Ứng dụng simulink khảo sát tính chất khởi hành và tăng tốc của ô tô uaz31512

EBOOKBKMT.COM CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1 Tổng quan đối tượng phạm vi nghiên cứu 1.1.1 Đối tượng phạm vi nghiên cứu Đối tượng nghiên cứu khảo sát tính chất khởi hành tăng tốc ô tô UAZ31512 Trên xở ứng dụng MATLAB SIMULINK mơ q trình khởi hành tăng tốc ô tô sô điều kiện khác nhau: tăng ga cực đại, giảm ga, gài cầu, gài hai cầu Biết thời gian trượt ly hợp thời gian để ô tô chạy với tốc độ ổn định 1.1.2 Ý nghĩa khoa học đề tài Đề tài giải vấn đề sau : Tìm hiểu Simulink - Simdriveline Matlab Mô khối động cơ, ly hợp ma sát, thân xe Matlab Simulink Chạy mô đưa kết kết luận 1.2 Khái niệm chung khởi hành tăng tốc Quá trình khởi hành tăng tốc tiến hành theo trình tự sau đây: - Khởi động động cơ; - Mở ly hợp(nếu ly hợp thường xuyên đóng); - Gài số; - Đóng ly hợp từ từ Quá trình khởi hành tăng tốc chia thành hai giai đoạn: 1) Giai đoạn thứ Đặc trưng giai đoạn trượt ly hợp (trượt tương đối phần chủ động phần bị động ly hợp) vận tốc góc ϖ hs trục sơ cấp hộp số tăng dần, cịn vận tốc góc trục khuỷ động ϖ e giảm dần điểm EBOOKBKMT.COM giao đường cong ϖ hs ϖ e (điểm H), tốc độ góc động trục sơ cấp hộp số ϖ hs = ϖ e kết thúc trượt ly hợp Kể từ thời điểm bắt đầu đóng ly hợp, theo trục hoành (biểu thị thời gian), taịo gốc tức t = 0, số vòng quay trục khuỷ động giảm từ điểm A tương ứng với số vòng quay không tải ϖ x động đến điểm b tương ứng với lúc trục sơ cấp hộp số bắt đầu quay, liên hợp máy kéo bắt đầu chuyển động điểm t = 0, mô men ma sát ly hợp M = 0, thời điểm t = t 0, mô men ma sát ly hợp tăng lên mô men cản liên hợp máy M = M c (điểm C) đến thời điểm t = t0’ , kết thúc q trình địng ly hợp sư trượt ly hợp (điểm F), số vòng quay trục khuỷ động tiếp tục giảm đến D, số vòng quay sơ cấp hộp số tăng đến điểm E mô men ma sát ly hợp tăng lên đến điểm F đạt giá trị lớn theo biểu thức: Mmax = β Mn Trong đó: Mmax - mơ men ma sát lớn ly hợp β - hệ số dự trữ ma sát ly hợp M n - mô men định mức động X M  A e B Mm ax e= sc D M C e s M H M e M E C c tO t’O t1 Hình 1.1 đồ thị khởi hành tăng tốc t EBOOKBKMT.COM Trong giai đoạn trình tăng tốc mơ men ma sát liên hợp đóng vai trị mơ men cản mơ men quay động cơ, trục sơ cấp hộp số mơ men chủ động Sau thời điểm t = t ’o số vịng quay trục khuỷ động giảm dần số vịng quay trục sơ cấp tăng đần Mơ men ma sát ly hợp có giá trị khơng đổi mơ men quay động có gia tốc Đến thời điểm t = t1, kết thúc trình trượt ly hợp kết thúc giai đoạn thứ trình khởi hành tăng tốc liên hợp máy Tại thời điểm trục khuỷ động trục sơ cấp hộp số xem nối cứng với ϖ hs = ϖ e Từ thời điểm t = t’ mơ men động ln có giá trị sau đây: o M e = Mn + J e ε e Và mô men trục sơ cấp hộp số là: Msc = Mc + Jsc ε sc Ở đây: Mc  mô men cản liên hợp máy; J e  mơ men qn tính bánh đà, chi tiết chuyển động động qui dẫn trục khuỷu; e e  gia tốc góc chậm dần trục khuỷu động cơ; J sc  mô men quán tính khối lượng quay liên hợp máy qui dẫn trục sơ cấp hộp số; e sc  gia tốc góc nhanh dần trục sơ cấp hộp số Trong giai đoạn có trượt ly hợp nên phát sinh công trượt L ly hợp xác định theo công thức: L=  e2 2(1 - 1/ )(1/J e + 1/J sc ) Ở đây: e  vận tốc góc trục khuỷu động cơ; b  hệ số dự trữ mô men ma sát ly hợp EBOOKBKMT.COM 2) Giai đoạn hai Đặc trưng giai đoạn hai ly hợp máy không bị trượt liên hợp máy tăng vận tốc đến chuyển động ổn định Vận tốc góc trục khuỷu động kể từ bắt đầu giai doạn thứ hai (điểm H) tăng dần lên đến đạt đến giá trị ổn định e = const liên hợp máy chuyển động với tốc độ ổn định Ở giai đoạn này, mô men ma sát ly hợp không sử dụng hết truyền đến trục sơ cấp hộp số trị số mô men quay động Me = Mc Phân tích trình khởi hành gia tốc ta rút vài nhận xét - Thời gian khởi hành tăng tốc phụ thuộc vào thời gian đóng ly hợp nhanh hay chậm, nói cách khác phụ thuộc vào trình độ thành thạo người lái - Khởi hành tăng tốc số truyền cao khó khăn mơ men qn tính lớn Bởi vậy, máy có vận tốc cao, thường người ta trang bị thêm cấu đặc biệt để sang số mà khơng cần dừng máy *)Chế độ sẵn sàng khởi hành: Ở chế độ này, đèn “READY” sáng lên để thông báo với người lái xe xe sẵn sàng chuyển bánh EBOOKBKMT.COM Để khởi động xe, người lái vặn chìa khóa khởi động sang vị trí “ON” cần số giữ nguyên vị trí “P” đạp chân vào bàn đạp phanh Sau khởi động, động xe tự động quay hay ngừng quay phụ thuộc vào nhiệt độ nước làm mát động tình trạng ắc quy cao áp, mục đích để tăng cường tiết kiệm nhiên liệu Ban đầu lượng điện từ ắc quy cao áp qua chuyển đổi cấp cho động để cấp điện cho bugi đánh lửa mô tơ khởi động làm quay trục khuỷu động Khi trình khởi động hoàn tất, động lại nạp điện trở lại cho ắc quy nhờ máy phát EBOOKBKMT.COM Khi chuyển cần số sang vị trí “D” nhả bàn đạp phanh, xe bắt đầu di chuyển Lúc này, có mô tơ điện dẫn động bánh xe chủ động quay dải tốc độ thấp Cuối trình này, động xe bắt đầu tham gia dẫn động cho xe tăng tốc dần đến dải tốc độ thơng thường 1.3 Tìm hiểu đặc điểm cấu tạo xe UAZ31512 1.3.1 Tổng quan xe ô tô cầu chủ động Trong khoảng kỷ qua, ngành công nghiệp ô tô phát triển mạnh mẽ Ước tính vận tải tơ chiếm 82% tổng khối lượng hàng hóa nội địa nước phát triển Tại Việt Nam, tỷ lệ chiếm khoảng 60 – 70 % Xu hướng phát triển đại hóa cơng nghệ sản xuất, tự động q trình điều khiển nhằm tăng tính kinh tế, độ tin cậy, an tồn thân thiện với mơi trường EBOOKBKMT.COM Địa hình đa dạng, hạ tầng sở