Trong thời đại đất nước đang trên còn đường phát triển Công nghiệp hóa – Hiện đại hóa, từng bước phát triển đất nước.Trong xu thế của thời đại khoa học kỹ thuật của thế giới ngày một phát triển cao. Để hòa chung với sự phát triển đó đất nước ta đã có chủ chương phát triển một số ngành mũi nhọn, trong đó đòi hỏi đất nước cần có đội ngũ cán bộ, công nhân kỹ thuật, kỹ sư có trình độ, tay nghề cao. Nắm bắt được điều đó trường Đại học Công nghệ GTVT đã không ngừng phát triển nâng cao chất lượng đào tạo đội ngũ cán bộ, công nhân có tay nghề và trình độ cao mà còn đào tạo với số lượng đông đảo. Khi đang là một sinh viên trong trường chúng em đước thực hiện rất nhiều đồ án trong đó có “ Đồ án Lý thuyết ô tô”. Đây là một điều kiện rất tốt cho chúng em xâu chuỗi lại những kiến thức mà chúng em đã đước học học tại trường, bước đầu tiếp xúc làm quen với công việc tính toán thiết kế ô tô
ĐỒ ÁN LÝ THUYẾT Ơ TƠ GVHD: LỜI NĨI ĐẦU Trong thời đại đất nước đường phát triển 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 hịa chung với phát triển đất nước ta có chủ chương phát triển số ngành mũi nhọn, địi hỏi đất nước cần có đội ngũ cán bộ, cơng nhân kỹ thuật, kỹ sư có trình độ, tay nghề cao Nắm bắt điều trường Đại học Cơng nghệ GTVT khơng 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 sinh viên trường chúng em đước thực nhiều đồ án có “ Đồ án Lý thuyết tơ” Đây điều kiện tốt cho chúng em xâu chuỗi lại kiến thức mà chúng em đước học học trường, bước đầu tiếp xúc làm quen với cơng việc tính tốn thiết kế tơ Trong q trình tính tốn chúng em quan tâm dẫn, giúp đỡ nhiệt tình giảng viên hướng dẫn môn Tuy tránh khỏi hạn chế, thiếu sót q trình thực tính tốn đồ án Để hồnh thành tốt, khắc phục hạn chế thiếu sót chúng em mong góp ý kiến, giúp đỡ tận tình giảng viên T.S Dương Quang Minh bạn để sau trường bắt tay vào cơng việc, q trình cơng tác chúng em thành công cách tốt Em xin chân thành cảm ơn ! Sinh viên thực Vinh Trần Ngọc Quang Vinh MỤC LỤC SVTH: Trần Ngọc Quang Vinh Lớp: 71DCOJ11 ĐỒ ÁN LÝ THUYẾT Ô TÔ GVHD: LỜI NÓI ĐẦU CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU ĐỒ ÁN 1.Đường đặc tính ngồi động đốt .4 Đồ thị cân lực kéo .4 Đồ thị nhân tố động lực học 4.Đồ thị cân công suất Đồ thị gia tốc .5 Đồ thị gia tốc ngược ô tô 7.Đồ thị xác định thời gian tăng tốc ô tô Đồ thị thời gian quãng đường tăng tốc ô tô Đồ thị quãng đường tăng tốc ô tô CHƯƠNG II : TÍNH TỐN ĐỘNG LỰC HỌC I Đường đặc tính ngồi động đốt .7 Khái niệm Cơng thức tính .7 Bảng số liệu đồ thị Ứng dụng đồ thị II Đồ thị cân lực kéo Khái niệm Cơng thức tính 10 Bảng thơng số tính tốn đồ thị 10 Ứng dụng đồ thị 12 III Đồ thị nhân tố động lực học 12 Khái niệm 12 Đồ thị 13 SVTH: Trần Ngọc Quang Vinh Lớp: 71DCOJ11 ĐỒ ÁN LÝ THUYẾT Ô TÔ GVHD: Bảng số liệu tính tốn vẽ đồ thị 13 