Tính toán và xây dựng đồ thị động lực học của xe ZIL 431920

Mục tiêu nghiên cứu: Nhằm hiểu biết, tìm hiểu một cách khoa học về thông số kỹ thuật ô tô để từ đó vận dụng vào tính toán đồ án môn học lý thuyết ô tô, trong bảo dưỡng, khai thác, chẩn đoán kĩ thuật để nâng cao hiệu quả động của ô tô

LỜI NÓI ĐẦU Trong thời đại đất nước cịn 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 hòa 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 không 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 đông đảo Khi sinh viên trường chúng em đước thực nhiều đồ án có “ Đồ án Lý thuyết tô” 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 khơng thể tránh khỏi hạn chế, thiếu sót q trình thực tính tốn đồ án Để hoành thành tốt, khắc phục hạn chế thiếu sót chúng em mong góp ý kiến, giúp đỡ tận tình giảng viên Phùng Anh Tuấn 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 Hiện Đô Vũ Văn Đô MỤC LỤC Đồ án môn học: Lý Thuyết ô tô GVHD: Phùng Anh Tuấn CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU ĐỒ ÁN Đối tượng nghiên cứu : Tính toán xây dựng đồ thị động lực học xe ZIL- 431920 Phạm vi nghiên cứu : 1.1 Đường đặc tính ngồi động đốt + Khái niệm + Tính tốn + Vẽ đồ thị + Nêu ứng dụng đồ thị 1.2 Đồ thị cân lực kéo + Khái niệm + Tính tốn + Vẽ đồ thị + Nêu ứng dụng đồ thị 1.3 Đồ thị nhân tố động lực học + Khái niệm + Tính tốn + Vẽ đồ thị + Nêu ứng dụng đồ thị 1.4 Đồ thị cân công suất + Khái niệm + Tính tốn + Vẽ đồ thị + Nêu ứng dụng đồ thị SVTH: Vũ Văn Đô Lớp: 71DCOT12 Đồ án môn học: Lý Thuyết ô tô GVHD: Phùng Anh Tuấn 1.5 Đồ thị gia tốc + Khái niệm + Tính tốn + Vẽ đồ thị + Nêu ứng dụng đồ thị 1.6 Đồ thị gia tốc ngược ô tô + Khái niệm + Tính tốn + Vẽ đồ thị + Nêu ứng dụng đồ thị 1.7 Đồ thị xác định thời gian tăng tốc ô tô + Khái niệm + Tính tốn + Vẽ đồ thị + Nêu ứng dụng đồ thị 1.8 Đồ thị thời gian quãng đường tăng tốc ô tô + Khái niệm + Tính tốn + Vẽ đồ thị + Nêu ứng dụng đồ thị 1.9 Đồ thị quãng đường tăng tốc tơ + Khái niệm + Tính tốn + Vẽ đồ thị + Nêu ứng dụng đồ thị Mục tiêu nghiên cứu: Nhằm hiểu biết, tìm hiểu cách khoa học thông số kỹ thuật ô tô để từ vận dụng vào tính tốn đồ án môn học lý thuyết ô tô, bảo dưỡng, khai thác, chẩn đoán kĩ thuật để nâng cao hiệu động tơ BẢNG THƠNG SỐ CƠ BẢN CỦA ÔTÔ SVTH: Vũ Văn Đô Lớp: 71DCOT12 Đồ án môn học: Lý Thuyết ô tô GVHD: Phùng Anh Tuấn (xe ZIL- 431920) SỐ LIỆU ĐỒ ÁN Đại lượng Giá trị Đơn vị Khối lượng không tải (G0) 4015 kg Khối lượng tồn tải (Ga) 10540 kg Cơng suất