LỜI MỞ ĐẦUÔtô được sử dụng chung trong nhiều lĩnh vực của nền kinh tế quốc dân nhưgiao thông vận tải, công nghiệp, nông nghiệp, xây dựng và quốc phòng, ngành ôtôchiếm một vị trí quan trọ
TỔNG QUAN VỀ Ô TÔ TẢI THÙNG KÍN
Tổng quan đề tài
1.1.1 Lý do chọn đề tài
Ngành công nghiệp ô tô là một ngành kinh tế quan trọng trong quá trình công nghiệp hóa, hiện đại hóa ở nhiều quốc gia. Đối với Việt Nam, trong những năm qua, ngành công nghiệp ô tô luôn được coi là ngành công nghiệp ưu tiên phát triển và đã có những đóng góp có ý nghĩa cho sự nghiệp phát triển kinh tế - xã hội của đất nước; đã tạo việc làm cho hàng trăm nghìn lao động tại doanh nghiệp, tạo nguồn thu lớn cho ngân sách nhà nước.
Ngành công nghiệp ô tô Việt Nam đã bắt đầu được hình thành và chú trọng phát triển cách đây hơn 20 năm, muộn hơn so các nước trong khu vực khoảng 30 năm Thái Lan, Indonesia, Malaysia phát triển công nghiệp ô tô từ những năm 1960 trong khi tại Việt Nam đến năm 1991 ngành công nghiệp ô tô Việt Nam mới ra đời.
Hiện nay các loại xe được khai thác sử dụng trong nước bao gồm nhập khẩu từ nước ngoài và một phần lắp ráp trong nước, các loại xe này có các thông số kỹ thuật phù hợp với điều kiện địa hình và khí hậu Việt Nam Do đặc thù khí hậu nước ta là nhiệt đới gió mùa ẩm, địa hình nhiều đồi núi, độ ẩm cao nên nhìn chung là điều kiện khai thác tương đối khắc nghiệt Chính vì vậy việc thiết kế tìm hiểu, đánh giá và kiểm nghiệm các tính năng động học và động lực học của ô tô là việc hết sức cần thiết để đảm bảo khai thác sử dụng xe có hiệu quả cao góp phần nâng cao tuổi thọ xe cũng như tính kinh tế.
Những năm gần đây với tình hình thế giới cũng như đất nước đang phát triển theo hướng công nghiệp hóa – hiện đại hóa Để phục vụ vận chuyển cho nền công nghiệp hiện đại, cũng như nhu cầu di chuyển của người dân thì việc phát triển công nghiệp ô tô là hết sức cần thiết Ô tô tải là phương tiện vận chuyển hàng hóa đặc biệt quan trọng ở Việt Nam cũng như trên toàn Thế Giới Luận văn này tập trung về vấn đề
“THIẾT KẾ KỸ THUẬT Ô TÔ TẢI THÙNG KÍN TRÊN CƠ SỞ Ô TÔ SÁT XI TẢI HINO FL8JW7A-N’’
- Phương pháp thử nghiệm trên thực tế: Phương pháp này đỏi hỏi phải có xe thực tế và những công cụ thiết bị để tiến hành đo đạc và xử lý các số liệu Phương pháp này rất tốn kinh phí và thời gian vì vậy ở giới hạn đề tài chúng em sẽ chỉ dừng ở mức tham khảo phương án thực nghiệm này.
- Phương pháp lý thuyết: Với phương án này chúng em chỉ cần những thông số kỹ thuật của xe cùng với sự trợ giúp của các phần mềm máy tính để tính toán và thiết kế ô tô tải
- Vì giới hạn bởi thời gian, kinh phí và kiến thức nên em chọn phương pháp nghiên cứu đề tài thông qua phương pháp lý thuyết.
Tổng quan về ô tô tải thùng kín
Xe tải thùng kín là một loại phương tiện với phần thùng xe được thiết kế dưới dạng hộp kín Có thể có cửa ở phía sau hoặc bên hông xe để thuận tiện cho quá trình xếp dỡ hàng hóa Đây là một loại xe chuyên dụng được sử dụng chủ yếu để vận chuyển hàng hóa cần được bảo quản và tránh bị ảnh hưởng bởi thời tiết.
Hình 1 1 Xe ô tô tải thùng kín Hình 1 2 Xe ô tô tải thùng kín đông lạnh
Xe thùng kín giúp đảm bảo chất lượng hàng hóa và giảm nguy cơ mất mát hoặc rơi rớt trong quá trình vận chuyển Tuy nhiên, do luồng không khí của xe này không được thông thoáng, nên nó chỉ phù hợp cho một số loại hàng hóa cụ thể.
1.2.2 Phân loại a Theo chức năng
Xe tải thùng bảo ôn:
Xe tải thùng bảo ôn: Được thiết kế kín với cửa container ở phía sau và phía hông bên phải của thùng xe Thùng bảo ôn thường được làm từ sắt hộp hoặc sắt mạ kẽm và lớp bên ngoài của thùng thường được chế tạo từ inox 304 hoặc inox 430.
Xe tải thùng bảo ôn có những đặc điểm sau:
Thùng xe kín, có cửa container ở phía sau và hông.
Chất liệu: Sắt hộp/mạ kẽm, lớp ngoài là inox 304/430.
Phù hợp: Vận chuyển hàng hóa cần bảo quản nhiệt độ.
Hình 1 3 Xe tải thùng kín bảo ôn
Xe tải thùng lạnh: Về cấu trúc loại xe này tương tự như xe tải thùng bảo ôn tuy nhiên phía trên thùng xe được trang bị thêm hệ thống làm lạnh Dòng xe này thường được sử dụng để vận chuyển các loại hàng hóa như thực phẩm, sữa chua, kem, hải sản,
… Hệ thống làm lạnh của xe có nhiều loại khác nhau để phù hợp với từng loại hàng hóa cần vận chuyển.
Xe tải thùng lạnh có những đặc điểm sau:
Cấu trúc tương tự thùng bảo ôn, có thêm hệ thống làm lạnh.
Chất liệu: Tương tự thùng bảo ôn.
Phù hợp: Vận chuyển thực phẩm, sữa chua, kem, hải sản,…
Hệ thống làm lạnh: Có nhiều loại, phù hợp với từng loại hàng hóa.
Hình 1 4 Xe tải thùng kín- đông lạnh b Theo tải trọng
Nhỏ: Tải trọng từ 1 đến 5 tấn.
Hình 1 5 Xe tải trọng từ 1 đến 5 tấn
Trung bình: Tải trọng từ 6 đến 10 tấn.
Hình 1 6 Xe tải trọng từ 6 đến 10 tấn
Lớn: Tải trọng từ 15 đến 30 tấn.
Hình 1 7 Xe tải trọng từ 15 đến 30 tấn
Xe tải thùng kín bao gồm hai thành phần chính sau đây:
Khung xe (chassis) là một phần quan trọng của xe thường được nhập khẩu nguyên chiếc từ nước ngoài.
