Động lực học ô tô máy kéo - Chương 5

Nội dung: Chương I. Lực và mômen tác dụng lên ô tô máy kéo trong quá trình chuyển động, Chương II. Động lực học tổng quát của ô tô - máy kéo bánh xe, Chương III. Động lực học của máy kéo xích, Chươ

Chơng 5Tính chất động lực học và tính kinh tế nhiên liệu của ô tô máy kéo khi vận chuyển5.1. Cân bằng lực kéo và cân bằng công suấtNăng suất vận chuyển đợc đánh giá bởi khối lợng hàng hoá và quãng đờng vận chuyển đợc trong một đơn vị thời gian. Nó phụ thuộc vào trọng tải và tốc độ chuyển động trung bình của ô tô máy kéo. Hai yếu tố này lại phụ thuộc vào các tính chất kéo bám và tính chất động lực học của ô tô máy keó.Để phân tích đánh giá tính chất kéo và tính chất động lực học của ô tô máy kéo ngời ta thờng dạ vào đồ thị cân bằng lực kéo và đồ thị cân bằng công suất.5.1.1. Cân bằng lực kéo 1). Phơng trình cân bằng lực kéoXét trờng hợp tổng quát khi ô tô máy kéo sử dụng rơ mooc vận chuyển với tốc độ không ổn định trên đờng dốc.Giả thiết rằng hệ số cản lăn của rơ mooc và của ô tô máy kéo là nh nhau. Dựa vào phơng trình (2.28) có thể suy ra phơng trình cân bằng lực kéo khi sử dụng rơ mooc : PK = Pf P Pj + PW (5.1)Trong đó : PK lực kéo tiếp tuyến; Pf lực cản lăn : Pf = f Gacos ; (5.2) P lực cản dốc : P = Ga sin ; (5.3) Pj lực quán tính : Pj = a Ggaj ; (5.4) PW lực cản không khí : PW = kW.v2 ; (5.5) f hệ số cản lăn; kW hệ số cản của không khí; v vận tốc tơng đối giữa ô tô máy kéo và không khí; Ga trọng lợng liên hợp máy (máy kéo + rơ mooc); a hệ số tính đến sự ảnh hởng của các khối lợng quay trên ô tô máy kéo và trên rơ mooc ; j, g gia tốc của liên hợp máy và gia tốc trọng trờng;Trong phơng trình (5.1), sử dụng dấu (+) hoặc () trớc P là tuỳ thuộc vào xe chuyển động lên hoặc xuống dốc, còn trớc Pj là tuỳ thuộc chuyển động nhanh hoặc chậm dần.Phơng trình (5.1) có thể viết lại dới dạng khai triển : PK = f Gacos Gasin aGga j +kW.v2 (5.6)Các thành phần Pf và P đặc trng cho lực cản của mặt đờng và có thể gộp chung lại, ký hiệu P: P = Pf P = (fcos sin)Gahay P = Ga (5.7)Trong đó : P đợc gọi là lực cản chung của mặt đờng hệ số cản của mặt đờng : = f cos sin (5.8)Phơng trình (5.1) có thể viết lại :53 PK = P Pj + PW (5.9)Trờng hợp chuyển động đều trên đờng nằm ngang PK = Pf + PWhoặc PK = f Ga + kW.v2(5.10) 2). Đồ thị cân bằng lực kéoLực kéo tiếp tuyến PK của ôtô máy kéo phụ thuộc vào mô men quay Me của động cơ và tỷ số truyền i trong hệ thống truyền lực, còn vận tốc chuyển động v phụ thuộc vào tốc độ quay của động cơ e ,tỷ số truyền i và độ trợt : Pk = M ire mk (5.11) v = vt (1 - ) = irek(1 - ) (5.12)trong đó: vt vận tốc lý thuyết : irvekt=Mặt khác quan hệ giữa mô men quay Me và vận tốc quay e là quan hệ phụ thuộc và đợc biểu thị trên đờng đặc tính của động cơ Me = f (e). Do đó lực kéo tiếp tuyến Pk và mô men động cơ Me cũng có thể biểu thị theo hàm số vận tốc: PK = f(v) và Me = f (v).Các quan hệ trên còn phụ thuộc vào nhiều yếu tố sử dụng khác nên khó có thể biểu diễn đầy đủ bằng các biểu thức toán học, và do vậy ngời ta thờng biểu diễn chúng bằng đồ thị.