Nemax 132 hp Tốc độ quay nN 2800 v/p Momen Memax 38 kGm Tốc độ quay nM 1600-1800 v/p 90 km/h Vận tốc vmax Tỉ số truyền ih1 7,44 Tỉ số truyền ih2 4,10 Tỉ số truyền ih3 2,29 Tỉ số truyền ih4 1,47 Tỉ số truyền ih5 1,00 Truyền lực i0 5,43 Chiều rộng B 2500 mm Chiều cao H 2400 mm Kí hiệu lốp 260-508 Loại động Xăng Công thức bánh xe SVTH: Vũ Văn Đô 4x2 Lớp: 71DCOT12 Đồ án môn học: Lý Thuyết ô tơ GVHD: Phùng Anh Tuấn CHƯƠNG II : TÍNH TỐN ĐỘNG LỰC HỌC 2.1 Đường đặc tính ngồi động đốt 2.1.1 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 2.1.2 Cơng thức tính - Các điều kiện cho trước: + Loại động : xăng + Cơng suất có ích lớn nhất: Nemax = 132 (HP) = 98,34 (KW) + Số vòng quay đạt cơng suất có ích lớn nhất(Nemax ): nN = 2800 (v/p) + Mơmen xoắn có ích lớn nhất: Memax = 38 (KGm) = 38 x 9,81 = 372,78(Nm) + Số vịng quay đạt mơmen xoắn có ích lớn nhất: nM = 1600-1800 (v/p) - Tính giá trị Ne , Me: + Tính Ne : Sử dụng phương pháp Lây – Đécman  n N e = N e max  a  e   nN   ne   ne   ÷+ b  ÷ − c  ÷    nN   nN   ( KW) Trong đó: + Ne , Me , ne – công suất, mômen, số vòng quay động ứng với điểm đồ thị đặc tính ngồi + Nemax , nN – công suất cực đại động số vịng quay ứng với + a , b , c – hệ số thực nghiệm, với động xăng kỳ : SVTH: Vũ Văn Đô Lớp: 71DCOT12 Đồ án môn học: Lý Thuyết ô tô GVHD: Phùng Anh Tuấn a =1; b=1; c =1 + Tính Me : sau tính Ne , ta áp dụng công thức: Me = 104.N e 1, 047.ne (N.m) Trong : Me – mơ men xoắn động v= 2πne rb  m  ; 60it  s ÷  Trong : v - vận tốc (m/s) rb - bán kính làm việc trung bình bánh xe (m) rb ro = λ ro – bán kính thiết kế bánh xe λ – hệ số kể đến biến dạng lốp, cộn 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 thấp : λ = 0,935 r0 = (B+d/2) = ( 260+508/2) = 460 (mm)  rb = λ r0 =0,935.460 = 430 (mm) =0,43 (m) it - tỉ số truyền lực hệ thống truyền lực it = i0 ihn ipc Trong : i0 : tỉ số truyền lực ihn : tỉ số truyền hộp số số truyền cao ipc : tỉ số truyền hộp hộp số phụ hay hộp số phân phối số cao = = = 3016 (v/p) SVTH: Vũ Văn Đô Lớp: 71DCOT12 Đồ án môn học: Lý Thuyết ô tô GVHD: Phùng Anh Tuấn vmax = 90 km/h = 25 m/s 2.1.3 Bảng số liệu đồ thị Bảng 1: Mômen công suất động ne (v/f) 300 600 900 1200 1500 1800 2100 2400 2700 3016 Me (N.m) 367,50 391,88 408,57 417,55 418,83 412,42 398,30 376,48 346,96 307,54 Ne (kW) 11,54 24,62 38,50 52,47 65,79 77,73 87,58 94,61 98,09 97,12 Hình 1: Đồ thị đường đặc tính ngồi động 2.1.4 Ứng dụng đồ thị Dựa vào đồ thị ta biết : - Công suất lớn Mô men xoắn lớn 