Xây dựng đồ thị các chỉ tiêu động lực học của ô tô 1

PhÇn I BÀI TÂP LỚN MÔN LÝ THUYẾT Ô TÔ Phần I XÂY DỰNG ĐƯỜNG ĐẶC TÍNH TỐC ĐỘ NGOÀI CỦA ĐỘNG CƠ CHỌN ĐỘNG CƠ ĐẶT TRÊN Ô TÔ I/Xác định trọng lượng toàn bộ ô tô +Do yêu cầu về mặt thiết kế xe ô tô tải ,nê[.]

BÀI TÂP LỚN MÔN LÝ THUYẾT Ô TÔ Phần I: XÂY DỰNG ĐƯỜNG ĐẶC TÍNH TỐC ĐỘ NGỒI CỦA ĐỘNG CƠ CHỌN ĐỘNG CƠ ĐẶT TRÊN Ô TÔ I/Xác định trọng lượng tồn tơ: +Do u cầu mặt thiết kế xe ô tô tải ,nên khối lượng tồn xe tính theo cơng thức G = G0 + n.A + Ge Trong đó: G0 : Trọng lượng sử dụng ơtơ G0=1000kg A:khối lượng trung bình người A= 55kg n: số ghế ngồi ôtô kể ngươì lái n=2 Ge:TảI trọng định mức ơtơ Ge=1500kg thay sè ta có : G = 1000 + 2.55 +1500 = 2610 (kg) +Chọn kích thước lốp ôtô : Từ bảng phụ lục ta chọn kích thước lốp (Theo kí hiệu Nga) :9 - 20  Bán kính thiết kế lốp ro= (B + d/2).25,4.10-3 = 0,4826 m  Bán kính bánh xe làm việc cảu lốp rb= .ro : hệ số kể đế biến dạng lốp Được chọn theo loại lốp xe tải ta chọn loại lốp có áp suất thấp =0,935 rb = 0,935.0,4826 = 0,45 m II/Xây dựng đường đặc tính tốc độ ngồi động cơ: Đường đặc tính ngồi động biểu diễn mối quan hệ mômen,công suất động với số vịng quay động Từ biểu đồ đặc tính ngồi động ta chọn động đăt ôtô 1.Xác định công suất động theo điều kiện cản chuyển động BÀI TÂP LỚN MÔN LÝ THUYẾT Ô TÔ Do trình thiết kế ,cần phải xác định công suất cần thiết theo yêu cầu sử dụng (khả chở tải, vận tốc cự đại, theo điều kiện đường xá…) Trong truờng hợp ta sử dụng theo công thức thực nghiệm Lây-Đecman: Đường cong cơng suất có dạng Ne = Nemax [ n  a  e   nN  + n b  e  nN    n - c  e  nN    ] Trong đó: + a,b,c : Là hệ số động xăng kì a=b=c=1 +ne , nN :Số vòng quay động cơ,số vòng quay động ứng với công suất cự đại +Nemax: Công suất cực đại động N ev Nemax= a n v   b n v   c n v  n  n  n   N  N  N Trong đó: +Nev: Cơng suất động ứng với vận tốc cực đại Được tính theo điều kiện cản ôtô chạy với vận tốc cực đại Nev=  (f G.vmax/270 + 3500 k.F.v3max) t Với :+t : Hiệu suất hệ thống truyền lực: Tham khảo bảng ta chọn t=0,9 +f : Hệ số cản lăn Tham khảo bảng ta chọn f0=0,015 +k: hệ số cản khơng khí (KGs2/m4) Tham khảo bảng chọn k=0,06 (KGs2/m4) +F : Diện tích cản diện ơtơ (m 2) Tham khảo bảng chọn F=3,0 (m2) +G: Trọng lượng xe G= 26100 (N) +vmax: Vận tốc cực đại ôtô Thay sè ta có : vmax= 100 (km/h) = 27,78 (m/s) BÀI TÂP LỚN MÔN LÝ THUYẾT Ô TÔ Nev= (2610.0,015.100/270+ 3500 0,06.3.1003)/ 0,.9 = 90(mã lực) nv Đặt n = Đối với xe tải người ta đặt phận hạn chế số vịng N quay,  = 0,8 0,9 ta chọn  = 0,8 Khi ta có cơng suất cực đại động là: 90 Nemax= 0,8   0,8   0,8 = 96(mã lực) +nv:số vòng quay ứng với vận tốc cực đại nv tính theo max số xe ôtô tải tham khảo max=272266 rad/s Ta chọn max=270(rad/s) Khi nv= 60.270 60.max = 2.3,14 =2579 (v/ph) 2. nv  = n =0,8  nN = nv/ = 2579/0,8 = 3224 (v/ph) N Công suất động ứng với số