Đồ án lý thuyết ô tô tính toán và xây dựng đồ thị động lực học của xe kia ceres cango truck

Trong thời đại đất đang trên con đường Công nghiệp hóa Hiện đại hóa , từng bước phát triển đất nước. Trong xu thế thời đại khoa học kỹ thuật của thế giới ngày càn.. triển. Để hòa chung với sự phát triển đó đất nước ta đã có chủ trương phát triển một số nghành mũi nhọn, trong đó có nghành Cơ Khí Động Lực. Để thực hiện được chủ trương đó đòi hỏi đất nước phải có một đội ngũ cán bộ, công nhân kỹ thuật có trình độ tay nghề cao

ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ GIAO THÔNG VẬN TẢIKHOA CƠ KHÍ

ĐỒ ÁN

LÝ THUYẾT Ô TÔ

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

KIA CERES CANGO TRUCK

Sinh viên thực hiện : Bùi Mạnh Long

Giáo viên hướng dẫn : Chu Văn Huỳnh

Hà Nội, 2022

6.1Khái niệm 21

6.2Công thức 21

6.3Kết quả tính 21

6.4Ứng dụng 22

VII.Thời gian và quãng đường tăng tốc của ô tô 22

A Thời gian tăng tốc của ô tô 22

LỜI MỞ ĐẦU

Trong thời đại đất đang trên con đường Công nghiệp hóa - Hiện đại hóa , từng bướcphát triển đất nước Trong xu thế thời đại khoa học kỹ thuật của thế giới ngày càn triển.Để hòa chung với sự phát triển đó đất nước ta đã có chủ trương phát triển một số nghànhmũi nhọn, trong đó có nghành Cơ Khí Động Lực Để thực hiện được chủ trương đó đòihỏi đất nước phải có một đội ngũ cán bộ, công nhân kỹ thuật có trình độ tay nghề cao.

Nắm bắt điều đó trường Đại học công nghệ giao thông vận tải không ngừng pháttriển và nâng cao chất lượng đào tạo đội ngũ cán bộ, công nhân có tay nghề cao và sốlượng đông đảo.

Sau khi học xong giáo trình “ Lý thuyết ô tô ” chúng em được thầy giáo bộ môn giaođồ án môn học, vì bước đầu làm quen với việc tính toán thiết kế ô tô nên không thể tránhkhỏi những bỡ ngỡ và khó khăn Nhưng nhờ có sự quan tâm và hướng dẫn tận tình củathầy nên em đã có gắng hết sức hoàn thành đồ án môn học trong thời gian được giao Đồán này là một điều kiện rất tốt cho chúng em xâu chuỗi kiến thức đã được học tại trường,bước đầu đi sát vào thực tế, làm quen với công việc tính toán thiết kế ô tô, nắm đượcphương pháp tính toán thiết kế ô tô.

Để hoàn thành tốt, khắc phục những hạn chế và thiếu sót chúng em rất mong đượcsự đóng góp ý kiến, sự giúp đỡ của Thầy và các bạn để sau này ra trường bắt tay vào côngviệc, quá trình công tác chúng em được hoàn thành một cách tốt nhất.

Sinh viên thực hiện Bùi Mạnh Long

3 Khối lượng toàn tải(Ga – kg) 1500 15000

I Đường đặc tính ngoài của động cơ đốt trongI.1 Khái niệm

- Đường đặc tính tốc độ của động cơ là đường biểu diễn mối quan hệ giữa

công suất có ích, momen xoắn có ích mức tiêu hao nhiên liệu trong 1 giờ và suất tiêu hao nhiên liệu theo số vòng quay của trục khuỷu của động cơ

- Có 2 đường đặc tính tốc độ của động cơ:

 Đường đặc tính cục bộ là đường đặc tính tốc độ của động cơ ở vị trí nhiên liệu bất kì

 Đường đặc tính tốc đọ ngoài là đường đặc tính tốc độ cua động cơ ở vị trí bướm ga mở hoàn toàn (đối với động cơ xăng hoặc thanh răng của bướm cao áp ở động cơ diezel )ở vị trí cấp nhiên liệu lớn nhất.