2.2 Đồ thị cân lực kéo 2.2.1 Khái niệm Phương trình cân 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 SVTH: Vũ Văn Đô Lớp: 71DCOT12 Đồ án môn học: Lý Thuyết tơ GVHD: Phùng Anh Tuấn Phương trình lục kéo ơtơ biểu diễn đồ thị Chúng ta xây dựng quan hệ lực kéo phát bánh xe chủ động Pk lực chuyển động phụ thuộc vào vân tốc chuyển động ôtô v, nghĩa là: P = f(v) 2.2.2 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 m ; 60it s Trong : Pk : lực kéo tiếp tuyến bánh xe chủ động Mk : momen xoắn bánh xe chủ động rb : bán kính làm việc bánh xe chủ động ηt : hiệu suất hệ thống truyền lực chọn ηt =0,85 (bảng 1.4 Bài giảng lý thuyết ô tô) Pf = f.G.cosα : lực cản lăn Pω = K.F.v2 : lực cản khơng khí; Lấy K=0,5 Pi = G.sinα : lực cản lên dốc Pj = G j.δ i g : lực cản quán tính ô tô chuyển động tăng tốc δi = 1,05 + 0,05.i2hi δi hệ số kể đến ảnh hưởng khối lượng chuyển động quay ô tô Pm = n.ψ.Q : lực cản mooc kéo n- số mooc kéo Q- trọng lượng mooc kéo Xét ô tô chuyển động mặt đường nằm ngang (α =0) khơng có mooc kéo phương trình cân lực kéo dược biểu thị sau : Pk = Pf +Pω +Pj SVTH: Vũ Văn Đô Lớp: 71DCOT12 Đồ án môn học: Lý Thuyết ô tô GVHD: Phùng Anh Tuấn 2.2.3 Bảng thơng số tính tốn đồ thị Ne(kW Me(N.m ) ) 11,54 367,50 ne(v/f) Pk1 V2 Pk2 0,3 31074,1 0,6 17124,2 0,6 33136,1 1,2 18260,5 1,0 34546,9 1,8 19037,9 1200,0 1,3 35306,6 2,4 19456,6 1500,0 1,6 35415,1 3,0 19516,4 1800,0 2,0 34872,5 3,6 19217,3 2100,0 2,3 33678,7 4,2 18559,5 2400,0 2,6 31833,8 4,8 17542,8 2700,0 3,0 29337,7 5,4 16167,3 3016,0 3,3 26004,4 6,1 14330,3 300,00 391,88 600,00 38,50 408,57 900,00 65,79 417,55 418,83 77,73 412,42 87,58 398,30 94,61 376,48 98,09 346,96 97,12 307,54 Tay số V1 24,62 52,47 Tay số Tay số Tay số V3 Pk3 V4 1,09 9564,49 1,69 2,17 3,26 4,34 5,43 6,51 7,60 10199,1 10633,4 10867,2 10900,6 10733,6 6,77 8,46 6547,0 6825,8 6975,9 6997,3 2,49 4,97 7,46 9,95 Pk5 4176,6 4453,7 4643,4 4745,5 12,4 4760,1 6890,1 14,9 4687,1 10366,1 11,8 6654,2 17,4 4526,7 13,5 6289,7 19,8 4278,7 15,2 5796,5 22,3 3943,2 17,0 5137,9 25,0 3495,2 9798,32 9,77 9030,04 5,07 6139,6 V5 10,1 8,69 10,9 3,38 Pk4 Tay số 8004,05 Bảng 2.Giá trị lực kéo ứng với tay số - Phương trình cân lực cản Pc P c= P f + P w - Xét ô tô chuyển động đường gió Pc = fG + KFv² Với f = 0, 015 ÷ 0, 02 ta chọn Thay số ta được: f = 0,02125 Mà F=BxH với B chiều rộng ô tô, H chiều cao ô tô F= 2,5.2,4 = (m2) SVTH: Vũ Văn Đô Lớp: 71DCOT12 Đồ án môn học: Lý Thuyết ô tô GVHD: Phùng Anh Tuấn Tổng lực kéo ôtô phải nhỏ lực bám bánh xe mặt đường: - Pφ = G2.mk2.