Tiểu luận lý thuyết ô tô đề tài mercerdes benz e400 amg 2014

BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA CƠNG NGHỆ ĐỘNG LỰC -o0o - TIỂU LUẬN LÝ THUYẾT Ô TÔ Đề Tài: MERCERDES BENZ E400 AMG 2014 GVHD: Thầy Trần Anh Sơn SVTH: Võ Thái Tuấn Nguyễn Trần Mạnh Khá Huỳnh Văn Tuấn Anh Tạ Anh Tuấn Lê Trần Gia Hưng TPHCM, tháng 11/2022 19478951 19493291 19487611 19486801 19480801 MỤC LỤC Thông số xe Toyota Innova E 2.0 MT 2012 iii Chương 1: Các lực mômen tác dụng lên ô tơ q trình chuyển động 1.1 Thiết lập phương trình đặc tính cơng suất theo số vịng quay, mơ men theo số vịng quay (dựa theo phương trình thực nghiệm Lây-déc-man) 1.2 Vẽ đường đặc tính cơng suất mơment theo số vịng quay 1.3 Xác định lực kéo tiếp tuyến cực đại xe ô tô ứng với số 1, 2, 3, 4, 5; lực kéo tuyến xe ô tô ứng với số 1, 2, 3, 4, số vòng quay động n e = 3500 v/p 1.4 Xác định vận tốc tịnh tiến lý thuyết cực đại xe ô tô ứng với số 1, 2, 3, 4, 5; vận tốc tịnh tiến lý thuyết xe ô tô ứng với số 1, 2, 3, 4,5 số vòng quay động ne = 2000 v/p (giả thuyết bỏ qua trượt, bx khơng biến dạng) 1.5 Xác định số vịng quay động xe di chuyển số truyền thẳng với vận tốc xe 72km/h (giả thuyết bỏ qua trượt, bx không biến dạng) 1.6 Xác định lực cản chuyển động tác dụng lên xe ô tô trình chuyển động; lực kéo tiếp tuyến cần thiết xe ô tô ứng với trường hợp (vẽ sơ đồ): 1.6.1 Xe ô tô di chuyển ổn định lên dốc với tốc độ 36 km/h đường nhựa tốt 1.6.2 Xe ô tô di chuyển ổn định xuống dốc với tốc độ 54 km/h đường nhựa tốt 1.6.3 Xe ô tô di chuyển ổn định đường với tốc độ 108 km/h đường nhựa tốt Chương 2: Động lực học tổng quát tơ 2.1 Vẽ Sơ đồ phân tích lực xác định phản lực thẳng góc từ đường tác dụng lên bánh xe ô tô mặt phẳng dọc ứng điều kiện vận hành khác 2.2 Vẽ Sơ đồ phân tích lực xác định phản lực thẳng góc từ đường tác dụng lên bánh xe tô mặt phẳng ngang ứng điều kiện vận hành khác Chương 3: Tính tốn sức kéo ô tô 3.1 Xây dựng đồ thị cân công suất ô tô 3.2 Xây dựng đồ thị cân lực kéo tơ 3.3 Tính vận tốc cực đại xe ô tô (vẽ sơ đồ, sử dụng phương trình cân lực tính, giả thuyết bỏ qua trượt) 3.4 Tính gia tốc cực đại ô tô đạt (vẽ sơ đồ, sử dụng phương trình cân lực tính, giả thuyết bỏ qua trượt) 3.5 Tính độ dốc cực đại mà ô tô leo (vẽ sơ đồ, sử dụng phương trình cân lực tính, giả thuyết bỏ qua trượt) 3.6 Toán sức kéo cần thiết xe tơ (tính ứng với số 1, lên dốc, đường xấu; Pkct = Pc=……) Chương 4: Tính kinh tế nhiên liệu ô tô 4.1 Khảo sát mức tiêu hao nhiên liệu xe ô tô di chuyển ổn định lên dốc với tốc độ 54 km/h đường nhựa tốt (Quãng đường khảo sát 25km) 4.2 Khảo sát mức tiêu hao nhiên liệu xe ô tô di chuyển ổn định đường với tốc độ 72 km/h đường nhựa tốt (Quãng đường khảo