Bài tập lớn lý thuyết ô tô tính toán sức kéo ô tô du lịch (đh SPKT vinh)

KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC ĐH CNKT OTO K7 TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT VINH BÀI TẬP LỚN MÔN HỌC LÝ THUYẾT Ô TÔ Đề Tài: TÍNH TOÁN SỨC KÉO ÔTÔ DU LỊCH GVHD: Hoàng Văn Thức SVTH: Hồ Sỹ Dương Lớp: ĐHCNKT ÔTÔ K7 B tl LÝ THUYẾT Ô TÔ SVTH: HỒ SỸ DƯƠNG KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC ĐH CNKT OTO K7 Bài tập lớn Môn học lý thuyết ô tô Họ tên sinh viên: Hồ Sỹ Dương Lớp: ĐHÔTÔ K7 Khoá: Tên tập: tính toán sức kéo ô tô du lịch I số liệu cho trước: - Số hành khách: - Tốc độ lớn nhất: Vmax = 240 km/h - Hệ số cản lăn mặt đường: fo = 0,04 - khả leo dốc imax=0,39 II Nội ung cần hoàn thành - Chọn động xây dựng đặc tính động - Xác định tỷ số truyền cầu chủ động - Xác định tỷ số truyền hộp số - Xây dựng đồ thị cân công suất ô tô - Xây dựng đồ thị cân lực kéo - Xây dựng đồ thị đặc tính động lực ô tô - Xây dựng đồ thị đặc tính tăng tốc ô tô III vẽ: Các đồ thị vẽ giấy Ao phần mền matlap autocard Ngày giao đề: 24/10/ 2014 Ngày hoàn thành:24/11/ 2014 Giáo viên hướng dẫn Hoàng văn Thức B tl LÝ THUYẾT Ô TÔ SVTH: HỒ SỸ DƯƠNG KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC ĐH CNKT OTO K7 Nhận xét, đánh giá tập lớn Kết đánh giá: Giáo viên chấm B tl LÝ THUYẾT Ô TÔ SVTH: HỒ SỸ DƯƠNG KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC ĐH CNKT OTO K7 LỜI NÓI ĐẦU Ôtô ngày sử dụng rộng rãi nước ta phương tiện lại cá nhân vận chuyển hành khách, hàng hoá phổ biến Sự gia tăng nhanh chóng số lượng ôtô xã hội, đặc biệt loại ôtô đời kéo theo nhu cầu đào tạo lớn nguồn nhân lực phục vụ nghành công nghiệp ôtô lĩnh vực thiết kế Sau học xong giáo trình ‘‘ Lý thuyết ôtô -máy kéo ’’ chúng em tổ môn giao nhiệm vụ làm tập lớn môn học Vì bước đầu làm quen với công việc tính toán, thiết kế ôtô nên không tránh khỏi bỡ ngỡ vướng mắc Nhưng với quan tâm, động viên, giúp đỡ, hướng dẫn tận tình thầy giáo HOÀNG VĂN THỨC, thầy giáo khoa nên chúng em cố gắng để hoàn thành tập lớn thời gian giao Qua tập lớn giúp sinh viên chúng em nắm phương pháp thiết kế tính toán ôtô : chọn công suất động cơ, xây dựng đường đặc tính động cơ, xác định tỷ số truyền thành lập đồ thị cần thiết để đánh giá chất lượng động lực học ôtô máy kéo, đánh giá tiêu ôtô-máy kéo cho suất cao với giá thành thấp Đảm bảo khả làm việc loại đường khác nhau, điều kiện công tác khác Vì thiết thực với sinh viên nghành công nghệ kỹ thuật ôtô Tuy nhiên trình thực dù cố gắng nhiều không tránh khỏi thiếu sót Vì chúng em mong nhận quan tâm đóng góp ý kiến thầy, bạn để em hoàn thiện tập lớn qua rút kinh nghiệm qúi giá cho thân nhằm phục vụ tốt cho trình học tập công tác sau Em xin chân thành cảm ơn ! Sinh viên thực : Hồ Sỹ Dương B tl LÝ THUYẾT Ô TÔ SVTH: HỒ SỸ DƯƠNG KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC ĐH CNKT OTO K7 A : Thuyết minh: B: Trình tự tính toán: I: Xác định toàn trọng lượng ôtô; Đây loại xe ôtô du lịch chuyên lưu thông loại đường, có công thức tính toán toàn khối lượng xe sau: G= G0 + ncGn +Gh Trong đó: G0 – trọng lượng thân ôtô nc – số chổ ngồi xe ôtô (cả người lái) Gn- trọng lượng trung bình người Gh – trọng lượng hành lý k -Đối với loại xe ta chọn : G0= 2145kg nc= Gn= 65 kg Gh =70 kg - Vậy ta có : G= 2145 + 5.65 +70 = 2670kg II: Chọn lốp Đối với loại xe trọng lượng đặt lên bánh xe 2670 kg ôtô du lịch trọng lượng phân bố cầu trước cầu sau gần nhau, loại xe ta chọn khối lượng phân bố vào cầu trước 48,8% , vào cầu sau 51,2% Như khối lượng đặt vào cầu trước cầu sau gần tương đương Trọng lượng phân bố cầu trước: 1303 kg Trọng lượng phân bố cầu sau là: 1367 kg Do lốp trước lốp sau ta chọn loại lốp theo thông số lốp sau: - Bánh trước : 225/70 R 19 - Bánh sau : 225/55 R 19 III Xác định công suất cực đại động (tối sửa) B tl LÝ THUYẾT Ô TÔ SVTH: HỒ SỸ DƯƠNG KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC ĐH CNKT OTO K7 Xác định công suất động ứng với tốc độ cực đại động (Nev) NV = ψ GVmax + KFVmax ( ) (kW ) 1000ηt