ĐẠI HỌC DUY TÂNKHOA CƠ KHÍBÀI TẬP LỚN LÝ THUYẾT Ô TÔMÔN: LÝ THUYẾT Ô TÔ– MÃ MÔN: AET 301 G... Mục lụcLỜI NÓI ĐIUCHƯƠNG 1: THIẾT KẾ TUYẾN HÌNH ÔTÔo Xác định các kích thước cơ bản của xe..
Trang 1ĐẠI HỌC DUY TÂN KHOA CƠ KHÍ
🙦🕮🙤
BÀI TẬP LỚN LÝ THUYẾT Ô TÔ
MÔN: LÝ THUYẾT Ô TÔ– MÃ MÔN: AET 301 G
Đề tài:
Tính toán sức kéo ô tô Nhóm SV thực hiện: (Nhóm 1)
Mã sinh
viên Họ tên sinh viên
Điểm ĐACN/NHÓM
Lớp môn học AET 301 G:
GVHD: NGUYỄN THỊ VY THẢO
Đà Nẵng, 12/2023
Trang 2Mục lục
LỜI NÓI ĐIU
CHƯƠNG 1: THIẾT KẾ TUYẾN HÌNH ÔTÔ
o Xác định các kích thước cơ bản của xe 3
o Các thông số thiết kế, thông số chọn và tính chọn: 4
o Xác định trọng lượng và phân bố trọng lượng lên ô tô 5
CHƯƠNG 2: TÍNH TOÁN SỨC KÉO
o Xây dựng đường đặc tính tốc độ ngoài của động cơ
o Xác định tỷ số truyền của hệ thống truyền lực 11
Phân phối tỷ số truyền của hệ thống truyền lực
Tỷ số truyền của hộp số.
Kiểm tra điều kiện bám
o Xây dựng đồ thị 14
Phương trình cân bằng lực kéo và đồ thị cân bằng lực kéo của ôtô.
Phương trình cân bằng công suất và đồ thị cân bằng công suất của
ôtô
Đồ thị nhân tố động lực học.
Xác định khả năng tăng tốc của ôtô – xây dựng đồ thị gia tốc
Xây dựng đồ thị thời gian tăng tốc – quãng đường tăng tốc
Xây dựng đồ thị gia tốc ngược
Cách tính thời gian tăng tốc – quãng đường tăng tốc của ô
tô
Lập bảng tính giá trị thời gian tăng tốc – quãng đường tăng
tốc của ôtô
Trang 3 Vẽ đồ thị thời gian tăng tốc và quãng đường tăng tốc
o Các chỉ tiêu đánh giá chất lượng kéo
KẾT LUẬN
LỜI NÓI ĐIU
Lý thuyết ô tô là một trong những môn cơ sở then chốt của chuyên ngành cơ khí ôtô có liên quan đến các tính chất khai thác để đảm bảo tính an toàn, ổn định và hiệu quả trong quá trình sử dụng Các tính chất bao gồm: động lực học kéo, tính kinh tế nhiên liệu, động lực học phanh, tính ổn định ,
cơ động, êm dịu…
Bài tập lớn môn học Lý thuyết ô tô là một phần của môn học, với việc vận dụng những kiến thức đã học về các chỉ tiêu đánh giá khả năng kéo của ôtô để vận dụng để tính toán sức kéo và động lực học kéo, xác định các thong số cơ bản của động cơ hay hệ thống truyền lực của một loại ôtô cụ thể Qua đó, biết được một số thống số kỹ thuật, trạng thái, tính năng cũng như khả năng làm việc vủa ôtô khi kéo, từ đó hiểu được nội dung, ý nghĩa của bài tập và góp phần vào việc củng cố, nâng cao kiến thức phục vụ cho các môn học tiếp theo và bổ sung thêm vào vốn kiến thức phục vụ cho công việc sau này.
Nội dung bài tập lớn gồm 2 chương :
Nội dung bài tập lớn được hoàn thành dưới sự hướng dẫn của cô NGUYỄN THỊ VY THẢO Bộ môn cơ khí ôtô – Đại học Duy Tân.
