Thiết kế môn học Lí thuyết Ôtô

Thiết kế môn học Lí thuyết Ôtô lời nói đầu nớc vậy, Giao thông vận tải chiếm vị trí quan trọng Kinh tế quốc dân Cùng với phát triển nhanh chóng khoa học kỹ thuật thập kỷ gần , ngành công nghiệp chế tạo ô tô có bớc phát triển nhanh chóng vợt bậc với nhiều loại ô tô đại đời với nhiều cụm, nhiều phận, chi tiết ô tô đợc cải tiến ,thay vật liệu nhẹ,bền dần đợc hoàn thiện để đáp ứng nhu cầu ngày cao ngời nh ngành kinh tế khác Hiện nay, vận tải Ôtô ngành phát triển kinh tế quốc dân, bao gồm vận tải hành khách vận tải hàng hoá Vận tải Ôtô chiếm tỷ trọng lớn, phù hợp với điều kiện kinh tế, điều kiện địa lý xã hội nớc ta Từ số lợng ôtô phát triển theo, mà theo nhu cầu tăng việc tính toán đến chất lợng kéo, tính toán tuyến hình, bố trí động đạt tối u giảm giá thành vận tải nhu cầu cần thiết Việc xác định xác ,hợp lí thông số ô tô giúp cho ô tô cố thể vận hành điều kiện tối u , phù hợp với đIều kiện đờng xá Vịêt Nam việc cần thiết Thiết kế môn học Lí thuyết ô tô nhiệm vụ phải hoàn thành sinh viên ngành khí ô tô Thiết kế giúp cho sinh viên củng cố , hệ thống đ ợc kiến thức học, đồng thời tiếp cận bớc đầu với kiến thức chuyên sâu Đây bớc thực hành làm quen với công việc thiết kế thực tế Nội dung thiết kế bao gồm thuyết minh hai vẽ , vẽ xe vẽ sức kéo ô tô Em xin chân thành cám ơn môn Cơ khí ô tô , trờng đại học Giao thông vận tải giúp đỡ em hoàn thành thiết kế Sv :Nguyễn Văn Trọng Lớp CKÔTÔ K 40 Trang Thiết kế môn học Lí thuyết Ôtô Mục lục LấI NI đầU .3 MễC LễC CHơNG I : Mậ đầU CHơNG II : THIếT Kế TUYếN HìNH .6 I CHN LOạI TUYếN HìNH V CáC KíCH THC Cơ BảN CẹA ô Tô II Bẩ TRí đẫNG Cơ V Hệ THẩNG TRUYềN LC III XáC địNH TRNG LẻNG V S PHâN Bẩ TRNG LẻNG a.Xác định trọng lợng b.Phân bố trọng lợng xe IV TíNH TA đẫ TRNG TâM V CHN LẩP VI TíNH ặN địNH Tính ổn định dọc ổn định ngang .9 CHơNG III : TíNH TOáN SỉC KéO 12 I.TíNH CHN đẫNG Cơ 12 1.Xác định công suất lớn động 12 Xây dựng đờng đặc tính tốc độ .13 II XáC địNH Tỉ Sẩ TRUYềN 13 1.Xác định tỷ số truyền truyền lực (i0) 13 2.Xác định tỷ số truyền hộp số 13 III CHỉ TIêU đáNH GIá CHấT LẻNG KéO 14 Phơng trình cân lực kéo 14 Cân công suất ô tô .16 Nhân tố động lực học ô tô .18 Xác định gia tốc, thời gian tăng tốc, quãng đờngtăng tốc .19 CHơNG IV PHầN KếT LUậN .23 TặNG HẻP CáC THôNG Sẩ Cơ BảN CẹA XE 23 I.THôNG Sẩ đáNH GIá CHấT LẻNG KéO CẹA ô Tô II.THôNG Sẩ đẫNG Cơ III.THôNG Sẩ CẹA Hệ THẩNG TRUYềN LC IV.THôNG Sẩ KếT CấU V.KíCH THC 23 23 24 24 24 25 TI LIệU THAM KHảO 26 Sv :Nguyễn Văn Trọng Lớp CKÔTÔ K 40 Trang Thiết kế môn học Lí thuyết Ôtô Chơng I : mở đầu Thiết kế môn học Lý thuyết Ô tô phần môn học "Lý thuyết ô tô", vận dụng lý luận, nội dung môn học để tiến hành tính toán sức kéo, động lực học kéo ô tô Tính toán sức kéo ô tô nhằm mục đích xác định thông số động cơ, hệ thống truyền lực để đảm bảo chất lợng 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 lợng kéo ô tô nh tiêu vận tốc lớn nhất, góc dốc lớn đờng mà ô tô khắc phục đợc, gia tốc lớn ô tô, quãng đờng thời gian tăng tốc ngắn đạt vận tốc lớn Các tiêu tìm đợc giải phơng trình chuyển động ô tô phơng pháp đồ thị phơng pháp giải tích Tính toán sức kéo cho ta biết số thông số kỹ thuật, trạng thái, tính khả làm việc ô tô, nhằm mục đích phục vụ cho trình vận hành khai thác ô tô có hiệu quả, đảm bảo tính kinh tế - kỹ thuật tối u Nội dung thiết kế gồm phần : Thiết kế tuyến hình Tính toán động lực học kéo Tính toán ổn định chuyển động Mẫu xe tải HINO FC112SA Nội dung thiết kế đợc