sát 100km) Chương 5: Tính ổn định tơ 5.1 Tính góc dốc nguy hiểm theo điều kiện lật, trượt ô tô mp dọc (vẽ vẽ sơ đồ, thiết lập biểu thức tính) 5.2 Tính vận tốc nguy hiểm theo điều kiện lật ô tô mp dọc (vẽ vẽ sơ đồ, thiết lập biểu thức tính Biết tơ di chuyển đường bằng) 5.3 Tính góc dốc nguy hiểm theo điều kiện lật, trượt ô tô mp ngang (vẽ vẽ sơ đồ, thiết lập biểu thức tính) 5.4 Tính vận tốc nguy hiểm ô tô quay vòng theo điều kiện lật (vẽ vẽ sơ đồ, thiết lập biểu thức tính, biết quay vịng với bán kính 50m, biết góc nghiêng  =50) 5.5 Tính vận tốc nguy hiểm tơ quay vòng theo điều kiện trượt (vẽ sơ đồ, thiết lập biểu thức tính, biết quay vịng với bán kính 50m, biết góc nghiêng  =50) Chương 6: Lý thuyết quay vịng tơ 6.1 Vẽ sơ đồ, phân tích mối quan hệ bánh xe dẫn hướng trạng thái quay vòng thiếu, quay vòng thừa xét tơ quay vịng có tính đến ảnh hưởng lực ngang, góc lệch hướng 6.2 Tính bán kính quay vịng tối thiểu xe tơ Chương 7: Tính tốn phanh tơ 7.1 Vẽ sơ đồ phân tích lực tác dụng lên tơ phanh trạng thái chuyển động thẳng đường (bắt đầu đạp phanh tốc độ ô tô V ngắt ly hợp) 7.2 Tính gia tốc chậm dần cực đại phanh, quãng đường phanh ngắn nhất, thời gian phanh nhỏ xe di chuyển tốc độ 72km/m đường nhựa tốt BẢNG PHÂN CÔNG NHIỆM VỤ ST T MSSV Nhiệm vụ Ta 1900115 Nguyễn Văn Khương 1900114 Huỳnh Văn Tuấn Anh Lê Minh Hoàng Lý Xuân Luyện 1900018 1900039 1900060 Chương 4: Tính kinh tế nhiên liệu tơ Chương 7: Tính tốn phanh ô tô Chương 6: Lý thuyết quay vòng ô tô Chương 1: Các lực mômen tác dụng lên ô tơ q trình chuyển động Chương 5: Tính ổn định ô tô Họ Và Tên Chương 3: Tính tốn sức kéo tơ Chương 2: Động lực học tổng quát ô tô Thời gian giao 20/07/2022 20/7/2022 20/7/2022 20/7/2022 20/7/2022 THÔNG SỐ KỸ THUẬT Mercerdes Benz E400 AMG 2014 Kích thước 4879 x 1854 x 1474 Chiều dài sở 2874 mm Trọng lượng khơng tải 1785 kg Trọng lượng tồn tải 2350 kg Thông số lốp 245/40R18 Hộp số AT Số 4.38 Số 2.86 Số 1.92 Số 1.37 Số 1.00 Tỉ số truyền Số 0.82 Số 0.73 Số lùi 3.42 Tỉ số truyền cuối 2.65 Hệ Dẫn Động RWD Loại động Xăng Xylanh V6 Hệ thống van điều khiển DOHC Tỉ số nén 10:5 Công suất cực đại 328.5 HP 5500 vòng/phút Momen xoắn cực đại 489 Nm 4000 vòng/phút Tiểu luận lý thuyết ô tô GVHD: Trần Anh Sơn Chương 1: Các lực mômen tác dụng lên ô tô trình chuyển động 1.1 Thiết lập phương trình đặc tính cơng suất theo số vịng quay, mơ men theo số vịng quay (dựa theo phương trình thực nghiệm Lây-déc-man) - Phương trình đặc tính cơng suất theo số vịng quay: [ N e =N emax a ne n n + b e −c e nN nN nN ( ) ( )] ne ne ne N e =244.96 × 1× +1× −1× 5500 5500 5500 [ ( ) ](kW ) ( ) Trong đó: Vì xe xăng nên: a=b=c=1 N emax =244 96 kW n N =5500 vịng/ phút Phương