Ứng dụng đồ thị 15 IV Đồ thị cân công suất 15 Khái niệm 15 Xây dựng đồ thị cân công suất: 15 Bảng số liệu tính tốn vẽ đồ thị 16 Ứng dụng đồ thị 17 V Đồ thị gia tốc 17 Khái niệm 17 Cơng thức tính 17 Bảng số liệu đồ thị 18 Ứng dụng đồ thị 18 VI Đồ thị gia tốc ngược 19 Khái niệm 19 Công thức tính 19 Bảng giá trị sau tính tốn đồ thị 19 Ứng dụng đồ thị 20 VII Đồ thị xác định thời gian quãng đường tăng tốc ô tô 20 7.1 Đồ thị xác định thời gian tăng tốc 20 Khái niệm 20 Cơng thức tính 20 Bảng kết sau tính tốn đồ thị 21 Ứng dụng đồ thị: Xác định thời gian tăng tốc ô tô .21 7.2 Đồ thị xác định quãng đường tăng tốc ô tô 22 Khái niệm 22 SVTH: Trần Ngọc Quang Vinh Lớp: 71DCOJ11 ĐỒ ÁN LÝ THUYẾT Ô TÔ GVHD: Cơng thức tính 22 Bảng thơng số sau tính tốn đồ thị .22 Ứng dụng đồ thị 23 7.3 Đồ thị quãng đường thời gian tăng tốc ôtô 23 Cơng thức tính 23 Ta có bảng số liệu : 23 Đồ thị 24 Ứng dụng đồ thị : .24 KẾT LUẬN 25 Tài liệu tham khảo 25 SVTH: Trần Ngọc Quang Vinh Lớp: 71DCOJ11 ĐỒ ÁN LÝ THUYẾT Ô TÔ GVHD: CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU ĐỒ ÁN Đối tượng nghiên cứu : Tính tốn xây dựng đồ thị động lực học xe KAMAZ 5511 Phạm vi nghiên cứu : 1.Đường đặc tính ngồi động đốt + Khái niệm + Tính tốn + Vẽ đồ thị + Nêu ứng dụng đồ thị Đồ thị cân lực kéo + Khái niệm + Tính toán + Vẽ đồ thị + Nêu ứng dụng đồ thị Đồ thị nhân tố động lực học + Khái niệm + Tính tốn + Vẽ đồ thị + Nêu ứng dụng đồ thị 4.Đồ thị cân cơng suất + Khái niệm + Tính tốn + Vẽ đồ thị + Nêu ứng dụng đồ thị Đồ thị gia tốc + Khái niệm + Tính toán SVTH: Trần Ngọc Quang Vinh Lớp: 71DCOJ11 ĐỒ ÁN LÝ THUYẾT Ô TÔ GVHD: + Vẽ đồ thị + Nêu ứng dụng đồ thị Đồ thị gia tốc ngược ô tô + Khái niệm + Tính tốn + Vẽ đồ thị + Nêu ứng dụng đồ thị 7.Đồ thị xác định thời gian tăng tốc tơ + Khái niệm + Tính tốn + Vẽ đồ thị + Nêu ứng dụng đồ thị Đồ thị thời gian quãng đường tăng tốc tơ + Khái niệm + Tính tốn + Vẽ đồ thị + Nêu ứng dụng đồ thị Đồ thị quãng đường tăng tốc ô tô + Khái niệm + Tính tốn + Vẽ đồ thị + Nêu ứng dụng đồ thị Mục tiêu nghiên cứu: Nhằm hiểu biết, tìm hiểu cách khoa học thơng số kỹ thuật tơ để từ vận dụng vào tính tốn đồ án mơn học lý thuyết tơ, bảo dưỡng, khai thác, chẩn đốn kĩ thuật để nâng cao hiệu động ô tô SVTH: Trần Ngọc Quang Vinh Lớp: 71DCOJ11 ĐỒ ÁN LÝ THUYẾT Ô TÔ GVHD: BẢNG THÔNG SỐ CƠ BẢN CỦA ÔTÔ (xe KAMAZ 5511) SỐ LIỆU ĐỒ ÁN Đại lượng Giá trị Đơn vị Khối lượng không tải (G0) 8770 kg Khối lượng toàn tải (Ga) 18920 kg Công suất Nemax 210 Mã lực Tốc độ quay nN 2600 v/p Momen Memax 65 kGm Tốc độ quay nM 1400-1700 v/p 80 km/h Tỉ số truyền ih1 7,82 Tỉ số truyền ih2 4,03 Tỉ số truyền ih3 2,5 Tỉ số truyền ih4 1,53 Tỉ số truyền ih5 1,00 Truyền lực chính i0 7,22 Chiều rộng B 2500 mm Chiều cao H 2700 mm 260-508p Vận tốc vmax Kí hiệu lốp Loại động Diezen 6x4 Công