ψ = i + f = 0,39 + 0, 04 = 0, 43 Trong đó: ηt - Hiệu suất truyền lực K - Hệ số cản khí động học (KG.s2/m4) F - Diện tích cản diện (m2) Vmax – Vận tốc cực đại ôtô ( m/s) G – Trọng lượng toàn ôtô, KG f – Hệ số cản lăn mặt đường *Các thông số lựa chọn: a ηt - Hiệu suất truyền lực Để đánh giá tổn thất lượng hệ thống truyền lực người ta dùng hiệu suất hệ thống truyền lực (ηt ) tỷ số công bánh xe chủ động công suất hữu ích động cơ, thường xác định công thức thực nghiệm Khi tính toán ta chọn theo loại xe sau: xe du lịch: ηt = 0,90 0,93 nên ta chọn ηt = 0,93 b, K - Hệ số cản khí động học : Hệ số cản khí động học phụ thuộc vào mật độ không khí, hình dạng chất lượng bề mặt ôtô (KG.s2/m4) K xác định thực nghiệm: Đối với xe du lịch: ôtô thùng xe mui K= 0,04 0,05 ( kG.s2/m4) ta chọn K=0,04 ( kG.s2/m4) c, F - Diện tích cản diện Diện tích cản diện ôtô diện tích hình chiếu ôtô lên mặt phẳng vuông góc với trục dọc xe ôtô (m2) Việc xác định diện tích có nhiều khó khăn, để đơn giản tính toán người ta dùng công thức gần sau: B tl LÝ THUYẾT Ô TÔ SVTH: HỒ SỸ DƯƠNG KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC ĐH CNKT OTO K7 Đối với xe ôtô con: F= m B0.H0 (m2) Trong đó: B0 - Chiều rộng toàn ôtô (m) H0 – Chiều cao toàn ôtô (m) Ta chọn thông số là: B0 =1,983 (m) xe du lịch chỗ ngồi H0 = 1,69 (m) , xe du lịch chỗ Do F =2,681 (m2) -Các thông số cho: Vmax= 240 km/h =66,68 (m/s) f = 0,012 áp dụng công thức ta có: NV = 1 ψ GVmax + KFVmax = 0, 43.2670.66, 68 + 0, 04.2, 681.66, 683 ) = 116, 48( kW ) ( ) ( 1000ηt 1000.0,93 Căn vào loại động để tìm công suất cực đại N e max NV aλ + bλ2 −cλ3 (CV) Trong : a,b,c -Các hệ số thực nghiệm, động xăng ta chọn: a = b =c = Đối với động xăng phận hạn chế số vòng quay ta chọn λ = 1,1 N e max NV 116, 48 = =118, 98kW aλ +bλ − cλ 1.1,1 +1.1,12 −1.1,13 IV Xác định thể tích công tác động Thể tích công tác động tính theo công thức sau: VC= 17,5.105.z.N emax p nN eN Trong đó: peN - áp suất hữu ích trung bình ứng với công suất lớn động peN = 0,45 - 0,6 (Mpa) chọn peN= 0,45 Mpa đổi sang đơn vị (pa): peN = 0,45.106 pa nN – số vòng quay động ứng với công suất lớn z – số kỳ động Nemax = 118,98 (kw) B tl LÝ THUYẾT Ô TÔ SVTH: HỒ SỸ DƯƠNG KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC Vậy : V C = ĐH CNKT OTO K7 17,5.105.z.N emax 17,5.105.4.118,98 = = 0,32(l ) 0, 45.106.5800 p nN eN Sau xác định Nemax, Vc vào loại động có sẵn thị trường để chọn loại động phù hợp đặt chế tạo loại động V Xác định tỷ số truyền truyền lực Tỷ số truyền lực (i0) xác định đảm bảo tốc độ chuyển động cực đại ôtô số truyền cao hộp số (i0 ) xác định theo π nv rb công thức: i0 = 30.i i V ht pc max Trong đó: nv –tốc độ vòng quay trục khuỷu động đạt vận tốc lớn nhất(v/ph) rb – bán kính bánh xe (m) ipc- tỷ số truyền hộp số phụ hộp phân phối tỷ số truyền cao ihn- tỷ số truyền cao hộp số Vmax- vận tốc lớn ôtô (km/h) Thông số cho trước :Vmax= 240 (km/h) Thông số lựa chọn: + ihn=1 + rb :bán kính bánh xe Khi tính toán sức kéo đối tượng nghiên cứu bánh xe ta coi gần đúng: rb= λ r0 (*) Trong đó: r0- bán kính thiết kế bánh xe λ - hệ số kể đến biến dạng lốp lốp có áp xuất cao ta chọn: λ = 0,950 mà: d  r0=  B + ÷.25,4 (mm)  2 với: B=8,9 -là bề rộng lốp (inch) d=19 -là đường kính vành bánh xe (inch) 19   r0 =  8,9 + ÷.25, = 467,36(mm) = 0, 467( m) 2  B tl LÝ THUYẾT Ô TÔ SVTH: HỒ SỸ DƯƠNG KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC ĐH CNKT OTO K7 thay vào (*) ta có bán kính làm việc trung bình bánh xe rk= rb= 0,467.0,95=0,44(m) Mặt khác: Ta có: nv= λ nN (v/p) Trong đó: -nN số vòng quay trục khuỷu ứng với công suất lớn (v/ph) - động xăng không hạn chế số vòng quay λ =1-1,1, ta chọn λ = 1,1 Suy ra: nv=1,1.5800 = 6380 (v/ph) Vậy: io = π nv rb 3,14.5800.0, 44 = = 4, 25 240 30.iht i pc Vmax 30.1.1 3, (do xe hộp số phụ nên ta không tính ipc này) VI Xác định tỷ số truyền hộp số hộp số phụ (nếu có) Xác định tỷ số truyền hộp số a Xác định tỷ số truyền tay số Tỷ số truyền tay số xác định dựa sở đảm bảo khắc phục sức cản lớn mặt đường