xây dưng đường đặc tính tốc độ ngoài của đông cơ

Phần I: Xây dng đờng đặc tính tốc độ ngoài của động cơ . chọn động cơ đặt trên ôtô I-Xác định trọng lợng toàn bộ ôtô. Xe chở khách chạy liên tỉnh trọng lợng toàn bộ của ôtô đợc xác định theo công thức: G = G o +An + G h (Kg). G 0 - Trọng lợng sử dụng của ôtô ( Trọng lợng của ôtô khi không tải.) Lấy theo trọng lợng của ôtô tham khảo: G 0 = 1450 Kg. A Trọng lợng trung bình của một ngời trên ôtô. Với ngời Việt Nam A= 65 (KG ). n- Số chỗ ngồi trên ôtô kể cả ngời lái n= 5. G h - Trọng lợng hành lý : lấy G h = 50 (Kg) . G= 1450 +65.5 +50 = 1825 (Kg). *Chọn kích thớc của lốp: Chọn theo xe tham khảo : B d = 6,7 15 Lốp áp suất thấp, bán kính thiết kế lốp : r 0 = ( 2 2Bd + ). 25,4 = ( 15 6,7.2 2 + ). 25,4 = 360,68 mm. -Bán kính làm việc trung bình: r b = . r 0 Lốp áp suất thấp , hệ số kể đến sự biến dạng của lốp = 0,930 0,935 Chọn =0,930. r b = 0,930. 360,68 = 335,4 mm. - 1 - II- Xây dựng đờng đặc tính tốc độ ngoàI của động cơ. - N e = f( n e ). - M e = f(n e ). - g e = f( n e ). Sử dụng công thức thực nghiệm 1/ Xác định công suất động cơ theo đIều kiện cản chuyển động . N v =[ 3 max max . . . . 1 ]. 270 3500 t G f V k F V + (ml) N v - Công suất của động cơ cần thiết để ôtô khắc phục sức cản chuyển động đạt vận tốc lớn nhất trên đờng tốt. G- Trọng lợng toàn bộ của ôtô: G= 1825 KG. f- Hệ số cản lăn của mặt đờng: f= 0,012 V max =120 km/h: Tốc độ chuyển động lớn nhất của ôtô. k- Hệ số cản của không khí. K=0,03 KGs 2 /m 4 F- Diện tích cản chính diện của ôtô. Theo bảng II trang 13 ôtô khách số chỗ ngồi n=5 F= 2 m 2 t - Hiệu suất của hệ thống truyền lực. Theo bảng III trang 15 ôtô khách t = 0,92 N e =[ 3 1825.0,012.120 0.03.2.120 270 3500 + ]. 92,0 1 = 42,8 (ml) 2/ Xác định công suất cực đại của động cơ. N emax = 2 3 . . e N a b c + . - 2 - = e N n n : Tỷ số giữa số vòng quay của động cơ ứng với vận tốc lớn nhất của ôtô và công suất lớn nhất của động cơ. Với động cơ xăng không hạn chế số vòng quay chọn = 1,2. a,b,c- Hệ số thực nghiệm phụ thuộc loại động cơ. Theo bảng IV trang 15 động cơ xăng : a=b=c= 1. N emax = 2 3 42,8 46,9 1.1, 2 1.1,2 1.1, 2 = + (ml) 3/ Xây dựng đồ thị đặc tính tốc dộ ngoài của động cơ Đờng biểu diễn công suất của động cơ. N e =N emax (a+b 2 -c 3 ) (ml) = e N n n a=b=c=1 . Đặt A= a+b 2 -c 3 N e =A.N emax (ml). Chọn n N theo ôtô tham khảo : n N =40000 (vg/p). n e =.n N = 1,2.4000 =4800 ( vg/p). *Đờng biểu diễn mô men xoắn của động cơ: M e =716,2. e e N n (KG.m). Bảng1-Tính các thông số của động cơ. ne 800 1200 1600 2000 2400 2800 3200 3600 4000 4400 4800 0.20 0.30 0.40 0.50 0.60 0.70 0.80 0.90 1.00 1.10 1.20 A 0.232 0.363 0.496 0.625 0.744 0.847 0.928 0.981 1.000 0.980 0.914 Ne 10,88 17,02 23,26 29,31 34,89 39,72 43,52 46,00 46,90 45,91 42,77 Me 9,74 10,16 10,41 10,50 10,41 10,16 9,74 9,15 8,40 7,47 6,38 - 3 - III-Xác định tỉ số truyền của hệ thống truyền lực i t =i h . i f .i 0 i h - tỉ số truyền của hộp số chính. i f - tỉ số truyền của hộp số phụ hoặc hộp phân phối. i 0 - tỉ số truyền của truyền lực chính. Với xe một cầu chủ động, truyền lực chính loại đơn thì i f =1. 