Thùng xe có thiết kế hình chữ nhật đóng kín và bao gồm 6 mặt Cửa thùng xe có thể được đặt ở phía đuôi hoặc bên hông của xe Thông thường, xe tải thùng kín sẽ có cửa ở cả phía đuôi và bên hông để thuận tiện và nhanh chóng vận chuyển hàng hóa.
Hình 1 8 Kết cấu thùng tải
Các tiêu chuẩn thiết kế xe ô tô tải thùng kín
Thiết kế được thực hiện trên cơ sở đảm bảo các nguyên tắc sau:
Thiết kế sản xuất lắp ráp mang nhãn hiệu hàng hoá trong nước theo thông tư 30/2011/ TT-BGTVT, 42/2014/TT-BGTVT, 54/2014/TT-BGTVT và QCVN 09:2015/BGTVT.
Thiết kế theo mẫu các loại ô tô tải đang được sử dụng phổ biến tại Việt Nam.
Ô tô cơ sở là ô tô sát xi tải HINO; FL8JW7A-N do Công ty Liên Doanh TNHH Hino Motors Việt Nam sản xuất.
Toàn bộ vật tư, phụ tùng để chế tạo và lắp đặt thùng lên ô tô cơ sở được sản xuất trong nước Công nghệ chế tạo đơn giản, dễ thực hiện và giá thành thấp phù hợp với khả năng cung ứng vật tư, phụ tùng và khả năng công nghệ thi công của các cơ sở sản xuất lắp ráp trong nước.
Đảm bảo các chỉ tiêu về an toàn kỹ thuật và bảo vệ môi trường theo các quy định hiện hành, đồng thời đáp ứng các yêu cầu về mỹ thuật công nghiệp.
Ô tô đóng mới đảm bảo không ảnh hưởng đến các đặc tính động học, động lực học của ô tô cơ sở.
Ô tô đóng mới phải đảm bảo chuyển động ổn định và an toàn trên các loại đường giao thông công cộng.
TÍNH TOÁN THIẾT KẾ Ô TÔ TẢI THÙNG KÍN
Tính toán thiết kế bố trí chung của ô tô
Sử dụng lại sơ đồ bố trí chung của ô tô sát xi tải HINO; FL8JW7A-N, hệ thống truyền lực (động cơ, ly hợp, hộp số, các đăng, cầu chủ động), hệ thống phanh, hệ thống treo, … vẫn giữ nguyên, không thay đổi. Đóng mới thùng tải và lắp lên xe cơ sở.
Gia công mới và lắp cản hông, cản sau, vè chắn bùn lên thùng tải trên xe cơ sở Sơn, kiểm tra, chạy thử.
Các hệ thống tổng thành khác không thay đổi.
2.1.2 Tính toán thiết kế bố trí chung
Hình 2 1 Tính toán thiết kế bố trí chung
TT Thành phần khối lượng dự kiến Trị số Trục I Trục II +
1 Khối lượng ô tô cabin sát xi (kg) 7365 3300 4065
2 Khối lượng thùng đóng mới Gth (kg) 1940 305 1635
3 Khối lượng bản thân G0 (kg) 9305 3605 5700
4 Khối lượng kíp lái (03 CN) Gn (kg) 195 195 0
5 Khối lượng hàng chuyên chở cho phép tham gia giao thông Ghh (kg) 14350 2050 12300
6 Khối lượng hàng hóa chuyên chở theo thiết kế Ghh (kg) 14350 2050 12300
7 Khối lượng toàn bộ cho phép tham gia giao thông G (kg) 23850 5850 18000
8 Khối lượng toàn bộ theo thiết kế G (kg) 23850 5850 18000
Bảng 2 1 Thông số khối lượng
Đánh giá sự phù hợp với QCVN09:2015/BGTVT và Thông tư số 42/2014/TT- BGTVT
2.2.1 Một số nội dung đánh giá phù hợp QCVN09:2015/BGTVT
TT Nội dung đánh giá theo
QCVN09:2015/BGTVT Yêu cầu Xe thiết kế Kết luận
1 Chiều dài đuôi xe tính toán (ROH): (mm) Đối với xe tải hoặc xe tải chuyên dùng:
2 Chiều cao toàn bộ Hmax:
3 Chiều rộng thùng hàng với xe tải: (mm)
Rthùng ≤ 110%Rcabin 2739 Rthùng = 2500 Phù hợp
Khối lượng phân bố lên trục (hoặc các trục) dẫn hướng: (kg)
Bảng 2 2 Một số nội dung đánh giá phù hợp QCVN09:2015/BGTVT
2.2.2 Một số nội dung đánh giá phù hợp Thông tư số 42/2014-TT-BGTVT
Nội dung đánh giá theo
Yêu cầu Xe thiết kế Kết luận
1 lượng riêng của hàng hóa chuyên chở đối với xe tải
(tự đổ) trục và KLTB:
2 Chiều cao lòng thùng hàng (mm)
- Ô tô tải (có mui) có
Ht ≤ 1,07.Wt nhưng không lớn hơn 2,15 (m)
- Ô tô tải (thùng kín, thùng bảo ôn, thùng đông lạnh) có G > 5 (tấn):
Loại phương tiện: Ô tô tải (thùng kín, thùng bảo ôn, thùng đông lạnh) có G >
Khoảng cách giữa hai thanh khung mui liền kề đối với ô tô tải (có mui):
Thể tích chứa hàng của xe xi téc phải phù hợp với khối lượng riêng của
Bảng 2 3 Một số nội dung đánh giá phù hợp Thông tư số 42/2014-TT-BGTVT
Kết luận: ô tô thiết kế có các thông số kích thước và khối lượng phù hợp với
QCVN09:2015/BGTVT và Thông tư số 42/2014/TT-BGTVT.
TÍNH TOÁN ĐỘNG HỌC, ĐỘNG LỰC HỌC VÀ KIỂM TRA BỀN
Tính toán xác định trọng tâm ô tô
Để đơn giản trong quá trình tính toán, có thể xem ô tô đối xứng dọc theo phương ngang và trọng tâm ô tô nằm trong mặt phẳng đối xứng dọc của ô tô.
BẢNG THÔNG SỐ TÍNH TOÁN TRỌNG TÂM
Ký hiệu Đơn vị Giá trị
Chiều dài cơ sở tính toán L0 mm 6505
Trọng lượng bản thân G0 kg 9305
Trọng lượng toàn bộ G kg 23850
Bảng 3 1 Tính toán xác định trọng tâm ô tô
3.1.1 Toạ độ trọng tâm ô tô theo chiều dọc
Trong đó: a0, b0 (mm): Khoảng cách từ toạ độ trọng tâm ô tô khi không tải đến đường tâm trục bánh xe trước và đường tâm trục cân bằng cụm bánh xe sau.
𝐺 Trong đó: a, b (mm): Khoảng cách từ toạ độ trọng tâm ô tô khi đầy tải đến đường tâm trục bánh xe trước và đường tâm trục cân bằng cụm bánh xe sau.