vòng quay ne: Ne = 96 [  ne     3224  +  ne     3224  -  ne     3224  ] (mã lực) (*) Từ công thức (*) ứng với số vịng quay khác ta cơng suất động ứng với số vịng quay Tập hợp điểm ta đường cong công suất Từ đường cong công suất động ta dựng đường cong mômen động sau:  Me = 716,2 ne Ne (KGm) (**) Từ công thức (**) ta dựng đường cong công suất theo số vịng quay 2.Dựng đồ thị biểu diễn đặc tính ngồi động cơ: Do động xăng tốc độ tối thiểu động không bị chết máy nemin=600900 (v/ph) Ta chọn nemin=800 (v/ph) Ta chọn số vòng quay cực đại động nmax= 2579(v/ph) BÀI TÂP LỚN MÔN LÝ THUYẾT Ô TÔ trị sè Nemax=96(mã lực) phần công suất động dùng để khác phục lực cản chuyển động Để chọn động đặt ôtô cần phải tăng thêm phần công suất để khắc phục sức cản phụ: quạt gió, loại bơm dầu, điều hịa nhiệt độ Ta có số liệu phụ thuộc Ne, Me vào số vòng quay ne Bảng1: Ne(v/ph) Ne(mã lực) Me(mã lực) 800 1000 1200 1400 1600 1800 2000 2200 2400 2500 2579 28.26 36.14 44.08 51.92 59.55 66.81 73.57 79.70 85.06 87.40 90 25.304 25.88 26.30 26.56 26.65 26.58 26.34 25.94 25.38 25.03 24.73 III/Xác định tỉ số truyền hệ thống truyền lực: Tỉ số truyền hệ thống truyền lực trường hợp tổng quát xác định theo công thức sau: it = ih.if.i0 Trong : ih : Tỉ số truyền hộp số i0 : Tỉ số truyền truyền lực if : Tỉ số truyền hộp số phụ hộp phân phối tính tốn cho xe tải ta khơng thiết kế hộp số phụ ta cho if = 1.Xác định tỉ số truyền truyền lực chính: Tỉ số truyền truyền lực i0 xác định từ điều kiện đảm bảo cho ô tô đạt vận tốc lớn xác định theo công thức 2..n v rb vmax= 60.i i hn 2..n v rb  i0 = 60.i v hn max Trong đó: nv : số vịng quay động tơ đạt vận tốc cực đại nv = 2579 (v/ph) vmax: vận tốc lớn ô tô vmax= 100 (km/h) ihn : tỉ số truyền hộp số số truyền thẳng ihn=1 Thay số vào ta có : BÀI TÂP LỚN MÔN LÝ THUYẾT Ô TÔ i0 = 0.377 0.45.2579 1.1.100 = 4,375 2.Xác định tỉ số truyền hộp số chính: Hộp số đặt hệ thống truyền lực ô tô nhằm đảm bảo khả khắc phục lực cản mặt đường thay đổi Ta cần phải xác định tỉ số truyền tay sè hộp số a.Xác định tỉ số truyền tay sè I hộp số ( ihI) Tỉ số truyền tay sè I cần phải chọn cho lực kéo tiếp tuyến phát bánh xe chủ động tơ khắc phục lực cản tổng cộng lớn mặt đường Từ phương trình cân lực kéo ơtơ chuyển động ổn định ta có : Pkmax  Pf + P Trong đó: P : Lực cản khơng khí Do ô tô chuyển động tay sè I tốc độ xe chậm ta bá qua lực cản khơng khí P Do với Pkmax  Pf  Pkmax  max.G (1) max : hệ số cản tổng cộng lớn đường max = f + tgmax = 0,015 + tg200 = 0,393 Mặt khác lực kéo tiếp tuyến phát bánh xe chủ động Pkmax bị hạn chế điều kiện bám để bánh xe không bị trượt nết: Pkmax  Gb..rb/Me max.ioifc t Trong (2) Gb: Trọng lượng phân bố nên cầu chủ động Gb= m2k.G2 =2090(Kg) G2 :Trọng lượng tĩnh tác dụng lên bánh xe sau Tham khảo chọn G2=1900 (Kg) m2k:Hệ số phân bố lại trọng lượng chọn m2k=1,1  : Hệ số bám mặt đường Ta