φ Trong đó: - + mk2 – hệ số phân bố lại tải trọng cầu sau: mk2=0,65 + Gφ – tải trọng tác dụng lên cầu chủ động + φ – hệ số bám mặt đường (chọn φ = 0,45) Pφ = G2.mk2.φ vận tốc m/s 0,00 3,36 6,10 10,92 17,01 25,00 Pc Pφ 2197,19 30243,7395 2231,06 30243,7395 2308,72 30243,7395 2554,69 30243,7395 3064,76 30243,7395 4071,92 30243,7395 Bảng Giá trị lực cản ứng với tay số Hình 2: Đồ thị cân lực kéo 2.2.4 Ứng dụng đồ thị - Sử dụng đồ thị cân lực kéo tơ xác định tiêu - động lực học ô tô chuyển động ổn định Xác định vmax Vượt độ dốc Xác định lực cản ( hay hệ số cản lăn ứng với vận tốc chuyển động ô tô ứng với vận tốc tơ ta có hệ số cản lăn khác ) 2.3 Đồ thị nhân tố động lực học 2.3.1 Khái niệm Đồ thị nhân tố động lực học ô tô biểu diễn mối quan hệ nhân tố động học ô tô sử dụng tay số khác với vận tốc chuyển động ôtô SVTH: Vũ Văn Đô 10 Lớp: 71DCOT12 Đồ án môn học: Lý Thuyết ô tơ D= Trong đó: GVHD: Phùng Anh Tuấn  PK − Pω  M e itl ηt = − K F V ÷ G  rbx  G D : Nhân tố động lực học ô tô Pω : Lực cản khơng khí Pk : Lực kéo tiếp tuyến bánh xe chủ động itl : Tỷ số truyền hệ thống truyền lực - Nhân tố động lực học bị giới hạn điều kiện bám bánh xe: Pϕ − Pω G Dϕ = Trong đó:  ϕ Zϕ − K F V  = ÷  ÷ G   Dφ : nhân tố động lực học ô tô theo điều kiện bám G : tải trọng toàn ô tô Pφ : lực cản không khí Để ô tô chuyển động không bị trượt: Dϕ ≥ D ≥Ψ 2.3.2 Đồ thị Dựng hệ trục tọa độ Đề- vng góc + Trục tung biểu diễn trị số nhân tố động lực học D + Trục hồnh biểu diễn vận tốc tơ + Trên đồ thị biểu diễn đường cong D1 , D2 , D3 , D4 , D5 ứng với tay số 1, 2, 3, 4, + Trên đồ thị biểu diễn đường thẳng f = 0,015 chọn + Đường Dφ đường biểu diễn nhân tố động lực học theo điều kiện bám, đường song song với trục hoành Các giá trị Dφ xác định theo công thức: Pϕ − Pω G Dϕ = SVTH: Vũ Văn Đô  ϕ Zϕ − K F V  = ÷  ÷ G   11 Lớp: 71DCOT12 Đồ án môn học: Lý Thuyết ô tô GVHD: Phùng Anh Tuấn 2.3.3 Bảng số liệu tính tốn vẽ đồ thị Bảng 4: Nhân tố động lực học - Nhân tố động học theo điều kiện bám xác định sau : Dϕ = V(m/s) Dφ f 0,00 0,2925 0,01500 Pϕ − Pw G 3,36 0,2922 0,01511 = mk ϕ Gϕ − K F V 6,10 0,2914 0,01537 G 10,92 0,2890 0,01619 17,01 0,2841 0,01789 25,00 0,2744 0,02125 Bảng 5: Nhân tố động lực học theo điều kiện bám Hình 3: Đồ thị nhân tố động lực học 2.3.4 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 Khi ô tô chuyển động số thấp ( có lớn nhỏ ) có nhân tố động - lực học lớn số cao ( có nhỏ lại