.00 132.17 V1 2.13 4.27 6.40 8.53 10.67 12.80 14.94 17.07 19.20 21.34 23.47 V2 2.51 5.01 7.52 10.02 12.53 15.03 17.54 20.04 22.55 25.05 27.56 V3 2.94 5.88 8.82 11.76 14.71 17.65 20.59 23.53 26.47 29.41 32.35 V4 3.45 6.91 10.36 13.81 17.27 20.72 24.17 27.62 31.08 34.53 37.98 V5 4.05 8.11 12.16 16.22 20.27 24.32 28.38 32.43 36.49 40.54 44.59 Nk(kW) 13.98 29.75 46.55 63.61 80.16 95.42 108.63 119.02 125.81 128.25 125.56 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 – Lập bảng tính ∑ 𝑁𝑐 V(m/s) Nc(kW ) 23.47 27.56 32.35 37.98 44.59 15.95 22.17 31.61 46.14 68.78 Bảng Công cản ô tô ứng với tay số Đồ thị cân công suất ôtô 140.00 120.00 100.00 kW Nk1 80.00 Nk2 Nk3 60.00 Nk4 40.00 Nk5 Nc 20.00 0.00 0.00 10.00 20.00 30.00 40.00 Hình Đồ thị cân công suất ôtô 2.3.3.Đồ thị nhân tố động lực học m/s 50.00 - Nhân tố động lực học tỷ số hiệu số của lực kéo tiếp tuyến Pk lực cản không khí Pw với trọng lượng tồn của ơtơ Tỷ số được ký hiệu “D” D= 𝑃𝑘 − 𝑃𝑤 𝐺 = 𝑃𝑖 + 𝑃𝑗 + 𝑃𝑓 𝐺 𝐺 = 𝐺.(𝑓+𝑖)+ 𝑔.𝑗.𝛿𝑗 𝐺 𝑗 = f + i + 𝛿𝑗 𝑔 - Xây dựng đồ thị Me.𝑖0 𝑖ℎ𝑖 Di = ( vi = G 𝑟𝑏𝑥 2𝜋.𝑛𝑒 𝑟𝑏𝑥 ŋ𝑡𝑙 -KFv²) 60.𝑖0 𝑖ℎ𝑖 - Đồ thị nhân tố động lực học thể hiện mối quan hệ D với tốc độ chuyển động v của ôtô đủ tải động làm việc ở đường đặc tính tốc độ ngoài, D = f(v) - Lập bảng thể hiện mối quan hệ D v ở tay số: ne(v/f) 560 1120 1680 2240 2800 3360 3920 4480 5040 5600 6160 Tay số V1 D1 2.13 0.31 4.27 0.33 6.40 0.34 8.53 0.35 10.67 0.35 12.80 0.35 14.94 0.34 17.07 0.32 19.20 0.30 21.34 0.27 23.47 0.24 Tay số V2 D2 2.51 0.26 5.01 0.28 7.52 0.29 10.02 0.30 12.53 0.30 15.03 0.29 17.54 0.28 20.04 0.27 22.55 0.25 25.05 0.22 27.56 0.19 Tay số V3 D3 2.94 0.22 5.88 0.24 8.82 0.25 11.76 0.25 14.71 0.25 17.65 0.25 20.59 0.24 23.53 0.22 26.47 0.20 29.41 0.18 32.35 0.15 Tay số V4 D4 3.45 0.19 6.91 0.20 10.36 0.21 13.81 0.21 17.27 0.21 20.72 0.20 24.17 0.20 27.62 0.18 31.08 0.16 34.53 0.14 37.98 0.12 Tay số V5 D5 4.05 0.16 8.11 0.17 12.16 0.18 16.22 0.18 20.27 0.17 24.32 0.17 28.38 0.16 32.43 0.14 36.49 0.12 40.54 0.10 44.59 0.08 Me(N.m) 250.94 267.06 278.57 285.48 287.78 285.48 278.57 267.06 250.94 230.22 204.90 Bảng 6:Nhân tố động lực học Nhân tố động học theo điều kiện bám được xác định sau : D = V(m/s) Dφ f P − Pw G 0.00 0.3840 0.0180 = mk .G − K F V G 23.47 0.3684 0.0246 27.56 0.3626 0.0271 32.35 0.3545 0.0306 37.98 0.3433 0.0353 Bảng Nhân tố động lực học theo điều kiện bám 44.59 0.3279 0.0419 Dựa vào kết quả bảng tính, dựng đồ thị nhân tố động lực học của