mà không bị trượt: pψ max ≤ pkl ≤ p ϕ Do ihl xác định theo điều kiện cản chuyển động; ihl= Gψ M r ii η max b e max pc tl Trong : ψ max G rb –hệ số cản cực đại đường mà ôtô khắc phục -trọng lượng toàn xe (kg) - bán kính bánh xe Memax- mô men xoắn cực đại động i0 - tỷ số truyền truyền lực ipc - tỷ số truyền số truyền cao hộp số phụ η tl - hiệu suất truyền lực + Các thông số cho: Memax = 40 kg.m = 400Nm (xe tham khảo BMW X6) B tl LÝ THUYẾT Ô TÔ SVTH: HỒ SỸ DƯƠNG KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC ĐH CNKT OTO K7 + Các thông số lựa chọn: ψ = 0,43 max η tl = 0,93 +Các thông số tính toán phần trên: G = 2670 (kg) rb = 0,467 (m) i0 = 4,25 Thay thông số vào công thức ta được: ihl = 2670.0, 43.0, 467 = 3,39 40.4, 25.0,93 (do xe hộp số phụ nên ta không tính ipc công thức này) Mặt khác lực kéo cực đại ôtô bị hạn chế điều kiện bám tính ihl xong ta phải kiểm tra lại theo điều kiện bám: ihl ≤ G ϕ.r m M ii η ϕ b p e max pc tl Trong : mp- hệ số phân bố lại tải trọng lên cầu chủ động truyền lực kéo Đối với cầu trước: mp=0,8 - 0,9 chọn mp= 0,9 Đối với cầu sau : mp= 1,1- 1,2 G ϕ - trọng lượng phân bố lên cầu chủ động Đối với loại xe trọng lượng phân bố lên cầu trước có tải là: Gb1=1303 kg , cầu sau Gb2=1367 kg ϕ - hệ số bám cực đại lốp với đường ϕ chọn khoảng: 0,6 - 0,8 chọn ϕ =0,8 Vậy ta kiểm tra điều kiện bám: 3,39 = ihl ≤ G ϕ.r m M ii η ϕ b e max pc p = tl 2670.0,8.0, 467.0, = 5,6 40.4, 25.0,93  ihl=4,53 => Đảm bảo yêu cầu b Tỷ số truyền trung gian * phương pháp phân phối theo cấp số nhân B tl LÝ THUYẾT Ô TÔ 10 SVTH: HỒ SỸ DƯƠNG KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC v6 12,6 37,9 63,2 ĐH CNKT OTO K7 88,5 113,7 134,0 164,3 189,6 214,8 240,0 (km/h) Ne 27,6 43,1 59 74,35 88,5 100,8 110,4 116,7 118,9 116,5 (CV) NK 25,6 (CV) Nf6 93,7 40,08 54,87 61,14 82,3 102,6 108,5 110,5 108,4 4,7 15,3 24,92 34,8 44,69 55,37 65,26 75,15 88,04 0,05 1,68 2,6 200,8 44,2 80,1 4,75 16,7 32,52 55,6 88,9 139,4 202,9 285,3 389,5 518,5 94,9 (CV) Nw6 137,6 210,2 304,5 423,6 (CV) NC (CV) Đồ thị cân công suất động biểu diễn giấy Ao IX Lập đồ thị cân lực kéo Đồ thị cân lực kéo đồ thị biểu diễn mối quan hệ lực kéo phát bánh xe chủ động pk lực cản chuyển động phụ thuộc vào vận tốc chuyển động ôtô, nghĩa là: pk= f (v) Từ lý thuyết ta biết phương trình cân bằnglực kéo tổng N ω quát + Nứcủa ôtô sau: Pk = P∫ + Pw + Pi + Pj + Pmk Trong đó: Pk − lực kéo tiếp tuyến bánh xe chủ động(kg) P∫ = fGcosα − lực cản lăn (kg) Pw = Nω KFV − lực cản không khí (kg) (3.6) Pi = G sin α − lực cản lên dốc(kg) B tl LÝ THUYẾT Ô TÔ 18 SVTH: HỒ SỸ DƯƠNG KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC Pj = G δ ij − g ĐH CNKT OTO K7 lực cản tăng tốc(kg) Pmk − lực cản kéo móc(kg) Lực kéo bánh xe chủ động tính theo công thức sau: Pk = M k M e ih i0 nh = rbx rbx Pk = 716.N e ih io ηtl rbx ne Trong đó: M k -mô men xoắn bánh xe chủ động (kgm) rbk -bán kính lăn bánh xe chủ động (m) rbk = 0,467 (m) M e - mô men xoắn trục khuỷu động (kgm) N e - công suất động (CV) ne - số vòng quay động ứng với N e (vòng/phút) i0 - Tỉ số truyền truyền lực i0 = 4,25 ih - Tỉ số truyền hộp số tuỳ tay số tính toán ih1 = 3,39 ih = 1,84 ih = 3,3 ih5=1,36 ih = 2,48 ih6=1 ηtl - Hiệu suất truyền lực chung ôtô , ηth = 0,93 Tính tỉ số Pk số truyền khác ta lập bảng sau: BẢNG GIÁ TRỊ LỰC KÉO ne 306 916 1526 2136 2746 3356 3966 4576 5186 Ne 27,6 43,1 59 74,35 88,5 100,87 110,4 116,7 118,97 116,59 (CV) B tl LÝ THUYẾT Ô TÔ 19 SVTH: HỒ SỸ DƯƠNG 5800 KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC v1 3,79 11,2 18,6 ĐH CNKT OTO K7 26,1 33,55 41 48,47 55,9 63,37 70,87 (km/h) Pk1 1857,9 966,6 742,4 715,5 662,1 616,2 571,7 523,6 471,5 v2 19,1 26,8 34,48 42,12 49,8 57,9 412 3,84 11,4 65,1 72,8 1803 946,9 773,1 696,1 644,5 600,4 556,6 509,9 458,8 401,9 (km/h) Pk2 v3 5,11 15,3 25,5 35,6 45,86 56,65 66,25 76,4 (km/h) Pk3 1355,5 707,1 581,1 523,1 485,4 451,2 418,3 383,3 v4 6,8 20,6 34,36 48,08 61,8 75,56 89,3 86,6 96,19 34,8 301,1 103,02 116,8 130,57 (km/h) Pk4 1005,7 524,6 