chọn đường xe chuyển động tốt có hệ số bám  = 0,7 Từ điều kiện (1) (2) ta có điều kiện lực kéo sau BÀI TÂP LỚN MÔN LÝ THUYẾT Ô TÔ max.G  Pkmax  Với Pkmax = Trong Gb..rb/Me max.ioifc t (3) M e max i i hI  t rb rb : bán kính làm việc bánh xe rb = 0.45(m) t: hiệu suất hệ thống truyền lực t = 0,9 ihI :tỉ số truyền tay sè I i0 :tỉ số truyền truyền lực i0 = 4,375 Memax:mômen cực đại Memax = 31.1 (KGm) Thay vào (3) ta có: max.G  M e max i i hI  t  Gb. rb  max G.rb M e max i  t  Thay sè G .rb M e max i  t  ihI  0,393.2610.0,45 26,65.,375.0,9  ihI  3,9 ihI  5,6  2090.0,7.0,45 26,65.4,375.09 Ta chọn ihI = 4,5 b.Xác định tỉ số truyền tay sè trung gian hộp số: Hệ thống tỉ số truyền tay sè trung gian hộp số phân phối theo cấp số nhân Dựa sở sử dụng cơng suất trung bình động làm việc chế độ tồn tải khơng thay đổi q trình gia tốc ơtơ Đối với xe tải ta chọn số cấp số tiến tay số cuối i hIV tay số truyền thẳng ihIV = Các số truyền trung gian xác định theo cơng thức ihm= Trong n i nhI m n: số cấp số tiến hộp số n=4 m: số số truyền tính ihII = i 2hI = 2,72 BÀI TÂP LỚN MÔN LÝ THUYẾT Ô TÔ ihIII = i 2hI = = 1,65 4,5 ihIV = c.Xác định tỉ số truyền số lùi: Trong hộp số thường bố trí tỉ số truyề số lùi (kí hiệu i l) Trị số tỉ số truyền số lùi chọn lớn số truyền số I il = (1,21,3)ihI = (1,21,3).4,5 = 5,45,85 ta chọn tỉ số truyền số lùi il = 5,5 3.Lập bảng xác định vận tốc ô tô ứng với số truyền: Vận tốc ôtô số truyền xác định theo cơng thức vm = Trong 0,377.ne rb i0 ihm (km/h) m: số số truyền tính m = 14 ihm:tỉ số truyên tay sè m ne vm =0,038 i (km/h) hm Bảng II Ne(v/ph) 800 1000 1200 1400 1600 1800 2000 2200 2400 2500 2579 VI(km/h) 6,89 8,615 10,33 12,06 13,78 15,50 17,23 18,95 20,67 21,53 22,21 NkI (ml) 25,43 32,53 39,67 46,73 53,59 60,13 66,22 71,73 76,55 78,66 80,17 IhI =4,5 VII(km/h) 11,40 14,25 17,10 19,95 22,80 25,65 28,50 31,35 34,20 35,63 36,76 25,l43 32,53 39,67 46,73 53,59 60,13 66,22 71,73 76,55 78,66 80,17 (km/h) 18,79 23,49 28,19 32,89 37,59 42,29 46,99 51,69 56,39 58,74 60,59 NkIII(ml) 25,43 32,53 39,67 46,73 53,59 60,13 66,22 71,73 76,55 78,66 80,17 NkII (ml) ihII =2,72 v III ihIII=1,65 BÀI TÂP LỚN MÔN LÝ THUYẾT Ô TÔ VIV(km/h) NkIV(ml) 31,01 38,77 46,52 54,27 62,03 69,78 77,54 85,29 93,04 96,92 100 25,43 32,53 39,67 46,73 53,59 60,13 66,22 71,73 76,55 78,66 80,17 IhIV =1 Phần II XÂY DỰNG ĐỒ THỊ CÁC CHỈ TIÊU ĐỘNG LỰC HỌC CỦA Ô TÔ I.Xác định tiêu công suất: 1.Phương trình cân cơng suất : Phương trình cân cơng suất tơ biểu diễn đồ thị Chúng xây dựng theo quan hệ công suất phát động công suất cản q trình tơ chuyển động, phụ thuộc vào vận tốc chuyển động ô tô, nghĩa Nk =f (v) Đồ thị biểu thị quan hệ công suất phát động công suất cản trình chuyển động phụ thuộc vào vận tốc chuyển động tơ (hoặc số vịng quay trục khuỷu động ne) Gọi đồ thị cân cơng suất động Ta có  Nk = Ne.t = Ne.0,9(mã lực) Nk = 0,9.96[(ne/3224) +(ne/3224)2 - (ne/3224)3 ] (mã lực) Trong số vịng quay ne tính theo cơng thức BÀI TÂP LỚN MƠN LÝ THUYẾT Ơ TƠ vm = 0,038.