thức bánh xe SVTH: Trần Ngọc Quang Vinh Lớp: 71DCOJ11 ĐỒ ÁN LÝ THUYẾT Ơ TƠ GVHD: CHƯƠNG II : TÍNH TỐN ĐỘNG LỰC HỌC I Đường đặc tính ngồi động đốt Khái niệm Đường đặc tính ngồi động đường biểu thị mối quan hệ cơng suất có ích (Ne), mơ men xoắn có ích (Me), tiêu hao nhiên liệu trọng (Gt), công suất tiêu hao nhiên liệu riêng (ge) theo số vòng quay trục khuỷu động (We), bướm ga ( động xăng) mở hoàn toàn ( động diezel) bơm ga cao áp vị trí cung cấp nhiên liệu lớn Cơng thức tính - Các điều kiện cho trước: + Loại động :diesel + Cơng suất có ích lớn nhất: Nemax = 210 (HP) = 156,5 (KW) + Số vịng quay đạt cơng suất có ích lớn nhất(Nemax ): nN = 2600 (v/p) + Mơmen xoắn có ích lớn nhất: Memax = 65 (KGm) = 65 x 9,81 = 637,65(Nm) + Số vòng quay đạt mơmen xoắn có ích lớn nhất: nM = 1700 v/p - Tính giá trị Ne , Me: + Tính Ne : Sử dụng phương pháp Lây – Đécman ( KW) Trong đó: Ne , Me , ne – cơng suất, mơmen, số vịng quay động ứng với điểm đồ thị đặc tính ngồi Nemax , nN – cơng suất cực đại động số vòng quay ứng với a , b , c – hệ số thực nghiệm, với động diezen kỳ buồng cháy thống : a =0,87; b=1,13; c =1(bảng 1.1 tr Bài Giảng Lý Thuyết Ô Tơ) + Tính Me : sau tính Ne , ta áp dụng công thức: Me = (N.m) Trong đó : Me – mô men xoắn của động SVTH: Trần Ngọc Quang Vinh Lớp: 71DCOJ11 ĐỒ ÁN LÝ THUYẾT Ô TÔ GVHD: Trong đó : v - vận tốc (m/s) rb - bán kính làm việc trung bình của bánh xe (m) = λ – bán kính thiết kế của bánh xe λ – hệ số kể đến sự biến dạng của lốp, được chọn phụ thuộc vào loại lốp: Lốp áp suất thấp : λ = 0.930 ÷ 0,935 Lốp áp suất cao: λ = 0,945 ÷ 0,950 Chọn lốp áp suất cao : λ = 0,945 Ký hiệu lốp: 260-508p Trong đó: 260 chiều dày B (mm) 508 d (mm) p số tốc độ giới hạn ( p 150 km/h) rb = λ r0 =0,945.514 = 485,73 (mm) = 0,486 (m) it - tỉ số truyền lực của hệ thống truyền lực it = i0 ihn ipc Trong đó : i0 : tỉ số truyền lực chính ihn : tỉ số truyền của hộp số ở số truyền cao nhất ipc : tỉ số truyền ở hộp của hộp số phụ hay hộp số phân phối ở số cao vmax = 80 (km/h) = 22,2 (m/s) SVTH: Trần Ngọc Quang Vinh Lớp: 71DCOJ11 ĐỒ ÁN LÝ THUYẾT Ô TÔ GVHD: Bảng số liệu đồ thị ne (v/p) 300 600 900 1200 1500 1800 2100 2400 2700 3000 3151 Me (N.m) 567.40 619.39 656.08 677.46 683.53 674.29 649.75 609.90 554.75 484.29 443.04 Ne (kW) 17.82 38.91 61.83 85.13 107.36 127.09 142.88 153.27 156.84 152.13 146.18 Bảng 1: Mômen công suất động Hình 1: Đồ thị đường đặc tính ngồi động Ứng dụng đồ thị Dựa vào đồ thị ta biết : - Công suất lớn - Mô men xoắn lớn SVTH: Trần Ngọc Quang Vinh 10 Lớp: 71DCOJ11 ĐỒ ÁN LÝ THUYẾT Ô TÔ 2400 2700 3000 3151 2.17 2.44 2.71 2.85 0.34 0.31 0.27 0.25 GVHD: 4.21 4.74 5.26 5.53 0.18 0.16 0.14 0.13 6.79 7.63 8.48 8.91 0.11 0.10 0.09 0.08 11.09 12.47 13.86 14.56 Bảng 4: Nhân tố động lực học 0.07 0.06 0.05 0.05 16.96 19.08 21.20 