431,1 388,2 359,3 334,7 310,3 284,4 255,8 224,1 v5 9,32 27,9 46,48 65,86 83,64 102,2 120,8 139,4 157,96 176,7 (km/h) Pk5 743,3 387,7 318,6 286,8 256,6 247,4 229,4 210,1 189,1 165,6 v6 12,6 37,9 63,2 88,5 113,7 134,02 164,3 189,6 214,8 240,0 (km/h) Pk6 546,5 285,1 234,2 210,9 195,3 181,9 168,6 154,5 134,5 121,8 Xây dựng đồ thị lực cản: Để đạt tốc độ cực đại ôtô đạt đừơng không kéo móc, xây dựng đồ thị cân lực kéo ta coi Pi =Pj = Pm =0 dó thành phần lực bao gồm cản lăn cản gió: Pc = Pf + Pω = G f + KFV (kG ) 13 Trong đó: G- Trọng lượng toàn xe ô tô 2670 (kG) f- Hệ số cản lăn đường va lốp K- Hệ số cản khí động học = 0,04 kG.s2/m4; B tl LÝ THUYẾT Ô TÔ 20 SVTH: HỒ SỸ DƯƠNG KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC ĐH CNKT OTO K7 F- Diện tích cản diện = 2,681 m2 V- Vận tốc chuyển động ô tô km/h p f = pψ = G f = 2670.0,04 = 106,8 Từ ta có bảng giá trị Pψ + P ω sau: V (Km/h) pω 13 1,4 38 12 63 32 pω + pψ 108,2 118,8 138,8 88 63 169,8 112 106 140 161 165 224 190 297 215 381 240 475 212,8 267,8 330,8 403,8 487,8 581,8 Đồ thị cân lực kéo ôtô biểu diễn giấy Ao Trên trục tung ta đặt giá trị lực kéo tiếp tuyến ứng với số truyền khác hộp số pKI, pkII, pkIII, … trục hoành ta đặt giá trị vận tốc đồ thị biểu diễn quan hệ lực nói vậ tốc chuyển động ôtô, gọi đồ thị cân lực kéo ôtô Sau ta xây dựng đường lực cản mặt đường Pψ = f(v) Nếu hệ Pψ +P ω số cản lăn độ dốc mặt đường không đổi đường lực cản tổng cộng mặt đường Pψ đường nằm ngang chúng không phụ thuộc vào Pψ vận tốc chuyển động ôtô (đường song song với trục hoành) Tiếp theo xây dựng đường cong lực cản không khí P ω , đường cong bậc phụ thuộc vào vận tốc chuyển động ôtô Các giá trị đường cong lực cản không khí đặt đường cong lực cản tổng cộng p mặt đường Pψ Như ta đường cong tổng hợp tổng ψsố lực cản mặt đường Pψ lực cản không khí P ω , nghĩa Pψ + P ω Đường cong lực kéo tiếp tuyến PkIV = f(v) đường cong Pψ + P ω = f(v) cắt điểm A, chiếu điểm A xuống trục hoành, ta vận tốc lớn ôtô vmax = 240 km/h Tương ứng vói vận tốc khác ôtô , B tl LÝ THUYẾT Ô TÔ 21 SVTH: HỒ SỸ DƯƠNG KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC ĐH CNKT OTO K7 tung độ nằm đường cong lực kéo tiếp tuyến Pk đường cong lực cản tổng cộng Pψ + P ω nằm bên trái điểm A lực kéo dư ôtô, ký hiệu Pd , lực kéo dư nhằm để tăng tốc ôtô ôtô chuyển động lên dốc với vận tốc góc tăng lên Chú ý ,tại giao điểm A ôtô không khả tăng tốc khắc phục độ dốc cao X Lập đồ thị đặc tính động lực học ôtô Chỉ tiêu lực kéo chưa đánh giá chất lượng động lực học ô tô so với ô tô khác Bởi hai ô tô có lực kéo ô tô có nhân tố cản không khí bé có chất lượng động lực học tốt hơn, cho dù hai ô tô có nhân tố cản ô tô có trọng lượng bé tốt Chính để đánh giá đắn chất lượng động lực học ô tô so với ô tô khác ta đưa khái niệm nhân tố động lực học  M e itli η tl KFV  Pk − Pω  − D= =  rb 13  G G  Chuyển tốc độ quay động thành tốc độ ô tô ne rk Vi = 0,377 i tli ( km/h) Trong công thức trên: Pk: Lực kéo tiếp tuyến (kG) Pw:Lực cản không khí ( kG) Me: Mô men xoắn động lấy theo đường đặc tính (kG.m) itli: Tỷ số truyền hệ thống truyền lực tay số i ηtl: Hiệu suất truyền lực rd, rk: Bán kính động lực học bán kính động học bánh xe (m) B tl LÝ THUYẾT Ô TÔ 22 SVTH: HỒ SỸ DƯƠNG KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC ĐH CNKT OTO K7 K: Hệ số cản khí động học (kG.s2/m4) F: Diện tích cản diện (m2) V: Vận tốc chuyển động ô tô (km/h) G: Trọng lượng toàn ô tô (kG) ne: Tốc độ vòng quay trục khuỷu (vòng/ phút) Từ thông số ta có bảng giá trị: ne (v/p) Me 306 916 1526 2136 2746 3356 3966 4576 5186 5800 64,6 33,6 27,7 kG.m V1 3,79 11,2 18,6 24,9 23,0 26,1 33,5 21,5 19,9 18,3 16,4 14,4 55,9 63,3 70,8 7 41 48,4 D1 0,69 0,36 0,29 0,26 0,24 0,22 0,2 0,18 0,14 0,13 V2 3,84 11,4 19,1 26,8 34,4 42,1 49,8 57,9 65,1 72,8 D2 0,67 0,35 0,28 0,25 0,23 0,21 0,2 0,18 0,14 0,13 V3 5,11 15,3 25,5 35,6 45,8 56,6 66,2 76,4 86,6 5 0,17 0,15 0,14 D3 0,5 0,19 B tl LÝ THUYẾT Ô TÔ 0,21 0,19 23 96,1 0,12 0,1 SVTH: HỒ SỸ DƯƠNG 0,08 KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC 6,8 V4 20,6 ĐH CNKT OTO K7 34,3 48,0 61,8 75,5 89,3 D4 0,37 0,11 0,15 0,13 0,12 V5 9,32 27,9 46,4 65,8 103, 116, 130, 02 57 0,1 0,09 0,07 0,05 0,03 83,6 102, 120, 139, 157, 176, 96 D5 0,27 0,14 0,11 0,09 0,07 0,06 0,04 0,03 0,03 0,02 V6 12,6 37,9 63,2 88,5 113, 134, 164, 189, 214, 240, 02 0,02 0,02 0,01 0,01 0,01 D6 0,2 0,1 0,06 0,03 0,03 Đồ thị nhân tố động lực ôtô biểu diễn giấy Ao Trong trình sử dụng thực tế, lúc ô tô tải đầy tải trọng hàng hoá hành khách thay đổi phạm vi lớn loại ô tô vận tải, chí thay đổi nhiều ô tô có kéo moóc Từ biểu thức tính toán nhân tố động lực học ta nhận xét rằng: Giá trị nhân tố động lực học ô tô tỷ lệ nghịch với trọng lượng toàn Điều cho phép tính nhân tố động lực học ô tô tương ứng với trọng lượng theo công thức: Dx.Gx = D.G G Hay:Dx = D G x Trong đó: Gx: Trọng lượng toàn ô tô chở với tải trọng thay đổi (gồm trọng lượng thiết kế G0 trọng lượng hàng thực tế chất lên xe Gex) Dx: Nhân tố động lực học ô tô tương ứng với trọng lượng B tl LÝ THUYẾT Ô TÔ 24 SVTH: HỒ SỸ DƯƠNG KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC ĐH CNKT OTO K7 G: Trọng lượng ô tô đầy tải ( Gồm trọng lượng thiết kế G0 trọng lượng chở hàng, hành khách theo định mức Ge) D: Nhân tố động lực học ô tô tương ứng với đầy tải Để xác định đặc tính động lực xe chở với tải trọng thay đổi ta phải lập đồ thị D tương ứng gọi đồ thị tia D G x Ta có: tgα = D = G x Với: α : Là góc nghiêng tia ứng với số phần trăm tải trọng sử dụng từ trục hoành Ta đem chất tải lên xe theo số phần trăm tải trọng định mức, ta xác định trọng lượng toàn xe với trọng lượng chở hàng thực tế, từ ta tìm góc α tương ứng với số phần trăm tải trọng nói Ta thành lập theo bảng sau: % Tải trọng tính theo tải trọng định mức Quy trọng lượng Gx = G0 + Gex G = G + Ge α (độ) Gex (kG) 0 2610 3130 39,69 20% 104 2714 3130 41,02 40% 208 2818 3130 42 60% 312 2922 3130 42,92 80% 416 3026 3130 44,13 100% 520 3130 45 120% 624 3234 3130 3130 45,85 140% 728 3338 3130 46,94 160% 832 3442 3130 47,73 180% 936 3546 3130 48,49 200% 1040 3650 3130 49,48 B tl LÝ THUYẾT Ô TÔ 25 SVTH: HỒ SỸ DƯƠNG KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC ĐH CNKT OTO K7 Dựa vào bảng trên, ta xây dựng đồ thị dạng tia nhân tố động lực học tải trọng thay đổi Xác định độ dốc lớn đường i mà xe khắc phục số truyền Ta có: D=f+i => i = D – f Với: i = tgα Trong đó: f = 0,04: Hệ số cản lăn mặt đường Tốc độ Vmax Số truyền Dmax (km/h) xe ứng với 0,69 0,67 0,5 0,37 0,27 0,2 lực Dmax 70,8 72,8 96,19 130,57 176,7 240 i = tgα α ( độ) 0,20 0,16 0,13 0,10 0,09 0,07 11,31 9,10 7,41 5,71 5,21 4,0 XI Lập đồ thị gia tốc ôtô Gia tốc xe xác định theo công thức: j = ( D + ψ ) g δ Trong đó: D-nhân tố động lực xe ψ -hệ số cản tổng cộng đường g-gia tốc trọng trường(g=9,81m/s2) δ -hệ số tính đến ảnh hưởng khối lượng quay xe tăng tốc Để đơn giản tính HĐ 1: ta tính với trường hợp xe tăng tốc đường số truyền Do ψ =f(i=0)=0.04( Đã tính phần trước) B tl LÝ THUYẾT Ô TÔ 26 SVTH: HỒ SỸ DƯƠNG KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC ĐH CNKT OTO K7 Trị số δ tính theo công thức gần đúng: δ =1,03+ai2h với a=0.05 ÷ 0.07 ih tỉ số truyền hộp số số h Đối với loại xe du lịch ta lấy a=0.05 Ta có bảng giá trị cho tay số: i1= 3,39 ⇒ δ =1,6 i4= 1,84 ⇒ δ =1,19 i2= 3,3 ⇒ δ =1,57 i5= 1,36 ⇒ δ =1,12 i3= 2,8 ⇒ δ =1,33 i6= ⇒ δ =1,08 Tay số 1: i1= 3,39 ⇒ δ =1,6 V1 D1 J1 1/J1 3,79 0,69 11,2 0,36 18,6 0,29 26,1 0,26 33,55 0,24 4,48 0,21 2,45 0,41 2,02 0,5 1,84 0,54 1,72 0,58 41 48,47 55,9 0,22 0,2 0,18 1,59 0,63 1,47 0,68 1,35 0,74 63,37 0,14 1,1 0,91 Tay số 2: i2= 3,3 ⇒ δ =1,57 V2 D2 J2 1/J2 3,84 11,4 19,1 26,8 34,48 42,12 49,8 57,9 65,1 0,67 0,35 0,28 0,25 0,23 0,21 0,2 0,18 0,14 4,44 0,23 2,44 0,41 2,00 0,5 1,81 0,55 1,69 0,59 1,56 0,64 1,5 0,67 1,37 0,73 1,12 0,89 Tay số i3= 2,8 ⇒ δ =1,33 V3 D3 J3 1/J3 5,11 15,3 25,5 35,6 45,86 56,65 66,25 76,4 86,6 0,5 0,19 0,21 0,19 0,17 0,15 0,14 0,12 0,1 3,98 0,25 1,7 0,59 1,84 0,54 1,7 0,59 1,55 0,65 1,4 0,71 1,33 0,75 1,18 0,85 1,03 