(ne/ihm) Do ta có mối liên hệ cơng suất phân bố với vận tốc tay sè Nk=f(v) Giá trị Nk tính theo cơng thức có kết BảngII -Đường biểu diễn Nf = f(v) đường bậc Nf = G.f v/270 (mã lực) ta cần xác định hai điểm Nf v= =0 điểm Nf v = 100 km/h= f.G.vmax=29(mã lực) -Đường biểu diễn đồ thị N=f(v3) = 3500 k.F.v3 = 0,18.v3 /3500(mã lực) ta cộng tung độ hai đồ thi N+ Nf đường cong công suất cản tương ứng theo vận tốc Bảng III: V(Km/h) 31,0 38,77 46,52 54,27 62,03 69,78 77,54 85,29 93,04 96,92 100 Nf(ml) 8,994 11,24 13,49 15,74 17,98 20,23 22,48 24,73 26,98 28,10 28,77 N(ml) 1,53 2,99 5,17 8,22 12,27 17,47 23,97 31,91 41,43 46,82 51,40 Nf+ N 10,52 14,24 18,67 23,96 30,26 37,71 46,46 64,64 68,41 74,93 80,17 2.Đồ thị cân công suất : Đồ thị cân công suất ô tô cho thấy với giá trị vận tốc khác tung độ nằm đường cong tổng công suất cản trục hồnh tương ứng với cơng suất tiêu hao để khắc phục sức cản cuả mặt đường sức cản khơng khí Các tung độ nằm đường cong công suất cản tổng cộng (N f+N) đường cong công suất động phát bánh xe chủ động N k công suất dự trữ ô tô gọi công suất dư N d nhằm để khắc phục sức cản dốc góc dốc tăng lên để tăng tốc độ động II.Xác định tiêu lực kéo 1.Phương trình cân lực kéo: BÀI TÂP LỚN MÔN LÝ THUYẾT Ô TÔ Lực kéo tiếp tuyến bánh xe chủ động ô tô sử dụng để khắc phục lực cản chuyển động sau đây: Lực cản lăn, lực cản khơng khí, lực qn tính Phương trình cân lực kéo tô chuyển động tổng quát dốc với đầy đủ thành phần lực cản biểu diễn dạng sau: Pk = P f + P   Pi  Pj Trong Pk:Lực kéo tiếp tuyến Pk= M e i o i h  t rb Pf:Lực cản lăn Pf = f.G.cos Pi:Lực cản lên dốc Pf = f.G.sin 13 P: lực cản khơng khí P= Pj: lực cản quán tính Pj = i k.F.v2 G g j Thay vào cơng thức ta có M e i o i h  t G = f.G.cos + k.F.v  f.G.cos  f.G.sin  j i g rb 13 Ta xem xét trường hợp ô tô chuyển động (ổn định), mặt đường nằm ngang, nghĩa là: j = ;  = phương trình cân lực kéo biểu thị sau: Pk = P f + P  M e i o i h  t = f.G.cos + 13 k.F.v2 rb hay 2.Đồ thị cân lực kéo: Chóng ta xây dựng quan hệ lực kéo ô tô phát bánh xe chủ động Pk lực cản chuyển động phụ thuộc vào vận tốc chuyển động ô tô v, nghĩa P = f(v) Ta xây dựng đồ thị với hộp số có tay số với số truyền tay số truyền thẳng ihIV=1 Hình dạng đường cong lực kéo tiếp tuyến Pk giống hình dạng đường cong mơmen xoắn động Me 10 BÀI TÂP LỚN MƠN LÝ THUYẾT Ơ TƠ Pkn = Trong M e i o i hn  t rb Pkn: lưc kéo tiếp tuyến phát bánh xe chủ động tay sè n (n=14) ihn: tỉ số truyền tay số thứ n i0 : tỉ số truyền truyền lực i0 = 4,375 Thay sè ta có : Pkn = M e 4,375.i hn 0,9 0,45 = 8,75.Me.ihn -Lực cản khơng khí xác định theo vận tốc P= 13 k.F.v2 = 0,0138.v2 -Lực cản lăn ô tô xác định theo vận tốc Pf = G.f cos = 2610.f cos (Kg) Điều kiện để ô tô