hoàn thành dới hớng dẫn môn Cơ Khí Ôtô Trờng Đại Học Giao Thông vận tải Hà Nội Sv :Nguyễn Văn Trọng Lớp CKÔTÔ K 40 Trang Thiết kế môn học Lí thuyết Ôtô Chơng II : Thiết Kế tuyến Hình I Chọn loại tuyến hình kích thớc ô tô - Loại xe : ô tô tải - Tự trọng : 2435 ( Kg) - Trọng lợng toàn - Vận tốc max - Số lợng tay số - Công thức bánh xe - Loại động - Kích thớc bao Lo x Bo x Ho - Chiều dài sở B : 8500 (Kg ) : Vmax= 90 (km/h) :5 : 4x2 : Diezel : 6070 x 2095 x 2315 (mm) : 3360 - Chiều dài thùng xe - Chiều dài trớc L1 : 1050 - Khoảng cách tâm bánh xe trớc/sau : 1640/1590 (mm) - Số cầu : 4390 (mm) :2 Lực cản tiết diện f = b * h = 1,640*2,315 = 3,8 m2 II Bố trí động hệ thống truyền lực - Động bố trí đằng trớc phía cabin, dẫn động cầu sau chủ động - - Công thức bánh xe ì cầu sau chủ động - Sơ đồ bố trí hệ thống truyền lực Sv :Nguyễn Văn Trọng Lớp CKÔTÔ K 40 Trang Thiết kế môn học Lí thuyết Ôtô Động hộp số trục đăng vi sai Li hợp Truyền lực Bán trục III Xác định trọng lợng phân bố trọng lợng a Xác định trọng lợng - Trọng lợng ngời : Gk : 55 + 20 = 75 (kg) Số chỗ cabin n = - Tải trọng : Ge - G0 3* Gk = 8500 2435 - 3*75 = 5840 (Kg) - Tự trọng : G0 = 2435 ( Kg) - Trọng lợng toàn ô tô : G = 8500 (Kg) b Phân bố trọng lợng xe - Dựa vào xe mẫu ta có trọng lợng phân bố không tải là: Z01 = 1470 Kg Z02 = 965 Kg - Dựa vào xe mẫu ta có trọng lợng phân bố đầy tải là: Z1 = 2740 Kg Z2 = 5760 Kg IV Tính tọa độ trọng tâm Sv :Nguyễn Văn Trọng Lớp CKÔTÔ K 40 Trang Thiết kế môn học Lí thuyết Ôtô hg a L1 O1 - Tọa độ trọng tâm : hg = b O2 L L2 hi Gi G Với chiều cao trọng tâm không tải ho = 847 mm ( Xe mẫu) h tai = 1500 mm Thay số vào công thức ta đợc h g = (2435*847 +5840 * 1600) /8500= 1342 mm - Xác định a ,b : a = Z2*L/G = 5760*3360/8500 = 2277 mm b = Z1*L/G = 2740*3360/8500 = 1083 mm Vậy tọa độ trọng tâm (a,b, h g ) = ( 2277 ;1083 ;1342) (mm) V Chọn lốp Ta chọn lớp cho cầu sau để bố trí cho toàn ôtô chọn (6 lốp + 1) - Kích thớc nh sau: B - d = 8,25 - 16 (inch) - Bán kính lốp r0 = B + d/2 = 16,25 inch = 412 mm - Bán kính làm việc trung bình: rb = r0 Trong hệ số biến dạng lốp, chọn lốp thuộc loại áp suất thấp, chọn = 0,935 rb = 412.0,935 = 385 (mm) VI Tính ổn định Tính ổn định dọc Sv :Nguyễn Văn Trọng Lớp CKÔTÔ K 40 Trang Thiết kế môn học Lí thuyết Ôtô - Khi leo dốc:chọn hệ số bám = 0.6 + Điều kiện lật: tg l = = 1083/1342 = 0,807 + Điều kiện trợt: tg t = a 2277 = 0, = 0, 489 L hg 3360 - 0,6.1342 Vậy tg L> tg t => ô tô bị trợt trớc lật, đảm bảo điều kiện an toàn - Khi xuống dốc: + điều kiện lật: tg L = = 2277/1342 = 1,69 a 2277 +Điều kiện trợt: tg t = = L + hg = 0, 3360 + 0,6.1450 = 0,3229 Vậy tg L > tg t => ô tô trợt trớc lật, đảm bảo điều kiện an toàn Khi ô tô chuyển động đờng bằng: Vận tốc giới hạn lật: vgh = , chọn k = 0,07 KG.S2/m4 - - Trong đó: G *b k * F * hg h = hG vgh =3,6* Thấy vgh > vmax = 3,6* 8500*1, 083 = 578(Km/h ) 0, 07 *3,8*1,342 ô tô ổn định chuyển động với tốc độ cao ổn định ngang a Quay vòng đờng nằm ngang: Bán kính quy vòng tối thiểu ô tô R = 6,4 m Vận tốc giới hạn lật ngang Vl = B*g *R 2* hg = 1640*9,81*6, = 6,19 m/s 2*1342 Vận tốc trợt ngang Vt = g * R * = 9.81*6, 4*0.6 =6,14 m/s Vậy VL > Vt => ô tô trợt trớc lật, đảm bảo điều kiện an toàn b chuyển động đờng có độ nghiêng : Góc giới hạn lật đổ: tg đ = B / 2*hg = 1,56/2*1,45 = 0,54 Sv :Nguyễn Văn Trọng Lớp CKÔTÔ K 40 Trang Thiết kế môn học Lí thuyết Ôtô Khi chất lợng bám bánh xe với đờng kém, xe bị trợt Góc giới hạn trợt: tgt = y = 0.6 Với y: Hệ số bám