Tính chọn động cơ và tỉ số truyền của hệ thống truyền lực cho ô tô

Môn học “ Lý Thuyết ôtô ” chiếm vị trí rất quan trọng trong chuyên nghành đào tạo kỹ thuật ôtô. Chính vì vậy, qua thời gian học tập môn lý thuyết ôtô do thầy giáo bộ môn giảng dậy chúng em đã học, tìm hiểu và hoàn thành bài tập lớn thầy giao cho nhóm. Thời gian học và làm bài tập chúng em đã hoàn thiện hơn các tính toán về chuyên môn của ôtô. Sau đây là phần trình bày những bước làm trong bài tập : Tính chọn động cơ Tính tỉ số truyền của hệ thống truyền lực Lập bản và xây dựng các đồ thị về : + Đồ thị đặc tính ngoài động cơ + Đồ thị cân bằng lực kéo + Đồ thị gia tốc của xe + Đồ thị thời gian, quãng đường tăng tốc Chúng em chân thành cảm ơn những hướng dẫn tận tình của thầy trong quá trình hoàn thành bài tập này. Trong quá trình tính toán không tránh khỏi những sơ suất, mong thầy và các bạn đọc góp ý để hoàn thiện hơn lần sau.

LỜI NÓI ĐẦU

Môn học “ Lý Thuyết ôtô ” chiếm vị trí rất quan trọng trong chuyên nghành đào tạo kỹ thuật ôtô

Chính vì vậy, qua thời gian học tập môn lý thuyết ôtô do thầy giáo bộ môn giảng dậy chúng em đã học, tìm hiểu và hoàn

thành bài tập lớn thầy giao cho nhóm Thời gian học và làm bài tập chúng em đã hoàn thiện hơn các tính toán về chuyên môn của ôtô Sau đây là phần trình bày những bước làm trong bài tập :

- Tính chọn động cơ

- Tính tỉ số truyền của hệ thống truyền lực

- Lập bản và xây dựng các đồ thị về : + Đồ thị đặc tính ngoài động cơ

+ Đồ thị cân bằng lực kéo + Đồ thị gia tốc của xe + Đồ thị thời gian, quãng đường tăng tốc Chúng em chân thành cảm ơn những hướng dẫn tận tình của thầy trong quá trình hoàn thành bài tập này

Trong quá trình tính toán không tránh khỏi những sơ suất, mong thầy và các bạn đọc góp ý để hoàn thiện hơn lần sau

Đơn vị tính toán theo hệ si:

- Vận tố góc () :

- Số vòng quay (n) :

- Gia tốc (j) :

- Lực,trọng lượng :

- Áp suất :

- Mômen quay :

- Công suất : hoặc

CÁC THÔNG SỐ :

1 Các thông số cho trước của bài tập :

- loại ôtô : ôtô tải

- tốc độ lớn nhất Vmax : 155

- hệ số cản của mặt đường tương ứng với vận tốc cao nhất :

max= 0,4

- Loại động cơ dùng trên ôtô : Diezen

- Trọng lượng toàn bộ ôtô : 2850 [kg]

- Bán kính lốp trung bình : rb= 0,33 [m]

- Công thức bánh xe : 4  2

2 Các thông số chọn tương ứng:

- Hệ số cản khí động : k = 0,6

- Diện tích cản chính diện của ôtô : F = 3

- Hiệu suất truyền đối với ôtô tải có lực truyền chính một cấp :

t = 0,89

- Hệ số bám :  = 0,8

- Hệ số cản lăn : f0 = 0,015

- Tỉ số truyền ở số cao nhất : i = 0,75

- Vận tốc nhỏ nhất của ôtô ứng với số vòng quay nhỏ nhất của động

- Độ dốc của đường : sin = 0,005

- Gia tốc trọng trường : g = 10

- Hệ số xét đến phần công suất dẫn động của bộ phận trên ôtô :

kp = 1,13

- Khoảng cách giữa 2 tỉ số truyền liên tiếp ở số thấp : q = 1.5

- Khoảng cách giữa 2 tỉ số truyền liên tiếp ở số cao : q = 1.3

- Ta chọn động cơ diezen 4 kỳ có buồng cháy xoáy lốc nên ta chọn

hệ số : a = 0,7 ; b = 1,3 ; c = 1

- Động cơ Diesel nên ta chọn: v = 0,8 (có bộ hạn chế số vòng quay)

I TÍNH CHỌN LỐP XE :

Xác định tải trọng tác dụng lên từng bánh xe

Xe tải 4 bánh có: G = 2850 kg

Bán kính bánh xe: Rb = 0,33 m

 GL = = 712,5 kg

So sánh GL với GL trong sổ tay ô tô

Ta có: GL  GL = 790 kg

Kích thước

(không quá) mm

khi áp suất tối đa

Khôn

g tải trọng

Đường kính ngoài 1020  10

Chiều rông mặt cắt 262

Tải trọng tối đa

cho phép và áp

suất tương ứng

với tải trong đó

Áp suất tối thiểu

cho phép và tải

trọng cho phép ở

áp suất đó

II : TÍNH CHỌN ĐỘNG CƠ :

1 Xác định công suất cần thiết của động cơ ứng với vận tốc Vmax

Nkv = N + N = v.G.Vmax + k.F 3

ax

m V

v = fv.cos + sin

fv = fo.( 1 + 2

1500

v

) = 0,015.( 1 + 43,052

1500 ) = 0,033 đối với xe tải thường : sin   mà sin = i (i: độ dốc của đường,i = 5 0/00) sin = 0,005   = arcsin(0,005) = 0,000500002

 cos = 0,999987499

v =0,033.0,999987499 + 0,005 = 0,038

Nkv = 0,038.43,05 + 3.0,6.(43,0)2 =190235.56 W

Công suất lớn nhất của động :