chuyển động Pf + P  PK  P = .Gb Ta có bảng số liệu lực kéo Pk theo tay sè Bảng IV: Ne(v/ph) Me ( KGm) 800 1000 1200 1400 1600 1800 2000 2200 2400 2500 2579 25,30 25,88 26,30 26,56 26,65 26,58 26,34 25,94 25,38 25,03 V1(Km/h) 6,89 8,61 10,33 12,06 13,78 15,50 17,23 18,95 20,67 21,53 22,21 PkI(iI=4,5) 996,4 1019 1035 1046 1049 1046 1037,5 1021 999,5 985,9 974,1 V2(Km/h) 11,40 14,25 17,10 19,95 22,80 25,65 28,50 31,35 34,20 35,63 36,76 602,2 616,1 626,1 632,2 634,4 632,7 627,09 617,5 604,1 595,94 588,78 V3(Km/h) 18 ,79 23,49 28,19 32,89 37,59 42,29 46,99 51,69 56,39 58,74 60,59 PkIII (iIII=1,65) 365,3 373,7 379,8 383,5 384,8 3838 380,40 374,6 366,4 361,52 357,16 V4(Km/h) 31,01 38,77 46,52 54,27 62,03 69,78 77,54 85,29 93,04 96,92 100 PkIV (iIV=1) 221,4 226,5 230,2 232,4 233,2 232,6 230,55 227,0 222,1 219,09 216,46 PkII (iII=2,72) 24,73 Lực cản khơng khí phụ thuộc vận tốc tay số IVcủa ô tô biểu diễn theo bảng sau: BảngV: 11 BÀI TÂP LỚN MÔN LÝ THUYẾT Ô TÔ VIV(km/h) 31,01 38,77 46,52 54,27 62,03 69,78 77,54 85,29 93,04 96,92 100 P (Kg) 13,27 20,74 29,86 40,65 53,10 67,20 82,97 100,3 119,4 5129,6 137,9 *ý nghĩa đồ thị cân lực kéo: -Xác định vận tốc lớn ô tô tay số Đường cong P k cắt đường Pf+P điểm có hồnh độ vmax ô tô trùng tay số cuối -Xác định thành phần lực ô tô chuyển động tay số với vận tốc III.Xác định tiêu nhân tố động lực học D: Lực kéo Pk ô tô cho phép ta đánh giá khả động lực học ô tô mà chưa thể so sánh tơ có lực kéo lực cản, trọng lượng, lực cản khơng khí khác A.XÁC ĐỊNH NHÂN TỐ ĐỘNG LỰC HỌC D KHI Ơ TƠ CHỞ TẢI ĐỊNH MỨC: 1.Phương trình nhân tố động lực học D: Nhân tố động lực học ô tô tỉ số lực kéo tiếp tuyến P k trừ lực cản khơng khí P chia cho lượng tồn tô D= M e i o i hn  t Pk  P =( kF.v2)/G r 13 G b (***) 2.Đồ thị nhân tố động lực học ô tô trở tải định mức: Để xây dựng đồ thị D, cần lập bảng tính trị số phương trình (***) trường hợp này, ta xây dựng đồ thị D với hộp số tơ có số truyền (n=4), số truyền ihIV= Các giá trị D tính theo cơng thức sau: Dm = Trong đó: Pkm  Pm G +m: số ứng với số truyền tính +m = 1n với n=4 12 BÀI TÂP LỚN MÔN LÝ THUYẾT Ô TÔ trị số nhân tố dộng lực học D tính theo bảng sau Bảng VI: ne(v/ph) 800 1000 1200 1400 1600 8,6156 10,33 12,06 13,78 15,50 1019 1035 1046 1049 1046 1037,5 Số truyền I V1(km/h) 6,89 PkI (Kg) 996,4 1800 2000 2200 2400 2500 2579 18,95 20,67 21,53 22,21 1021 999,5 985,9 974,1 ihI =4,5 17,23 PI (N) 0,6556 1,0243 1,475 2,0077 2,6223 3,3189 4,0974 4.9578 5,9002 6,4021 6,8132 DI 0,3815 0,3902 0,396 0,4000 0,4012 0,3998 0,3959 0,3896 0,3807 0,3753 0,3706 V2(km/h)1 11,402 14,253 17,104 19,955 22,805 25,656 28,507 31,358 34,208 35,634 36,760 PkII (Kg) 602,25 616,16 626,16 632,25 634,44 632,72 627,09 617,56 604,12 595,94 588,78 PII (Kg) 0,6556 1,0243 1,0243 2,0077 2,6223 3,3189 4,0974 4,9578 5,9002 6,4021 6,8132 0,2301 0,2350 0,2384 0,2401 