0,97 B tl LÝ THUYẾT Ô TÔ 27 SVTH: HỒ SỸ DƯƠNG KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC ĐH CNKT OTO K7 Tay số i4= 1,84 ⇒ δ =1,19 V4 6,8 20,6 34,36 48,08 61,8 75,56 89,3 103,02 116,8 130,57 0,37 0,11 D4 J4 3,38 1,24 1/J4 0,3 0,8 Tay số 0,15 0,13 0,12 0,1 0,09 0,07 0,05 0,03 1,56 0,64 1,4 0,71 1,15 0,87 1,07 0,93 0,91 1,1 0,74 1,35 0,58 1,73 1,32 0,76 i5= 1,36 ⇒ δ =1,12 V5 9,32 27,9 46,48 65,86 83,64 102,2 120,8 139,4 157,96 176,7 0,27 0,14 D5 J5 2,72 1,58 1/J5 0,37 0,63 Tay số 6: 0,11 0,09 0,07 0,06 0,04 0,03 0,03 0,02 1,31 0,76 1,14 0,88 0,88 1,14 0,61 1,63 0,61 1,63 0,53 1,90 0,96 1,04 0,7 1,43 i6= ⇒ δ =1,08 V6 D6 J6 1/J6 12,6 37,9 63,2 88,5 113,7 134,02 164,3 189,6 214,8 0,2 0,1 0,06 0,03 0,03 0,02 0,02 0,01 0,01 2,18 0,46 1,27 0,79 0,91 1,10 0,64 1,57 0,55 1,83 0,55 1,83 0,45 2,2 0,45 2,2 0,64 1,57 Đồ tị gia tốc gia tốc ngược ô tô biểu diễn giấy Ao j= Từ biểu thức dt = Ta suy : dv ; dt dv ; j Thời gian tăng tốc ô tô từ tốc độ v1 đến vận tốc v2 là: v2 t= ∫ j dv v1 B tl LÝ THUYẾT Ô TÔ 28 SVTH: HỒ SỸ DƯƠNG KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC ĐH CNKT OTO K7 tích phân giải phương pháp giải tích, quan hệ phụ thuộc xác giải tích tăng tốc ô tô j vận tốc chuyển động chúng v tích phân giải đồ thị dựa sở đặc tính động lực học dựa vào độ thị gia tốc ô tô j =f(v) Để tiến hành xác định thời gian ta cần xây dựng đường cong gia tốc nghịch số truyền khác nhau, nghĩa xây dựng đồ thị 1/j = f(v) ta xây dựng đồ thị 1/j = f(v) số cao hộp số Để tiện lợi cho tính toán lập đồ thị 1/j theo tốc độ V ta chọn tỷ lệ biểu diễn trục hoành ta chia khoảng tốc độ 5– 10 m/s; 10 – 15 m/s… Theo ta xây dựng bảng số liệu sau v(km/h) v(km/h) 17 61 21 76 25 90 2746 3356 3966 27,6 43,1 59 74,35 88,5 100, 110,4 116,7 118, 116,4 Me 64,6 33,6 27,7 24,92 23,07 21,5 19,93 18,3 97 16,4 14,4 D 0,37 0,11 0,15 0,13 0,12 0,1 0,09 0,07 0,05 0,03 J 1/J 7,6 5,1 4,7 0,11 0,14 0,21 4,6 0,21 4,5 0,22 4,3 0,23 4,2 0,23 4,1 0,24 3,9 0,25 3,7 0,27 Ne Ne 21 306 916 10 35 13 48 1526 2136 29 103 4576 33 117 36 130 5186 5800 Từ số liệu bảng ta xây dựng đồ thị gia tốc ngược Chúng ta lấy phần diện tích tương ứng với khoảng biến thiên vận tốc dv, phần diện tích giới hạn đường cong 1/j , trục hoành hai tung độ tương ứng với biến thiên vận tốc dv, biểu thị thời gian tăng tốc ôtô Tổng cộng tất diện tích nhỏ lại, ta đồ thị thời gian tăng tốc ôtô từ vận tốc v đến vận tốc v2 xây dựng đồ thị thời gian tăng tốc ôtô phụ thuộc vào vận tốc chuyển động ôtô t = f(v) Giả sử ô tô tăng tốc từ vận tốc 13m/s lên vận tốc 17m/s cần có khoảng thời gian xác định diện tích (I) Từ đồ thị gia tốc ngược ta xác định diện tích (I) = 1,65 (S) B tl LÝ THUYẾT Ô TÔ 29 SVTH: HỒ SỸ DƯƠNG KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC ĐH CNKT OTO K7 Giả sử ô tô tăng tốc từ vận tốc 17m/s lên vận tốc 21m/s cần có khoảng thời gian xác định bàng diện tích (I) + diện tích (II) Từ đồ thị gia tốc ngược ta xác định diện tích (I) = 1,65 (S) (II)= 1,87 thời gian để ô tô tăng tốc từ vận tốc 13m/s lên vận tốc21/s cần khoảng thời gian diễn tích (I) +(II) 1,65+1,87 = 3,51 (S) Giả sử ô tô tăng tốc từ vận tốc 21m/s lên vận tốc 25m/s cần có khoảng thời gian xác định diện tích (I) + diện tích (II) + diện tích (III) Từ đồ thị gia tốc ngược ta xác định diện tích (I) = 1,65(S) (II)=1,87(S) (III) = 3,51(S) thời gian để ô tô tăng tốc từ vận tốc 13m/s lên vận tốc 25m/s cần khoảng thời gian diễn tích (I)+(II)+(III) 1,65+1,87+3,51 = 5,16(S) Giả sử ôtô tăng tốc từ vận tốc 25m/s lên vận tốc 29m/s cần có khoảng thời gian xác định bàng diện tích (I) + diện tích (II) + diện tích (III) + diện tích (IV) Từ đồ thị gia tốc ngược ta xác định diện tích (I) = 1,65 (S) (II)=1,87(S) , (III) =3,51(S) (IV) =5,16(S) thời gian để ôtô tăng tốc từ vận tốc 13m/s lên vận tốc 29m/s cần khoảng thời gian diện tích (I)+(II)+ (III) +(IV) = 10,32(S) Giả sử ôtô tăng tốc từ vận tốc 29m/s lên vận tốc 33m/s cần có khoảng thời gian xác định bàng diện tích (I) + diện tích (II) + diện tích (III) + diện tích (IV) + diện tích (V) Từ đồ thị gia tốc ngược ta xác định diện tích (I) = 1,65 (S) (II)=1,87(S) , (III) = 3,51(S) , (IV) =5,16(S), (V)=10,32 (S) Vậy thời gian để ô tô tăng tốc từ vận tốc 13m/s lên vận tốc 33m/s cần khoảng thời gian diện tích (I)+(II)+(III) +(IV) +(V) =20,64 (S) Giả sử ôtô tăng tốc từ vận tốc 33m/s lên vận tốc 36m/s cần có khoảng thời gian xác định bàng diện tích (I) + diện tích (II) + diện tích (III) + diện tích (IV) + diện tích (V) + diện tích (VI) Từ đồ thị gia tốc ngược ta xác định diện tích (I) = 1,65 (S) (II)=1,87(S) , (III) = 3,51(S) , (IV) =5,16(S), (V)=10,32 (S),(VI)=20,64 (S) B tl LÝ THUYẾT Ô TÔ 30 SVTH: HỒ SỸ DƯƠNG KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC ĐH CNKT OTO K7 Vậy thời gian để ô tô tăng tốc từ vận tốc 13m/s lên vận tốc 36m/s cần khoảng thời gian diện tích (I)+(II)+(III) +(IV) +(V) +(VI)=41,28 (S) Để thuận lợi cho xây dựng đồ hi thời gian tăng tốc ta xây dựng bảng số liệu sau ô tô tăng tốc từ vận tốc 13m/s lên 17m/s 17m/s lên 21m/s 21m/s lên 25m/s 25m/s lên 29m/s 29m/s lên 33m/s 33m/s lên 36m/s Thời gian tăng tốc 1,65 (S) 3,51 (S) 5,16 (S) 10,32 (S) 20,64 (S) 41,28 (S) Sau xác định mối quan hệ phụ thuộc thời gian tăng tốc tốc độ chuyển động rời, ta xác định quãng đường mà ô tô sau thời gian tăng tốc gọi quãng đường tăng tốc.ta có v= Từ biểu thức ds ; dt ds = vdt ; Ta suy : Từ quãng đường tăng tốc s phạm vi biến đổi tốc độ từ v đến v2 xác định từ biểu thức sau; v2 s = ∫ vdt ; v1 tích phân giải phương pháp giải tích, quan hệ phụ thuộc xác giải tích thời gian tăng tốc vận tốc chuyển động ô tô áp dụng phương pháp giải đồ thị sở đồ thị thời gian tăng tốc ô tô Chúng ta lấy phần diện tích tương ứng với khoảng biến thiên thời gian dt , phần diện tích giới hạn đường cong thời gian tăng tốc, trục tung hai hoành độ tương ứng với độ biến thiên thời gian dt, biểu thị quãng đường tăng tốc ôtô tổng cộng tát diện tích nhỏ B tl LÝ THUYẾT Ô TÔ 31 SVTH: HỒ SỸ DƯƠNG KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC ĐH CNKT OTO K7 lại, ta quãng đường tăng tốc ôtô từ vận tốc v đến v2 xây dựng đồ thi quãng đường tăng tốc ô tô phụ thuộc vào vận tốc chuyển động chúng.Giả sử ô tô tăng tốc từ vận tốc 13m/s lên vận tốc 17m/s ô tô quãng xác định diện tích (I) diện tích (I) = 12,55 (m).Giả sử ôtô tăng tốc từ vận tốc 25m/s lên vận tốc 30m/s ôtô quãng xác định diện tích (II) diện tích (II) = 38,26 (m) Giả sử ôtô tăng tốc từ vận tốc 30m/s lên vận tốc 35m/s ôtô quãng xác định diện tích (III) diện tích (III) = 67,30 (m) Giả sử ôtô tăng tốc từ vận tốc 35m/s lên vận tốc 40m/s ôtô quãng xác định diện tích (IV) diện tích (IV) = 102,60 (m) Giả sử ôtô tăng tốc từ vận tốc 40m/s lên vận tốc 45m/s ôtô quãng xác định diện tích (V) diện tích (V) = 162,53 (m).Tương tự ta có diện tích (VI)=75,94 (m) Để thuận lợi cho xây dựng đồ thị thời gian tăng tốc ta xây dựng bảng số liệu sau : ô tô tăng tốc từ vận tốc 17m/s lên 21m/s 21m/s lên 25m/s 25m/s lên 30m/s 30m/s lên 35m/s 35m/s lên 40m/s 40m/s lên 45m/s Quãng đường tăng tốc 2,13 (m) 5,7 (m) 13,6 (m) 31,64 (m) 65 (m) 75,94 (m) Đồ thị quãng đường tăng tốc ôtô biểu diễn giấy Ao B tl LÝ THUYẾT Ô TÔ 32 SVTH: HỒ SỸ DƯƠNG [...]... tăng tốc và khắc phục độ dốc cao hơn X Lập đồ thị đặc tính động lực học của tô Chỉ tiêu về lực kéo chưa đánh giá được chất lượng động lực học của ô tô này so với ô tô khác Bởi vì nếu hai ô tô có cùng lực kéo bằng nhau thì ô tô nào có nhân tố cản không khí bé hơn thì có chất lượng động lực học tốt hơn, và cho dù hai ô tô có cùng nhân tố cản đi nữa ô tô nào có trọng lượng bé hơn cũng tốt hơn Chính vì vậy... tốc khác nhau của tô , thì B tl LÝ THUYẾT Ô TÔ 21 SVTH: HỒ SỸ DƯƠNG KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC ĐH CNKT OTO K7 các tung độ nằm giữa các đường cong lực kéo tiếp tuyến Pk và đường cong lực cản tổng cộng Pψ + P ω nằm về bên trái của điểm A là lực kéo dư của tô, ký hiệu là Pd , lực kéo dư nhằm để tăng tốc tô hoặc tô chuyển động lên dốc với vận tốc góc tăng lên Chú ý ,tại giao điểm A tô không còn khả năng... tố