ơtơ Hình Đồ thị nhân tố động lực học ôtô 0.45 0.40 0.35 D1 0.30 D2 0.25 D3 0.20 D4 0.15 D5 0.10 D phi 0.05 f 0.00 0.00 10.00 20.00 30.00 40.00 50.00 m/s Hình Đồ thị nhân tố động lực học ôtô - Nhận xét: + Dạng của dồ thị nhân tố động lực học D = f(v) tương tự dạng đồ thị lực kéo Pk = f(v); ở vân tốc lớn thì đường cong dốc + Khi chuyển động ở vùng tốc độ v > vth i (tốc độ vth i ứng với Di max ở tay số) ơtơ chủn 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 ở tay số của ôtô + Giá trị nhân tố động lực học cực đại D1 max ở tay số thấp biểu thị khả khắc phục sức cản chuyển động lơn của đường: D1 max = ψmax - Vùng chuyển động không trượt ôtô: + Cũng tương tự lực kéo, nhân tố động lực học bị giới hạn bởi điều kiện bám của bánh xe chủ động với mặt đường + Nhân tố động học theo điều kiện bám Dφ được xác định sau: Dφ = 𝑃φ − 𝑃𝑤 𝐺 = 𝑚𝑘2 φ.𝐺φ −𝐾.𝐹.𝑣 𝐺 + Để ôtô chuyển động không 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 có thể dùng đường đặc tính cục của động để chống trượt quay nếu điều kiện khai thác thực tế xảy 3.4 Xác định khả tăng tốc của ôtô – xây dựng đồ thị gia tốc - Biểu thức xác định gia tốc: J= 𝐷𝑖 − 𝑓−𝑖 𝛿𝑖 g - Khi ô tô chuyển động đường ( α = ) thì: Ji = 𝐷𝑖 −𝑓 𝛿𝑖 g Trong đó:+ Di – giá trị nhân tố động lực học ở 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 của đường; + ji – gia tốc của ôtô ở tay số thứ i + δj hệ số kể đến ảnh hưởng của khối lượng chuyển động quay δj = 1+0.05(1+ihi²) Ta có: Tay số δJ 1.23 1.18 1.15 1.12 1.10 Bảng Hệ số kể đến ảnh hưởng khối lượng chuyển động quay Khi ô tô chuyển động với vận tốc v22 m/s thì 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 V1 D1 f1 j1 V2 D2 f2 j2 V3 D3 f3 j3 V4 D4 f4 j4 V5 D5 f5 J5 2.13 0.31 0.018 2.32 2.51 0.26 0.018 2.03 2.94 0.22 0.018 1.76 3.45 0.19 0.018 1.51 4.05 0.16 0.018 1.28 4.27 0.33 0.018 2.47 5.01 0.28 0.018 2.17 5.88 0.24 0.018 1.88 6.91 0.20 0.019 1.60 8.11 0.17 0.019 1.36 6.40 0.34 0.018 2.57 7.52 0.29 0.019 2.26 8.82 0.25 0.019 1.95 10.36 0.21 0.019 1.66 12.16 0.18 0.020 1.39 8.53 0.35 0.019 2.63 10.02 0.30 0.019 2.30 11.76 0.25 0.020 1.98 13.81 0.21 0.020 1.68 16.22 0.18 0.021 1.39 10.67 0.35 0.019 2.64 12.53 0.30 0.020 2.30 14.71 0.25 0.021 1.97 17.27 0.21 0.022 1.65 20.27 0.17 0.023 1.35 12.80 0.35 0.020 2.60 15.03 0.29 0.021 2.26 17.65 0.25 0.022 1.92 20.72 0.20 0.023 1.59 24.32 0.17 0.025 1.28 14.94 0.34 0.021 2.52 17.54 0.28 0.022 2.17 20.59 0.24 0.023 1.83 24.17 0.20 0.025 1.49 28.38 0.16 0.028 