0,2403 0,2389 0,2360 0,2314 0,2253 0,2216 0,2184 V3(km/h) 18 ,79 23,497 28,196 32,895 37,595 42,294 46,993 51,693 56,392 58,742 60,598 PkIII (Kg) 365,33 373,77 379,84 383,53 384,86 383,82 380,40 374,62 366,47 361,51 357,16 PIII(Kg) 4,876 7,6191 10,971 14,933 19,504 24,685 30,473 36,876 43,885 47,619 50,676 0,138 0,1403 0,1413 0,1412 0,1400 0,1376 0,1341 0,1294 0,1236 0,1203 0,1174 V4(km/h) 31,016 38,770 46,524 54,278 62,032 69,786 77,540 85,294 93,048 96,925 100 PkIV (Kg) 221,41 226,52 230,20 232,44 233,25 232,61 230,55 227,04 222,10 219,09 216,46 13,275 20,743 29,869 40,656 53,102 67,207 82,971 100,39 119,47 129,64 137,96 0,0788 0,0768 0,0735 0,0690 0,0634 0,0565 0,0485 0,0393 0,0343 0,015 Số truyền II DII số truyền III DIII số truyền IV PIV (Kg) DIV 0,0797 ih2 =2,72 ih3 =1,65 ihIV =1 Đồ thị D (không thứ nguyên) biểu diễn trục tung, trục hoành biểu diễn vận tốc chuyển động (km/h) ô tô *ý nghĩa việc sử dụng đồ thị nhân tố động học: 13 BÀI TÂP LỚN MÔN LÝ THUYẾT Ô TÔ -Khi ta biết  x D điểm A ta tìm vận tốc cực đại đường xá hoạt động -Xác định độ dốc lớn đường mà tơ khắc phục phụ thuộc tay số khác D = f + i  Dmax= f + imax  imax= Dmax- f  Dkmax= Dkmax- f (k: tay số thứ k) mét vận tốc v’ ta xác định độ dốc ứng với vận tốc iv’= Dv’ – f 3.Giới hạn đồ thị D theo điều kiện bám: Các ý nghĩa đồ thị D xem xét dựa điều kiện sau:  < D < D -Trị số hệ số cản tổng cộng đường  = f  tg D   điều kiện cần thiết ô tô chuyển động vận tốc số truyền khác (trường hợp không tăng tốc ) -Điều kiện D D giới hạn nhận tố động lực học D theo điều kiện bám D xác định theo biểu thức: D = P  P G = G   .c.A.v 2 G Dạng đường cong D đường cong điểm xuất phát từ điểm có trị số bám 1 thoải dần theo tốc độ tơ (tại điểm tốc độ tơ khơng ) B.XÁC ĐỊNH NHÂN TỐ ĐỘNG LỰC HỌC DX KHI TẢI TRỌNG CỦA Ô TÔ THAY ĐỔI: 1.Biểu thức xác định Dx: Ở phần A, ta xác định nhân tố động lực học D ô tô chở đầy tải (tải định mức ) thực tế ô tô làm việc với tải trọng thay đổi (non tải khơng tải ,q tải…), ta có biểu thức xác định nhân tố động lực học sau: 14 BÀI TÂP LỚN MÔN LÝ THUYẾT Ô TÔ Dx= Pk  P Pk  P mặt khác ta lại có D = Gx G  Ta xác định biểu thức nhân tố động lực học Dx sau: Dx Gx = D G D G x  D  G tg x Trong đó: +1:góc nghiêng biểu thị tỉ số tải trọng xe tính với khối lượng tính xe +Gx:khối lượng tơ tải trọng tính Gx=G0+Gn +G0:khối lượng ô tô trạng thái không tải (phải cộng thêm khối lượng người lái) +Gn:trọng tải tơ vị trí tính Đồ thị nhân tố động lực học Dx (còn gọi đồ thị tia ) biểu diễn kết hợp với đồ thị D phần bên phải đồ thị D ô tô chở đầy tải, phần bên trái đồ thị biều diễn nhân tố động lực học xe chở tải thay đổi D x x(trục hoành), truc tung biểu thi nhaan tố động lực học D đầy tải (hoặc ) 2.