22.27 0.04 0.04 0.03 0.03 609.90 554.75 484.29 443.04 - Nhân tố động học theo điều kiện bám xác định sau : D V(m/s) Dφ f 0.00 0.2925 0.0150 2.85 0.2924 0.0151 P Pw G mk G K F V 5.53 0.2921 0.0153 G 8.91 0.2915 0.0158 14.56 0.2898 0.0171 Bảng 5: Nhân tố động lực học theo điều kiện bám 22.27 0.2862 0.0200 Hình 3: Đồ thị nhân tố động lực học Ứng dụng đồ thị Xác định nhân tố động lực học ô tô - Xác định vận tốc lớn ô tô , giá trị có đước tơ chuyển động số truyền cao hộp số động làm việc chế độ toàn tải - Trị số D phụ thuộc vào thông số kết cấu ô tô mà đồ thị lức kéo không biểu thị để xác định cho ô tô cụ thể SVTH: Trần Ngọc Quang Vinh 15 Lớp: 71DCOJ11 ĐỒ ÁN LÝ THUYẾT Ơ TƠ GVHD: - Khi tơ chuyển động số thấp ( có lớn động lực học lớn số cao ( có nhỏ nhỏ ) có nhân tố lại lớn ) - Dùng đồ thị để giải toán động lức học ô tô IV Đồ thị cân công suất Khái niệm Đồ thị cân công suất đường biểu diễn giá trị tính tốn phương trình cân cơng suất tơ đồ thị có tọa độ N- v Xây dựng đồ thị cân cơng suất: Cơng thức tính: Nki = Nei.ntl ; Trong đó: Nki: Cơng śt kéo của đợng phát ở bánh xe chủ động ô tô chuyển động ở cấp số i của hộp số Nei: công xuất điểm i Bảng số liệu tính tốn vẽ đồ thị ne(v/f) 300 600 900 1200 1500 1800 2100 2400 2700 3000 3151 Ne(kW) 17.82 38.91 61.83 85.13 107.36 127.09 142.88 153.27 156.84 152.13 146.18 V1 0.27 0.54 0.81 1.08 1.36 1.63 1.90 2.17 2.44 2.71 2.85 V2 0.53 1.05 1.58 2.10 2.63 3.16 3.68 4.21 4.74 5.26 5.53 V4 1.39 2.77 4.16 5.54 6.93 8.32 9.70 11.09 12.47 13.86 14.56 Bảng 6: Công suất kéo tay số Trên đồ thị Nk = f(v), dựng đồ thị – V3 0.85 1.70 2.54 3.39 4.24 5.09 5.94 6.79 7.63 8.48 8.91 V5 2.12 4.24 6.36 8.48 10.60 12.72 14.84 16.96 19.08 21.20 22.27 Nk(kW) 16.04 35.02 55.65 76.61 96.62 114.38 128.59 137.95 141.16 136.92 131.56 theo bảng trên: Xét ôtô chuyển động đường bằng: = Nf + Nw – = G.f.v +K.F.v3 Lập bảng tính SVTH: Trần Ngọc Quang Vinh 16 Lớp: 71DCOJ11 ĐỒ ÁN LÝ THUYẾT Ô TÔ V(m/s) Nc(kW) 0 GVHD: 2.85 2.37 5.53 4.89 8.91 8.92 13.86 17.56 22.27 44.22 Bảng 7: Công cản ô tô ứng với tay số Ứng dụng đồ thị Hình 4: Đồ thị cân công suất - 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 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 truyề hợp lý SVTH: Trần Ngọc Quang Vinh 17 Lớp: 71DCOJ11 ĐỒ ÁN LÝ THUYẾT Ô TÔ GVHD: V Đồ thị gia tốc Khái niệm Trong q trình chuyển động tơ thời gian chuyển động chiếm phần nhỏ qua thống kê thời gian chuyển động chiếm khoảng 15% thời gian chuyển động có gia tốc chiếm khoảng (30 45%) thời gian lăn trơn phanh chiếm (30 40%) tổng thời gian chuyển động ô tơ Cơng thức tính D=ψ => J = ( D- ψ ) Trong : J – Trị số gia tốc - Hệ số cản tổng cộng mặt đường ( xét xe chuyển động đường nằm ngang => = f = 0.015 ) – hệ số tính đến ảnh hưởng khối lượng vận động quay; Hệ số xác định theo