3.1.2 Trọng tâm ô tô theo phương thẳng đứng
BẢNG THÔNG SỐ TÍNH TOÁN CHIỀU CAO TRỌNG TÂM
Thành phần trọng lượng Trọng lượng Gi (kg) Chiều cao trọng tâm Hi (mm)
Bảng 3 2 Trọng tâm ô tô theo phương thẳng đứng
Toạ độ trọng tâm được tính bằng công thức:
HG, mm : chiều cao trọng tâm
HGi, mm : chiều cao tâm các thành phần trọng lượng
Gi, kg : trọng lượng các thành phần
G, kg : trọng lượng toàn bộ ô tô
Kiểm tra tính ổn định của ô tô
BẢNG THÔNG SỐ TÍNH TOÁN TRỌNG TÂM
Ký hiệu Đơn vị Giá trị
Khoảng cánh từ tọa độ trọng tâm ô tô khi không tải đến đường tâm trục bánh xe trước/ tâm trục cân bằng bánh xe sau. a0/b0 mm 3985/2520
Khoảng cách từ tọa độ trọng tâm ô tô khi đầy tải đến đường tâm trục bánh xe trước/ sau a/b mm 4909/1596
Chiều cao trọng tâm ô tô khi không tải HG0 mm 1361
Chiều cao trọng tâm ô tô khi đầy tải HG mm 2097
Vết bánh xe trước B01 mm 2050
Vết bánh xe sau phía ngoài B02n mm 2200
Bán kính quay vòng nhỏ nhất Rqmin m 11,8
Bảng 3 3 Kiểm tra tính ổn định của ô tô
3.2.1 Góc giới hạn lật khi ô tô quay đầu lên dốc
3.2.2 Góc giới hạn lật khi ô tô quay đầu xuống dốc
3.2.3 Góc giới hạn lật trên đường nghiêng ngang
3.2.4 Vận tốc chuyển động giới hạn của ô tô khi quay vòng với bán kính R min
B02n = 2200 : vết bánh xe sau phía ngoài (mm)
35 ngoài (m) Rqvmin = 11,8 : bán kính quay vòng nhỏ nhất theo vệt bánh xe sau phía
L0 = 6505 : khoảng cách trục tính toán (mm)
Wtf = 2050 : vết bánh xe dẫn hướng (mm) b0 = 2520 : Khoảng cánh từ tọa độ trọng tâm ô tô khi không tải đến tâm trục cân bằng bánh xe sau (mm)
=> Vgh0 = 8,53 (m/s) = 30,71 (km/h) Khi ô tô đầy tải:
B02n = 2200 : vết bánh xe sau phía ngoài (mm) g = 9,81 : gia tốc trọng trường (m/s 2 )
Rqvmin = 11,8 : bán kính quay vòng nhỏ nhất theo vệt bánh xe sau phía
L0 = 6505 : khoảng cách trục tính toán (mm)
Wtf = 2050 : vết bánh xe dẫn hướng (mm) b = 1596 : Khoảng cánh từ tọa độ trọng tâm ô tô khi đầy tải đến tâm trục cân bằng bánh xe sau (mm)
=> Vgh0 = 6,77 (m/s) = 24,37 (km/h) Các giá trị tính toán được trình bày trong bảng kết quả tính toán bên dưới:
BẢNG KẾT QUẢ TÍNH TOÁN
Thông số a (mm) b (mm) HG
Bảng 3 4: Các giá trị giới hạn về ổn định của ô tô
Nhận xét: Các giá trị giới hạn về ổn định của ô tô phù hợp với QCVN
09:2015/BGTVT và điều kiện đường sá thực tế, đảm bảo ô tô hoạt động ổn định trong các điều kiện chuyển động.
Tính toán động lực học kéo
THÔNG SỐ TÍNH TOÁN ĐỘNG LỰC HỌC KÉO Ô TÔ
Thông số Ký hiệu Đơn vị Giá trị
Khối lượng toàn bộ ô tô G kg 23850
Phân bổ lên cầu chủ động GZ2 kg 18000
Khối lượng bản thân G0 kg 9305
Bán kính bánh xe (chưa tính biến dạng lốp) rbx m 0,514
Hệ số biến dạng lốp λ 0,95
Hệ số cản không khí k daNS 2 /m 4 0,06
Hệ số sử dụng khối lượng bám mt 1,2 Động cơ
Công suất lớn nhất Nemax kW 206
Số vòng quay cực đại nv vòng/phút 2500
Mô men xoắn cực đại Me N.m 824
Số vòng quay nm vòng/phút 1500
Hệ số chủng loại động cơ a 0,941 b 0,354 n
Tỷ số truyền hộp số
Tỷ số truyền cầu chủ động ic 4,625
Thời gian trễ khi chuyển số t giây 0,5
Bảng 3 5 Tính toán động lực học kéo
Sử dụng công thức thực nghiệm của S.R.Laydecman: n e
3.3.2 Mô men xoắn M e trên trục khuỷu động cơ
Bảng 3 6 Mô men xoắn Me và Công suất Ne trên trục khuỷu động cơ Đồ thị đặc tính ngoài động cơ
Hình 3 1 Đồ thị đặc tính ngoài động cơ
3.3.3 Vận tốc V di chuyển của ô tô
Xác định đồ thị lực kéo ô tô
3.4.1 Lực kéo tiếp tuyến P K trên bánh xe chủ động η i hi i 0 M e
3.4.2 Lực cản không khí P W khi ô tô di chuyển
K = 0,06 kgs 2 /m 4 : hệ số cản không khí
Diện tích cản chính diện của xe
Pf = f.G (kg) f : hệ số cản lăn
G : trọng lượng toàn bộ của ô tô
3.4.5 Xác định nhân tố động lực học D của ô tô
3.4.6 Gia tốc J di chuyển của ô tô
(m/s 2 ) g = 9,81 m/s 2 : gia tốc trọng trường δ i : hệ số kể đến ảnh hưởng của các khối lượng quay δ i = 1 + 0,05(1 + i 2 ) i hi : tỷ số truyền ở các tay số
3.4.7 Xác định thời gian tăng tốc
Thời gian t (s) để ô tô tăng tốc từ V1 đến V2 xác định theo công thức:
Sử dụng phương pháp đồ thị để giải tích phân này Chia đường cong gia tốc ra nhiều đoạn nhỏ và cho rằng mỗi khoảng tốc độ ứng với đoạn đường cong đó thì ô tô tăng tốc với một gia tốc không đổi.