1.16 17.07 0.32 0.021 2.38 20.04 0.27 0.023 2.04 23.53 0.22 0.025 1.70 27.62 0.18 0.027 1.35 32.43 0.14 0.031 1.00 19.20 0.30 0.022 2.20 22.55 0.25 0.024 1.86 26.47 0.20 0.026 1.52 31.08 0.16 0.030 1.17 36.49 0.12 0.034 0.81 21.34 0.27 0.023 1.97 25.05 0.22 0.026 1.64 29.41 0.18 0.028 1.31 34.53 0.14 0.032 0.96 40.54 0.10 0.038 0.58 Bảng Giá trị gia tốc ứng với tay số Từ kết quả bảng tính, xây dựng đồ thị j = f(v): Đồ thị gia tốc ôtô 3.00 2.50 m/s2 2.00 j1 j2 1.50 j3 1.00 j4 j5 0.50 0.00 0.00 10.00 20.00 m/s 30.00 Hình Đồ thị gia tốc ôtô - Nhận xét: 40.00 50.00 23.47 0.24 0.025 1.69 27.56 0.19 0.027 1.38 32.35 0.15 0.031 1.05 37.98 0.12 0.035 0.70 44.59 0.08 0.042 0.31 + Gia tốc cực đại của ôtô lớn ở tay số giảm dần đến tay số cuối + Tốc độ nhỏ của ôtô vmin = 1,87 (m/s) tương ứng với số vòng quay ổn định nhỏ của động nmin = 520 (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 = 47,22 (m/s) jv = 0, lúc đó xe khơng cịn khả tăng tốc + Do ảnh hưởng của δj mà j2 (gia tốc ở tay số 2) > j1 (gia tốc ở tay số 1) 2.3.4 .Xây dựng đồ thị thời gian tăng tốc – quãng đường tăng tốc 2.3.4.1 Xây dựng đồ thị gia tốc ngược - Biểu thức xác định thời gian tăng tốc: Từ CT: j = 𝑑𝑣 𝑑𝑡 → dt = dv 𝑗 - Thời gian tăng tốc của 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 bởi phần đồ thị v = v2 trục hoành của đồ thị gia tốc ngược Thời gian tăng tốc toàn bộ: 𝑡𝑖 = ∑𝑛𝑖=1 𝐹𝑖 𝑗 = f(v); v = v1 ; 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 𝑗 theo v: Tay số V1 1/j1 2.13 0.43 4.27 0.41 6.40 0.39 8.53 0.38 10.67 0.38 12.80 0.38 14.94 0.40 17.07 0.42 19.20 0.45 21.34 0.51 23.47 0.59 Tay số V2 1/j2 2.51 0.49 5.01 0.46 7.52 0.44 10.02 0.43 12.53 0.43 15.03 0.44 17.54 0.46 20.04 0.49 22.55 0.54 25.05 0.61 27.56 0.72 Tay số V3 1/j3 2.94 0.57 5.88 0.53 8.82 0.51 11.76 0.51 14.71 0.51 17.65 0.52 20.59 0.55 23.53 0.59 26.47 0.66 29.41 0.76 32.35 0.95 Tay số V4 1/j4 3.45 0.66 6.91 0.62 10.36 0.60 13.81 0.60 17.27 0.60 20.72 0.63 24.17 0.67 27.62 0.74 31.08 0.85 34.53 1.05 37.98 1.43 Bảng 10 Giá trị 1/j ứng với tay số Từ kết quả bảng tính, dựng đồ thị = f(v): 𝑗 Tay số V5 1/j5 4.05 0.78 8.11 0.74 12.16 0.72 16.22 0.72 20.27 0.74 24.32 0.78 28.38 0.86 32.43 1.00 36.49 1.23 40.54 1.73 50.00 3.23 Đồ thị gia tốc ngược 3.50 3.00 2.50 1/j1 2.00 1/j2 1.50 1/j3 1.00 1/j4 0.50 1/j5 0.00 0.00 10.00 20.00 30.00 40.00 50.00 60.00 m/s Hình Đồ thị gia tốc ngược 2.3.4.2 Lập bảng tính giá trị thời gian tăng tốc–quãng đường tăng tốc ôtô - Có