 Ne,ne−¿công suất hữu ích của động cơ và số vòng quay trục khuỷu ứng với 1 điểm bất kì của đồ thị đặc tính ngoài

 Nemax, nN−¿ công suất có ích cực đại và số vòng quay ứng với công suất

 a,b,c−¿ hệ số thực nghiệm được chọn theo động cơ Với động cơ diesel 4 kì có buồng cháy lốc xoáy:

a=0,7; b=1,3; c=1

Ta chọn với động cơ diesel 4 kì có buồng cháy lốc xoáy: a=0,7; b=1,3; c=1.

- Momen xoắn của động cơ được tính như sau:

 ne−¿số vòng quay của trục khuỷu; v/ph  Me−¿momen xoắn của động cơ; Nm

 Với tất cả công thức trên ta lập được một bảng thông số:

- Giúp ta xác định được công suất có ích Ne và momen xoắn có ích Me tương ứng với số vòng quay của trục khuỷu động cơ ở từng giai đoạn cụ thể.

II Đồ thị cân bằng lực kéoII.1 Khái niệm

- Phương trình cân bằng lực kéo của ô tô có thể biểu diễn bằng đồ thị Đồ thị

này biểu diễn mối quan hệ giữa lực kéo phát ra tại các bánh xe chủ động Pk

và các lực cản chuyển động phụ thuộc vào vận tốc chuyển động của ô tô v.

B- chiều rộng cơ sở của xe H- chiều cao lớn nhất của ô tô ηt- hiệu suất của hệ thống truyền lực i0−¿ tỉ số truyền lực chính

- Chọn ηt=0,9 đối với ô tô tải có truyền lực chính 1 cấp ( bảng I-2 )

b Lốp xe kí hiệu 6,5-14-8PR - Ý nghĩa thông số lốp

6.5: bề rộng của lốp (kí hiệu B- đơn vị inch) 14: đường kính la zăng (kí hiệu d- đơn vị inch)

λ−¿ hệ số kể đến sự biến dạng của lốp với lốp có áp suất thấp λ=0,93−0,935.

Ta chọnλ=0,93 thay vào công thức trên ta được:

- Xây dựng đường cản lăn tổng cộng Pf+Pw (Pf=Pψ¿

 Nếu v≤ 22,2 m/s Pflà một đường thẳng nằm ngang  Nếu v≥ 22,2 m/s Pflà một đường cong bậc 2

 Vì v≥ 22,2 m/s thì ta phải chọn hệ số cản lăn bằng hệ số cản thực nghiệm

- Với diện tích cả chính diện của ô tô F=BH= 1,69 1,995=3,37155 (m2 )  Thông qua phương pháp nội suy đối với bảng I-4 Ta chọn được:

W= 2,12

- Ta tính được bảng số liệu:

- xác định được lực kéo dư khi tăng tốc

- xác định được vùng làm việc ổn định của các tay số

III.Đồ thị nhân tố động lực họcIII.1Khái niệm

- Thông số đặc trưng cho tính chất của động lực học mà các chỉ số về kết cấuc

không có mặt ở trong đó, được gọi là nhân tố động lực học

- Đồ thị nhân tố động lực học biểu diễn mối quan hệ giữa nhân tố động học

của ô tô khi sử dụng các tay số khác nhau với vận tốc chuyển động của ô tô

III.2Công thức tính

- Nhân tố động lực học là tỉ lệ giữa lực kéo tiếp tuyến Pk trừ đi lực cản của không khí Pωvà chia cho trọng lượng toàn bộ của xe Kí hiệu là: D

D: nhân tố động lực học của ô tô

Pk: lực kếo tiếp tuyến tại bánh xe chủ động

Pω: lực cản không khí

it: tỷ số truyền của hệ thống truyền lực

G: trọng lượng toàn bộ của xe (G=Ga.9,81 )