lớn ) Dùng đồ thị để giải toán động lức học ô tô 2.4 Đồ thị cân công suất 2.4.1 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 2.4.2 Xây dựng đồ thị cân cơng suất: Cơng thức tính: Nki = Nei.ntl ; SVTH: Vũ Văn Đô 12 Lớp: 71DCOT12 Đồ án môn học: Lý Thuyết ô tô GVHD: Phùng Anh Tuấn Trong đó: Nki: Cơng suất kéo động phát bánh xe chủ động ô tô chuyển động cấp số i hộp số Nei: công xuất điểm i 2.4.3 Bảng số liệu tính tốn vẽ đồ thị ne(v/f) Ne(kW) V1 V2 V3 V4 V5 Nk(kW) 300 11,54 0,33 0,61 1,09 1,69 2,49 9,81 600 24,62 0,67 1,21 2,17 3,38 4,97 20,93 900 38,50 1,00 1,82 3,26 5,07 7,46 32,73 1200 52,47 1,34 2,43 4,34 6,77 9,95 44,60 1500 65,79 1,67 3,03 5,43 8,46 12,43 55,92 1800 77,73 2,01 3,64 6,51 10,15 14,92 66,07 2100 87,58 2,34 4,25 7,60 11,84 17,41 74,45 2400 94,61 2,67 4,85 8,69 13,53 19,89 80,42 2700 98,09 3,01 5,46 9,77 15,22 22,38 83,38 3016 97,12 3,36 6,10 10,92 17,01 25,00 82,56 Bảng 6: Công suất kéo tay số Trên đồ thị Nk = f(v), dựng đồ thị theo bảng trên: – – Xét ôtô chuyển động đường bằng: = Nf + Nw  = G.f.v +K.F.v3 Lập bảng tính V(m/s) Nc(kW) 0,00 3,36 4,91 6,10 9,39 10,92 19,49 17,01 39,04 25,00 82,57 Bảng 7: Công cản ô tô ứng với tay số Hình 4: Đồ thị cân cơng suất 2.4.4 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 SVTH: Vũ Văn Đô 13 Lớp: 71DCOT12 Đồ án môn học: Lý Thuyết ô tô GVHD: Phùng Anh Tuấn 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 ô tô loại đường, tìm số truyề hợp lý 2.5 Đồ thị gia tốc 2.5.1 Khái niệm Trong 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 (3045%) thời gian lăn trơn phanh chiếm (3040%) tổng thời gian chuyển động tơ 2.5.2 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 => = f0 = 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 3,82 1,89 1,31 1,16 1,10 Bảng Hệ số kể đến ảnh hưởng khối lượng chuyển động quay 2.5.3 Bảng số liệu đồ thị Tay số V D1 f1 Tay số j1 V2 SVTH: Vũ Văn Đô D2 f2 Tay số j2 V3 D3 14 f3 Tay số j3 V4 D4 f4 Tay số j4 V5 D5 f5 j5 Lớp: 71DCOT12 Đồ án môn học: Lý Thuyết ô tô 0,3 0,3 0,01 0,7 0,6 0,1 0,01 0,7 6 0,6 0,3 0,01 0,8 1,2 0,1 0,01 0,7 1 1,0 0,3 0,01 0,8 1,8 0,1 0,01 0,8 5 1,3 0,3 0,01 0,8 2,4 0,1 0,01 0,8 5 1,6 0,3 0,01 0,8 3,0 0,1 0,01 0,8 5 5 2,0 0,3 0,01 0,8 3,6 0,1 0,01 0,8 5 2,3 0,3 0,01 0,8 4,2 0,1 0,01 0,8 4 5 2,6 0,3 0,01 0,7 4,8 0,1 0,01 0,7 5 3,0 0,2 0,01 0,7 5,4 0,1 0,01 0,6 5 3,3 0,2 0,01 0,6 6,1 0,1 0,01 0,5 6 3 GVHD: Phùng Anh Tuấn 0,0 0,01 0,5 0,0 0,01 0,5 0,1 0,01 0,6 0,1 0,01 0,6 0,1 0,01 0,6 0,1 0,01 0,6 0,0 0,01 0,5 0,0 0,01 0,5 0,0 0,01 0,4 8 10,9 0,0 0,01 0,4 1,09 2,17 3,26 4,34 5,43 6,51 7,60 8,69 9,77 1,69 3,38 5,07 6,77 8,46 10,15 11,84 13,53 15,22 17,01 0,0 0,01 0,3 5 0,0 0,01 0,0 0,01 0,3 0,0 0,01 0,0 0,01 0,3 0,0 0,01 0,0 0,01 0,4 0,0 0,01 0,0 0,01 0,3 6 12,4 0,0 0,01 0,0 0,01 6 0,3 14,9 0,0 0,01 7 0,0 0,01 0,3 17,4 0,0 0,01 0,0 0,01 0,3 19,8 0,0 0,01 9 0,0 0,01 0,2 22,3 0,0 0,02 0,0 0,01 0,1 25,0 0,0 0,02 1 2,49 4,97 7,46 9,95 0,20 0,22 0,23 0,22 0,20 0,17 0,13 0,08 0,01 -0,07 Bảng 9: Giá trị gia tốc ứng với tay số Hình 5: Đồ thị gia tốc 2.5.4 Ứng dụng đồ thị - Dùng đồ thị để xác định gia tốc tơ 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 2.6 Đồ thị gia tốc ngược 2.6.1 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 2.6.2 Công thức tính - Từ biểu thức: J = dt = dv - Thời gian tăng tốc ô tô từ tốc độ v1 đến tốc độ v2 là: SVTH: Vũ Văn Đô 15 Lớp: 71DCOT12 Đồ án môn học: Lý Thuyết ô tô GVHD: Phùng Anh Tuấn 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 2.6.3 Bảng giá trị sau tính tốn đồ thị Tay số V1 1/j1 Tay số V2 1/j2 Tay số V3 1/j3 Tay số V4 1/j4 Tay số V5 1/j5 0,33 1,31 0,61 1,36 1,09 1,85 1,69 2,88 2,49 4,89 0,67 1,23 1,21 1,27 2,17 1,72 3,38 2,66 4,97 4,54 1,00 1,18 1,82 1,21 3,26 1,64 5,07 2,55 7,46 4,44 1,34 1,15 2,43 1,19 4,34 1,60 6,77 2,52 9,95 4,58 1,67 1,15 3,03 1,18 5,43 1,60 8,46 2,56 12,43 4,99 2,01 1,16 3,64 1,20 6,51 1,64 10,15 2,69 14,92 5,86 2,34 1,21 4,25 1,25 7,60 1,73 11,84 2,93 17,41 7,72 2,67 1,28 4,85 1,34 8,69 1,87 13,53 3,34 19,89 12,97 3,01 1,40 5,46 1,47 9,77 2,10 15,22 4,08 22,38 75,82 3,36 1,59 6,10 1,68 10,92 2,50 17,01 5,72 25,00 Bảng 10 Giá trị 1/j ứng với tay số Hình 6: Đồ thị gia tốc ngược 2.6.4 Ứng dụng đồ thị - Dùng để xác định: + Quãng đường tăng tốc + Thời gian tăng tốc SVTH: Vũ Văn Đô 16 Lớp: 71DCOT12 Đồ án môn học: Lý Thuyết ô tô GVHD: Phùng Anh Tuấn 2.7 Đồ thị xác định thời gian quãng đường tăng tốc ô tô 2.7.1 Đồ thị xác định thời gian tăng tốc 2.7.1.1 Khái niệm Thời gian quãng đường tăng tốc hai tiêu quan trọng để đánh giá tính chất động lực học tơ máy kéo Hai tiêu xác định dựa đồ thị gia tốc j = f(v) ô tô máy kéo 2.7.1.2 Công thức tính Từ biểu thức: J = dt = dv - Thời gian tăng tốc ô tô từ tốc độ v1 đến tốc độ v2 là: ti = dv25 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 Thời gian tăng tốc tồn Vì tích phân khơng giải phương pháp giải tích khơng có quan hệ phụ thuộc xác giải tích gia tốc vận tốc chuyển động v chúng Nhưng tích phân giải đồ thị dựa vào đồ thị ô tô j = f(v) Để tiến hành xác định thời gian tăng tốc theo phương pháp tích phân đồ thị, ta cần xây dựng đường cong gia tốc nghịch 1/j = f(v) cho số truyền cao hộp số.Phần diện tích giới hạn đường cong 1/j, trục hoành hại đoạn tung độ tương ứng với khoảng biến thiên vận tốc dv biểu thị thời gian tăng tốc ô tô Tổng cộng tất vận tốc ta thời gian tăng tốc từ vận tốc v1 đến v2 xây dựng đồ thị thờigian tăng tốc phụ thuộc vào vận tốc chuyển động t = f(v) Giả sử ô tô tăng tốc từ tốc độ v1 đến v2 đồ thị tơ cần có khoảng thời gian xác định SVTH: Vũ Văn Đô 17 Lớp: 71DCOT12 Đồ án môn học: Lý Thuyết ô tô GVHD: Phùng Anh Tuấn 2.7.1.3 Bảng kết sau tính tốn đồ thị v5 2,49 1/J5 t s 4,89 0 4,97 4,54 11,73 43,74 7,46 4,44 22,89 142,29 9,95 4,58 34,11 296,81 12,43 4,99 46,01 514,81 14,92 5,86 59,51 813,81 17,41 7,72 76,39 1234,67 19,89 12,97 102,11 1904,34 22,38 75,82 212,50 4491,36 25,00 0,00 311,79 7385,81 Bảng 11: Quãng đường Thời gian tơ tăng tốc Hình 7: Đồ thị thời gian tăng tốc ô tô 2.7.1.4 Ứng dụng đồ thị: Xác định thời gian tăng tốc ô tô 2.7.2 Đồ thị xác định quãng đường tăng tốc ô tô 2.7.2.1 Khái niệm Đồ thị quãng đường tăng tốc ô tô đồ thị biểu quãng đường ô tô sau khoảng thời gian tăng tốc t vận tốc chuyển động tơ 2.7.2.2 Cơng thức tính Từ biểu thức v = dS/dt => dS = vdt Quãng đường tăng tốc ô tô S từ vận tốc v1 đến v2 là: S = Vì tích phân khơng giải phương pháp giải tích khơng có quan hệ phụ thuộc xác giải tích gia tốc vận tốc chuyển động v chúng Nhưng tích phân giải đồ thị dựa vào đồ thị ô tô j = f(v) Giống cách tính thời gian tăng tốc tính qng đường thơng qua diện tích : SVTH: Vũ Văn Đơ 18 Lớp: 71DCOT12 Đồ án môn học: Lý Thuyết ô tô GVHD: Phùng Anh Tuấn 2.7.2.3 Bảng thơng số sau tính tốn đồ thị v5 2,49 1/J5 t s 4,89 0 4,97 4,54 11,73 43,74 7,46 4,44 22,89 142,29 9,95 4,58 34,11 296,81 12,43 4,99 46,01 514,81 14,92 5,86 59,51 813,81 17,41 7,72 76,39 1234,67 19,89 12,97 102,11 1904,34 22,38 75,82 212,50 4491,36 25,00 0,00 311,79 7385,81 Bảng 12: Quãng đường Thời gian tơ tăng tốc Hình 8: Đồ thị quãng đường tăng tốc ôtô 2.7.2.4 Ứng dụng đồ thị + Xác định quãng đường sau ô tô tăng tốc 2.7.3 Đồ thị quãng đường thời gian tăng tốc ôtô 2.7.3.1 Công thức tính Độ biến thiên vận tốc chuyển số Trong đó: ∆t: Thời gian chuyển số tay số Chọn ∆t = 1(s) Thời gian để tăng từ vận tốc trước(vt) đến vận tốc sau(vs): SVTH: Vũ Văn Đô 19 Lớp: 71DCOT12 Đồ án môn học: Lý Thuyết ô tô GVHD: Phùng Anh Tuấn Quãng