xét đến sự mát tốc độ thời gian chuyển số : + Sự mát về tốc độ chuyển số phụ thuộc vào trình độ người lái, kết cấu của 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 toán sự 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 của 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: Δt (s) Δv (m/s) vimax (m/s) Thời gian chuyển số ở tay số được chọn: ∆t = 1(s) 0.319971786 0.402976193 0.514546756 0.666067867 0.873158608 23.47 27.56 32.35 37.98 44.59 δi số → số số → số số → số số → số số → số 1.23 1.18 1.15 1.12 1.10 Bảng 11 Độ giảm vận tốc sang số - Lập bảng: V (m/s) 0.00 2.13 4.27 6.40 8.53 10.67 12.80 14.94 17.07 19.20 21.34 23.47 23.15 25.05 27.56 27.15 29.41 32.35 31.84 34.53 37.98 37.32 40.54 50.00 49.13 1/j 0.000 0.432 0.405 0.388 0.380 0.379 0.384 0.397 0.420 0.455 0.508 0.592 0.592 0.608 0.725 0.725 0.765 0.951 0.951 1.046 1.431 1.431 1.726 3.231 3.231 t (s) 0.460823517 1.353796777 2.200376468 3.020181844 3.829483291 4.643327967 5.47728598 6.349355887 7.282666581 8.310159077 9.48413043 10.48413043 11.62459754 13.2943184 14.2943184 15.97610878 18.49923436 19.49923436 22.18807813 26.46466016 27.46466016 32.55248062 56.0012838 57.0012838 Bảng 12: thời gian quãng đường tăng tốc 2.3.4.3 Vẽ đô thị thời gian tăng tốc quãng đường tăng tốc S (m) 0.49163 4.33290 11.73738 22.55460 36.76941 54.49116 75.96486 101.60730 132.08191 168.44842 212.48134 244.39292 280.16214 349.68561 391.01310 451.83648 571.28634 625.82599 736.28735 959.52172 1034.04979 1267.22769 2535.18816 2825.17861 đồ thị thời gian tăng tốc quãng đường tăng tốc 70 3000 60 2500 50 2000 40 1500 30 1000 20 t (s) 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 của ơtơ có ý nghĩa về mặt lý thuyết tính tương đối của phép tính sự lựa chọn hệ số q trình tính tốn khơng xác so với thực tế Trong thực tế, việc đánh giá chất lượng kéo của ôtô được thực hiện đường bệ thử chuyên dùng ... lực kéo của ? ?tô phải nhỏ lực bám bánh xe mặt đường: 2.3.2 Phương trình cân cơng suất đồ thị cân công suất ? ?tô – Phương trình cân công suất bánh xe chủ động: – Nk = Nf + Ni + Nj + NW Công...BÀI TẬP LỚN LÝ THUYẾT Ô TÔ Giới thiệu nội dung tập lớn Các thông số cho trước: - Ơ tơ con, cầu trước chủ động - Trọng lượng bản thân G0 = 1575 kg - Trọng tải ô tô: chỗ - Tốc độ lớn... 1.00 2.28 2.3.đánh giá chất lượng kéo phương pháp đồ thị 2.3.1 Phương trình cân lực kéo đồ thị cân lực kéo của ? ?tô Phương trình cân lực kéo của ô tô: Pki = Pf Pi P j + Pw Trong đó: