Bài tập lớn lý thuyết ô tô tính toán sức kéo của ô tô con

GVHD:th.s:Lưu Đức Lịch Bài Tập Lớn Lý Thuyết Ô Tô TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KĨ THUẬT VINH KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC Bài Tập Lớn Môn Lý Thuyết ô tô TÍNH TOÁN SỨC KÉO CỦA ÔTÔ CON GVDH: Lưu Đức Lịch SVTH:Nguyễn Tuấn Anh Lớp: ĐHCNKTOTO-k7 Thông số Kia-cerato forte Loại xe Trọng lượng thân Go Phân bố tải trọng: cầu trước /cầu sau Hệ thống truyền lực Ô tô 1450 42/58% Số lượng tay số Vmax(km/h) Kiểu động 309 km/h Động xăng Công thức bánh xe 4x4 Chiều rộng(m) 1.6 Chiều cao(m) 1.5 nN(v/p) 5000 Kiểu Lốp 195/60Z14 Cơ khí VINH 2014 SVTH: Nguyễn Tuấn Anh GVHD:th.s:Lưu Đức Lịch Bài Tập Lớn Lý Thuyết Ô Tô LỜI NÓI ĐẦU I TẦM QUAN TRỌNG CỦA VIỆC TÍNH TOÁN SỨC KÉO; Tính toán sức kéo ô tô nhằm mục đích xác định thông số động cơ, hệ thống truyền lực để đảm bảo chất lượng động lực học cần thiết chúng điều kiện sử dụng khác nhau, phù hợp với điều kiện cho ô tô Từ để xác định tiêu để đánh giá chất lượng kéo ô tô tiêu vận tốc lớn nhất, góc dốc lớn đường mà ô tô khắc phục được, gia tốc lớn ô tô, quãng đường thời gian tăng tốc ngắn đạt vận tốc lớn Các tiêu tìm giải phương trình chuyển động ô tô phương pháp đồ thị phương pháp giải tích Tài liệu tính toán sức kéo ô tô làm tài liệu nghiên cứu cho nhiều đối tượng khác như: Sinh viên khí, thợ sửa chữa ô tô gara người có nhu cầu khác… Vì kiến thức hạn chế tài liệu sai xót mong nhận đóng góp thầy giáo bạn để tài liệu ngày hoàn thiện Sinh viên Nguyễn Tuấn Anh SVTH: Nguyễn Tuấn Anh GVHD:th.s:Lưu Đức Lịch Bài Tập Lớn Lý Thuyết Ô Tô Phần I Xây dựng đường đặc tính tốc độ động I Xác định trọng lượng phân bố trọng lượng Trọng lượng xe thiết kế : G = Go + n A + n.Gh Trong : Go : Trọng lượng thân xe Gh: Trọng lượng hành lý A : Trọng lượng người n : Số chỗ ngồi xe G : Trọng lượng toàn ô tô (kG) Vậy ta có: G = 1450+ 5*60+5*25 = 1875 (kG) Phân bố tải trọng lên cầu Với xe du lịch : theo số liệu cho trước ta có: +Tải trọng phân bố cầu trước: Z1 = 0,42*G = 0,42* 1875= 787.5(kG) +Tải trọng phân bố cầu sau: Z2 = 0.58*G= 0.58* 1775=1087.5(kG) Chọn lốp - Lốp có kí hiệu 195/60Z14 ⇒ Bán kính thiết kế bánh xe : r0 = 195+ 14 *25,4 = 372.8 (mm)= 0.3782(m) Bán kính động động lực học bánh xe : rb = rk = λ r0 Chọn lốp có áp suất cao,hệ số biến dạng λ = 0,95 rk = λ r0 = 0,95*0.3782 = 0.35 (m) SVTH: Nguyễn Tuấn Anh GVHD:th.s:Lưu Đức Lịch Bài Tập Lớn Lý Thuyết Ô Tô II Xây dựng đường đặc tính động - Các đường đặc tính tốc độ động đường cong biểu diễn phụ đại lượng công suất , mô men suất tiêu hao nhiên liệu động theo số vòng quay trục khuỷu động Các đường đặc tính gồm : + Đường công suất Ne = f(ne) + Đường mô men xoắn Me = f(ne) + Đường xuất tiêu hao nhiên liệu động ge = f(ne) Xác định công suất động theo điều kiện cản chuyển động NV = (ψ G.vmax + K F v3max ) ; (W) η1 -Trong dó : G - tổng trọng lượng ô tô = 1875 KG vmax - vận tốc lớn ô tô 309 (km/h) K- hệ số cản khí động học, chọn K = 0,025 (kG.s2/m4) F - diện tích cản diện F = B.H0 =0.8*1.6*1.5 = 1.92(m2) η tl - hiệu suất hệ thống truyền lực: chọn η tl = 0,93 f : hệ số cản lăn đường (chọn f0 =0,018 với đường nhựa tốt ) Vậy ta có f = f0 (1 + )= 0.1164 Vì v = 309 > 80( km/h.) Vậy ta có : 1875*0.1164*309 0, 025*1.92*3093  + Nv=   0,93 = 719 ( mã lực) 270 3500   Error: Reference source not found SVTH: Nguyễn Tuấn Anh GVHD:th.s:Lưu Đức Lịch Bài Tập Lớn Lý Thuyết Ô Tô Xác định công suất cực đại động Công suất lớn động cơ: Nemax= N ev aλ + bλ2 − cλ3 (kW) Trong a,b,c hệ số thực nghiệm ,với động xăng kỳ: a= b=c =1 λ= nv =1.1 nN Chọn nN =5000v/p : số vòng quay trục khuỷu động ứng với Nemax= 719 ( mã lực) Với động xăng chọn λ =1.1 Xây dựng đường đặc tính tốc độ động -Tính công suất động số vòng quay khác : Sử dụng công thức Lây-Đec-Man:  n  ne   ne   e N e = N e max  a + b  ÷ − c  ÷   nN  nN   nN   (mã lực) Trong Ne max Nn công suất cực đại số vòng quay tương ứng Ne ne công suất số vòng quay thời điểm đường đặc tính động - Tính mô men xoắn trục khuỷu động ứng với vòng quay Ne ne khác : Me = 716,2 n (kG.m) e λ| = đại lượng ne nn biết ( với λ| = 0,2; 0,4 … 0,9;1: 1,1) λ ne(v/p) Ne(PS) Me(KG.m) 0.2 1000 167 119.6 0.3 1500 261 124.6 0.5 2500 449 128.6 0.6 3000 535 127.7 0.8 4000 667 119.4 0.9 4500 704 112 5000 719 103 1.1 5500 703.9 91.7 Đồ thị đường đặc tính tốc độ động ( vẽ giấy Ao kẻ ly) SVTH: Nguyễn Tuấn Anh GVHD:th.s:Lưu Đức Lịch Bài Tập Lớn Lý Thuyết Ô Tô Nhận xét : Trị số công suất N emax phần công suất động dùng để khắc phục lực cản chuyển động Để chọn động đặt ô tô, cần tăng thêm phần công khắc phục sức cản phụ, quạt gió, máy nén khí,… Vì phải chọn công suất lớn là: Nemax = 1,1*Nemax = 1.1*704=719(mã lực) - Hệ số thích ứng động theo mô men xoắn: M e max k= M =1,2 ⇒ Memax=k*MN=1.2*103 = 123.6 (KG.m) N III Xác định tỷ số truyền truyền lực Tỷ số truyền hệ thống truyền lực trường hợp tổng quát xác định theo công thức : it = i h if io Trong : ih tỷ số truyền lực if tỷ số truyền hộp số phụ io tỷ số truyền truyền lực Xác định tỷ số truyền truyền lực i0 xác định sở đảm bảo tốc độ chuyển động cực đại ô tô số truyền cao hộp số i0 = 0.377 r n i i v b hn e max pc max rb= 0,35 m : bán kính động lực học bánh xe (m) ihn = : tỷ số truyền tay số cao vmax : vận tốc lớn ô tô 309( km/h) nv : số vòng quay động ô tô đạt tốc độ lớn ipc =1.3 i0 = 0.377 0.35.5500 =1.8 1.1.3.309 SVTH: Nguyễn Tuấn Anh GVHD:th.s:Lưu Đức Lịch Bài Tập Lớn Lý Thuyết Ô Tô Xác định tỷ số truyền hộp số 2.1.Xác định tỷ số truyền tay số - Tỷ số truyền tay số xác định sở đảm bảo khắc phục sức cản lớn mặt đường mà bánh xe chủ động không bị trượt quay điều kiện chuyển động - Theo ĐK chuyển động ta có : Pkmax ≥ P Ψ max +Pw Pkmax : lực kéo lớn động phát bánh xe chủ động P Ψ max : lực cản tổng cộng đường Pw : lực cản không khí Khi ô tô chuyển động tay số I ,vận tốc ôtô nhỏ nên bỏ qua Pw Vậy : Pkmax ≥ P Ψ max = Ψmax G M e max i0 iI ηt ≥ Ψmax G rb suy : iI ≥ G.ψ max rb i pc M e max i0 ηt f = 0,018 α : góc dốc cực đại đường =10o Ψmax hệ số cản tổng cộng lớn đường Ψmax = f + tgαmax = 0.1164+ tg10o = 0.29  ih1 ≥ 0.29*1875*1.3*0.35 =1.15 (1) 128.6*1.8*1*0.93 -Mặt khác Pkmax bị giới hạn điều kiện bám bánh xe với mặt đường: Pkmax ≤ P ϕ =mk.G ϕ ϕ M e max i0 i I η t ≤ mk.G ϕ ϕ rb Theo điều kiện bám ta có : SVTH: Nguyễn Tuấn Anh GVHD:th.s:Lưu Đức Lịch ihI ≤ G ϕ *ϕ * i Bài Tập Lớn Lý Thuyết Ô Tô pc * rb M e max * i0 *ηt G ϕ : trọng lượng phân bố cầu chủ động ϕ = 0,8 : hệ số bám mặt đường tốt rb : bán kính làm việc trung bình bánh xe ih1 ≤ 0.8*1087.5*1.3*0.35 = 1.84(2) 128.6*1.8*1*0.93 Từ (1) (2) ta chọn lấy ih1= 1.50 2.Xác định tỷ số truyền tay số trung gian - Chọn hệ thống tỷ số truyền cấp số hộp số theo cấp số nhân Công bội xác định theo biểu thức; q = n −1 ih1 ihn Trong đ: n - số cấp hộp số; n= ih1 - tỷ sổ truyền tay số 1, ih1 = 1.50 i hn - tỷ số truyền tay số cuối hộp số i =1 h6 q = n −1 ih1 1.50 = = 1.08 ihn Tỷ số truyền tay số thứ i xác định theo công thức sau: i hi = ih ( i −1) q = ih1 q ( i −1) Trong đó: ihI - - tỷ số truyền tay số thứ i hộp số (i=2, ,n-1) Từ hai công thức ta xác định tỷ số truyền tay số: SVTH: Nguyễn Tuấn Anh GVHD:th.s:Lưu Đức Lịch Bài Tập Lớn Lý Thuyết Ô Tô +Tỷ số truyền tay số II ihII = ih1 q ( −1) = 1.50 = 1.39 1.08 +Tỷ số truyền tay số III :ih3 = ihIII = +Tỷ số truyền tay số IVlà :ih4 = + Tỷ số truyền tay số : ih5 = ih1 q ih1 q (5−1) (4 −1) = ih1 q ( 3−1) 1.50 = 1.08 = 1.29 = 1.503 = 1.19 1.08 1.50 =1.10 1.084 + Tỷ số truyền tay số :1 -Tỷ số truyền tay số lùi : i1= 1,2.ihi= 1,2* 1.50=1.8 Kiểm tra tỷ số truyền tay số lùi theo điều kiện bám Pkl ≤ P ϕ =G ϕ ϕ M e max i0 il ηt ≤ G ϕ ϕ rb Theo điều kiện bám ta phải có : ihI ≤ 0.8*1087.5*1.3*0.35 = 1.84 128.6*1.8*1*0.93 Vậy il 1.8 < 1.84 thỏa mãn điều kiện Tỷ số truyền tương ứng với tay số : Bảng 2: bảng tỷ số truyền tay số Tay số I Tỷ số truyền 1.5 II 1.39 III IV V VI Số lùi 1.29 1.19 1.1 1.8 ) Lập bảng xác định vận tốc ô tô tương ứng với số truyền SVTH: Nguyễn Tuấn Anh GVHD:th.s:Lưu Đức Lịch Bài Tập Lớn Lý Thuyết Ô Tô Vm = 0.377 ne(v/p) 1000 1500 2500 3000 4000 4500 5000 V số 37.59 56.39 93.98 112.78 150.37 169.17 187.96 206.76 V số 40.57 60.85 101.42 121.7 162.27 182.55 202.84 223.12 V số 43.71 65.57 109.28 131.14 174.85 196.71 218.56 240.42 V số 47.39 71.08 118.46 142.17 189.54 213.24 236.93 V số 51.26 76.89 128.16 153.79 205.05 230.68 256.31 289.94 56.39 84.58 140.97 169.17 225.56 253.75 281.94 309 V số 5500 260.62 SVTH: Nguyễn Tuấn Anh 10 GVHD:th.s:Lưu Đức Lịch Bài Tập Lớn Lý Thuyết Ô Tô PHẦN II XÂY DỰNG ĐỒ THỊ CÁC CHỈ TIÊU ĐỘNG LỰC HỌC CỦA Ô TÔ I Cân công suất ô tô Phương trình cân công suất Phương trình cân công suất bánh xe chủ động Nk = Nf ± N i ± N j +Nw Công suất động phát bánh xe chủ động Nk = Ne – Nr = Ne η t = Ne η t Nr công suất tiêu hao cho tổn thất khí hệ thống truyền lực η t = 0,89 hiệu suất truyền lực Nf công suất tiêu hao cho lực cản lăn Nf = G.f.cos α - Công suất tiêu hao cho lực cản không khí Nw = - Nj Công suất tiêu hao cho lực cản quán tính tăng tốc G N j = g δ j j Trong : j : gia tốc ôtô v : vận tốc chuyển động ôtô δ j : hệ số kể đến ảnh hưởng khối lượng quay g : gia tốc trọng trường Tuy nhiên phương trình cần xác định phần Nk ,Nf,Nw Ta thấy đường biểu diễn Nf đường bậc qua gôc tọa độ nên cần xác định điểm Nf0 = N f = G f Vmax (ml ) 270 - Đương biểu diễn đồ thị Nw đường cong - Các đồ thị Nk-v theo số truyền SVTH: Nguyễn Tuấn Anh 11 GVHD:th.s:Lưu Đức Lịch Bài Tập Lớn Lý Thuyết Ô Tô Bảng 4: Tính công suất động ne(v/p) Ne(PS) Nk V số V số V số V số 1000 167 155.31 37.59 40.57 43.71 47.39 1500 261 242.73 56.39 60.85 65.57 71.08 2500 449 417.57 93.98 101.42 109.28 118.46 3000 535 497.55 112.78 121.7 131.14 142.17 4000 667 620.31 150.37 162.27 174.85 189.54 4500 704 654.72 169.17 182.55 196.71 213.24 5000 719 668.67 187.96 202.84 218.56 236.93 5500 703.9 654.63 206.76 223.12 240.42 260.62 V số V số 51.26 76.89 128.16 153.79 205.05 230.68 256.31 289.94 56.39 84.58 140.97 169.17 225.56 253.75 281.94 309 - Xét ô tô chuyển động đường : Nc = Nf + Nw - Ta có bảng tính sau : Bảng 5: Tính công cản động V(km/h) f Nf Nw Nw+Nf 0 0 40 0.018 4.92 0.88 5.8 60 0.018 7.39 2.96 10.35 86 0.02 11.76 8.72 20.48 100 0.03 20.52 13.71 34.23 V(km/h) f Nf Nw Nw+Nf 150 0.045 46.16 46.29 92.45 180 0.055 67.71 79.98 147.69 220 0.07 105.32 146.03 251.35 250 0.085 145.33 214.29 359.62 280 0.097 185.75 301.06 486.81 120 0.035 28.72 23.70 52.42 309 0.1164 245.98 404.62 650.60 Đồ thị cân công suất (vẽ giấy Ao kẻ ly) Nhận xét: Trên đồ thị, đoạn nằm Nk (Nf + Nω) công suất dư Công suất dư để khắc phục công cản công lên dốc, công suất cản tăng tốc II.Xác định tiêu lực kéo ô tô: Phương trình cân lực kéo: Pki = Pf ± Pi ± P j + Pw SVTH: Nguyễn Tuấn Anh 12 GVHD:th.s:Lưu Đức Lịch Bài Tập Lớn Lý Thuyết Ô Tô Pk : Lực kéo tiếp tuyến bánh xe chủ động, Pki = M e max i0 i I η t ( kG ) rb - Pf : Lực cản lăn, Pf =f.G.cos α - Pi : Lực cản lên dốc Pi =G.sin α K * F *V - Pw : Lực cản không khí, Pw= 13 - P j : Lực cản quán tính (xuất xe chuyển động không ổn định), G Pj = g ∂ j j α : Góc dốc đường - i=tg α :Độ dốc đường - f : Hệ số cản lăn đường Bảng 6: Tính lực kéo PK theo tốc độ ô tô Me(KG.m) Pk1 V số Pk2 V số Pk3 V số Pk4 V số Pk5 V số Pk6 V số 119.6 124.6 128.6 127.7 119.4 112 103 91.7 858.04 893.92 922.61 916.16 856.61 803.51 738.95 657.88 37.59 56.39 93.98 112.78 150.37 169.17 187.96 206.76 795.12 828.36 854.95 848.97 793.79 744.60 684.76 609.64 40.57 60.85 101.42 121.7 162.27 182.55 202.84 223.12 737.92 768.77 793.45 787.89 736.68 691.03 635.50 565.78 43.71 65.57 109.28 131.14 174.85 196.71 218.56 240.42 680.72 709.17 731.94 726.82 697.58 637.46 586.23 521.92 47.39 71.08 118.46 142.17 189.54 213.24 236.93 260.62 629.23 655.54 676.58 671.85 628.18 589.23 541.90 482.45 51.26 76.89 128.16 153.79 205.05 230.68 256.31 289.94 572.03 595.94 615.08 610.77 571.07 535.68 492.63 438.59 56.39 84.58 140.97 169.17 225.56 253.75 281.94 309 Bảng 7:Tính loại lực cản theo tốc độ ô tô SVTH: Nguyễn Tuấn Anh 13 GVHD:th.s:Lưu Đức Lịch 0 0 V(km/h) f Pw Pf Pf+Pw V(km/h) f Pw Pf Pf+Pw 40 0.018 5.91 32.24 38.15 150 0.045 83.08 83.09 166.17 +) Pki = 180 0.055 119.63 101.56 221.19 Bài Tập Lớn Lý Thuyết Ô Tô 60 0.018 13.29 32.24 45.53 220 0.07 178.71 129.26 307.97 86 0.02 27.31 36.93 64.24 100 0.03 36.92 55.40 92.32 120 0.035 53.17 64.63 117.80 250 0.085 230.77 156.95 387.72 280 0.097 289.48 179.11 468.59 309 0.1164 352.55 214.93 567.48 M e max i0 ii ηt rb Trong : pki :lực kéo tương ứng cấp số i ii : tỷ số truyền cấp số i i0 :tỷ số truyền lực V i : vận tốc chuyển động ô tô theo số vòng quay trục khuỷu động ôtô chuyển động cấp số i Lực cản lăn Pf xác định sau : Với v ≤ 80 km/h f = fo = 0,018 Pf = G.f đồ thị đường thẳng song song với trục hoành Với v ≥ 80km/h f = 0,018 (1+) đồ thị có dạng đường cong bậc 2 Đồ thị cân lực kéo ô tô (vẽ giấy Ao kẻ ly) Nhận xét: Trục tung biểu diễn lực Pk, Pf, Pω Trục hoành biểu diễn vận tốc ô tô theo km/h * Đường PK6 (lực kéo xe chạy số truyền 6) cắt với đường biểu diễn lực cản (Pf, Pω) A dóng xuống ta Vmax =309 km/h Đồ thị Pf đường thẳng // với trục hoành V < 80km/h đường cong bậc V > 80km/h SVTH: Nguyễn Tuấn Anh 14 GVHD:th.s:Lưu Đức Lịch Bài Tập Lớn Lý Thuyết Ô Tô Khoảng cách từ Pf + Pω đến Pki lực kéo dư để khắc phục lực cản khác Giới hạn đồ thị D theo điều kiện bám Ψ ≤ D ≤ Dφ Trong Ψ = f ± tgα D ≥ Ψ điều kiện cần thiết ô tô chuyển động vận tốc số truyền khác ( trường hợp không tăng tốc ) - Điều kiện D ≤ Dφ giới hạn nhân tố động lực học D theo điều kiện bám Dφ xác định theo biểu thức : - Dφ = = - SVTH: Nguyễn Tuấn Anh 15 GVHD:th.s:Lưu Đức Lịch Bài Tập Lớn Lý Thuyết Ô Tô PHẦN III XÂY DỰNG ĐỒ THỊ DX 1.Biểu thức xác định Dx -Trong thực tế ô tô làm việc với tải trọng thay đổi ta có biểu thức xác định nhân tố động lực học sau : Dx = (1) mặt khác ta có D = (2) từ suy : Dx.Gx = D.G = = tgα1 -Trong : α1 góc nghiêng biểu thị tỷ số tải trọng xe tính với khối lượng toàn xe - Gx : Khối lượng ô tô tảI trọng tính Gx = Go + Gex - Khối lượng ô tô trạng tháI không tải - Gex : Tải trọng ô tô trạng thái tính - Trị số α1 biểu diễn theo góc thứ nguyên ( 00) : Gx < G suy tgα1 < , α1 G suy tgα1 >1 , α1> 450 ( tải) -Đồ thị nhân tố động lực học Dx (cũn gọi đồ thị tia) biểu diễn kết hợp với đồ thị D.Phần bên phải đồ thị D ô tô chở đầy tải ,phần bên trái đồ thị biểu diễn nhân tố động lực học xe chở tải thay đổi D x φx ( trục hoành ) , trục tung biểu thị nhân tố động lực học D đầy tải -Lập bảng giá trị nhân tố động lực học ; - Ta có Di = =( Pki - ) Bảng 8: Tính đồ thị nhân tố D theo tay số SVTH: Nguyễn Tuấn Anh 16 GVHD:th.s:Lưu Đức Lịch Bài Tập Lớn Lý Thuyết Ô Tô V số Pk1 Pw1 D1 V số Pk2 Pw2 D2 V số Pk3 Pw3 D3 37.59 858.04 5.22 0.455 40.57 795.12 6.08 0.421 43.71 737.92 7.05 0.390 56.39 893.92 11.74 0.470 60.85 828.36 13.67 0.435 65.57 768.77 15.87 0.402 93.98 922.61 32.61 0.475 101.42 854.95 37.98 0.436 109.28 793.45 44.09 0.400 112.78 916.16 46.96 0.464 121.7 848.97 54.69 0.424 131.14 787.89 63.50 0.386 150.37 856.61 83.49 0.412 162.27 793.79 97.22 0.372 174.85 736.68 112.88 0.333 169.17 803.51 105.67 0.372 182.55 744.60 123.04 0.331 196.71 691.03 142.87 0.292 187.96 206.76 738.95 657.88 130.45 157.85 0.325 0.267 202.84 223.12 684.76 609.64 151.92 183.81 0.284 0.227 218.56 240.42 635.50 565.78 176.38 213.42 0.245 0.188 V số Pk4 Pw4 D4 V số Pk5 Pw5 D5 V số Pk6 Pw6 D6 47.39 680.72 8.29 0.359 51.26 629.23 9.7 0.330 56.39 572.03 11.74 0.299 71.08 709.17 18.65 0.368 76.89 655.54 21.83 0.338 84.58 595.94 26.41 0.304 118.46 731.94 51.81 0.363 128.16 676.58 60.65 0.328 140.97 615.08 73.38 0.289 142.17 726.82 74.63 0.348 153.79 671.85 87.33 0.312 169.17 610.77 105.67 0.269 189.54 697.58 132.65 0.301 205.05 628.18 155.24 0.252 225.56 571.07 187.85 0.204 213.24 637.46 167.89 0.250 230.68 589.23 196.48 0.209 253.75 535.68 237.74 0.159 236.93 586.23 207.27 0.202 256.31 541.90 242.57 0.160 281.94 492.63 293.50 0.106 260.62 521.92 250.79 0.145 289.94 482.45 310.39 0.092 309 438.59 352.55 0.046 Đồ thị nhân tố động lực học Dx tải trọng thay đổi (vẽ giấy Ao kẻ ly) SVTH: Nguyễn Tuấn Anh 17 GVHD:th.s:Lưu Đức Lịch Bài Tập Lớn Lý Thuyết Ô Tô PHẦN IV XÁC ĐỊNH KHẢ NĂNG TĂNG TỐC CỦA Ô TÔ I.Xác định gia tốc ô tô : 1.Biểu thức xác định gia tốc J = *g -Khi ô tô chuyển động đường ( α = ) suy ra: Jm = * g Trong - m số tương ứng với tỷ số truyền tính m = - D nhân tố động học ô tô chở đủ tải - δjm hệ số kể đến ảnh hưởng khối lượng quay tính theo công thức sau: δjm = 1,05+ 0,05.i2hm SVTH: Nguyễn Tuấn Anh 18 GVHD:th.s:Lưu Đức Lịch Bài Tập Lớn Lý Thuyết Ô Tô Bảng 10: Tính giá trị gia tốc theo tỷ số truyền vận tốc V số D1 f j1 V số D2 f j2 V số D3 f j3 V số D4 f j4 V số D5 f j5 V số D6 f j6 37.59 0.455 0.018 2.25 40.57 0.421 0.018 1.95 43.71 0.390 0.018 1.73 47.39 0.359 0.018 1.47 51.26 0.330 0.018 1.21 56.39 0.299 0.018 0.95 56.39 93.98 112.78 150.37 169.17 187.96 0.470 0.475 0.464 0.412 0.372 0.325 0.018 0.027 0.033 0.045 0.051 0.058 2.38 2.34 2.20 1.64 1.25 0.78 60.85 101.42 121.7 162.27 182.55 202.84 0.435 0.436 0.424 0.372 0.331 0.284 0.018 0.030 0.035 0.049 0.056 0.064 2.07 1.98 1.83 1.26 0.85 0.38 65.57 109.28 131.14 174.85 196.71 218.56 0.402 0.400 0.386 0.333 0.292 0.245 0.018 0.032 0.038 0.053 0.062 0.069 1.84 1.70 1.52 0.92 0.63 0.20 71.08 118.46 142.17 189.54 213.24 236.93 0.368 0.363 0.348 0.301 0.250 0.202 0.018 0.034 0.042 0.059 0.067 0.078 1.55 1.36 1.16 0.59 0.35 0.17 76.89 128.16 153.79 205.05 230.68 256.31 0.338 0.328 0.312 0.252 0.209 0.160 0.018 0.037 0.046 0.065 0.075 0.086 1.28 1.02 0.80 0.42 0.24 0.14 84.58 140.97 169.17 225.56 253.75 281.94 0.304 0.289 0.269 0.204 0.159 0.106 0.020 0.041 0.051 0.072 0.085 0.097 0.98 0.65 0.38 0.29 0.15 0.09 206.76 0.267 0.066 0.21 223.12 0.227 0.071 0.18 240.42 0.188 0.080 0.12 260.62 0.145 0.088 0.07 289.94 0.092 0.10 0.03 309 0.046 0.1164 - Đồ thị gia tốc(vẽ giấy Ao kẻ ly) 2.Lập đồ thị xác định gia tốc ô tô Nhận xét: Vmax = 309 km/h - Ở tốc độ ô tô Jvmax = xe không khả tăng tốc - Do ảnh hưởng hệ số δi1 nên j2 (gia tốc tay số 2) > j1 (gia tốc tay số 1) II Xác định thời gian tăng tốc quãng đường tăng tốc Biểu thức xác định thời gian tăng tốc - Từ CT : j = suy dt = SVTH: Nguyễn Tuấn Anh 19 GVHD:th.s:Lưu Đức Lịch Bài Tập Lớn Lý Thuyết Ô Tô - Suy ra:Khoảng thời gian tăng tốc từ v1 → v2 ô tô là: V2 t1,2= ∫ V1 dv j - Bảng giá trị gia tốc ngược V số j1 1/j1 V số j2 1/j2 V số j3 1/j3 V số j4 1/j4 V số j5 1/j5 V số j6 1/j6 37.59 2.25 0.44 40.57 1.95 0.51 43.71 1.73 0.59 47.39 1.47 0.68 51.26 1.21 0.83 56.39 0.95 1.05 56.39 2.38 0.42 60.85 2.07 0.48 65.57 1.84 0.54 71.08 1.55 0.65 76.89 1.28 0.78 84.58 0.98 1.02 93.98 2.34 0.43 101.42 1.98 0.51 109.28 1.70 0.59 118.46 1.36 0.74 128.16 1.02 0.98 140.97 0.65 1.53 112.78 2.20 0.45 121.7 1.83 0.55 131.14 1.52 0.66 142.17 1.16 0.86 153.79 0.80 1.25 169.17 0.38 2.63 150.37 1.64 0.61 162.27 1.26 0.79 174.85 0.92 1.09 189.54 0.59 1.69 205.05 0.42 2.38 225.56 0.29 3.45 169.17 1.25 0.8 182.55 0.85 1.18 196.71 0.63 1.59 213.24 0.35 2.86 230.68 0.24 4.17 253.75 0.15 6.67 187.96 0.78 1.28 202.84 0.38 2.63 218.56 0.20 5.00 236.93 0.17 5.88 256.31 0.14 7.14 281.94 0.09 11.11 206.76 0.21 4.76 223.12 0.18 5.55 240.42 0.12 8.33 260.62 0.07 14.28 289.94 0.03 33.33 309 +∞ -Đồ thị gia tốc ngược ( vẽ giấy Ao kẻ ly ) Thời gian tăng tốc ô tô Áp dụng phương pháp tính gần chia đồ thị 1/j thành k phần với : ∆ti : thời gian tăng tốc từ V1 ÷ V2 Vi − ( Vi − 1)  ⇒ ∆ti =  jtbi 3.6 SVTH: Nguyễn Tuấn Anh 20 GVHD:th.s:Lưu Đức Lịch Với jtbi = Bài Tập Lớn Lý Thuyết Ô Tô ji + ji +1 n Suy thời gian tăng tốc toàn t = ∑ ∆ti t =1 n : số khoảng chia vận tốc từ Vmin ÷ 0.95Vmax jtbi vận tốc trung bình thứ i (m / s ) Vi : vận tốc thời điểm i ( km/h) Vi −1 vận tốc thời điểm i-1 ( km/h) k t = ∑ ∆ti i =1 4.Quãng đường tăng tốc ô tô Biểu thức tính quãng đường tăng tốc Áp dụng công thức tính quãng đường : v= dS ⇒ dS = v.dt dt Từ phương pháp tính gần ta có : Chia vận tốc từ vmin ÷ 0.95vmax thành n khoảng ta có : ∆Si = ∆ti vtbi Trong : ∆Si quãng đường tăng tốc khoảng thời gian ∆ti vtbi : giá trị trung bình vận tốc thời điểm thứ i vtbi = vi +1 + vi SVTH: Nguyễn Tuấn Anh 21 GVHD:th.s:Lưu Đức Lịch Bài Tập Lớn Lý Thuyết Ô Tô k Tổng quãng đường tăng tốc : S = ∑ ∆Si i =1 Bảng 12: Tính giá trị thời gian quãng đường tăng tốc tay số Vi-1- Vi Jtb ∆t ∆s tay số Vi-1- Vi Jtb ∆t ∆s tay số Vi-1- Vi Jtb ∆t ∆s tay số Vi-1- Vi Jtb ∆t ∆s tay số Vi-1- Vi Jtb ∆t ∆s tay số Vi-1- Vi Jtb ∆t ∆s ÷ 37.59 1.13 9.24 37.59 ÷ 56.39 2.32 2.25 56.39 ÷ 93.98 2.36 4.42 173.67 105.73 332.32 93.98 ÷ 101.42 2.16 0.96 93.79 101.42 ÷ 162.27 1.62 10.43 1375.14 162.27 ÷ 202.84 0.82 13.74 2508.31 202.84 ÷ 218.56 0.29 15.06 3173.14 218.56 ÷ 236.93 0.19 26.86 6117.23 236.93 ÷ 256.31 0.16 33.65 8298.76 256.31 ÷ 281.94 0.12 59.33 281.94 ÷ 309 0.05 150.33 15967.19 44418 SVTH: Nguyễn Tuấn Anh 22 GVHD:th.s:Lưu Đức Lịch Bài Tập Lớn Lý Thuyết Ô Tô t = ∑ ∆ti = 37.6 (s); S = ∑ ∆Si = 5413(m) SVTH: Nguyễn Tuấn Anh 23 GVHD:th.s:Lưu Đức Lịch Bài Tập Lớn Lý Thuyết Ô Tô Đồ thị thời gian tăng tốc quáng đường tăng tốc ( vẽ giấy Ao kẻ ly ) Nhận xét: Vì trình tính toán có thời gian quãng đường sang số Nên trình vẽ đồ thị ta nên bỏ qua thời gian va quãng đường KẾT LUẬN Việc tính toán động lực kéo ô tô có ý nghĩa mặt lí thuyết tính tương đối phép tính,và lựa chọn hệ số trình tính toán không xác so với thực tế.Trong thực tế ,việc nghiên cứu đánh giá chất lượng kéo ô tô thực đường bệ thử chuyên dùng *************************************************************** SVTH: Nguyễn Tuấn Anh 24 [...]... Đức Lịch Bài Tập Lớn Lý Thuyết Ô Tô PHẦN IV XÁC ĐỊNH KHẢ NĂNG TĂNG TỐC CỦA Ô TÔ I.Xác định gia tốc của ô tô : 1.Biểu thức xác định gia tốc J = *g -Khi ô tô chuyển động trên đường bằng ( α = 0 ) suy ra: Jm = * g Trong đó - m chỉ số tương ứng với tỷ số truyền đang tính m = 1 - D là nhân tố động học của ô tô khi chở đủ tải - δjm hệ số kể đến ảnh hưởng của các khối lượng quay được tính theo công thức sau:...GVHD:th.s:Lưu Đức Lịch Bài Tập Lớn Lý Thuyết Ô Tô PHẦN II XÂY DỰNG ĐỒ THỊ CÁC CHỈ TIÊU ĐỘNG LỰC HỌC CỦA Ô TÔ I Cân bằng công suất của ô tô 1 Phương trình cân bằng công suất Phương trình cân bằng công suất tại bánh xe chủ động Nk = Nf ± N i ± N j +Nw Công suất của động cơ phát ra tại bánh xe chủ động Nk = Ne – Nr = Ne η t = Ne η t Nr công suất tiêu hao cho tổn thất cơ khí trong... Đồ thị cân bằng công suất (vẽ trên giấy Ao kẻ ly) Nhận xét: Trên đồ thị, đoạn nằm giữa Nk và (Nf + Nω) là công suất dư Công suất dư này để khắc phục các công cản công lên dốc, công suất cản tăng tốc II.Xác