Thời gian tăng tốc của ô tô trong khoảng tốc độ từ Vi1 đến Vi2:
Jitb = 0,5(Ji1 + Ji2) : gia tốc trung bình giữa hai điểm Ji1 và Ji2 ứng với vận tốc ô tô đạt giá trị Vi1 và Vi2
Thời gian tăng tốc tổng cộng từ tốc độ ổn định cực tiểu Vmin đến tốc độ V: n t = ∑ ∆t i = ∆t 1 + ∆t 2 + +∆t n (s) i=1
3.4.8 Xác định quãng đường S (m) tăng tốc
Thời gian t (s) để ô tô tăng tốc từ V1 đến V2 xác định theo công thức:
Sử dụng phương pháp đồ thị trên cơ sở đồ thị thời gian tăng tốc vừa lập để giải tích phân này Chia đường cong thời gian tăng tốc ra nhiều đoạn nhỏ và thừa nhận rằng trong mỗi khoảng thay đổi tốc độ tương ứng với từng đoạn này ô tô di chuyển đều với tốc độ trung bình:
Vitb = 0,5(Vi1 + Vi2) (km/h) Quãng đường tăng tốc của ô tô trong khoảng tốc độ từ Vi1 đến Vi2:
Quãng đường tăng tốc tổng cộng từ tốc độ ổn định cực tiểu Vmin đến tốc độ V: n
Tại vị trí lớn nhất của ô tô Vmax thì gia tốc J = 0 do đó 1/J = ∞ Vì vậy khi lập đồ thị và tính toán ta chỉ lấy giá trị vận tốc của ô tô trong khoảng từ Vmin đến
Tại vị trí vận tốc nhỏ nhất Vmin, t = 0
Trị số giảm vận tốc chuyển động của ô tô ΔV tính theo công thức sau: ΔV = f.g.t1/δi (m/s) Trong đó: f : hệ số cản lăn g = 9,81 m/s 2 : gia tốc trọng trường t1 = 0,5 s : thời gian chuyển sốBảng kết quả giá trị tính toán:
Lực cản không khí (kg)
301,4 5 Nhân tố động lực học
Bảng 3 7 Bảng kết quả giá trị tính toán đặc tính động lực học ô tô
Bảng 3 8 Bảng kết quả giá trị tính toán thời gian tăng tốc ô tô Đồ thị kết quả tính toán
Hình 3 2 Đồ thị cân bằng lực kéo
Hình 3 3 Đồ thị đặc tính động lực học
Hình 3 4 Đồ thị gia tốc Đồ thị Quãng đường (S) – Thời gian (T) tăng tốc của ô tô khi đủ tải
Hình 3 5 Đồ thị thời gian tăng tốc
Từ kết quả trên có được thời gian tăng tốc (toàn tải) hết quãng đường 200 (m) là 20,52 (s), nhỏ hơn yêu cầu: t ≤ 20 + 0,4G = 20 + 0,4.23,85 = 29,54 (s) Đảm bảo thoả mãn yêu cầu của QCVN 09:2015/BGTVT.
3.4.9 Tính kiểm tra khả năng vượt qua dốc theo điều kiện bám của bánh xe chủ động với mặt đường
Khả năng leo dốc cực đại của ô tô trên các loại đường tính theo khả năng bám của bánh xe chủ động được tính toán như sau: m φ Z φ φ i max ≤
47 mφ = 1,2 : hệ số sử dụng khối lượng bám khi kéo
Zφ = 9000 (kg) : tải trọng tác dụng lên cầu chủ động φ = 0,7 : hệ số bám dọc f = 0,02 : hệ số cản lăn
G = 23850 (kg) : trọng lượng toàn bộ ô tô
Thông số Giá trị Giá trị áp dụng
Nhân tố động lực học lớn nhất Dmax 0,476
Vận tốc Vmax tính toán (km/h) 76,25
Vận tốc Vmax thực tế theo hệ số cản của đường (km/h) 83,25 ≥ 60
Khả năng vượt dốc lớn nhất imax (%) 45,6 ≥ 20
Khả năng vượt dốc lớn nhất cho phép theo điều kiện bám (%) 29,7
Thời gian tăng tốc (toàn tải) hết quãng đường 200m (s) 20,52 t ≤ 20 + 0,4G
Bảng 3 9 Các giá trị tính toán đặc tính động học- động lực học ô tô thiết kế mới
Kết luận: từ các kết quả tính toán trên cho thấy ô tô có tính năng động lực học cao Ô tô có thể hoạt động tốt với các tuyến đường ở nước ta.
Tính toán sức bền mối lắp khung phụ với sát xi ô tô
1 lượng riêng của hàng hóa chuyên chở đối với xe tải
(tự đổ) trục và KLTB:
2 Chiều cao lòng thùng hàng (mm)
- Ô tô tải (có mui) có
Ht ≤ 1,07.Wt nhưng không lớn hơn 2,15 (m)
- Ô tô tải (thùng kín, thùng bảo ôn, thùng đông lạnh) có G > 5 (tấn):
Loại phương tiện: Ô tô tải (thùng kín, thùng bảo ôn, thùng đông lạnh) có G >
Khoảng cách giữa hai thanh khung mui liền kề đối với ô tô tải (có mui):
Thể tích chứa hàng của xe xi téc phải phù hợp với khối lượng riêng của
Bảng 2 3 Một số nội dung đánh giá phù hợp Thông tư số 42/2014-TT-BGTVT
Kết luận: ô tô thiết kế có các thông số kích thước và khối lượng phù hợp với
QCVN09:2015/BGTVT và Thông tư số 42/2014/TT-BGTVT.