Trang 4CHƯƠNG 1: THIẾT KẾ TUYẾN HÌNH ÔTÔ
1.1/ Xác định các kích thước cơ bản của xe:
- Toyota camry 2.5Q 2023
Trang 5–Các kích thước cơ bản:
Kích thước Camry 2.5Q
Kích thước tổng thể bên ngoài (Dài x Rộng x Cao)
(mm)
4.885 x 1.840 x 1.445
Chiều rộng cơ sở (Trước/Sau) (mm) 1.580/1.605
Bán kính vòng quay tối thiểu (m) 5.8
Dung tích bình nhiên liệu (L) 60
1.2/ Các thông số thiết kế, thông số chọn và tính chọn:
a)Thông số theo thiết kế phác thảo:
– Loại động cơ: Động cơ xăng 2.5L,4 xy lanh thẳng hàng
– Dung tích xy lanh (cc): 2.487
Hệ thống nhiên liệu: Phun xăng điện tử
– Loại nhiên liệu : Xăng
– Công suất tối đa : Pmax = 154(207)/6.600
– Momen soắn tối đa : M =max 250/5.000
– Vận tốc lớn nhất: V = 207 km/h= 74,5 m/smax
– Tiêu thụ nhiên liệu (L/100km): 7.09
– Loại dẫn động: Dẫn động cầu trước
– Hộp số: Số tự động 8 cấp
– Các chế độ lái: 3 chế độ (Tiết kiệm/thường/thể thao)
– Hệ thống lái: Trợ lực điện
– Phanh trước: Đĩa tản nhiệt
– Phanh sau: Đĩa đặc
) b Thông số chọn:
– Trọng lượng bản thân: 1.520 (kg)
– Hiệu suất truyền lực: 𝜂𝑡𝑙 = 0,88
– Hệ số khí động học: C= 0,26
– Hệ số cản không khí: K=0,16
Trang 6– Hệ số cản lăn khi V<22 m/s là 𝑓0 = 0,019
c) Thông số tính chọn :
Hệ số cản mặt đường tương ứng với Vmax
𝑓 = 𝑓0 (1 + Vmax2
1000 )
= 0,019.(1+74,52
1000¿=0,124
– Bán kính bánh xe :
215: Bề rộng của lốp (mm) Kích thước lốp: 215/55R17 => { 55: Tỷ lệ HB (%)
17: Đường kính trong của lốp(inch)
B= 55% ⇒ 𝐻 = 215 × 55% = 118.25 (𝑚𝑚)
Bán kính thiết kế của bánh xe:
r0 = + = d H 17 .25, 4 +118,25 = 334(mm) = 0, 334( )m
Bán kính động học và bán kính động lực học của bánh xe:
r = r = λ.rbx k 0
Trong đó: λ- Hệ số kể đến biến dạng lốp (λ=0,93÷0,95)
Chọn lốp có áp suất cao λ = 0,94
→ r = r = 0,94 334 = 0,313 (m).bx k
– Diện tích cản chính diện:
F = λ.B0.H0
Trong đó: λ- Hệ số điền đầy (0,7÷0,8) Chọn λ= 0,75
F= 0,75.1,840.1,445= 1,9941 (𝑚2)
Trang 7- Công thức bánh xe: 4x2
1.3Xác định trọng lượng và phân bố trọng lượng lên ô tô:
– Trọng lượng toàn tải (kg): 2030kg =20300 (N)
Phân bố trọng lượng: xe con tải trọng tác dụng lên cầu trước (G ) chiếm từ (55% ÷ 1
60%)G
- Chọn G = 60%G1
G1 = 60% 20300 = 12180 (N)
G2 = (1 – 0,60). 20300 =8120 (N)
Trang 8CHƯƠNG 2: TÍNH TOÁN SỨC KÉO 2.1 Xây dựng đường đặc tính tốc độ ngoài của động cơ
Các đường đặc tính tốc độ ngoài của động cơ là những đường cong biểu diễn sự phụ thuộc của các đại lượng công suất, mômen và suất tiêu hao nhiên liệu của động
cơ theo số vòng quay của trục khuỷu động cơ Các đường đặc tính này gồm: + Đường công suất: Ne = f(ne)
+ Đường mômen xoắn: Me = f(ne)
+ Đường suất tiêu hao nhiên liệu của động cơ: ge = f(ne)
- Ne = (Ne)max [𝑎 (nen
N ) + b ¿ – c (ne
nN¿ ¿3
]
- Đặt λ= ne
nN Với động cơ xăng không hạn chế tốc độ có (λ = 1,1 ÷ 1,2) Chọn λ = 1,1 (đối với động cơ xăng)