Đồ thị nhân tố động lực học Dx (đồ thị tia )khi tải trọng thay đổi Để thuận lợi cho vẽ đồ thị, ta lập bảng tính D theo v xác định tia tải trọng tương ứng với góc 1 theo cơng thức tg1k= G xk G k: số ứng với mức tải tính *ý nghĩa vận dụng đồ thị: Các toán sử dụng đồ thị tia(D x) tương tự đồ thị D, với tia tải trọng khác Ngồi đồ thị D-Dx cịn cho ta xác định mức độ chở tải hợp lý biết dièu kiện chuyển động số truyền định với tốc độ, sức cản đường cho IV Xác định khẳ tăng tốc ô tô: A.Xác định gia tốc ô tô: 15 BÀI TÂP LỚN MÔN LÝ THUYẾT Ô TÔ 1.Biểu thức xác định gia tốc: Vận dụng cơng thức tính gia tốc ta có (D   ).g i j= Khi tơ chuyển động đường (góc dốc  = 0) cơng thức viết Trong : j m= (D m  f ).g  im m:là số ứng với số truyền tính m=14 D:nhân tố động lực học ô tô chở đủ tải im:là hệ số kể đến khối lượng quay tính theo cơng thức sau im=1,04+0,05.ihm2 Để thuận lợi cho việc tính tốn, ta lập bảng xác định hệ số i BảngVII: Số truyền ih ih2 I I 4,5 20,25 2,05 II 2,72 7,39 1,409 III 1,65 2,72 1,176 16 IV 1 1,09 BÀI TÂP LỚN MÔN LÝ THUYẾT Ơ TƠ 2.Lập đồ thị gia tốc tơ: Ta lập bảng tính gia tốc tơ theo số truyền theo bảng sau Bảng IIX: ne(v/ph) 800 1000 1200 1400 1600 1800 8,61 10,38 12,061 13,784 15,508 Số truyền I V1(km/h) 6,89 2000 2200 2400 2500 2579 17,231 18,954 20,677 21,538 22,219 ihI =4,5 DI 0,381 0,3902 0,396 0,4000 0,4012 0,3998 0,3959 0,3896 0,3807 0,3753 0,3706 DI - f 0,351 0,3602 0,366 0,37 0,3712 0,3698 0,3659 0,3596 0,3507 0,3453 0,3406 JI 1,714 1,7570 1,7870 1,804 1,8105 1,8039 1,7850 1,7540 1,7106 1,6844 1,6615 V2(km/h) 11.402 14.253 17.104 19.955 22.805 25.656 28.507 31.358 34.208 35.634 36.760 số truyền II ihII=2,72 DII 0.2301 0.2350 0.2384 0.2401 0.2403 0.2389 0.2360 0.2314 0.2253 0.2216 0.2184 DII - f 0,2 0,2050 0,2084 0,2101 0,2103 0,2089 0,2060 0,2014 0,1953 0,1916 0,1884 1.4290 1.4643 1.4883 1.5010 1.5024 1.4924 1.4712 1.4387 1.3949 1.3687 1.3460 V3(km/h) 18 79 23.497 28.196 32.895 37.595 42.294 46.993 51.693 56.392 58.742 60.598 DIII 0.1381 0.1403 0.1413 0.1412 0.1400 0.1376 0.1341 0.1294 0.1236 0.1203 0.1174 DIII - f 0,108 0,110 0,111 0,111 0,110 0,107 0,104 0,994 0,936 0,903 0,874 jIII 0.9240 0.9426 0.9515 0.9507 0.9400 0.9197 0.8895 0.8496 0.8000 0.7715 0,7473 V4(km/h) 31.01 38.770 46.524 54.278 62.032 69.786 77.540 85.294 93.048 96.925 100 DI 0.0797 0.0788 0.0768 0.0735 0.0690 0.0634 0.0565 0.0485 0.0393 0.0343 0.015 0,0647 0,0638 0,0468 0,0618 0,0540 0,0484 0,0365 0,0285 0,1093 0,0043 0,000 0.3653 0.3610 0.3480 0.3261 0.2954 0.2559 0.2076 0.1505 0.0846 0.0484 0.000 jII số truyền III số truyền IV ihIII =1,65 ihIV =1 DIV - f jIV Nhận xét: -Các đường biểu diễn j _v tương ứng với đặc tính tốc độ ngồi động -Ở tốc độ lớn ô tơ ứng với vận tốc lớn v max gia tốc tơ jvmax =0 xe khơng cịn khả tăng tốc 17 BÀI TÂP LỚN MƠN LÝ THUYẾT Ô TÔ B.Xác định thời gian tăng tốc: 1.Biểu thức xác định thời gian tăng tốc: Gia tốc ô tô xác đinh theo công thức sau j= dv dt  dt = dv j v2 Thời gian tăng tốc tơ tính theo cơng thức