1/ Xác định tỉ số truyền của truyền lực chính i 0 : Tỉ số truyền của truyền của truyền lực chính i 0 đợc xác định từ điều đảm bảo cho ôtô đạt vận tốc lớn nhất ,xác định theo công thức i 0 =0,377. max . . . b v fc hn r n i i v n v = 4800 vg/p Số vòng quay của động cơ khi ôtô đạt tốc độ lớn nhất r b - Bán kính trung bình làm việc của bánh xe: r b =335,4mm = 0,3354 m (lấy theo xe tham khảo ) i fc - tỉ số truyền của hộp số phụ i fc = 1. I hn - Tỉ số truyền của hộp số chính ở số truyền thẳng i hn =1. V max - Vận tốc lớn nhất của ôtô V max = 120 km/h. i 0 =0,377 0,3354.4800 5,06 120 = 2/ Xác định tỉ số truyền của hộp số chính a-xác định tỉ số truyền ở số truyền1: Trị số của tỉ số i h1 đợc xác định theo điều kiện cần và đủ để ôtô khắc phục đợc lực cản lớn nhất và bánh xe chủ động không bị trợt quay trong mọi điều kiện chuyển động . - 4 - P k1max P can max P k1max P i h1 max max 0 . . . . b e c t G r M i i (1) i h1 2 2 max 0 . . . . . k b e c t m G r M i i (2) max =f +tg max =0,012 +tg12 0 =0,227 G 2 =1450 Kg; G=1825 Kg. M emax = 11,90 KG.m (theo bảng 1 ). - Chọn theo bảng VI trang 20 sách hớng dẫn ,chọn theo điều kiện tốt : Đờng nhựa, khô =0,7 Điều kiện (1): i h1 0,227.1825.0,3354 2,84 10,50.5,06.0,92 = Điều kiện (2): i h1 0,7.1450.0,3354 6,96 10,50.5,06.0,92 = Từ hai điều kiện trên và theo nguyên tắc chọn i h1 sát điều kiện cản Chọn i h1 =3,11 b-Xác định tỉ số truyền của các số truyền trung gian: Chọn số cấp trong hộp số: Hộp số cơ khí, số cấp số tiến n=3 ,một số lùi Tỉ số truyền của các số truyền trung gian chọn theo qui luật cấp số nhân i h2 = 1h i = 3,11 =1,76 - 5 - i h3 =1 c-Tỉ số truyền của số lùi: Trị số của tỉ số truyền lùi đợc chọn lớn hơn trị số của số truyền 1: i l =(1,2-1,3)i h1 Chọn i l =1,2. i h1 = 1,2. 3,11 =3,73 4/Lập bảng xác định vận tốc của ôtô tơng ứng với từng số truyền Vận tốc chuyển động của ôtô ở các số truyền đợc xác định theo công thức: v m =0,377. 0 . . . b e fc hm r n i i i m- Chỉ số tỉ số truyền đang tính m=1 ữ 3 n e biến thiên từ n emin đến n emax Bảng 2-Tính vận tốc của ôtô theo các số truyền Số truyền I 6,43 9,64 12,86 16,07 19,28 22,50 25,71 28,93 32,14 35,35 38,57 Số truyềnII 10,15 15,23 20,31 25,38 30,46 35,54 40,61 45,69 50,77 55,85 60,92 Số truyền III 20,00 30,00 40,00 50,00 60,00 70,00 80,00 90,00 100,00 110,00 120,00 - 6 - Phần II : xây dựng đồ thị các chỉ tiêu động lực học của ôtô i-Xác định chỉ tiêu về công suất Phơng trình cân bằng công suất Trờng hợp ôtô tổng quát ôtô làm việc trên dốc nghiêng N k = N f + N w N i N j . Trong đó: N k - Công suất kéo ở bánh xe chủ động, đợc xác định theo công thức : N k =N e - N r = N e . t (bảng 1 ) N f -Công suất tiêu hao cho cản lăn: N f =G.f.cos. 270 V ( ml) N i - Công suất tiêu hao cho cản lên dốc: N i = G.sin. 270 V (ml ) N w - Công suất tiêu hao cho cản không khí : N w = 3 . . 