Hình 2 2 Bố trí chung và thông số kỹ thuật ô tô thiết kế
TT Thông số Đơn vị Giá trị các thông số
1.1 Loại phương tiện Ô tô sát xi tải Ô tô thiết kế
1.2 Nhãn hiệu, số loại HINO;
2 Thông số về kích thước
2.2 Chiều dài cơ sở mm 5830 + 1350
2.5 Chiều dài đầu xe mm 1275
2.6 Chiều dài đuôi xe mm 3820 3870
2.7 Khoảng sáng gầm xe mm 265
2.8 Góc thoát trước/sau độ 25/16 25/12
2.10 Chiều rộng thùng hàng mm - 2500
3 Thông số về khối lượng
Khối lượng bản thân kg 7365 9305
Phân bổ lên trục 1 kg 3300 3605
Phân bố lên trục 2 + 3 kg 4065 5700
Khối lượng hàng chuyên chở cho phép lớn nhất kg - 14350
Khối lượng hàng chuyên chở theo thiết kế lớn nhất kg - 14350
3.4 Số chỗ ngồi (kể cả lái xe) người
Khối lượng toàn bộ cho phép lớn nhất kg - 23850
Phân bố lên trục 1 kg - 5850
Phân bố lên trục 2 + 3 kg - 18000
26 theo thiết kế lớn nhất
Khả năng chịu tải lớn nhất trên từng trục của xe cơ sở kg 6500/18000
4 Thông số về tính năng chuyển động
4.1 Tốc độ cục đại km/h 75,9 76,25
4.2 Độ dốc lớn nhất ô tô vượt được % 28 29,7
Thời gian tăng tốc của ô tô khi đầy tải từ lúc khởi hành đến khi đi hết quãng đường
Góc ổn định ngang tĩnh của ô tô khi không tải độ 61,72 38,95
Bán kính quay vòng theo vết bánh xe trước phía ngoài m 11,8
5.1 Kiểu loại động cơ J08E-WD
Loại nhiên liệu, số kỳ, số xy lanh và cách bố trí, phương thức làm mát
Diesel, 4 kỳ, 6 xy lanh thẳng hàng, làm mát bằng nước, tăng áp
5.3 Dung tích xi lanh, cm 3 cm 3 7684
5.6 Công suất lớn nhất (kW)/
5.7 Mô men xoắn lớn nhất N.m/
5.8 Hệ thống nhiên liệu Phun nhiên liệu điện tử
5.9 Vị trí động cơ Phía trước
6.1 Nhãn hiệu Theo động cơ
6.2 Kiểu loại Đĩa ma sát khô
6.3 Kiểu dẫn động Dẫn động thủy lực, trợ lực khí nén
7.1 Nhãn hiệu hộp số chính M009
7.2 Kiểu loại/kiểu dẫn động Cơ khí/cơ khí
7.3 Sơ cấp tỷ số truyền 09 số tiến, 01 số lùi
7.4 Tỷ số truyền từng tay số i1 = 14,056; i2 = 9,647; i3 = 6,993; i4 5,021; i5 = 3,636; i6 = 2,653 ; i7 = 1,923; i8 1,380; i9 = 1,000; iL = 13,636
7.5 Nhãn hiệu hộp số phụ -
7.7 Tỷ số truyền từng tay số -
8.3 Tỷ số truyền của truyền lực chính 4,625
9 Vành bánh xe, lốp xe
Lốp trục 1: Số lượng / cỡ lớp / áp suất lốp
9.3 Lốp trục 2 + 3: Số lượng / cỡ lớp / áp suất lốp (PSI)
9.4 Lốp dự phòng: Số lượng / cỡ lớp / áp suất lốp (PSI)
10.1 Hệ thống treo trục 1 Phụ thuộc, nhíp lá, giảm chấn thủy lực
11.2 Phanh dừng Tang trống, dẫn động khí nén + lò xo tích năng tại các bầu phanh trục 1 + 2
12.1 Kiểu loại cơ cấu Trục vít – êcu bi
12.2 Dẫn động lái Cơ khí, trợ lực thủy lực
12.3 Tỷ số truyền cơ cấu lái 20,2
Máy phát điện 24V – 60A Ắc quy 02x(12V – 65Ah)
Hệ thống chiếu sáng, tín hiệu phía trước Giữ nguyên theo xe cơ sở Đèn phanh 02 Màu đỏ Đèn soi biển số 01 Màu trắng Đèn kích thước phía sau 02 Màu đỏ Đèn lùi 02 Màu trắng
Tấm phản quang 02 Màu đỏ Đèn báo rẽ phía sau 02 Màu vàng Đèn hiệu thành xe 10 Màu vàng Đèn hiệu chiều rộng phía trước
02 Màu trắng Đèn hiệu chiều rộng phía sau
02 Màu đỏ Đèn trong thùng 02 Màu trắng
15.1 Kích thước lọt lòng thùng mm - 9400x2350x2320
Bảng 2 4 Thông số kỹ thuật ô tô thiết kế
Ghi chú: Khi sử dụng toàn bộ thể tích thùng tải để chuyên chở hàng hoá, thì khối lượng riêng của hàng hoá chuyên chở không được lớn hơn: 280,01 kg/m 3
CHƯƠNG 3 TÍNH TOÁN ĐỘNG HỌC, ĐỘNG LỰC HỌC VÀ KIỂM TRA
BỀN 3.1 Tính toán xác định trọng tâm ô tô Để đơn giản trong quá trình tính toán, có thể xem ô tô đối xứng dọc theo phương ngang và trọng tâm ô tô nằm trong mặt phẳng đối xứng dọc của ô tô.
BẢNG THÔNG SỐ TÍNH TOÁN TRỌNG TÂM
Ký hiệu Đơn vị Giá trị
Chiều dài cơ sở tính toán L0 mm 6505
Trọng lượng bản thân G0 kg 9305
Trọng lượng toàn bộ G kg 23850
Bảng 3 1 Tính toán xác định trọng tâm ô tô
3.1.1 Toạ độ trọng tâm ô tô theo chiều dọc
Trong đó: a0, b0 (mm): Khoảng cách từ toạ độ trọng tâm ô tô khi không tải đến đường tâm trục bánh xe trước và đường tâm trục cân bằng cụm bánh xe sau.
𝐺 Trong đó: a, b (mm): Khoảng cách từ toạ độ trọng tâm ô tô khi đầy tải đến đường tâm trục bánh xe trước và đường tâm trục cân bằng cụm bánh xe sau.
3.1.2 Trọng tâm ô tô theo phương thẳng đứng
BẢNG THÔNG SỐ TÍNH TOÁN CHIỀU CAO TRỌNG TÂM
Thành phần trọng lượng Trọng lượng Gi (kg) Chiều cao trọng tâm Hi (mm)
Bảng 3 2 Trọng tâm ô tô theo phương thẳng đứng
Toạ độ trọng tâm được tính bằng công thức:
HG, mm : chiều cao trọng tâm
HGi, mm : chiều cao tâm các thành phần trọng lượng
Gi, kg : trọng lượng các thành phần
G, kg : trọng lượng toàn bộ ô tô
3.2 Kiểm tra tính ổn định của ô tô
BẢNG THÔNG SỐ TÍNH TOÁN TRỌNG TÂM
Ký hiệu Đơn vị Giá trị
Khoảng cánh từ tọa độ trọng tâm ô tô khi không tải đến đường tâm trục bánh xe trước/ tâm trục cân bằng bánh xe sau. a0/b0 mm 3985/2520
Khoảng cách từ tọa độ trọng tâm ô tô khi đầy tải đến đường tâm trục bánh xe trước/ sau a/b mm 4909/1596
Chiều cao trọng tâm ô tô khi không tải HG0 mm 1361
Chiều cao trọng tâm ô tô khi đầy tải HG mm 2097
Vết bánh xe trước B01 mm 2050
Vết bánh xe sau phía ngoài B02n mm 2200
Bán kính quay vòng nhỏ nhất Rqmin m 11,8
Bảng 3 3 Kiểm tra tính ổn định của ô tô
3.2.1 Góc giới hạn lật khi ô tô quay đầu lên dốc
3.2.2 Góc giới hạn lật khi ô tô quay đầu xuống dốc
3.2.3 Góc giới hạn lật trên đường nghiêng ngang
3.2.4 Vận tốc chuyển động giới hạn của ô tô khi quay vòng với bán kính R min
B02n = 2200 : vết bánh xe sau phía ngoài (mm)
35 ngoài (m) Rqvmin = 11,8 : bán kính quay vòng nhỏ nhất theo vệt bánh xe sau phía
L0 = 6505 : khoảng cách trục tính toán (mm)
Wtf = 2050 : vết bánh xe dẫn hướng (mm) b0 = 2520 : Khoảng cánh từ tọa độ trọng tâm ô tô khi không tải đến tâm trục cân bằng bánh xe sau (mm)
=> Vgh0 = 8,53 (m/s) = 30,71 (km/h) Khi ô tô đầy tải:
B02n = 2200 : vết bánh xe sau phía ngoài (mm) g = 9,81 : gia tốc trọng trường (m/s 2 )
Rqvmin = 11,8 : bán kính quay vòng nhỏ nhất theo vệt bánh xe sau phía
L0 = 6505 : khoảng cách trục tính toán (mm)
Wtf = 2050 : vết bánh xe dẫn hướng (mm) b = 1596 : Khoảng cánh từ tọa độ trọng tâm ô tô khi đầy tải đến tâm trục cân bằng bánh xe sau (mm)
=> Vgh0 = 6,77 (m/s) = 24,37 (km/h) Các giá trị tính toán được trình bày trong bảng kết quả tính toán bên dưới:
BẢNG KẾT QUẢ TÍNH TOÁN
Thông số a (mm) b (mm) HG
Bảng 3 4: Các giá trị giới hạn về ổn định của ô tô
Nhận xét: Các giá trị giới hạn về ổn định của ô tô phù hợp với QCVN
09:2015/BGTVT và điều kiện đường sá thực tế, đảm bảo ô tô hoạt động ổn định trong các điều kiện chuyển động.