(Ne)max=
Nev
a.(ne
nN
)+b.¿ ¿
+ Động cơ xăng : a = b = c =1 ( a, b, c là các hệ số thực nghiệm)
+ Vmax=225(kmh)
Vmax = 225.10003600 =62.5 (𝑚⁄𝑠)
Nev=¿ 1
ηtl
.¿( vmax)3]
Trọng lượng toàn bộ của xe : G = 20300 (N)
Hệ số cản lăn: = 0,124f
Hệ số cản không khí: K= 0,16
Diện tích cản chính diện : F= 1,9575 (m )2
Hiệu suất truyền lực: ƞ𝑡𝑙 = 0,88
Hệ số cản tổng cộng của đường: 𝜓𝑚𝑎𝑥 = 0,27
Nev = 1
0,88.¿ 0,124 62,5+0,16.1,9941.62,53
¿ ¿= 267294(W)
Trang 9Nev =267 (KW)
Vậy công suất của động cơ theo điều kiện cản chuyển động:
Nev = 267 (kW)
Công suất cực đại của động cơ:
→ Nemax = Nev
a ⋅ λ+b ⋅ λ2
−C ⋅ λ3
Chọn
-Ne max và n – công suất cực đại của động cơ và số vòng quay tương ứngN
-Ne và n : công suất và số vòng quay ở 1 thời điểm trên đường đặc tínhe
- Giá trị momen soắn Me của động cơ theo công thức:
+ Me = 104.Ne
1,047.ne
- Các thông số nN=6600 (vòng/ phút);Nemax= 154; N ; M tính theo công thức như e e
trên
Cho λ = 1,1
Lập bảng:
Kết quả tính được ghi ở bảng:
Trang 10Bảng 1: Giá trị momen, công suất tương ứng với số vòng quay của động cơ
ne Me Ne
500
12,4835
5
238,463
2 700
17,8819
3
243,988
6 900
23,4731
4
249,104
7
1100 29,23148 253,8116
1300 35,13124 258,1092
1500
41,1466
9
261,997
4 1700
47,2521
4
265,476
4 1900
53,4218
7
268,546
1 2100
59,6301
7
271,206
5 2300
65,8513
2
273,457
6 2500
72,0596
1
275,299
4 2700
78,2293
4
276,731
9 2900
84,3347
9
277,755
1
3100 90,35024 278,3691
3300 96,25 278,5737
3500 102,0083 278,3691
3700 107,5996 277,7551
3900
112,997
9
276,731
9 4100
118,177
8
275,299
4 4300
123,113
3
273,457
6 4500
127,778
9
271,206
5 4700
132,148
8
268,546
1
Trang 11136,197 4
265,476 4 5100
139,898 8
261,997 4 5300
143,227 3
258,109 2 5500
146,157 4
253,811 6
5700 148,6632 249,1047
5900 150,7191 243,9886
6100 152,2993 238,4632 6300
153,378 1
232,528 5 6500
153,929 8
226,184 5 6700
153,928 8
219,431 1 6900
153,349 2 212,268 6
Trang 12Hình 1 Đồ thị đường đặc tính tốc độ ngoài của động cơ
0
50
100
150
200
250
300
Chart Title
2.2 Xác định tỷ số truyền của hệ thông truyền lực :
- Tỉ số truyền của hệ thống truyền lực :
itl=i0.ihi
Trong đó : itl- tỷ số truyền của HTTL
i0- tỷ số truyền của truyền lực chính
i0- tỉ số truyền của hộp số
2.2.1 Phân phối tỷ số truyền của hệ thống truyền lực :
itl=i0.ihi
Tỷ số truyền ở tay số 1 là lớn nhất để đảm bảo về tỷ số truyền và kích thước bộ truyền i0≈√itl1
- Tỷ số truyền tay số 1 :
itl1=G ψmax.rbx
Memax.ηtl
Trong đó : G = 20300 - Tải trọng toàn bộ của xe (N.m)
ψmax= 0,27 - hệ số cản tổng cộng
rbx=¿ 0,313 - bán kính làm việc của bánh xe (m )
Me =250 – momen xoắn cực đại của động cơ ( N.m )
Trang 13ηtl=0,88– hiệu suất truyền lực
→ itl1=20300 0,27 0,313
250 0,88 = 7,79
- Tỷ số truyền tay số cuối cùng :
itln=2 π
60 .