định chỉ tiêu về lực kéo của ô tô: 1 Phương trình cân bằng lực kéo: Pki = Pf ± Pi ± P j + Pw SVTH: Nguyễn Tuấn Anh 12 GVHD:th.s:Lưu Đức Lịch Bài Tập Lớn Lý Thuyết Ô Tô Pk : Lực kéo tiếp tuyến ở bánh... Lịch Bài Tập Lớn Lý Thuyết Ô Tô t = ∑ ∆ti = 37.6 (s); S = ∑ ∆Si = 5413(m) SVTH: Nguyễn Tuấn Anh 23 GVHD:th.s:Lưu Đức Lịch Bài Tập Lớn Lý Thuyết Ô Tô 5 Đồ thị thời gian tăng tốc và quáng đường tăng tốc ( vẽ trên giấy Ao kẻ ly ) Nhận xét: Vì trong quá trình tính toán còn có cả thời gian và quãng đường sang số Nên trong quá trình vẽ đồ thị ta nên bỏ qua các thời gian va quãng đường đó KẾT LUẬN Việc tính toán. .. định gia tốc của ô tô Nhận xét: Vmax = 309 km/h - Ở tốc độ của ô tô Jvmax = 0 vì xe không còn khả năng tăng tốc - Do ảnh hưởng của hệ số δi1 nên j2 (gia tốc ở tay số 2) > j1 (gia tốc ở tay số 1) II Xác định thời gian tăng tốc và quãng đường tăng tốc 1 Biểu thức xác định thời gian tăng tốc - Từ CT : j = suy ra dt = SVTH: Nguyễn Tuấn Anh 19 GVHD:th.s:Lưu Đức Lịch Bài Tập Lớn Lý Thuyết Ô Tô - Suy ra:Khoảng... vẽ đồ thị ta nên bỏ qua các thời gian va quãng đường đó KẾT LUẬN Việc tính toán động lực kéo của ô tô chỉ có ý nghĩa về mặt lí thuyết do tính tương đối của các 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 nghiên cứu đánh giá chất lượng kéo của ô tô được thực hiện trên đường hoặc trên các bệ thử chuyên dùng ***************************************************************... Nguyễn Tuấn Anh 14 GVHD:th.s:Lưu Đức Lịch Bài Tập Lớn Lý Thuyết Ô Tô Khoảng cách từ Pf + Pω đến Pki là lực kéo dư để khắc phục các lực cản khác 3 Giới hạn của đồ thị D theo điều kiện bám Ψ ≤ D ≤ Dφ Trong đó Ψ = f ± tgα D ≥ Ψ là điều kiện cần thiết khi ô tô chuyển động ở vận tốc của các số truyền khác nhau ( trường hợp không tăng tốc ) - Điều kiện D ≤ Dφ là giới hạn của nhân tố động lực học D theo điều kiện... Lịch Bài Tập Lớn Lý Thuyết Ô Tô PHẦN III XÂY DỰNG ĐỒ THỊ DX 1.Biểu thức xác định Dx -Trong thực tế ô tô có thể làm việc với tải trọng thay đổi khi đó ta có biểu thức xác định nhân tố động lực học như sau : Dx = (1) mặt khác ta có D = (2) từ 1 và 2 suy ra : Dx.Gx = D.G = = tgα1 -Trong đó : α1 là góc nghiêng biểu thị tỷ số giữa tải trọng của xe đang tính với khối lượng toàn bộ của xe - Gx : Khối lượng của. .. -Trong đó : α1 là góc nghiêng biểu thị tỷ số giữa tải trọng của xe đang tính với khối lượng toàn bộ của xe - Gx : Khối lượng của ô tô ở tảI trọng đang tính Gx = Go + Gex - Khối lượng của ô tô ở trạng tháI không tải - Gex : Tải trọng của ô tô ở trạng thái đang tính - Trị số của α1 được biểu diễn theo các góc thứ nguyên ( 00) khi : Gx < G suy ra tgα1 < 1 , α1 ...GVHD:th.s:Lưu Đức Lịch Bài Tập Lớn Lý Thuyết Ô Tô LỜI NÓI ĐẦU I TẦM QUAN TRỌNG CỦA VIỆC TÍNH TOÁN SỨC KÉO; Tính toán sức kéo ô tô nhằm mục đích xác định thông số động cơ, hệ thống truyền... GVHD:th.s:Lưu Đức Lịch Bài Tập Lớn Lý Thuyết Ô Tô PHẦN II XÂY DỰNG ĐỒ THỊ CÁC CHỈ TIÊU ĐỘNG LỰC HỌC CỦA Ô TÔ I Cân công suất ô tô Phương trình cân công suất Phương trình cân công suất bánh xe chủ... 17 GVHD:th.s:Lưu Đức Lịch Bài Tập Lớn Lý Thuyết Ô Tô PHẦN IV XÁC ĐỊNH KHẢ NĂNG TĂNG TỐC CỦA Ô TÔ I.Xác định gia tốc ô tô : 1.Biểu thức xác định gia tốc J = *g -Khi ô tô chuyển động đường ( α =