trình mơ men theo số vịng quay: M e =9550 × n e ( vịng) N e (kW ) 1200 1600 2000 2400 2800 3200 3600 4000 4400 4800 5200 5500 Ne (N m) ne M e ( N m) 62.56 85.96 109.69 133.18 155.87 177.2 196.59 213.48 227.32 237.53 243.54 244.96 1.2 Vẽ đường đặc tính cơng suất mơment theo số vịng quay 497.87 513.07 523.77 529.945 531.63 528.83 521.51 509.68 493.38 472.58 447.27 425.34 Tiểu luận lý thuyết ô tô GVHD: Trần Anh Sơn Đồ thị đường đặc tính ngồi động 120.0 250.00 212.49 211.92 211.69 209.30 209.15 99.8 204.85 198.8196.0 98.8 91.6191.08 181.45 85.8 170.25 78.9 71.0 62.3 53.2 43.8 34.3 204.73 100.0 198.16 60.0 40.0 150.00 Me Ne 80.0 200.00 100.00 24.9 50.00 20.0 0.0 10 12 14 16 18 0.00 vòng/phút Ne (Kw) Me(Nm) 1.3 Xác định lực kéo tiếp tuyến cực đại xe ô tô ứng với số 1, 2, 3, 4, 5; lực kéo tuyến xe ô tô ứng với số 1, 2, 3, 4, số vòng quay động n e=3500 v / p Memax = 212.49 (N.m) 2800 v/p Chọn lốp áp suất thấp λ=0,93 r =245× 0,4+ 18 × 25,4=323,75(mm)=0,3266(m) rbx= 0,3266 × 0,93 = 0,303738 (m) i0= 4.38 = 0,93 - Lực kéo tiếp tuyến cực đại tay số 1: i h 1= 4,38 Pk max = - M kmax M emax it ❑tl M emax i i h ❑tl 489 ×2,65 × 4,38 ×0,93 = = = =17378,515(N ) r bx r bx r bx 0,303738 Lực kéo tiếp tuyến cực đại tay số 2: ih2= 2,86 Pk max = M kmax M emax it ❑tl M emax i i h ❑tl 489 × 2,65× 2,86 ×0,93 = = = =11347,61( N ) r bx r bx r bx 0,303738 Lực kéo tiếp tuyến cực đại tay số 3: ih3= 1,92 Tiểu luận lý thuyết ô tô Pk max = GVHD: Trần Anh Sơn M kmax M emax i t ❑tl M emax i i h ❑tl 489× 2,65× 1,92× 0,93 = = = =7617,98( N ) r bx r bx r bx 0,303738 Lực kéo tiếp tuyến cực đại tay số 4: ih4= 1,37 Pk max= M kmax M emax i t ❑tl M emax i0 i h ❑tl 489× 2,65× 1,37 ×0,93 = = = =5435,75(N ) r bx r bx r bx 0,303738 Lực kéo tiếp tuyến cực đại tay số 5: ih4= Pk max = M kmax M emax i t ❑tl M emax i i h ❑tl 489× 2,65× 1× 0,93 = = = =3967,7( N ) r bx r bx r bx 0,303738 Công suất động số vòng quay ne= 3500(v/p): [ N e =N max a ne n n +b e −c e nN nN nN ( ) ( )] [ =244 96 1× 3500 3500 3500 +1 × −1× 5500 5500 5500 ( ) ( Mô men xoắn động số vòng quay ne= 3500(v/p): M e =9550 × ¿ 9550 × Ne (N m) ne 191.95 =523.75(N m) 3500 Lực kéo tiếp tuyến tay số 1: ih1= 4,38 P k 1= M k M e i t ❑tl M e i i h ❑tl 191.95× 2,65× 4.38 × 0,93 = = = =6821.69( N ) r bx r bx r bx 0,303738 Lực kéo tiếp tuyến tay số 2: ih2= 2,86 P k 2= M k M e i t ❑tl M e i i h ❑tl 191.95× 2,65× 2,86 ×0,93 = = = =4454.34(N ) r bx r bx r bx 0,303738 Lực kéo tiếp tuyến tay số 3: ih3= 1,92 P k 3= M k M e i t ❑tl M e i i h ❑tl 191.95× 2,65 ×1,92× 0,93 = = = =2990.33(N ) r bx r bx r bx 0,303738 Lực kéo tiếp tuyến tay số 4: ih4= 1,37 Pk = M k M e i t ❑tl M e i i h ❑tl 191.95× 2,65 ×1,37 ×0,93 = = = r