t= j dv v1 Để xác định thời gian tăng tốc t ta xác định theo phương pháp gần - Biểu thức dấu  xác định đồ thị 1/j - Ta lập bảng tính biểu thức 1/jm m =14 đồ thị 1/j – v ta chia khoảng từ vmin 0,95vmax làm k khoảng Trị sè gia tốc ngược ô tô theo vận tốc tay số tính theo bảng sau: Bảng IX: ne(v/ph) 800 1000 1200 1400 1600 V1(km/h) 6,89 8,61 10,33 12,06 13,78 15,50 1,714 1,757 1,787 1,804 1,810 0,58 0,569 0,559 0,554 0,552 Số truyền I jI 1/ jI 18 1800 2000 2200 2400 2500 2579 17,23 18,95 20,67 21,53 22,21 1,803 1,785 1,754 1,710 1,684 1,661 0,554 0,56 0,57 0,584 0,593 0,60 ihI =4,5 BÀI TÂP LỚN MÔN LÝ THUYẾT Ô TÔ số truyền II ihII=2,72 V2(km/h) 11,40 14,253 17,104 19,955 22,805 25,656 28,507 31,358 34,208 35,634 36,760 jII 1.429 1.4643 1.4883 1.5010 1.5024 1.4924 1.4712 1.4387 1.3949 1.3687 1.3460 1/ jII 0,699 0,682 0,67 0,666 0,665 0,67 0,679 0,695 0,716 0,73 0,742 V3(km/h) 18 79 23,49 28,19 32,89 37,59 42,29 46,99 51,69 56.39 58,742 0,94 0,95 0,95 0,94 0,91 0,88 0,84 0,80 0.77 1,06 1,087 1,124 1,177 1,25 1,29 ihIV =1 62,03 69,78 77,54 85,29 93,04 96,92 100 0.000 số truyền III ihIII =1,65 JIII 0,92 1/ jIII 1,08 1,06 1,05 31,01 38,77 số truyền IV 46,52 54,27 0,365 0,361 0,348 0,326 0,295 0,255 0,207 0,150 0,084 0,048 2,73 2,77 2,87 3,06 3,385 3,907 4,81 6,64 11,82 20,66 V4(km/h) JIV 1/ jIV Trên đồ thị j 1,05 60,59 0,74 1,33 -v chia khoảng từ 7km/h  95 km/h làm khoảng, ta lấy khoảng thứ i ( i = 1 16)trong diện tích thứ i Fi = vi j (mm2) tbi Vận dụng cơng thức tính ô diện tích tài liệu 16 16 v i  v  / j t =  t i =  j 3,6 i 1 i 1 Trong đó: (s) tbi vi: khoảng vận tốc thứ i: i lấy từ vmin  0,95.vmax v1 = v1 - vmin ; v2 = v2 – v1;… vi = vi – vi-1 j tbi 1  = j i j i1 Lập bảng X: Tính khoảng thời gian với cách nút gọn Fi = vi j ti = Fi  tbi v  / j 3,6 (s) Bảng X: Tốc độ v(km/h)  20 Khoảng diện tích Fi (mm2) 65 Khoảng thời gian Thời gian tăng Tốc độ ô tô ti (s) tốc t (s) (km/h) 0,9 19 BÀI TÂP LỚN MÔN LÝ THUYẾT Ô TÔ 20  30 30  40 40  50 50  60 60  70 70  80 80  90 90  95 60 80 110 120 280 380 650 555 0,83 1,11 1,53 1,67 3,89 5,28 9,03 7,71 0,9 1,73 2,84 4,37 6,8 9,93 15,21 24,24 20 30 40 50 60 70 80 90 Để tăng tốc đến vận tốc 95 km/h xe phải chạy thời gian tăng tốc 31,95 (s) Dựa vào Bảng X, lập đồ thị t – v với tỉ lệ xích trục tung  t = 0,1 s mm trục hoành v =0,5 km mm C.XÁC ĐỊNH QUÃNG ĐƯỜNG TĂNG TỐC CỦA Ô TÔ: 1.Biểu thức xác định quãng đường tăng tốc: -áp dụng cơng thức tính qng đường tăng tốc v= ds dt  ds = v.dt : s v2 quãng đường tăng tốc , xác định sau : s= v.dt v1 -Dùng phương pháp tích tích phân gần +Dựa vào đồ thị t_v chia thành 16 khoảng từ v min 0,95.vmax , lấy khoảng thứ i +áp dụng cơng thức tính 16 16 i 1 i 1 s =  s i  Fi  t  v Trong 16 1  t i  t  v 3,6 3,6 i 1 ti: khoảng thời gian thứ i  i lấy từ vmin0,95vmax t1= t2-t1; t2= t3-t2 ; ti = ti+1- ti vtbi = 20 v i  v i 1 Thứ nguyên s : m