ngang lốp với mặt đờng: lật, đảm bảo điều kiện an toàn tgđ > tgt: ô tô trợt trớc c Khi Ôtô quay vòng đờng nghiêng góc (đ): *Nếu hớng nghiêng khác phía với trục quay vòng, vận tốc nguy hiểm xe bị lật đổ : B' tg đ) 2hg B' 1+ ìtg đ 2hg gh( Vn = - Theo điều kiện trợt: Vận tốc tới hạn bị trợt Vt = gR(y + tg ) + y ' tg Để thoả mãn điều kiện trợt trớc lật gR(y tg ) + y ìtg y + tg B' tg đ) 2hg B' 1+ ìtg đ 2hg gR ( B 2hg ìtg đ + y ìtg 2hg + B ìtg (1) Ta chọn x y = 0,6 Thay số vào biểu thức (1) ta đợc: + tg > - 0,003 Thoả mãn điều kiện trợt trớc lật + tg < -2,66 * Nếu hớng nghiêng phía với trục quay vòng B' + tg đ) 2hg B' ìtg đ 2hg gh( Vn = Sv :Nguyễn Văn Trọng Lớp CKÔTÔ K 40 Trang 10 Thiết kế môn học Lí thuyết Ôtô - Theo điều kiện trợt: Vận tốc tới hạn bị trợt Vt = gR(y + tg ) + y ' tg Thoả mãn điều kiện trợt trớc lật gR(y tg ) + y ìtg y + tg B' + tg đ) 2hg B' 1ìtg đ 2hg gR ( B '+ 2hg ìtg đ + y ìtg 2hg B 'ìtg Ta thay số vào biểu thức ta có: + tg > - 0,262 Thoả mãn điều kiện trợt trớc lật + tg < - 0,846 Sv :Nguyễn Văn Trọng Lớp CKÔTÔ K 40 Trang 11 Thiết kế môn học Lí thuyết Ôtô Chơng III : tính toán sức kéo I.Tính chọn động 1.Xác định công suất lớn động + Xét xe chuyển động với vận tốc Vmax = 90 (Km/h), chọn fo = 0,015 Vậy hệ số cản lăn ứng với vận tốc lớn ô tô là: V max fv = fo + 1500 = 0,015 252 + ữ = 0,0212 1500 2 + Hệ số cản động lực học K = 0,6 NS = 0, 06 KGS m4 m4 - B: Chiều rộng sở Ôtô: B = 1640 (mm) ; - H: Chiều cao Ôtô: H = 2315 (mm) ; - F: Diện tích diện Ôtô F= 3, 800 m2 ; - Hiệu suất hệ thống truyền lực = 0,9 áp dụng công thức: Công suất vận tốc max Nv = ( G.fv V max + KFV max ) t 270 3500 Nv= ( 8500.0, 0212 90 + 0, 06 * 3,8.90 ) = 119 (ml) 0, 270 3500 + Công suất lớn động là: Nemax = Nv a + b c Ta có hệ số thực nghiệm theo động ta chọn động điezen kỳ có buồng cháy trc tiếp a = 0,5; b = 1,5; c = Chọn = ne max = với nemax: Số vòng quay động ứng với vận tốc nN lớn nhất,chọn nN = 3000v/ph Nemax = 119 119(ml) 0,5.1 + 1,5.12 1.13 Kết quả: chọn Nemax = 120 (ml) Sv :Nguyễn Văn Trọng Lớp CKÔTÔ K 40 Trang 12 Thiết kế môn học Lí thuyết Ôtô Xây dựng đờng đặc tính tốc độ - Tính công suất động số vòng quay ne khác Theo phơng pháp S.R Laydecman Ne = Nemax n n n e e e a c (ml) + b nN n n N N - Tính momen xoắn trục khuỷu động ứng với số vòng quay c khác Me = 716,5 N e ne (KG.m) Lập bảng giá trị trung gian Ne, Me để xây dựng đờng đặc tính : Ne = f(ne) , Me = f(ne) Bảng : Giá trị Me , Ne giá trị ne khác ne/nn 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 ne 600 900 1200 1500 1800 2100 2400 2700 3000 Ne(ml) 18.1 30.7 44.7 59.5 74.3 88.3 100.9 111.4 119 Me(KGm) 21.61 24.44 26.69 28.42 29.58 30.13 30.12 29.56 28.42 II Xác định tỉ số truyền 1.Xác định tỷ số truyền truyền lực (i0) Tỉ số truyền truyền lực đợc xác định từ đIều kiện đảm bảo cho ô tô đạt vận tốc vmax : i0 = 0,377.n v.rb Vmax i p i hn Trong : - ihn : Tỷ số truyền hộp số số truyền thẳng ihn = - ip = : Tỷ số truyền hộp số phụ hộp phân phối (không có hộp số phụ hộp phân phối) ; - rb : Bán kính làm việc trung bình bánh xe io = 0,377*0,385*3000/90 *1*1 = 4,838 2.Xác định tỷ số truyền hộp số Sv :Nguyễn Văn Trọng Lớp CKÔTÔ K 40 Trang 13 Thiết kế môn học Lí thuyết Ôtô a.Xác định tỷ số truyền tay số - Tỷ số truyền tay số đợc xác định sở đảm bảo khắc phục đớc sức cản lớn mặt đờng : Với hệ số cản tổng cộng đờng max = f + tg max= 0,0212+ 0.2678 = 0,289 (chọn max =15 ) , rd =rb ih1 - G * max * rd 8500*0, 289*0,385 = = 7, 209 M e max * i0 *t 30,13* 4,838*0,9 Mặt khác ih1 đợc giới hạn điều kiện bám: ih1 G * * rd M e max * i0 *t = 5760*0, 6*0,385 = 10,14 30,13* 4,838*0,9 : Hệ số bám dọc lốp với đờng = 0.6 Z = G : Phản lực pháp tuyến cầu chủ động Chọn ih1= 7,3 b.Xác định tỷ số truyền tay số trung gian Hộp số có cấp, ta có : - Công thức xác định iK = n i ( n K ) I Trong : n : Số cấp số hộp số thiết kế K : Số thứ tự số truyền - Tỷ số truyền cấp số II iII = i 3I = 7,33 = 4,441 - Tỷ số truyền cấp số III iIII = i 2I = 7,3 = 2,702 - Tỷ số truyền cấp số IV iIV = i I = 7,3 = 1,643 - Tỷ số truyền cấp số V : iv = chọn Tỷ số truyền tay số lùi : Chọn i1= 1,2*ihi= 1,2*7,3 = 8,76 III Chỉ tiêu đánh giá chất lợng kéo Phơng trình cân lực kéo a Phơng trình cân lực kéo PK = Pf Pi + Pw + Pj + Pm Sv :Nguyễn Văn Trọng Lớp CKÔTÔ K 40 Trang 14 Thiết kế môn học Lí thuyết Ôtô - PK : Lực kéo tiếp truyền bánh xe chủ động - Pf : Lực cản lăn : Pf = f G cos - Pi : Lực cản lên dốc : Pi = G sin - Pw : Lực cản không khí : Pw = kFV2 - Pj : Lực cản quán tính (xuất xe chuyển động không ổn định) - : Góc dốc đờng - i = tg : độ dốc đờng - f : Hệ số cản lăn đờng P = Pf + Pi = G (f cos sin ) G (f i) = G = f i : Hệ số cản tổng cộng đờng * Xét trờng hợp xe chuyển động ổn định không kéo moóc PK = Pf Pi + Pw = P + Pw b Đồ thị cân lực kéo ô tô PKi = M e i i i o t rb (KG) Trong : PKi : Lực kéo tơng ứng cấp số i ; ii : Tỷ số truyền cấp số i ; io : Tỷ số truyền lực ; Vi : Vận tốc chuyển động ô tô theo số vòng quay trục khuỷu động ô tô chuyển động cấp số i Thiết lập bảng toạ độ trung gian Bảng : Giá trị Pk , v giá trị ne khác ne/nn 0.2 0.3 ne (v/ph) 600 900 Ne(ml) 18.1 30.7 Me (KGm) 21.61 24.44 V1(km/h) 2.47 3.7 Pk1(KG) 1784 2018 V2 4.05 6.08 Pk2 1085 1228 V3 6.66 9.99 Pk3 660.4 746.9 V4 10.96 16.43 Sv :Nguyễn Văn Trọng 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1200 1500 1800 2100 2400 2700 3000 44.7 59.5 74.3 88.3 100.9 111.4 119 26.69 28.42 29.58 30.13 30.12 29.56 28.42 4.93 6.16 7.4 8.63 9.86 11.1 12.33 2204 2346 2442 2488 2487 2441 2346 8.11 10.13 12.16 14.19 16.21 18.24 20.27 1341 1427 1486 1513 1513 1485 1427 13.32 16.65 19.99 23.32 26.65 29.98 33.31 815.6 868.5 903.9 920.7 920.4 903.3 868.5 21.91 27.39 32.87 38.35 43.82 49.3 54.78 Lớp CKÔTÔ K 40 Trang 15 Thiết kế môn học Lí thuyết Ôtô Pk4 V5 Pk5 Vl Pkl 401.6 18 244.4 2.05 2141 454.1 27 276.4 3.08 2421 c.Đồ thị lực cản Pc = Pf + Pw = f (ne) Pc = f.G + k.F.v2/13 495.9 36 301.9 4.11 2644 528.1 45 321.4 5.14 2816 549.6 54 334.5 6.16 2931 559.9 63 340.8 7.19 2985 559.7 72 340.6 8.22 2984 549.3 528.1 81 90 334.3 322.3 9.25 10.27 2929 2816 (KG) v2 f = fo + 1500 Sau tính toán ta có bảng sau : Bảng : Giá trị Pc giá trị vận tốc khác v (Km/h) 10 20 30 40 50 60 70 80 90 Pf(KG) 180.2 180.2 180.2 180.2 180.2 180.2 180.2 180.2 180.2 Pw(KG) 1.8 15.8 28.1 43.8 63.1 85.9 112.2 142.1 Pc(KG) 182 187.2 196 208.3 224 243.3 266.1 292.4 322.3 Cân công suất ô tô a/ Phơng trình cân công suất Phơng trình cân công suất bánh xe chủ động NK = Ne - Nt = Nf + Nw Ni Nj Công suất động phát bánh xe chủ động NK = Ne - Nt = Nc t = 0,89 Ne - Công suất tiêu hao cho lực cản đờng N = Nf Ni = G.f v cos/270 Gv sin - Công suất tiêu hao cho lực cản không khí Nw = kFV3 - Công suất tiêu hao tăng tốc Nj = Trong : G j v j g - j : Gia tốc ô tô - v : Vận tốc chuyển động ô tô - j : Hệ số kể ảnh hởng khối lợng quay Sv :Nguyễn Văn Trọng Lớp CKÔTÔ K 40 Trang 16 Thiết kế môn học Lí thuyết Ôtô - g : Gia tốc trọng trờng b Đồ thị cân công suất * Dựng đồ thị công suất kéo NK = f(v) Theo Lay Decman ta có : NK = Nemax t l n a. e n N n + b e nN ne c (KW) n N (1) NKi = f(vi) - NKi : Công suất kéo động phát bánh xe chủ động ô tô chuyển động cấp số i hộp số - vi : Vận tốc tơng ứng với số vòng quay trục khuỷu động ô tô chuyển động cấp số i hộp số Bảng : Giá trị vận tốc giá trị ne khác ne (V/ph) v1(Km/h) v2 v3 v4 v5 vl 600 900 1200 1500 1800 2100 2400 2700 3000 2.47 3.7 4.93 6.16 7.4 8.63 9.86 11.1 12.33 4.05 6.08 8.11 10.13 12.16 14.19 16.21 18.24 20.27 6.66 9.99 13.32 16.65 19.99 23.32 26.65 29.98 33.31 10.96 16.43 21.91 27.39 32.87 38.35 43.82 49.3 54.78 18 27 36 45 54 63 72 81 90 2.05 3.08 4.11 5.14 6.16 7.19 8.22 9.25 10.27 Công suất ô tô : Nk= Ne*t (KW) Kết tính Vi, Nki đợc ghi bảng5 ,Tơng tự ta xác định đợc công cản N c = Nf + Nw = Gvf.v cos + k.F.v3 Bảng : Giá trị công suất cản giá trị ne khác V(km/h ) 10 Nf (ml) 20 30 6.67 13.35 20.02 Nw (ml) 0.07 0.52 Nc (ml) 6.74 13.87 40 50 60 70 80 90 26.7 33.37 40.04 46.72 53.39 60.07 1.76 4.17 8.14 14.07 22.34 33.35 47.49 21.78 30.87 41.51 54.11 69.06 86.74 107.6 Bảng : Giá trị công suất giá trị ne khác Sv :Nguyễn Văn Trọng Lớp CKÔTÔ K 40 Trang 17 Thiết kế môn học Lí thuyết Ôtô ne/nn ne/nn Ne V1 N1 V2 N2 V3 N3 V4 N4 V5 N5 0.2 600 18.1 2.47 16.29 4.05 16.29 6.66 16.29 10.96 16.29 18 16.29 0.3 900 30.7 3.7 27.63 6.08 27.63 9.99 27.63 16.43 27.63 27 27.63 0.4 1200 44.7 4.93 40.23 8.11 40.23 13.32 40.23 21.91 40.23 36 40.23 0.5 1500 59.5 6.16 53.55 10.13 53.55 16.65 53.55 27.39 53.55 45 53.55 0.6 1800 74.3 7.4 66.87 12.16 66.87 19.99 66.87 32.87 66.87 54 66.87 0.7 2100 88.3 8.63 79.47 14.19 79.47 23.32 79.47 38.35 79.47 63 79.47 0.8 2400 100.9 9.86 90.81 16.21 90.81 26.65 90.81 43.82 90.81 72 90.81 0.9 2700 111.4 11.1 100.3 18.24 100.3 29.98 100.3 49.3 100.3 81 100.3 3000 119 12.33 107.1 20.27 107.1 33.31 107.1 54.78 107.1 90 106.7 Nhân tố động lực học ô tô a Nhân tố động lực học D= PK PW M c itit = kF v /13 ữ G rb G Trong : - D : Nhân tố động lực học ô tô ; - Pw : Lực cản không khí - PK : Lực kéo tiếp tuyến bánh xe chủ động - iti : Tỷ số truyền hệ thống truyền lực tay số i hộp số Nhân tố động lực học bị giới hạn điều kiện bám bánh xe D = P PW G m t G kFv = G ữ ữ Để ô tô chuyển động không bị trợt D D b Xây dựng đồ thị nhân tố động lực học D = f(v) * Đồ thị nhân tố động lực học ô tô số truyền khác hộp số Di = f(vi) ,Di = M e iti t kFv ữ G rb Bảng : Giá trị nhân tố động lực học giá trị ne khác Sv :Nguyễn Văn Trọng Lớp CKÔTÔ K 40 Trang 18 Thiết kế môn học Lí thuyết Ôtô ne/nn 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 ne/nn 600 900 1200 1500 1800 Ne 18.1 30.7 44.7 59.5 74.3 Me 21.61 24.44 26.69 28.42 29.58 V1 2.47 3.7 4.93 6.16 7.4 Pk1 1784 2018 2204 2346 2442 Pw1 0.1 0.2 0.4 0.7 D1 0.21 0.237 0.259 0.276 0.287 V2 4.05 6.08 8.11 10.13 12.16 Pk2 1085 1228 1341 1427 1486 Pw2 0.3 0.6 1.2 1.8 2.6 D2 0.128 0.144 0.158 0.168 0.174 V3 6.66 9.99 13.32 16.65 19.99 Pk3 660.4 746.9 815.6 868.5 903.9 Pw3 0.8 1.8 3.1 4.9 D3 0.078 0.088 0.096 0.102 0.106 V4 10.96 16.43 21.91 27.39 32.87 Pk4 401.6 454.1 495.9 528.1 549.6 Pw4 2.1 4.7 8.4 13.2 18.9 D4 0.047 0.053 0.057 0.061 0.062 V5 18 27 36 45 54 Pk5 244.4 276.4 301.9 321.4 334.5 Pw5 5.7 12.8 22.7 35.5 51.1 D5 0.028 0.031 0.033 0.034 0.033 Bảng : Giá trị vận tốc giá trị ne v Km/h Pf 10 20 30 40 50 0.7 0.8 2100 2400 88.3 100.9 30.13 30.12 8.63 9.86 2488 2487 1.3 1.7 0.292 0.292 14.19 16.21 1513 1513 3.5 4.6 0.178 0.177 23.32 26.65 920.7 920.4 9.5 12.5 0.107 0.107 38.35 43.82 559.9 559.7 25.8 33.7 0.063 0.062 63 72 340.8 340.6 69.6 90.9 0.032 0.029 khác 60 70 0.9 2700 111.4 29.56 11.1 2441 2.2 0.287 18.24 1485 5.8 0.174 29.98 903.3 15.8 0.104 49.3 549.3 42.6 0.06 81 334.3 115.1 0.026 3000 119 28.42 12.33 2346 2.7 0.276 20.27 1427 7.2 0.167 33.31 868.5 19.5 0.1 54.78 528.1 52.6 0.056 90 322.3 142.1 0.022 80 90 180.2 180.2 180.2 180.2 180.2 180.2 180.2 180.2 180.2 Pw 1.8 15.8 28.1 43.8 63.1 Pc 182 187.2 196 208.3 224 243.3 266.1 292.4 322.3 D 85.9 112.2 0.406 0.406 0.405 0.403 0.401 0.399 0.396 0.393 142.1 0.39 Xác định gia tốc, thời gian tăng tốc, quãng đờngtăng tốc a Xác định vận tốc lớn ô tô Sv :Nguyễn Văn Trọng Lớp CKÔTÔ K 40 Trang 19 Thiết kế môn học Lí thuyết Ôtô - Từ đồ thị cân công suất ô tô đồ thị NK5 cắt đồ thị Pc A, từ A dòng xuống trục hoành ta đợc Vmax = 90(Km/h) b Xác định khả tăng tốc ô tô D=+ j g j ,Ta có j = (D - ) g j Trong : - g : Gia tốc trọng trờng - j : Hệ số kể đến ảnh hởng khối lợng chuyển động quay j = 1,05 + 0,05 l i2 Bảng : Giá trị tay số khác Tay số ii 7.3 4.441 2.702 1.643 ii2 53.29 19.72 7.301 2.699 3.5 2.03 1.41 1.17 1.09 j = (D - f) 9,81 (1,05 + 0,05i i2 ) - Khi xe chuyển động với vận tốc v < 22,2 m/s f = fo = 0,03 - Khi xe chuyển động với vận tốc v >22,2m/s v2 f = fo + 1500 Sv :Nguyễn Văn Trọng Lớp CKÔTÔ K 40 Trang 20 Thiết kế môn học Lí thuyết Ôtô Bảng10 : Giá trị gia tốc vận tốc khác V1 2.47 3.7 4.93 6.16 7.4 8.63 9.86 11.1 12.33 D1 J1 V2 0.21 0.529 4.05 0.237 0.605 6.08 0.259 0.667 8.11 0.276 0.714 10.13 0.287 0.745 12.16 0.292 0.759 14.19 0.292 0.759 16.21 0.287 0.745 18.24 0.276 0.714 20.27 D2 J2 V3 0.128 0.144 0.158 0.168 0.174 0.178 0.177 0.174 0.167 0.516 0.593 0.661 0.709 0.738 0.758 0.753 0.738 0.705 6.66 9.99 13.32 16.65 19.99 23.32 26.65 29.98 33.31 D3 J3 V4 0.078 0.395 10.96 0.088 0.465 16.43 0.096 0.52 21.91 0.102 0.562 27.39 0.106 0.59 32.87 0.107 0.597 38.35 0.107 0.597 43.82 0.104 0.576 49.3 0.1 0.548 54.78 D4 J4 V5 0.047 0.216 18 0.053 0.267 27 0.057 0.3 36 0.061 0.334 45 0.062 0.342 54 0.063 0.35 63 0.062 0.342 72 0.06 0.325 81 0.056 0.292 90 D5 0.028 0.031 0.033 0.034 0.033 J5 0.061 0.088 0.106 0.115 0.106 Từ bảng ta dựng đồ thị jii = f(v) c Xác định thời gian tăng tốc ô tô 0.032 0.097 0.029 0.07 0.026 0.043 0.022 0.007 Tay I Tay II Tay III Tay IV Tay V Từ phơng trình j = dv -> đt = dv dt j Suy : Khoảng thời gian tăng tốc từ v1 -> v2 ô tô : t1,2 = v2 j dv v1 - Dựng hàm số = f(v) (Dựa vào đồ thị j = f(v) j ti : thời gian tăng tốc từ v1 ữ v2 ti = Fi*à1/jà v/3.6 (s) Với Fi diện tích giới hạn phần đồ thị = f(v) ; v = v1; v = v2 trục j hoành (ov) Suy : Thời gian tăng tốc toàn Sv :Nguyễn Văn Trọng Lớp CKÔTÔ K 40 Trang 21 Thiết kế môn học Lí thuyết Ôtô t= n Fi i =1 n : Số khoảng chia vận tốc (Vmin đến Vmax) (Chỉ tính tới giá trị V = 0,95 Vmax = 95Km/h) - Lập bảng tính gia tốc ngợc j Bảng 11 : Giá trị 1/j ne khác Tay I Tay II Tay III Tay IV Tay V V1 D1 1/J1 V2 2.47 0.21 1.89 4.05 D2 1/J2 V3 0.128 0.144 0.158 0.168 0.174 0.178 0.177 0.174 0.167 1.938 1.686 1.513 1.41 1.355 1.319 1.328 1.355 1.418 6.66 9.99 13.32 16.65 19.99 23.32 26.65 29.98 33.31 D3 1/J3 V4 0.078 0.088 0.096 0.102 0.106 0.107 0.107 0.104 0.1 2.532 2.151 1.923 1.779 1.695 1.675 1.675 1.736 1.825 10.96 16.43 21.91 27.39 32.87 38.35 43.82 49.3 54.78 D4 0.047 0.053 0.057 0.061 0.062 0.063 0.062 1/J4 V5 4.63 18 D5 1/J5 0.028 0.031 0.033 0.034 0.033 0.032 0.029 0.026 0.022 16.39 11.36 9.434 8.696 9.434 10.31 14.29 23.26 142.9 Từ 3.7 4.93 6.16 7.4 8.63 9.86 11.1 0.237 0.259 0.276 0.287 0.292 0.292 0.287 1.653 1.499 1.401 1.342 1.318 1.318 1.342 6.08 8.11 10.13 12.16 14.19 16.21 18.24 0.06 12.33 0.276 1.401 20.27 0.056 3.745 3.333 2.994 2.924 2.857 2.924 3.077 3.425 27 36 45 54 63 72 81 90 = f(v) ta tìm t = f(v) (Dựa vào đồ thị gia tốc ngợc ) j Bảng 12 Giá trị Thời gain tăng tốc vận tốc khác Vi : Vi+1 Fi(m2) t1 t1(s) 2.47 _ 10 210 2.9 2.9 10 _ 20 20 _30 262 343 3.6 4.8 6.5 11.3 Sv :Nguyễn Văn Trọng 30 _ 40 40 _50 520 590 7.2 8.2 18.5 26.7 50 _ 60 60 _70 1252 2204 17.4 30.6 44.1 74.7 70_80 80_86.5 3108 4256 43.2 59.1 117.9 177 Lớp CKÔTÔ K 40 Trang 22 Thiết kế môn học Lí thuyết Ôtô 10 V(km/h) 20 30 40 50 60 70 80 90 d Quãng đờng tăng tốc ds = v.dt-> s = t2 v dt Từ đồ thị t = f(v) t1 Ta có Si = F(i ): với F(i) giới hạn đờng t = f(v) ; t = t1; t = t2 trục o.t (trục tung) Quãng đờng tăng tốc từ Vmin ữ Vmax : S= n Fti *àt*à v/3.6 i =1 n : Số khoảng chia vận tốc Bảng giá trị thời gian tăng tốc, quãng đờng tăng tốc Trong trờng hợp không xét đến mát vận tốc thời gian sang số ta có bảng sau : Xác lập đồ thị s=f(v) ,dựa vào đồ thị ta có bảng sau Bảng 13 Giá trị Quãng đờng tăng tốc vận tốc khác VKm/h) vi : vi+1 Fi Si S VKm/h) 10 20 30 2.47 _ 10 10 _ 20 20 _30 21 82 155 2.92 11.39 21.53 2.92 14.31 35.84 10 20 30 40 50 60 70 80 86.5 30 _ 40 40 _50 50 _ 60 60 _70 70_80 80_90 286 442 708 1145 1908 2101 39.72 61.39 98.33 159.03 265 291.81 75.56 136.95 235.28 394.31 659.31 951.12 40 50 60 70 80 86.5 Chơng IV Phần kết luận Tổng hợp thông số xe I.Thông số đánh giá chất lợng kéo ô tô - Vận tốc lớn - Gia tốc lớn : jmax= 0.759 (m/s2) - Thời gian tăng tốc : t = 177 (s) - Quãng đờng tăng tốc : Vmax = 900 (km/h) : S = 951 (m) II.Thông số động - Loại động : Diesel - Công suất lớn : Nemax= 120 (ml) - Số vòng quay ứng với công suất max : nN = 3000 (vg/p) Sv :Nguyễn Văn Trọng Lớp CKÔTÔ K 40 Trang 23 Thiết kế môn học Lí thuyết Ôtô - Mô men lớn : Memax= 30.13 (kGm) III.Thông số hệ thống truyền lực - Số lợng tay số - Tỷ số truyền tay số : ih1 = 7.3 - Tỷ số truyền tay số : ih2 = 4.441 - Tỷ số truyền tay số : ih3 = 2.702 - Tỷ số truyền tay số : ih4 = 1.63 - Tỷ số truyền tay số lùi : i = :5 - Tỷ số truyền truyền lực : ih0 = 4.838 IV.Thông số kết cấu - Loại xe : ô tô tải - Toàn tải : 8500 (kg) - Công thức bánh xe : 4x2 V.Kích thớc - Kích thớc bao Lo x Bo x Ho - Chiều dài sở B : 6070x2095x2315 (mm) : 3360 mm - Chiều dài trớc L1 : 1050 mm - Khoảng cách tâm bánh xe trớc/sau : 1640/1590 (mm) - Chiều cao trọng tâm Sv :Nguyễn Văn Trọng : 1342(mm ) Lớp CKÔTÔ K 40 Trang 24 Thiết kế môn học Lí thuyết Ôtô Sv :Nguyễn Văn Trọng Lớp CKÔTÔ K 40 Trang 25 Thiết kế môn học Lí thuyết Ôtô TàI liệu tham khảo [1] Hớng dẫn tập lớn Lí thuyết ô tô - Lê Thị Vàng -Trờng ĐH Bách khoa Hà Nội 2001 [2] Lí thuyết ô tô máy kéo - Nguyễn Hữu Cẩn - NXB Khoa học kĩ thuật 2003 Sv :Nguyễn Văn Trọng Lớp CKÔTÔ K 40 Trang 26 [...]... :Nguyễn Văn Trọng : 1342(mm ) Lớp CKÔTÔ K 40 Trang 24 Thiết kế môn học Lí thuyết Ôtô Sv :Nguyễn Văn Trọng Lớp CKÔTÔ K 40 Trang 25 Thiết kế môn học Lí thuyết Ôtô TàI liệu tham khảo [1] Hớng dẫn bài tập lớn Lí thuyết ô tô - Lê Thị Vàng -Trờng ĐH Bách khoa Hà Nội 2001 [2] Lí thuyết ô tô máy kéo - Nguyễn Hữu Cẩn - NXB Khoa học kĩ thuật 2003 Sv :Nguyễn Văn Trọng Lớp CKÔTÔ K 40 Trang 26 ... chuyển động không bị trợt D D b Xây dựng đồ thị nhân tố động lực học D = f(v) * Đồ thị nhân tố động lực học của ô tô ở các số truyền khác nhau của hộp số Di = f(vi) ,Di = 1 M e iti t kFv 2 ữ G rb Bảng 7 : Giá trị nhân tố động lực học tại các giá trị ne khác nhau Sv :Nguyễn Văn Trọng Lớp CKÔTÔ K 40 Trang 18 Thiết kế môn học Lí thuyết Ôtô ne/nn 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 ne/nn 600 900 1200 1500 1800 Ne 18.1... Lớp CKÔTÔ K 40 Trang 23 Thiết kế môn học Lí thuyết Ôtô - Mô men lớn nhất : Memax= 30.13 (kGm) III.Thông số của hệ thống truyền lực - Số lợng tay số - Tỷ số truyền tay số 1 : ih1 = 7.3 - Tỷ số truyền tay số 2 : ih2 = 4.441 - Tỷ số truyền tay số 3 : ih3 = 2.702 - Tỷ số truyền tay số 4 : ih4 = 1.63 - Tỷ số truyền tay số lùi : i = 1 :5 - Tỷ số truyền của truyền lực chính : ih0 = 4.838 IV.Thông số kết cấu... hao khi tăng tốc Nj = Trong đó : G j v j g - j : Gia tốc của ô tô - v : Vận tốc chuyển động của ô tô - j : Hệ số kể đều ảnh hởng của các khối lợng quay Sv :Nguyễn Văn Trọng Lớp CKÔTÔ K 40 Trang 16 Thiết kế môn học Lí thuyết Ôtô - g : Gia tốc trọng trờng b Đồ thị cân bằng công suất * Dựng đồ thị công suất kéo NK = f(v) Theo Lay Decman ta có : NK = Nemax t l n a. e n N n + b e nN 2 3 ne ... 46.72 53.39 60.07 1.76 4.17 8.14 14.07 22.34 33.35 47.49 21.78 30.87 41.51 54.11 69.06 86.74 107.6 Bảng 6 : Giá trị công suất tại các giá trị ne khác nhau Sv :Nguyễn Văn Trọng Lớp CKÔTÔ K 40 Trang 17 Thiết kế môn học Lí thuyết Ôtô ne/nn ne/nn Ne V1 N1 V2 N2 V3 N3 V4 N4 V5 N5 0.2 600 18.1 2.47 16.29 4.05 16.29 6.66 16.29 10.96 16.29 18 16.29 0.3 900 30.7 3.7 27.63 6.08 27.63 9.99 27.63 16.43 27.63 27 27.63... hộp số phụ và hộp phân phối) ; - rb : Bán kính làm việc trung bình của bánh xe io = 0,377*0,385*3000/90 *1*1 = 4,838 2.Xác định tỷ số truyền của hộp số Sv :Nguyễn Văn Trọng Lớp CKÔTÔ K 40 Trang 13 Thiết kế môn học Lí thuyết Ôtô a.Xác định tỷ số truyền của tay số 1 - Tỷ số truyền của tay số 1 đợc xác định trên cơ sở đảm bảo khắc phục đớc sức cản lớn nhất của mặt đờng : Với hệ số cản tổng cộng của đờng... 0.406 0.406 0.405 0.403 0.401 0.399 0.396 0.393 142.1 0.39 4 Xác định gia tốc, thời gian tăng tốc, quãng đờngtăng tốc a Xác định vận tốc lớn nhất của ô tô Sv :Nguyễn Văn Trọng Lớp CKÔTÔ K 40 Trang 19 Thiết kế môn học Lí thuyết Ôtô - Từ đồ thị cân bằng công suất của ô tô đồ thị NK5 cắt đồ thị Pc tại A, từ A dòng xuống trục hoành ta đợc Vmax = 90(Km/h) b Xác định khả năng tăng tốc của ô tô D=+ j g j ,Ta... (1,05 + 0,05i i2 ) - Khi xe chuyển động với vận tốc v < 22,2 m/s thì f = fo = 0,03 - Khi xe chuyển động với vận tốc v >22,2m/s v2 f = fo 1 + 1500 Sv :Nguyễn Văn Trọng Lớp CKÔTÔ K 40 Trang 20 Thiết kế môn học Lí thuyết Ôtô Bảng10 : Giá trị gia tốc tại các vận tốc khác nhau V1 2.47 3.7 4.93 6.16 7.4 8.63 9.86 11.1 12.33 D1 J1 V2 0.21 0.529 4.05 0.237 0.605 6.08 0.259 0.667 8.11 0.276 0.714 10.13... ti = Fi*à1/jà v/3.6 (s) Với Fi là diện tích giới hạn bởi phần đồ thị 1 = f(v) ; v = v1; v = v2 và trục j hoành (ov) Suy ra : Thời gian tăng tốc toàn bộ Sv :Nguyễn Văn Trọng Lớp CKÔTÔ K 40 Trang 21 Thiết kế môn học Lí thuyết Ôtô t= n Fi i =1 n : Số khoảng chia vận tốc (Vmin đến Vmax) (Chỉ tính tới giá trị V = 0,95 Vmax = 95Km/h) - Lập bảng tính gia tốc ngợc 1 j Bảng 11 : Giá trị 1/j tại ne khác nhau... 343 3.6 4.8 6.5 11.3 Sv :Nguyễn Văn Trọng 30 _ 40 40 _50 520 590 7.2 8.2 18.5 26.7 50 _ 60 60 _70 1252 2204 17.4 30.6 44.1 74.7 70_80 80_86.5 3108 4256 43.2 59.1 117.9 177 Lớp CKÔTÔ K 40 Trang 22 Thiết kế môn học Lí thuyết Ôtô 10 V(km/h) 20 30 40 50 60 70 80 90 d Quãng đờng tăng tốc ds = v.dt-> s = t2 v dt Từ đồ thị t = f(v) t1 Ta có Si = F(i ): với F(i) giới hạn bởi các đờng t = f(v) ; t = t1; t