bx r bx r bx 0,303738 ¿ 2133.72( N ) Lực kéo tiếp tuyến tay số 5: ih4= 3 ) ]=191.95( Kw ) Tiểu luận lý thuyết ô tô P k 5= GVHD: Trần Anh Sơn M k M e i t ❑tl M e i i h ❑tl 191.95× 2,65 ×1 ×0,93 = = = r bx r bx r bx 0,303738 ¿ 1557.46( N ) 1.4 Xác định vận tốc tịnh tiến lý thuyết cực đại xe ô tô ứng với số 1, 2, 3, 4, 5; vận tốc tịnh tiến lý thuyết xe ô tô ứng với số 1, 2, 3, 4,5 số vòng quay động ne = 2000 v/p (giả thuyết bỏ qua trượt, bx không biến dạng) Ta có cơng thức tính vận tốc tịnh tiến lý thuyết cực đại ô tô ứng với tay số: vimax = π ne r b π × λ ×n N ×r bx = 60i i hi 60 i0 i hi Vì động xăng λ=1,1÷ 1,25 ta chọn λ=1,2 Trong đó: n e – số vòng quay động (v/p) r bx – bán kính làm việc bánh xe i – tỷ số truyền lực i hi – tỷ số truyền lực hộp số ứng với tay số Vận tốc tịnh tiến lý thuyết cực đại ô tô ứng với tay số 1: v1 max = 2× 5500× 0,303738 =15,07(m/ s) 60 × 2,65× 4,38 Vận tốc tịnh tiến lý thuyết cực đại ô tô ứng với tay số 2: v 2max = π ×5500 ×0,303738 =23,08(m/s) 60 × 2,65× 2,86 Vận tốc tịnh tiến lý thuyết cực đại ô tô ứng với tay số 3: v3 max = π ×5500 × 0,303738 =34,38(m/s) 60× 2,65 ×1.92 Vận tốc tịnh tiến lý thuyết cực đại ô tô ứng với tay số 4: v max = π × 5500× 0,303738 =48,2(m/s) 60 ×2,65 ×1,37 Vận tốc tịnh tiến lý thuyết cực đại ô tô ứng với tay số 5: v5 max = π ×5500 × 0,303738 =66.2(m/s) 60× 2,65 ×1 Vận tốc tịnh tiến ô tô ứng với tay số n e=2000 v/p: Tiểu luận lý thuyết ô tô v1 = GVHD: Trần Anh Sơn π × 2000 ×0,303738 =5,48(m/ s) 60 ×2,65 × 4,38 Vận tốc tịnh tiến ô tô ứng với tay số n e=2000 v/p: v 2= π × 2000 ×0,303738 =8,39(m/s) 60 ×2,65 ×2.86 Vận tốc tịnh tiến ô tô ứng với tay số n e=2000 v/p: v3 = π × 2000 ×0,303738 =12,5( m/s) 60 ×2,65 × 1,92 Vận tốc tịnh tiến ô tô ứng với tay số n e=2000 v/p: v 4= π ×2000 × 0,303738 =17,5(m/ s ) 60× 2,65× 1.37 Vận tốc tịnh tiến ô tô ứng với tay số n e=2000 v/p: v5 = π × 2000 ×0,303738 =24 (m/s ) 60 × 4,3× 1.5 Xác định số vịng quay động xe di chuyển số truyền thẳng với vận tốc xe 72km/h (giả thuyết bỏ qua trượt, bx khơng biến dạng) - Ta có cơng thức tính vận tốc tịnh tiến tơ ứng với tay số: V= π n e r bx (m/ s) 60i i hi ⇒ ne= 60 i i hi πV r bx Trong đó: n e – số vòng quay động (v/p) V – vận tốc xe (m/s) V= 72km/h = 20 (m/s) r bx – bán kính làm việc bánh xe  r bx =0, 0,303738 (m) i – tỷ số truyền lực i0= 2.65 i hi – tỷ số truyền lực hộp số ứng với tay số ih5= tỷ số truyền thẳng Số vòng quay động xe di chuyển số truyền thẳng với vận tốc xe 72km/h: n e5= V (72 i i h 5) 20 ×( 72× 2.65× 1) = =1999.53( v / p) π r bx π ×0,303738 1.6 Xác định lực cản chuyển động tác dụng lên xe tơ q trình chuyển động; lực kéo tiếp tuyến cần thiết xe ô tô ứng với trường hợp (vẽ sơ đồ):