'

242895, 25W

0, 7.0,8 1,3.0,8 0,8 0,89

kv em

kv

a b c 









Công suất lớn nhất của động cơ :

Nemax=kp '

ax

em

 = 1,13.242895,25 =274471,63 W

Kiểu động cơ : Đongfeng DFL3251GJBAX

Kiểu động cơ 4 kỳ,tăng áp, 6 xi lanh thẳng hàng

Số vòng quay lớn nhất 2200 v/p

Số vòng quay nhỏ nhất 600 v/p

III: TÍNH TỶ SỐ TRUYỀN CỦA HỆ THỐNG TRUYỀN LỰC :

1).Xác định tỷ số truyền của hệ thống truyền lực chính theo điều kiện sau Động cơ chạy với số vòng quay nemax và hộp số ở số lớn nhất : Vmax

ax

.

c t

R



“C” - chỉ số cao nhất của hệ thống truyền lực

I0 = Rb.

Nemax = 2200.0,8 = 1760 (v/p)

I0 = = 1.89

Vậy tỷ số truyền của hệ thống truyền lực chính: i0 = 1,89

2) Xác định tỷ số truyền của số thấp nhất của hộp số: ih1

 Xác định tỷ số truyền dựa trên 3 điều kiện

 Điều kiện 1 theo tổng lực cản

ax

ax

m

p  p  p

Vmax <<  Pmax bỏ qua

max max

max 1 0

max

.

.

ki

e h t b

p p

i i

G R













1 max

max 0

0,4.28500.0,33

1,7 1200.2,05.0,89

b h

G R i

i







Điều kiện 2 theo điều kiện bám

max

ki

max 1 0

1

max 0

0,8.28500.0,33

3, 4 1200.2,05.0,89

b b h

i i

G R

G R i

i















Điều kiện 3

Ô tô có tính cơ động cao khi đi qua đường chật hẹp

min min min

1 0 min

1 min 0

30 0,33.3,14.600

9,1 30 1,1.2,05.30

h

h

R n

V R

i i

R n i

V i







Vmin = 1,1 (m/s)

Nemin = 600 (v/p)

Ta có :

1,7  ih1  3,4 và không được vượt quá giá trị 9,1 chọn: ih1 = 3,4

Vậy tỷ số truyên của số thấp nhất: ih1 = 3,4

3) Xác định tỷ số truyền cao nhất của hộp số: ihn

đối với xe tải có số truyên tăng (i<1).ta chọn ihn = 0,75 tức là nra > nvào

4) Xác định số cấp hộp số (n) và tỷ số truyền các số trung gian: ihk

 n  với kD = = 4,53

q - Khoảng cách giửa 2 tỷ số truyền liên tiếp ở số truyên thấp q= 1,5

q - Khoảng cách giủa 2 tỷ số truyền liên tiếp ở số cao q = 1,3

= = 3,75

= = 5,73

 3,72  n  5,75

Chọn n =5,75 làm tròn đến số nguyên n = 5 ta có n < 6

 hộp số có 1 hộp số chính

Vậy hộp số có 5 cấp số : ik1, ih2, ih3, ih4, ih5

Ta có :

= q

= q

= q

= q

Nhân vế với vế ta được: = q ()

(ih5 = ihn)

ln 2 vế () ta được:

ln = (n-1) lnq

ln = 4 lnq

lnq = 0,38

 q = e 0,38 =1.46

Ta có tỷ số truyền của các số trung gian:

 ik1 = 3,4

 ih2 = = = 2,32

 ih3 = = = 1,59

 ih4 = = = 1,09

 ih5 = 0,75

V : BIỂU DIỂN CÁC ĐỒ THỊ

1) Đồ thị đặc tính ngoài của động cơ :

Lập bảng:

0.1 220 977.4191083 22506.704 0.2 440 1096.616561 50502.848 0.3 660 1191.974522 82341.6 0.4 880 1263.492994 116376.128 0.5 1100 1311.171975 150959.6 0.6 1320 1335.011465 184445.184 0.7 1540 1335.011465 215186.048 0.8 1760 1311.171975 241535.36

Đồ Thị Đặc Tính ngoài Của Động Cơ

0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 2000

220 440 660 880 1100 1320 1540 1760 n e

M e ,N e

VII : Đồ thị cân bằng lực kéo: Pk

Lập bảng

0.1 1.1888 16844370 1.7347 11493806 2.5421 7877220 3.7082 5400107 5.3892 3715670 0.2 2.3776 18898562 3.4695 12895489 5.0842 8837857 7.4164 6058657 10.778 4168800 0.3 3.5664 20541915 5.2042 14016836 7.6263 9606366 11.125 6585496 16.168 4531305 0.4 4.7552 21774430 6.9389 14857846 10.168 10182748 14.833 6980626 21.557 4803183 0.5 5.944 22596107 8.6736 15418520 12.71 10567003 18.541 7244046 26.946 4984435 0.6 7.1328 23006945 10.408 15698857 15.253 10759130 22.249 7375756 32.335 5075061 0.7 8.3216 23006945 12.143 15698857 17.795 10759130 25.957 7375756 37.725 5075061 0.8 9.5104 22596107 13.878 15418520 20.337 10567003 29.665 7244046 43.114 4984435