cịn nhiều thiếu thốn, nông thôn miền núi nước ta, tạo nên hệ thống đường giao thông cũn đa dạng: đường nhựa, bê tông, đường dải đá, đường sắt xen kẽ Đẻ đáp ứng nhu cầu phát triển vùng núi, nông thôn, nhu cầu lại xe ô tô hai cầu chủ đọng sử dụng ngày nhiều, loại xe có tính việt dã cao, có khả di chuyển đường gồ ghề, trơn trượt, đồi núi Điều kiện để xe chuyển động độ bám bánh xe với mặt đường Lực bám lớn phụ thuộc vào trọng lượng bám bánh xe chủ động: Pkmax = P ϕ = ϕ Gϕ Trong đó: Pkmax - Lực kéo cực đại bánh xe chủ động; ϕ - Hệ số bám Gϕ - Trọng lượng bám phân bố cầu chủ động Ở xe cầu chủ động, trọng lượng bám cầu chủ động nhỏ trọng lượng bám thân xe xe hai cầu chủ động(4x4), trọng lượng bám trọng lượng xe, phát huy tối đa trọng lượng để đạt lực kéo cực đại Do xe chạy đường dốc, gồ ghề hay trơn trượt có hệ số bám đường thấp, khả xuất phát tăng tốc tốt 1.3.2 sơ đồ cấu tạo nguyên tắc làm việc xe UAZ31512 UAZ-469 sản xuất UAZ Nó Hồng quân lực lượng vũ trang quốc gia thuộc Khối Warsaw, đơn vị bán du kích Khối Đơng Âu sử dụng rộng rãi Tại Liên xơ, hoạt động nhiều tổ chức nhà nước cần xe off-road mạnh mẽ.UAZ-469 giới thiệu năm 1973, thay loại GAZ-69 trước Chiếc UAZ-469 có hai ưu điểm lớn: Nó hoạt động địa hình dễ dàng sửa chữa UAZ-469 EBOOKBKMT.COM trở thành biểu tượng độ tinh cậy khả vượt địa hình Chiếc xe khơng bán cho cơng chúng, nhiều bán phương tiện thừa cho nhà sở hữu tư nhân Các biến đổi gồm một UAZ-469B với 220 mm, phiên quân đặc biệt UAZ-469, với khoảng sáng gầm tăng lên tới 300 mm Từ năm 1985, tiêu chuẩn định danh cơng nghiệp mới, chúng đổi lại tên UAZ-469 trở thành UAZ-3151, UAZ-469B trở thành UAZ31512 Việc sản xuất UAZ-31512 tiếp tục 1.3.2.1.Sơ đồ cấu tạo xe ô tô UAZ31512: Hình 1.2 xe tơ UAZ3151 EBOOKBKMT.COM Hình 1.3 kích thước củ xe o tơ UAZ31512 Hình1.4 Sơ đồ cấu tạo hệ thống truyền lực xe UAZ31512 EBOOKBKMT.COM Số liệu kỹ thuật xe ô tô UAZ31512 stt Tên gọi Ký Đơn hiệu vị Kích thước bao Chiều cao 1990 Chiều dài cm 4025 1785 1590 2350 970 1380 2,38 1,382 0,998 Chiều rộng Khối lượng thân xe Khối lượng đầy tải Khối lượng chia cầu trước Khối lượng chia cầu sau Chiều dài sở ô tô Khoảng cách từ trọng tâm đến m Mt Ms L a Kg Kg Kg Kg m m cầu trước Khoảng cách từ trọng tâm đến b m 10 11 12 13 14 15 16 17 cầu sau Chiều cao trọng tâm xe Bán kính tĩnh bánh xe Kiểu động Cơng suất cực đại Mơ men cực đại Số vịng quay cực đại Số vòng quay danh nghĩa Số vòng quay nhỏ Bộ ly hợp 18 Giá trị h r m 0,65 m 0,4 Chế hịa khí YMZ4178 Nmax kW 55,9 Mmax Nm 159,8 nmax v/ph 4400 nmin v/ph 4000 nmin v/ph 600 Kiểu đĩa khô, dẫn động thủy lực Cơ khí số Hộp số Các số truyền Số truyền 4,124 Số truyền 2,64 Số truyền 1,58 Số truyền Số truyền lùi 5,224 10