3.3 Tính toán động lực học kéo
THÔNG SỐ TÍNH TOÁN ĐỘNG LỰC HỌC KÉO Ô TÔ
Thông số Ký hiệu Đơn vị Giá trị
Khối lượng toàn bộ ô tô G kg 23850
Phân bổ lên cầu chủ động GZ2 kg 18000
Khối lượng bản thân G0 kg 9305
Bán kính bánh xe (chưa tính biến dạng lốp) rbx m 0,514
Hệ số biến dạng lốp λ 0,95
Hệ số cản không khí k daNS 2 /m 4 0,06
Hệ số sử dụng khối lượng bám mt 1,2 Động cơ
Công suất lớn nhất Nemax kW 206
Số vòng quay cực đại nv vòng/phút 2500
Mô men xoắn cực đại Me N.m 824
Số vòng quay nm vòng/phút 1500
Hệ số chủng loại động cơ a 0,941 b 0,354 n
Tỷ số truyền hộp số
Tỷ số truyền cầu chủ động ic 4,625
Thời gian trễ khi chuyển số t giây 0,5
Bảng 3 5 Tính toán động lực học kéo
Sử dụng công thức thực nghiệm của S.R.Laydecman: n e
3.3.2 Mô men xoắn M e trên trục khuỷu động cơ
Bảng 3 6 Mô men xoắn Me và Công suất Ne trên trục khuỷu động cơ Đồ thị đặc tính ngoài động cơ
Hình 3 1 Đồ thị đặc tính ngoài động cơ
3.3.3 Vận tốc V di chuyển của ô tô
3.4 Xác định đồ thị lực kéo ô tô n e
3.4.1 Lực kéo tiếp tuyến P K trên bánh xe chủ động η i hi i 0 M e
3.4.2 Lực cản không khí P W khi ô tô di chuyển
K = 0,06 kgs 2 /m 4 : hệ số cản không khí
Diện tích cản chính diện của xe
Pf = f.G (kg) f : hệ số cản lăn
G : trọng lượng toàn bộ của ô tô
3.4.5 Xác định nhân tố động lực học D của ô tô
3.4.6 Gia tốc J di chuyển của ô tô
(m/s 2 ) g = 9,81 m/s 2 : gia tốc trọng trường δ i : hệ số kể đến ảnh hưởng của các khối lượng quay δ i = 1 + 0,05(1 + i 2 ) i hi : tỷ số truyền ở các tay số
3.4.7 Xác định thời gian tăng tốc
Thời gian t (s) để ô tô tăng tốc từ V1 đến V2 xác định theo công thức:
Sử dụng phương pháp đồ thị để giải tích phân này Chia đường cong gia tốc ra nhiều đoạn nhỏ và cho rằng mỗi khoảng tốc độ ứng với đoạn đường cong đó thì ô tô tăng tốc với một gia tốc không đổi.
Thời gian tăng tốc của ô tô trong khoảng tốc độ từ Vi1 đến Vi2:
Jitb = 0,5(Ji1 + Ji2) : gia tốc trung bình giữa hai điểm Ji1 và Ji2 ứng với vận tốc ô tô đạt giá trị Vi1 và Vi2
Thời gian tăng tốc tổng cộng từ tốc độ ổn định cực tiểu Vmin đến tốc độ V: n t = ∑ ∆t i = ∆t 1 + ∆t 2 + +∆t n (s) i=1
3.4.8 Xác định quãng đường S (m) tăng tốc
Thời gian t (s) để ô tô tăng tốc từ V1 đến V2 xác định theo công thức:
Sử dụng phương pháp đồ thị trên cơ sở đồ thị thời gian tăng tốc vừa lập để giải tích phân này Chia đường cong thời gian tăng tốc ra nhiều đoạn nhỏ và thừa nhận rằng trong mỗi khoảng thay đổi tốc độ tương ứng với từng đoạn này ô tô di chuyển đều với tốc độ trung bình:
Vitb = 0,5(Vi1 + Vi2) (km/h) Quãng đường tăng tốc của ô tô trong khoảng tốc độ từ Vi1 đến Vi2:
Quãng đường tăng tốc tổng cộng từ tốc độ ổn định cực tiểu Vmin đến tốc độ V: n
Tại vị trí lớn nhất của ô tô Vmax thì gia tốc J = 0 do đó 1/J = ∞ Vì vậy khi lập đồ thị và tính toán ta chỉ lấy giá trị vận tốc của ô tô trong khoảng từ Vmin đến
Tại vị trí vận tốc nhỏ nhất Vmin, t = 0
Trị số giảm vận tốc chuyển động của ô tô ΔV tính theo công thức sau: ΔV = f.g.t1/δi (m/s) Trong đó: f : hệ số cản lăn g = 9,81 m/s 2 : gia tốc trọng trường t1 = 0,5 s : thời gian chuyển sốBảng kết quả giá trị tính toán:
Lực cản không khí (kg)
301,4 5 Nhân tố động lực học
Bảng 3 7 Bảng kết quả giá trị tính toán đặc tính động lực học ô tô
Bảng 3 8 Bảng kết quả giá trị tính toán thời gian tăng tốc ô tô Đồ thị kết quả tính toán
Hình 3 2 Đồ thị cân bằng lực kéo
Hình 3 3 Đồ thị đặc tính động lực học
Hình 3 4 Đồ thị gia tốc Đồ thị Quãng đường (S) – Thời gian (T) tăng tốc của ô tô khi đủ tải
Hình 3 5 Đồ thị thời gian tăng tốc
Từ kết quả trên có được thời gian tăng tốc (toàn tải) hết quãng đường 200 (m) là 20,52 (s), nhỏ hơn yêu cầu: t ≤ 20 + 0,4G = 20 + 0,4.23,85 = 29,54 (s) Đảm bảo thoả mãn yêu cầu của QCVN 09:2015/BGTVT.
3.4.9 Tính kiểm tra khả năng vượt qua dốc theo điều kiện bám của bánh xe chủ động với mặt đường
Khả năng leo dốc cực đại của ô tô trên các loại đường tính theo khả năng bám của bánh xe chủ động được tính toán như sau: m φ Z φ φ i max ≤
47 mφ = 1,2 : hệ số sử dụng khối lượng bám khi kéo
Zφ = 9000 (kg) : tải trọng tác dụng lên cầu chủ động φ = 0,7 : hệ số bám dọc f = 0,02 : hệ số cản lăn
G = 23850 (kg) : trọng lượng toàn bộ ô tô
Thông số Giá trị Giá trị áp dụng
Nhân tố động lực học lớn nhất Dmax 0,476
Vận tốc Vmax tính toán (km/h) 76,25
Vận tốc Vmax thực tế theo hệ số cản của đường (km/h) 83,25 ≥ 60
Khả năng vượt dốc lớn nhất imax (%) 45,6 ≥ 20
Khả năng vượt dốc lớn nhất cho phép theo điều kiện bám (%) 29,7
Thời gian tăng tốc (toàn tải) hết quãng đường 200m (s) 20,52 t ≤ 20 + 0,4G
Bảng 3 9 Các giá trị tính toán đặc tính động học- động lực học ô tô thiết kế mới
Kết luận: từ các kết quả tính toán trên cho thấy ô tô có tính năng động lực học cao Ô tô có thể hoạt động tốt với các tuyến đường ở nước ta.
3.5 Tính toán sức bền của các kết cấu chính
3.5.1 Tính toán sức bền dầm ngang sàn thùng tải
Các giả thiết khi tính toán:
Trọng lượng toàn bộ khung xương vách tác dụng lên dầm ngang tại điểm dầu dầm ngang.
Tự trọng mặt sàn thùng và tải trọng ô tô đều trên sàn xe.
Giả thiết các dầm ngang mặt sàn có tiết diện không thay đổi (tính theo giá trị trung bình).
Khi đó các dầm ngang sàn thùng chịu tác dụng của các tải trọng
TT Thông số Ký hiệu Đơn vị Giá trị
1 Khối lượng hàng hóa chuyên chở GH kg 14350
3 Khối lượng thành thùng GT0 kg 500
4 Chiều dài đà ngang LN mm 2430
5 Số lượng đà ngang n cái 21
Bảng 3 10 Tính toán sức bền dầm ngang sàn thùng tải
Tải trọng phân bố đều trên chiều dài dầm ngang p (N/m):
Thay vào tính toán được: p = 0,31 (kg/mm) = 3,1 (N/mm)
Tải trọng tập trung tại các đầu mút dầm ngang Pd (N):
2n 2.21 Thay vào tính toán được: Pd = 11,9 (kg) = 119 (N)
Tiết diện chịu lực của dầm ngang
Các dầm ngang được sử dụng từ thép: U100x45x4mm
Thông số đặc trưng hình học của mặt cắt ngang:
Diện tích mặt các ngang A, (cm 2 ) : 7,28
Momen quán tính JX, (cm4) : 108,9
Momen chống uốn WX, (cm3) : 21,78 Ứng suất uốn cho phép của vật liệu [σ], (MPa) : 102,5 Để thuận tiện và nhanh chóng trong quá trình tính toán, ta sử dụng phần mềm tính toán sức bền bằng phương pháp phần tử hữu hạn RDM
Hình 3 6 Sơ đồ tính toán dầm ngang
Hình 3 7 Biểu đồ mô men uốn dầm ngang
Mômen uốn lớn nhất: Mumax = 1074000 (N.mm) tại nút 2 và nút 3
Hình 3 8 Biểu đồ ứng suất dầm ngang Ứng suất uốn lớn nhất: σUmax = 64,70 MPa
Kết luận: từ kết quả tính toán ta có σUmax = 64,70 MPa < [σ] = 102,5 MPa do đó dầm ngang đủ bền.
Khi tính bền thành thùng tải, ta xét trong trường hợp hàng hóa được xếp đều trong lòng thùng, với chiều cao lọt lòng là 2320 mm (theo điều 18 của Thông tư
Khi xe quay vòng ở tốc độ cho phép ứng với bán kính quay vòng nhỏ nhất, làm toàn bộ hàng hóa trượt ngang tác dụng lên khung xương thành bên thùng tải dưới tác dụng của lực quán tính ly tâm, được xác định như sau:
CÁC THÔNG SỐ TÍNH TOÁN
TT Thông số Ký hiệu Đơn vị Giá trị
1 Khối lượng hàng hóa chuyên chở Ghh kg 14350
2 Khối lượng phân bố 01 thành bên Gtb kg 250
3 Chiều cao lọt lòng thùng hàng Hll mm 2320
4 Chiều dài lọt lòng thùng hàng Lll mm 9400
5 Số xương đứng thành bên K1 cây 12
6 Số xương ngang thành bên K2 cây 4
7 Bán kính quay vòng nhỏ nhất Rmin m 8,91
8 Vận tốc khi quay vòng Vqv m/s 6,77
9 Hệ số ma sát giữa hàng hóa và sàn k 0,45
10 Tiết diện mặt cắt ngang nguy hiểm cột và thanh ngang vách hông
11 Ứng suất tính toán vật liệu [σ] MPa 102,5
Bảng 3 11 Thông số tính toán khi ô tô quay vòng
Lực quán tính li tâm do khối lượng thành thùng hàng và hàng hóa sinh ra khi ô tô quay vòng với bán kính quay vòng nhỏ nhất:
Lực cản do ma sát trượt:
Fms = Ghh.k = 14350.0,45 = 6457,5 (kG) Lực tác dụng lên xương thành bên do hàng hóa:
Ptb = Plt - Fms = 7655,7 – 6457,5 = 1198,2 (kg) Lực phân bố lên xương thành bên p1 = Ptb/(K1.Hll + K2.Lll) = 1198,2/(12.2320 + 4.9400) = 0,018 (kG/mm)
Thông số đặc trưng hình học của mặt cắt ngang:
Diện tích mặt các ngang A, (cm 2 ) : 1,86
Momen quán tính JX, (cm4) : 4,68
Momen chống uốn WX, (cm3) : 2,34 Ứng suất uốn cho phép của vật liệu [σ], (MPa) : 102,5 Để thuận tiện và nhanh chóng trong quá trình tính toán, ta sử dụng phần mềm tính toán sức bền bằng phương pháp phần tử hữu hạn RDM.