3500 k F V ( ml ) N j -Công suất tiêu hao cho cản quán tínhkhi tăng tốc: N j = G. i .j. 270 V ( ml) . i -Hệ số tính đến ảnh hởng của các khối lợng quảy trong động cơ,hệ thống truyền lực và các bánh xe. - 7 - Bảng3 Tính công suất của ôtô. II-Xác định chỉ tiêu lực kéo. 1/ Phơng trình cân bằng lực kéo Phơng trình cân bằng lực kéo của ôtô khi chuyển động tổng quát: P k =P f +P w P i P j +P m Phơng trình viết dới dạng khai triển: 0 . . . . e f h t b M i i i r = G.f.cos + k.F 2 13 V G.sin i G g .J +n Q Khi chạy ổn định P j =0 (lực cản quán tính), du lịch nên P m =0 (lực cản kéo moóc), trên đờng bằng =0. 0 . . . . e f h t b M i i i r = G.f. + k.F 2 13 V Để lập bảng tính lực kéo theo tốc độ cần sử dụng các công thức: - 8 - Số truyền I 6,43 9,64 12,86 16,07 9,28 22,50 25,71 28,93 32,14 35,35 38,57 Số truyềnII 10,15 15,23 20,31 25,38 30,46 35,54 40,61 45,69 50,77 55,85 60,92 Số truyền III 20,00 30,00 40,00 50,00 60,00 70,00 80,00 90,00 100,00 110,0 120,00 Nk 10,00 15,66 21,40 26,97 32,10 36,54 40,03 42,32 43,15 42,23 39,35 Ne 10,88 17,02 23,26 29,31 34,89 39,72 43,52 46,00 46,90 45,91 42,77 Nf 1,52 2,29 3,05 3,81 4,57 5,33 6,10 6,86 7,62 8,38 9,15 Nw 0,14 0,46 1,09 2,14 3,70 5,88 8,78 12,50 17,14 22,82 29,62 Nf+Nw 1,66 2,75 4,14 5,95 8,27 11,21 14,88 19,36 24,76 31,20 38,77 v=0,377. 0 . . . b e fc hm r n i i i ; P km = 0 . . f t b i i r .M e .i hm =C. M e .i hm (KG ). Bảng 4- Tính lực kéo P k theo tốc độ ôtô Me 9,74 10,16 10,41 10,50 10,41 10,16 9,74 9,15 8,40 7,47 6,38 V Số truyền I 6,43 9,64 12,86 16,07 9,28 22,50 25,71 28,93 32,14 35,35 38,57 Pk1(KG) 420,43 438,56 449,35 453,24 449,35 438,56 420,43 394,96 362,59 322,45 275,40 V Số truyềnII 10,15 15,23 20,31 25,38 30,46 35,54 40,61 45,69 50,77 55,85 60,92 Pk2(KG) 237,93 248,19 254,36 256,49 254,36 248,25 237,93 223,52 205,20 182,48 155,85 V Số truyền III 20,00 30,00 40,00 50,00 60,00 70,00 80,00 90,00 100,00 110,0 120,00 Pk3(KG) 135,19 139,35 144,49 145,74 144,49 141,02 135,19 127,00 117,42 103,68 88,55 Pf(KG) 21,42 21,42 21,42 21,42 21,42 21,42 21,42 21,42 21,42 21,42 21,42 Pw(KG) 1,85 4,15 7,38 11,54 16,62 22,62 29,54 37,38 46,15 55,85 66,46 Pw+Pf(KG) 21,16 23,24 26,14 29,88 38,04 44,04 50,96 58,80 67,57 77,27 87,88 2/ Đồ thị cân bằng lực kéo. III- Xác định chỉ tiêu về nhân tố động lực học D A- Xác định nhân tố động lực học D khi ôtô chở định mức 1/ Phơng trình nhân tố động lực học D khi ôtô chở tải định mức D= k w P P G Dạng khai triển: D = 2 0 . . . . . 