công thức kinh nghiệm sau : = 1,05 + 0,05 D - Nhân tố động lực học ô tô Tay số δJ 4.11 1.86 1.36 1.17 1.10 Bảng Hệ số kể đến ảnh hưởng khối lượng chuyển động quay Bảng số liệu đồ thị Tay số Tay số SVTH: Trần Ngọc Quang Vinh Tay số 18 Tay số Tay số Lớp: 71DCOJ11 ĐỒ ÁN LÝ THUYẾT Ô TÔ GVHD: V1 D1 f1 j1 V2 D2 f2 j2 0.2 0.5 0.8 1.0 1.3 1.6 1.9 2.1 2.4 2.7 2.8 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.2 0.2 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.7 0.8 0.8 0.8 0.8 0.8 0.8 0.7 0.7 0.6 0.5 0.5 1.0 1.5 2.1 2.6 3.1 3.6 4.2 4.7 5.2 5.5 0.1 0.1 0.1 0.2 0.2 0.2 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.7 0.8 0.9 0.9 0.9 0.9 0.9 0.8 0.7 0.6 0.5 V3 0.85 1.70 2.54 3.39 4.24 5.09 5.94 6.79 7.63 8.48 8.91 D3 f3 j3 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.0 0.0 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.6 0.6 0.7 0.7 0.7 0.7 0.7 0.6 0.6 0.5 0.4 V4 1.39 2.77 4.16 5.54 6.93 8.32 9.70 11.09 12.47 13.86 14.56 D4 f4 j4 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.4 0.4 0.4 0.5 0.5 0.4 0.4 0.4 0.3 0.2 0.2 Bảng 9: Giá trị gia tốc ứng với tay số Ứng dụng đồ thị V5 2.12 4.24 6.36 8.48 10.60 12.72 14.84 16.96 19.08 21.20 22.27 D5 f5 j5 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.02 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.1 0.0 0.0 Hình 5: Đồ thị gia tốc - Dùng đồ thị để xác định gia tốc ô tô tốc độ tỉ số truyền cho - Dùng để xác định thời điểm sang số hợp lý ( thời điểm đổi tay số truyền tăng tốc) để đảm bảo độ giảm tốc độ nhỏ thời gian đổi số truyền ngắn đạt tốc độ cao nhất, nhanh số truyền sau ( b,c,d) - Dùng đồ thị để xác định thời gian quãng đường tăng tốc ô tô SVTH: Trần Ngọc Quang Vinh 19 Lớp: 71DCOJ11 ĐỒ ÁN LÝ THUYẾT Ô TÔ GVHD: VI Đồ thị gia tốc ngược Khái niệm Thời gian quãng đường tăng tốc ôtô thông số quan trọng để đánh giá chất lượng động lực học ôtô Ta sử dụng đồ thị gia tốc ôtô để xác định thời gian tăng tốc ôtô Cơng thức tính - Từ biểu thức: J = dt = dv - Thời gian tăng tốc ô tô từ tốc độ v1 đến tốc độ v2 là: ti = dv Trong đó: +) ti thời gian tăng tốc từ v1 đến v2 +) ti = Fi với Fi phần diện tích giới hạn phần đồ thị =f(v); v = v1; v = v2 trục hoành đồ thị gia tốc ngược - Từ đồ thị J= f(v), dựng đồ thị = f(v) - Lập bảng tính giá trị theo v Bảng giá trị sau tính tốn đồ thị Tay số V1 1/j1 0.27 1.37 0.54 1.25 0.81 1.18 1.08 1.14 1.36 1.13 1.63 1.15 1.90 1.19 Tay số V2 1/j2 0.53 1.27 1.05 1.15 1.58 1.08 2.10 1.05 2.63 1.04 3.16 1.05 3.68 1.10 SVTH: Trần Ngọc Quang Vinh Tay số V3 1/j3 0.85 1.59 1.70 1.44 2.54 1.35 3.39 1.30 4.24 1.29 5.09 1.31 5.94 1.37 20 Tay số V4 1/j4 1.39 2.50 2.77 2.24 4.16 2.09 5.54 2.02 6.93 2.01 8.32 2.06 9.70 2.18 Tay số V5 1/j5 2.12 4.35 4.24 3.84 6.36 3.58 8.48 3.49 10.60 3.54 12.72 3.75 14.84 4.18 Lớp: 71DCOJ11