rbx.nv
Vmax
Trong đó : rbx=0,313 - bán kính làm việc của bánh xe (m)
nv=6600 - số vòng quay của động cơ tại Vmax(vòng/ phút )
Vmax=74,5(m/ s) - tốc độ lớn nhất của oto
itln=2 π
60.
0,313 6600 74,5 =2,9
- Công bội được xác định theo biểu thức :
q = n−1
√itl1
itln
Xe có 8 số , n=8 nên q= 7
√7,79 2,9 =1,15
itl2=7,791,15=6,7
itl3=6,7
1,15=5,8
itl4=1,155,8 =5
itl5=1,155 =4,34
itl6=4,341,15=3,7
itl7=1,153,7 =3,2
itl8=1,153,2 =2,78
Ta có : itl=(7.79 , 6.7, 5.8 ,5 , 4.34 ,3.7,3.2 , 2
√i = 2,76 chọn i= 2,78
Trang 142.2.2.Tỷ số truyền của hộp số.
Tỷ số truyền của tay số thứ i trong hộp số được xác định theo công thức sau:
ihi=itlii
o
Trong đó: i – tỷ số truyền của tay số thứ i của HTTL (i = 1; 2;…; n-1)tln
– Từ hai công thức trên, ta xác định được tỷ số truyền ở các tay số: + Tỷ số truyền của tay số 1: ih 1=itl1i
o =7,792,78 =2.8 + Tỷ số truyền của tay số 2: ih 2=itl2i
o
=6,7 2,78 =2.4 + Tỷ số truyền của tay số 3: ih 3=itl3i
o
=¿ 5,8 2,78 =2.1 + Tỷ số truyền của tay số 4: ih 4=¿i
o
=¿ 5 2,78 = 1.79 + Tỷ số truyền của tay số 5: ih 5=itl5i
o=4,342,78 =1.56 + Tỷ số truyền của tay số 6: ih 6=itl6i
o =2,783,7 =1.33 + Tỷ số truyền của tay số 7: ih 7=itl7i
o =2,783,2 =1.15 + Tỷ số truyền của tay số 8 : ih 8=itl8i
o =2.782,78 =1 2.2.3.Kiểm tra điều kiện bám
- Ta có điều kiện bám
Trong động cơ hai kỳ có thể dùng không gian cácte làm thiết bị tạo khí quét được
P kmax ≤ P = m φ k G φ φ
Memax.i0.i ηh 1 tl
r ≤ mk.Gφ.φ
Trang 15Trong đó:
+ m – hệ số phân bố lại tải trọng trên cầu chủ động k
Cầu trước chủ động nên chọn m = 0,9k
+ G – tải trọng tác dụng lên cầu chủ động; G = 12180 Nφ φ
+ φ – hệ số bám của mặt đường (chọn φ = 0,8 : đường tốt)
¿>Memax.i i η0 h 1 tl
rbx = 250.2,78.2,8 0,880,313 =5471
mk.Gφ.φ= 0,9.12180.0,8= 8769
=> Pkmax < mk.Gφ.φ ; Thỏa mãn điều kiện bám
Tỷ số truyền của tay số lùi: i = 1,1.i = 1,1 2.8= 3,08(1) hl h1
Kiểm tra tỷ số truyền của tay số lùi theo điều kiện bám:
P lùi≤ P = mk φ k.G φφ
¿>Memax.i i η0 h 1 tl
rbx
≤ mk.Gφ.φ
¿>ihl≤mk.Gφ.φ.rk
Memax.i0.ηtl
¿>ihl≤0,9.12180 0,8.0,313250.2,78.0,88 =4,5(2)
- Từ (1) và (2) -> ihl=3,8
Tỷ số truyền tương ứng với từng tay số được thể hiện ở bảng sau