13 e f r t b M i i i V k F r G = j P P G = i g j 2/Đồ thị nhân tố động lực học: - 9 - D m = km wm P P G ; m= 1ữ3 Là chỉ số ứng với số truyền đang tính Bảng5-Nhân tố động lực học D theo tốc độ Me 9,74 10,16 10,41 10,50 10,41 10,16 9,74 9,15 8,40 7,47 6,38 V Số truyền I 6,43 9,64 12,86 16,07 19,28 22,50 25,71 28,93 32,14 35,35 38,57 Pk1(KG) 420,43 438,56 449,35 453,24 449,35 438,56 420,43 394,96 362,59 322,45 275,40 Pw1(KG) 0,19 0,43 0,76 1,19 1,72 2,34 3,05 3,86 4,77 5,77 6,87 D1 0,230 0,240 0,246 0,248 0,245 0,239 0,229 0,216 0,196 0,174 0,147 V Số truyềnII 10,15 15,23 20,31 25,38 30,46 35,54 40,61 45,69 50,77 55,85 60,92 Pk2(KG) 237,93 248,19 254,36 256,49 254,36 248,25 237,93 223,52 205,20 182,48 155,85 Pw2(KG) 0,48 1,07 1,90 2,97 4,28 5,83 7,61 9,63 11,90 14,40 17,13 D2 0,130 0,135 0,138 0,139 0,137 0,133 0,126 0,122 0,110 0,092 0,076 V Số truyền III 20,00 30,00 40,00 50,00 60,00 70,00 80,00 90,00 100,00 110,0 120,00 Pk3(KG) 135,19 139,35 144,49 145,74 144,49 141,02 135,19 127,00 117,42 103,68 88,55 Pw3(KG) 1,85 4,15 7,38 11,54 16,62 22,62 29,54 37,38 46,15 55,85 66,46 D3 0,073 0,074 0,075 0,074 0,070 0,065 0,058 0,049 0,039 0,032 0.012 3/ Giới hạn của đồ thị D theo điều kiện bám: ý nghĩa sử dụng của đồ thị D dựa trên điều kiện sau: D D - 10 - [...]... 1,11 (Độ) 40,6 41,7 42,9 44,1 45 46,1 46,9 48 Dựa vào số liệu bảng 5, 6 ta xây dựng đợc đồ thị D và DX IV-Xác định khả năng tăng tốc của ôtô A-Xác định gia tốc của ôtô 1/Biểu thức xác định gia tốc j= ( D ) g i ( m/s2 ) Khi ôtô chuyển động trên đờng bằng ta có công thức tính gia tốc: jm = (D f ) g im m ( m/s2 ) - 12 - Trong đó: m: Chỉ số tơng ứng với số truyền đang tính, m = 1 ữ n (n là cấp số của. .. chuyển động ở vận tốc của các số truyền khác nhau (Trờng hợp không tăng tốc ) D D -Là giới hạn của nhân tố động lực học D theo điều kiện bám D = P Pw G = m2 k Gb k F V 2 13 G B-Xác định nhân tố động lực học DX khi tải trọng của ôtô thay đổi 1/ Phơng trình xác định DX Trong thực tế ôtô có thể làm việc với tải trọng thay đổi (non tải, không tải, quá tải ), khi đó ta có công thức xác định nhân tố động... của hộp số chính) D: Nhân tố động lực học khi ôtô chở đủ tải g: Gia tốc trọng trờng, g = 9,81 m/s2 f: Hệ số cản lăn i: Hệ số kể đến ảnh hởng của khối lợng quay đợc tính theo công thức sau 2 im = 1,04 + 0,05.ihm Bảng7- xác định i số truyền thông số ih ih2 i I 3,11 9,67 1,53 II 1,76 3,10 1,20 2/ Lập đồ thị xác định gia tốc của ôtô - 13 - III 1,00 1,00 1,09 Bảng8 -Tính gia tốc của ôtô theo các số truyền... 0,56 0,52 0,48 0,41 0,33 0,24 0,18 B-Xác định thời gian tăng tốc Biểu thức xác định thời gian tăng tốc v2 dv dv 1 j = dt = t = dv dt j v j 1 - 14 - 0,00 Để xác định thời gian tăng tốc ta dùng phơng pháp gần đúng Xây dựng đồ thị thời gian tăng tốc Lập bảng tính biểu thức 1/jm rồi xây dựng đồ thị gia tốc ngợc ( m =1 ữ k).Trên đồ thị gia tốc ngợc chia khoảng từ Vmin ữ 0,95Vmax làm k khoảng đều nhau,... biểu thức nhân tố