III.3kết quả tính

- Đồ thị nhân tố động lực học thay đổi

Những đường đặc tính động lực học của ô tô lập ra ở góc phần tử bên phải của đồ thị tương ứng với trường hợp ô tô có tải trọng đầy, còn góc phần tử bên trái đồ thị, ta vạch từ gốc tọa độ những tia làm với trục hoành các góa α khác nhau mà:

tg α=DDx

=GxGa

Như vậy mỗi tia ứng với một tải trọng G nào đó tính ra phần trăm so với tải trọng đầy của ô tô

Trong trường hợp Gx=Gathì tgα=1, lúc này tia làm với trục hoành một góc α=450, các tia có α >450 ứng với Gx>Ga( khu vực quá tải), các tia có α <450 ứng với Gx<Ga

( khu vực chưa quá tải).

Gx=Ga+(Ga−G0).(% quá tải)

- Xét trường hợp quá tải 50% - Xét trường hợp quá tải 100% - Xét trường hợp quá tải 150%

III.4Ứng dụng của đồ thị

- Xác định được Vmax

- Xác định được gia tốc tăng tốc của ô tô (J)

- Xác định góc dốc ( độ dốc góc) lớn nhất có thể vượt qua

IV.Đồ thị cân bằng công suất

- Công suất của động cơ phát ra sau khi truyền qua hệ thống truyền lực sẽ tiêu

hao một phần ở hệ thống truyền lực còn lại là công suất kéo tải bánh xe chủ động Công suất kéo này dùng để thắng các công suất cản chuyển động của ô tô.

- Đồ thị cân bằng công suất là đồ thị biểu diễn mối quan hệ phát ra ở các dãy

số, công suất kéo tại bánh xe chuyển động ở các dãy số, các công suất cản chuyển động theo tốc độ chuyển động của ô tô hoặc số vòng quay trục khuỷu của động cơ.

Nk=Ne−Nt=Nf+¿Ni+¿Nj+¿Nw+Nm¿ ¿ ¿

*Trong đó:

- Ne: Công suất động cơ sinh ra

- Nt: Công suất tổn hao cho hệ thống truyền lực - Nk: Công suất kéo bánh xe chuyển động

- xác định được vmaxcủa ô tô có thể đạt được - xác định lực kéo dư tăng tốc hoặc vượt dốc

YN=NΨ+NωNk

- Mức độ sử dụng công suất càng lớn thì mức tiêu hao nhiên liệu càng nhỏ,

ngược lại.

- Khi chất lượng mặt đường tốt, vận tốc ô tô nhỏ, tỉ số truyền hộp số lớn thì

mức độ sử dụng công suất nhỏ dẫn tới tiêu hao nhiên liệu

V Đồ thị gia tốcV.1 Khái niệm

- Định nghĩa gia tốc là đại lượng vật lí đặc trung cho sự thay đổi của vận tốc

theo thời gian Nó là một trong những đại lượng cơ bản dùng để mô tả chuyển động Cũng như vận tốc, gia tốc là đại lượng hữu hướng Thứ nguyên của gia tốc là độ dài trên bình phương thời gian Thời gian và quãng đường tăng tốc của ô tô là những thông số quan trọng để đánh giá chất lượng động lực của ô tô Ta sử dụng đồ thị gia tốc để xác định thời gian và quãng đường tăng tốc của ô tô.

- Xác định thời điểm sang số hợp lý (thời điểm đổi tay số truyền khi tăng tốc) để đảm bảo độ giảm tốc độ là nhỏ nhất và thời gian sang số là nhỏ nhất và đạt tốc độ cao nhất, nhanh nhất ở các số truyền sau.

- Xác định thời gian và quãng đường tăng tốc của ô tô.