Hình 3 9 Sơ đồ tính toán khi ô tô quay vòng
Hình 3 10 Sơ đồ mô mem uốn khi ô tô quay vòng
Hình 3 11 Sơ dồ ứng suất khi ô tô quay vòng Ứng suất uốn lớn nhất σmax = 69,08 MPa
Kết luận: từ kết quả tính toán ta có σmax = 69,08 MPa < [σ] = 102,5 MPa do đó khung xương đủ bền khi ô tô quay vòng.
Khi xe phanh đột ngột ở vận tốc lớn làm toàn bộ hàng hóa trượt về phía trước, tác dụng lên vách trước thùng tải dưới tác dụng của lực quán tính khi phanh, được xác định như sau:
CÁC THÔNG SỐ TÍNH TOÁN
TT Thông số Kí hiệu Đơn vị Giá trị
1 Khối lượng hàng hóa chuyên chở Ghh kg 14350
2 Khối lượng thành trước Gvt kg 100
3 Chiều cao lọt lòng thùng hàng Hll mm 2320
4 Chiều rộng lòng thùng hàng Wll mm 2350
5 Số xương đứng thành trước K3 cây 5
6 Số xương ngang thành trước K4 cây 5
7 Gia tốc phanh lớn nhất Jpmax m/s 2 7
8 Hệ số ma sát giữa hàng hóa và sàn k 0,45
10 Ứng suất tính toán vật liệu [σ] MPa 102,5
Bảng 3 12 Thông số tính toán khi ô tô phanh gấp
Lực tác dụng lên khung xương thành trước:
Pphmax = ((Ghh + Gvt).jpmax)/g – Ghh.k = ((14350 + 100).7)/9.81 – 14350.0,45 = 3853,41
(kG) Lực phân bố đều lên xương thành trước: q2 = Pphmax/(K3.Hll + K4.Wll) = 3853,41/(5.2320 + 5.2350) = 0,17 (kG/mm) Tiết diện chịu lực:
Các thanh khung xương vách được gia công từ thép cán định hình có các thông số đặc trưng hình học của mặt cắt ngang []40x40x1.2mm:
Thông số đặc trưng hình học của mặt cắt ngang:
Diện tích mặt các ngang A, (cm 2 ) : 1,86
Momen quán tính JX, (cm4) : 4,68
Tính toán kiểm tra và lắp đặt hệ thống phụ tải thiết kế thêm
BẢNG THÔNG SỐ TÍNH TOÁN PHỤ TẢI ĐIỆN
TT Thông số Đơn vị Giá trị
1 Phụ tải đèn hiệu chiều rộng thùng xe (đèn hiệu thành xe) W 6
Phụ tải xe cơ sở (mức tiêu thụ điện năng của các phụ tải trên xe cơ sở được xác định bằng cách đo cường độ dòng điện đi qua acquy xe cơ sở trong trường hợp mở tất cả các phụ tải của xe cơ sở)
3 Máy phát điện xe cơ sở 24V/60A
4 Acquy xe cơ sở 65Ah
Bảng 3 14 Thông số phụ tải lắp thêm
Phụ tải điện trên xe thiết kế bao gồm phụ tải điện trên xe cơ sở và phụ tải điện lắp thêm Vì vậy, ta cần tính toán, kiểm tra công suất tiêu thụ điện năng của phụ tải lắp thêm (hệ thống đèn hiệu thành xe và thùng tải).
Hình 3 15 Sơ đồ hệ thống điện
04 – Nguồn điện 05 – Công tắc 06 – Cầu chì
07 – Rơle đèn kích thước 08 – Đèn hiệu thành xe 14 – Đèn hiệu chiều rộng phía trước
15 – Đèn hiệu chiều rộng phía sau 16 – Đèn trần 17 – Phụ tải
3.7.1 Tính toán,kiểm tra công suất tiêu thụ điện năng của phụ tải lắp thêm
PD : công suất tiêu thụ của phụ tải (W).
Pd : công suất tiêu thụ của 01 bóng đèn (W). n = 16 : số lượng bóng đèn.
U = 24 (V) : hiệu điện thế bóng đèn.
Id = 0,6 (A) : dòng điện qua 01 bóng đèn (Đo theo giá trị thực tế).
Nhận xét: theo sơ đồ mạch điện và nguyên lý hoạt động của hệ thống điện trên xe ô tô, để đảm bảo cho hệ thống điện trên xe hoạt động bình thường thì công suất máy phát điện trên xe cơ sở phải đáp ứng đủ công suất tiêu thụ điện năng của phụ tải điện xe cơ sở và phụ tải điện lắp thêm Tức là:
Pmp = 24.60 = 1440 (W) : công suất máy phát điện xe cơ sở.
Pcs = 24.12,05 = 289,2 (W) : công suất phụ tải điện xe cơ sở.
PD = 230,4 (W) : công suất phụ tải điện thiết kế thêm.
Kết luận: sau khi lắp thêm phụ tải điện (cụm đèn hiệu thành xe và đèn thùng tải), hệ thống điện trên ô tô vẫn hoạt động bình thường.
3.7.2 Tính toán chọn dây dẫn điện
Tính toán chọn dây dẫn cho hệ thống đèn thiết kế thêm:
J = 6 (A/mm 2 ) : mật độ dòng điện cho phép của dây đồng.
I = 0,6 (A) : cường độ dòng điện lớn nhất qua dây dẫn. n = 2 : hệ số dự trữ.
=> S = 0,6.2/6 = 0,2 (mm 2 ) Để đảm bảo, chọn dây dẫn có tiết diện: S = 0,85 (mm 2 )
3.8 Đánh giá các hệ thống khác của ô tô
Do trọng lượng toàn bộ, phân bố trọng lượng lên các cầu không thay đổi nhiều (nằm trong giới hạn cho phép) so với nguyên thuỷ nên hệ thống treo đủ bền, thông số vẫn giữ nguyên do không thay đổi chiều dài và số lá nhíp.
Do khối lượng quán tính không đổi, phân bố trọng lượng lên các cầu tương tự xe nguyên thuỷ nên mô men phanh của hệ thống phanh cũng như quãng đường phanh,thời gian phanh vẫn giữ nguyên và hệ thống phanh đủ bền.
Trọng lượng phân bố lên cầu trước, chiều dài cơ sở, toàn bộ kết cấu của hệ thống lái không đổi nhiều so với nguyên thuỷ, nên động học lái không thay đổi tính năng và hệ thống lái đủ bền.
Trọng lượng toàn bộ và trọng lượng phân bố lên cầu trước và cầu sau của ô tô thiết kế nằm trong giá trị cho phép với nguyên thuỷ nên hệ thống chuyển động của ô tô hoạt động bình thường và đủ bền.
3.8.5 Độ bền của hệ thống truyền lực
Do toàn bộ động cơ, ly hợp, hộp số, các đăng, cầu sau,… đều giữ nguyên trong khi tổng trọng lượng ô tô khi đầy tải không đổi so với trọng lượng toàn bộ cho phép nên hệ thống truyền lực đảm bảo đủ bền.