động lực học DX: D GX = = tg1 DX G Trong đó: Đối với ôtô khách, tia tải trọng đợc biểu diễn theo số ngời 2/ Xây dựng đồ thị nhân tố động lực học DX, (đồ thị tia) khi tải trọng thay đổi Lập bảng xác định các tia tải trọng tơng ứng với các góc 1 theo công thức: tg 1k = G xk G - 11 - Bảng 6 -tính % tải trọng của ôtô Số ngời Khối lợng Tia tải trọng theo % tải toàn bộ của xe tính theo góc... 16,911 23,131 30,074 40,824 59,704 C-Xác định quãng đờng tăng tốc của ôtô Biểu thức xác định quãng đờng tăng tốc áp dụng công thức: v2 ds v = ds = v.dt s = v.dt dt v 1 Dùng phơng pháp tính tích phân gần đúng: Dựa vào đồ thị t-v, chia thành k khoảng từ v min đến 0,917.vmaxlấy một khoảng thứ i bất kì; Ap dụng công thức sau để tính quãng đờng tăng tốc k k i =1 i =1 s = si = F.àt à V i k 1 1 = t i Vtbi... F.àt à V i k 1 1 = t i Vtbi àt à V 3,6 i=1 3,6 - 16 - 78,584 ti: Khoảng thời gian thứ i, i lấy từ vminđến 0,917.vmax Lập bảng tính quãng đờng tăng tốc dựa vào công thức trên t1=t2-t1; t2=t3-t2; vi + vi +1 2 vtbi= Thứ nguyên của s: m Bảng11 -Tính quãng đờng tăng tốc của ôtô V km/h 8,89 ữ 20 20 ữ 30 Thông số 30 ữ 40 40 ữ 50 50 ữ 60 60 ữ 70 70 ữ 80 80 ữ 90 90 ữ 100 100 ữ 110 Khoảng diện tích F(mm)... thứ i ta có Fi= Vi.1/jtbi (mm2 ) Jtbi= j1 + ji +1 2 Vi-là khoảng vận tốc thứ i; iđợc lấy từ Vminữ 0,95Vmax V1=V1-Vmin; V2=V2-V1; Thứ nguyên V (km/h ); j (m/s2 ); t ( s ); Vận dụng công thức tính các ô diện tích có: k V 1 1 t = t i = F.à v à = i à v à (s) i 3,6 i=1 jtbi 3,6 i =1 i =1 k k 1 1 j j Bảng9- Trị số gia tốc ngợc của ôtô: v Km/h vmin v1 v2 v3 v4 v5 v6 v7 Thông số Số truyền I 6,43 9,64... 1,75 1,92 2,08 2,44 3,03 - 15 - v8 32,14 1,20 0,83 50,77 0,80 1,25 100,00 0,24 4,17 0,95vmax 36,64 1,04 0,96 57,8 0,65 1,54 114 0,18 5,49 Bảng10- Tính thời gian tăng tốc của ôtô V(km/h) Thông số Khoảng diện tích F i (mm) Khoảng thời gian t(s) Thời gian tăng tốc t (s) 6,43 ữ 20 20 ữ 30 30 ữ 40 40 ữ 50 50 ữ 60 60 ữ 70 70 ữ 80 80 ữ 90 90 ữ 100 100114 581 431 531 750 913 1131 1400 1712 2269 120 4248 2,582... 750 913 1131 1400 1712 2269 4248 Khoảngquãng đờng S(m) 51,64 38,31 47,2 66,67 81,07 100,53 124,44 152,18 201,69 377,6 51,64 89,95 137,15 203,82 284,89 409,33 533,77 685,95 887,64 120 Quãng đờng tăng tốc S(m) - 17 - 1265,2 . IV trang 15 động cơ xăng : a=b=c= 1. N emax = 2 3 42,8 46,9 1.1, 2 1.1,2 1.1, 2 = + (ml) 3/ Xây dựng đồ thị đặc tính tốc dộ ngoài của động cơ Đờng biểu diễn công suất của động cơ. N e =N emax (a+b 2 -c 3 ). quay của động cơ ứng với vận tốc lớn nhất của ôtô và công suất lớn nhất của động cơ. Với động cơ xăng không hạn chế số vòng quay chọn = 1,2. a,b,c- Hệ số thực nghiệm phụ thuộc loại động cơ. Theo. Phần I: Xây dng đờng đặc tính tốc độ ngoài của động cơ . chọn động cơ đặt trên ôtô I-Xác định trọng lợng toàn bộ ôtô. Xe chở khách chạy liên tỉnh trọng lợng toàn bộ của ôtô đợc xác