VI.Đồ thị gia tốc ngược

Là đồ thị biểu diễn tỉ số 1J theo thời gia v

- Từ biểu thức: J = dvdt⇒dt = 1J.dv

∫dt=∫1j dv

Tích phân này không giải được bằng phương pháp giải tích vì J không phải hàm của vận tốc v Tuy nhiên có thể giải bằng phương pháp đồ thị Khi đó tính diện tích của giới hạn bởi 1j và dv.

Ta chỉ lấy J tới 0,95 vmax để 1j không phải là vô cùng Vì vmax J=0

VI.3Kết quả tính

- Xác định thời gian tăng tốc và quãng đường tăng tốc.

VII.Thời gian và quãng đường tăng tốc của ô tôA Thời gian tăng tốc của ô tô

VII.1Khái niệm

Thời gian tăng tốc của ô tô là tổng thời gian để xe tăng tốc từ vmin lên vmax.

Tích phân này không giải được bằng phương pháp giải tích, do nó không có quan hệ phụ thuộc chính xác về giải tích giữa gia tốc j và vận tốc chuyển động v của chúng.

Nhưng tích phân này có thể giải bằng đồ thị dựa trên cơ sở đặc tính thời gian tăng tốc theo phương pháp tích phân bằng đò thị, ta cần xây dựng đường cong gia tốc nghịch cho từng số truyền.

Phần diện tích giới hạn bởi đường cong 1j, trục hoành và hai đoạn tung độ tương ứng với khoảng biến thiên vân tốc dv biểu thị thời gian tăng tốc của ô tô Tổng cộng tất cả các vận tốc này ta được thời gian tăng tốc từ vận tố v1và v2 và xây dựng được đồ thị thời gian tăng tốc phụ thuộc vào vận tốc chuyển động t=f(v).

Trong quá trình tính toán và xây dựng đồ thị:

- Tại vận tốc lớn nhất của ô tô vmax gia tốc j=0 và do đó 1j=∞ vì vậy khi ta lập đồ thị trong tính toán ta chỉ lấy giá trị vận tốc của ô tô khoảng 0,95 vmax.

- Tại vận tốc nhỏ nhất của ô tô vmin ta lấy t=0

- Đối với hệ thống truyền lực của ô tô với hộp số có cấp, thời gian chuyển số từ thấp lên cao xảy ra hiện tượng giảm vận tốc của ô tô trong khoảng Dv từ 1-3s.

Chọn thời gian chuyển số 1s - Giảm vận tốc ∆ v=g t

VII.3Bảng số liệu kết quả tính

- Dùng để đánh giá chất lượng động lực học của ô tô

B Quãng đường tăng tốc của ô tô7.1 Khái niệm

- Quãng đường tăng tốc của ôtô là khoảng cách từ thời điểm ô tô có vận tốc Vmin đến lúc ôtô đạt giá trị Vmax.

Tích phân này cũng không giải được bằng phương pháp giải tích vì nó không có mối quanhệ giải tích giữa v và t Vì vậy, chúng ta cũng áp dụng phương pháp giải bằng đồ thị trêncơ sở đồ thị thời gian tăng tốc của ô tô.

Chúng ta lấy một phần nào đó diện tích tương ứng với khoảng biến thiên thời gian dt,phần diện tích được giới hạn bởi đường cong thời gian tăng tốc, trục tung và hai hoành độ

tương ứng với độ biến thiên thời gian dt, sẽ biểu thị quãng đường tăng tốc của ô tô Tổngcộng tất cả các diện tích này lại, ta được quãng đường tăng tốc của ô tô từ vận tốc v1đến v2

và xây dựng đồ thị quãng đường tăng tốc của ô tô phụ thuộc vào vận tốc chuyển động của

KẾT LUẬN

Việc tính toán động lực học kéo của ô tô chỉ có ý nghĩa về mặt lý thuyết do tính tương đối của phép tính và sự lựa chọn các hệ số trong quá trình tính toán không chính xác so với thực tế Trong thực tế, việc đánh giá chất lượng kéo của ô tô được thực hiện trên đường hoặc bệ thử chuyên dụng.

TÀI LIỆU THAM KHẢO