đường để tăng từ vận tốc trước(vt) đến vận tốc sau(vs): 2.7.3.2 Ta có bảng số liệu : δi 3,82 1,89 1,31 1,16 số → số số → số số → số số → số Δt (s) Thời gian chuyển số tay số chọn: ∆t = 1(s) Δv (m/s) 0,0554 0,1159 0,1847 0,2511 vimax (m/s) 3,36 6,10 10,92 17,01 Bảng 13 Độ giảm vận tốc sang số V (m/s) 0,000 0,334 0,668 1,003 1,337 1,671 2,005 2,340 2,674 3,008 3,360 3,305 3,639 4,245 4,852 5,458 6,097 5,981 6,515 7,601 8,687 SVTH: Vũ Văn Đô 1/j 0,000 1,313 1,228 1,175 1,149 1,145 1,164 1,208 1,281 1,397 1,588 1,588 1,204 1,253 1,335 1,465 1,684 1,684 1,644 1,727 1,869 t (s) 0,000 0,219 0,644 1,046 1,434 1,817 2,203 2,600 3,016 3,463 3,989 4,989 5,989 6,989 7,773 8,623 9,629 10,629 11,517 12,517 13,517 20 s (m) 0,000 0,037 0,323 0,874 1,677 2,733 4,050 5,648 7,559 9,839 12,700 16,623 20,791 27,550 35,358 44,451 55,632 64,188 71,957 88,341 110,076 Lớp: 71DCOT12 Đồ án môn học: Lý Thuyết ô tô 9,772 10,916 10,732 11,841 13,532 15,224 17,006 16,754 17,41 19,89 22,38 25,00 GVHD: Phùng Anh Tuấn 2,098 2,502 2,502 2,928 3,343 4,084 5,717 5,717 7,72 12,97 75,82 0,00 15,671 18,301 19,301 22,313 27,618 28,618 37,349 38,349 42,725 68,449 178,836 278,122 144,633 189,315 208,915 251,828 350,371 411,466 601,870 647,335 729,755 1276,515 3779,825 6588,329 Bảng 14: Thời gian quãng đường ô tô chuyển số 2.7.3.3 Đồ thị Hình 9: Đồ thị thời gian quãng đường tăng tốc tơ có kể đến giảm tốc độ chuyển số 2.7.3.4 Ứng dụng đồ thị : Xác định thời gian quãng đường tăng tốc ô tô theo đồ thị đơn giản thiếu xác , có kể giảm vận tốc chuyển số Vì có giá trị phạm vi lý thuyết tơ, cịn thực tế người ta phải kiểm nghiệm lại thí nghiệm với tơ chuyển động đường SVTH: Vũ Văn Đô 21 Lớp: 71DCOT12 Đồ án môn học: Lý Thuyết ô tô SVTH: Vũ Văn Đô GVHD: Phùng Anh Tuấn 22 Lớp: 71DCOT12 Đồ án môn học: Lý Thuyết ô tô GVHD: Phùng Anh Tuấn KẾT LUẬN Qua môn “ Đồ án Lý thuyết ô tô” giúp em hiểu thêm số vấn đề như: - Các thông số động - Chất lượng động lực học cần thiết điều kiện sử dụng khác - Xác định chế độ làm việc thích hợp cho tơ - Xác định tiêu đánh giá chất lượng kéo ô tô như: + Vận tốc lớn + Lực cản loại đường mà xe khắc phục + Gia tốc lớn ô tô + Quãng đường thời gian tăng tốc xe đạt giá trị max SVTH: Vũ Văn Đô 23 Lớp: 71DCOT12 Đồ án môn học: Lý Thuyết ô tô GVHD: Phùng Anh Tuấn Tài liệu tham khảo: - Giáo trình lý thuyết tơ – Ngơ Khắc Hùng - Lý thuyết ô tô, máy kéo – Nguyễn Hữu Cẩn - BÀI GIẢNG LÝ THUYẾT Ô TÔ – Thầy Đỗ Thành Phương SVTH: Vũ Văn Đô 24 Lớp: 71DCOT12