động lực của tô được biểu diễn trên giấy Ao Trong quá trình sử dụng thực tế, không phải lúc nào ô tô cũng tải đầy và tải trọng hàng hoá cũng như hành khách có thể thay đổi trong một phạm vi khá lớn như các loại ô tô vận tải, thậm chí có thể thay đổi nhiều hơn nữa nếu ô tô có kéo moóc Từ biểu thức tính toán nhân tố động lực học ta nhận xét rằng: Giá trị nhân tố động lực học của ô tô tỷ lệ nghịch... tích nhỏ B tl LÝ THUYẾT Ô TÔ 31 SVTH: HỒ SỸ DƯƠNG KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC ĐH CNKT OTO K7 này lại, ta được quãng đường tăng tốc của tô từ vận tốc v 1 đến v2 và xây dựng được đồ thi quãng đường tăng tốc của ô tô phụ thuộc vào vận tốc chuyển động của chúng.Giả sử ô tô tăng tốc từ vận tốc 13m/s lên vận tốc 17m/s thì ô tô đi được quãng xác định bằng diện tích (I) diện tích (I) = 12,55 (m).Giả sử tô tăng tốc... 25m/s lên vận tốc 30m/s thì tô đi được quãng xác định bằng diện tích (II) diện tích (II) = 38,26 (m) Giả sử tô tăng tốc từ vận tốc 30m/s lên vận tốc 35m/s thì tô đi được quãng xác định bằng diện tích (III) diện tích (III) = 67,30 (m) Giả sử tô tăng tốc từ vận tốc 35m/s lên vận tốc 40m/s thì tô đi được quãng xác định bằng diện tích (IV) diện tích (IV) = 102,60 (m) Giả sử tô tăng tốc từ vận tốc 40m/s... phương trình cân bằng công suất: Nk= Ne- Nt = Neη tl = Nf + Ni + N ω ± Nj Ta có: Nf= G.f.v.cos α Ni= G.v.sin α B tl LÝ THUYẾT Ô TÔ 15 SVTH: HỒ SỸ DƯƠNG KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC ĐH CNKT OTO K7 G Nj= δ i g j.v N ω = k.F.v3 = W v3 Với: G: trọng lượng của tô f : hệ số cản lăn v : vận tốc của tô W: nhân tố cản của khôngkhí α : góc dốc của mặt đường Phương trình cân bằng công suất của tô có thể biểu diễn bằng... Điều này cho phép chúng ta tính được nhân tố động lực học của ô tô tương ứng với trọng lượng bất kỳ nào đó theo công thức: Dx.Gx = D.G G Hay:Dx = D G x Trong đó: Gx: Trọng lượng toàn bộ của ô tô khi chở với tải trọng thay đổi (gồm trọng lượng thiết kế G0 và trọng lượng hàng thực tế chất lên xe Gex) Dx: Nhân tố động lực học của ô tô tương ứng với trọng lượng mới B tl LÝ THUYẾT Ô TÔ 24 SVTH: HỒ SỸ DƯƠNG... ngược của ô tô được biểu diễn trên giấy Ao j= Từ biểu thức dt = Ta suy ra : dv ; dt 1 dv ; j Thời gian tăng tốc của ô tô từ tốc độ v1 đến vận tốc v2 sẽ là: v2 t= 1 ∫ j dv v1 B tl LÝ THUYẾT Ô TÔ 28 SVTH: HỒ SỸ DƯƠNG KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC ĐH CNKT OTO K7 tích phân này không thể giải được bằng phương pháp giải tích, do nó không có quan hệ phụ thuộc chính xác về giải tích giữa sự tăng tốc của ô tô j và vận... hai tung độ tương ứng với sự biến thiên vận tốc dv, sẽ biểu thị thời gian tăng tốc của tô Tổng cộng tất cả các diện tích nhỏ này lại, ta được đồ thị thời gian tăng tốc của tô từ vận tốc v 1 đến vận tốc v2 và xây dựng được đồ thị thời gian tăng tốc của tô phụ thuộc vào vận tốc chuyển động của tô t = f(v) Giả sử ô tô tăng tốc từ vận tốc 13m/s lên vận tốc 17m/s thì cần có khoảng thời gian xác định bằng... tô chủ yếu làm việc trong vùng nM- nN B tl LÝ THUYẾT Ô TÔ 14 SVTH: HỒ SỸ DƯƠNG KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC ĐH CNKT OTO K7 Khi tăng số vòng quay của trục khuỷu lớn hơn giá trị nN thì công suất sẽ giảm, chủ yếu là do sự nạp hỗn hợp khí kém đi và do tăng tổn thất ma sát trong động cơ Ngoài ra khi tăng số vòng quay sẽ làm tăng tải trọng động gây hao mòn nhanh các chi tiết động cơ Vì thế khi thiết kế tô du lịch ... CNKT OTO K7 Bài tập lớn Môn học lý thuyết ô tô Họ tên sinh viên: Hồ Sỹ Dương Lớp: ĐHÔTÔ K7 Khoá: Tên tập: tính toán sức kéo ô tô du lịch I số liệu cho trước: - Số hành khách: - Tốc độ lớn nhất:... học tô Chỉ tiêu lực kéo chưa đánh giá chất lượng động lực học ô tô so với ô tô khác Bởi hai ô tô có lực kéo ô tô có nhân tố cản không khí bé có chất lượng động lực học tốt hơn, cho dù hai ô tô. .. lượng tô; Đây loại xe tô du lịch chuyên lưu thông loại đường, có công thức tính toán toàn khối lượng xe sau: G= G0 + ncGn +Gh Trong đó: G0 – trọng lượng thân tô nc – số chổ ngồi xe tô (cả