Đồ thị biểu diễn mối quan hệ giữa lực kéo tiếp tuyến PK và các thành phần lực cản của ô tô máy kéo phụ thuộc vào vận tốc chuyển động v đợc gọi là đồ thị cân bằng lực kéo.Trớc hết ta xét trờng hợp đơn giản với giả thiết ô tô máy kéo không bị trợt = 0 và hệ số cản lăn không phụ thuộc vào vận tốc f = const. Dạng đồ thị cân bằng lực kéo đợc minh hoạ trên hình 5.1. Trình tự xây dựng :54Hình 5.1. Đồ thị cân bằng lực kéoPkPk1P + PWPk2PPf + PWPk3Pk3Pfvv0maxv0vmaxvk1ABB0 Đồ thị trên hình 5.1 đợc xây dựng trên cơ sở đờng cong thực nghiệm Me = f (e) của đờng đặc tính tốc độ động cơ.1) Xây dựng các đờng cong lực kéo tiếp tuyến PK = f(v). Cho trị số mô men quay Me, tính lực kéo tiếp tuyến PK theo công thức (5.11). Từ đờng cong Me = f (e) ta xác định đợc e tơng ứng với Me đã cho.Thay e vào công thức (5.12) để tính vận tốc thực tế v . Cặp giá trị PK, v vừa tính đợc xác định một điểm của đồ thị PK = f (v). Bằng cách nh vậy ta sẽ xác định đợc nhiều điểm ứng với các trị số khác nhau của Me và xây dựng đợc các đờng cong PK = f (v) cho từng từng số truyền . Trên đồ thị 5.1 minh hoạ cho 3 số truyền với các ký hiệu Pk1 , Pk2 , Pk3 .2 Xây dựng đờng lực cản mặt đờng P = f (v)Vì đã giả thiết f = const nên ứng với mỗi góc dốc xác định lực cản P là đại l-ợng không đổi P = const, trên đồ thị đợc biểu thị bằng đờng thẳng song song với trục hoành. Giá trị của P đợc xác định theo công thức (5.8) Khi lên dốc ( > 0): P = (fcos + sin)Ga = Pf + P Khi = 0) : P = Pf = fGa 3 Xây dựng đờng lực cản tổng cộng P + P = f (v) Khi lên dốc : P + P = (f cos + sin) Ga + kWv2 Khi = 0 : P + P = f Ga + kWv2 Một số nhận xétQua đồ thị cân bằng lực kéo ta có thể rút ra một số nhận xét nh sau : Dạng của các đờng cong PK = f(v) tơng tự nh dạng đờng cong Me = f (e). ở mỗi số truyền giá trị cực đại của lực kéo tiếp tuyến PKmax sẽ tơng ứng với mô men quay cực đại của động cơ Memax.Vận tốc tơng ứng với giá trị PKmax đợc gọi là vận tốc giới hạn vK. Nếu vận tốc nhỏ hơn vận tốc giới hạn v<vk , lực kéo tiếp tuyến PK sẽ giảm do mô men quay động cơ giảm. Cần lu ý là khi v < vK động cơ không tự trở lại trạng thái cân bằng mô men quay do đó tốc độ quay sẽ giảm dần cho đến khi dừng máy, nghĩa là không thể sử dụng vận tốc v < vK. Điểm cắt nhau của đờng lực cản tổng cộng P + P = f(v) và đờng lực kéo tiếp tuyến PK = f(v) chính là điểm cân bằng lực kéo khi chuyển động ổn định, khi đó vận tốc đạt giá trị cực đại v = vmax. Trên Hình 5.1, điểm B ứng với trờng hợp chuyển động trên đờng nằm ngang và điểm A ứng với khi lên dốc. ở mỗi số truyền, khi v < vmax đờng cong PK nằm trên đờng cong P+P nghĩa là d lực kéo.Hiệu số PK - (P+P) = Pd đợc gọi là lực kéo d.Phần lực kéo d dùng để tạo ra khả năng tăng tốc và để khắc phục lực cản dốc với độ dốc lớn hơn, tức là tạo ra khả năng vợt dốc. Nh vậy vùng có khả năng tăng tốc là (vK - vmax).Khi v = vK thì lực kéo d đạt lớn nhất Pd = Pdmax và khả năng tăng tốc sẽ lớn nhất. Khi v = vmax thì Pd = 0 và không còn khả năng tăng tốc hoặc vợt độ dốc lớn hơn. Khi đó muốn vợt độ dốc lớn hơn phải chuyển về làm việc ở số truyền thấp hơn. ở điều kiện làm việc xác định , tức là lực cản mặt đờng đã xác định, nếu muốn giảm tốc độ chuyền động đều ta có thể giảm ga. Khi đó động cơ sẽ làm việc với đờng đặc tính riêng phần, đờng cong Me = f(e) sẽ thấp hơn so với trờng hợp cung cấp nhiên liệu cực đại. Điểm cân bằng B trên đồ thị là một ví dụ khi làm việc ở số truyền 3, lúc đó máy chuyển động đều với vo < vomax.55 Lực kéo tiếp tuyến lớn nhất Pkmax không chỉ phụ thuộc vào mô men quay cực đại của động cơ và tỷ số truyền trong hệ thống truyền lực mà còn bị giới hạn bởi điều kiện bám PKmax = P. Nh vậy lực kéo tiếp tuyến chỉ có thể phát huy ở vùng giá trị PK < P.5.1.2. Cân bằng công suấtPhơng trình hoặc đồ thị cân bằng lực kéo chỉ đánh giá đợc tính chất kéo và tính chất động lực học của liên hợp máy vận chuyển. Để đánh giá chỉ tiêu năng lợng ta cần xem xét sự cân bằng công suất khi liên hợp máy làm việc ở các điều kiện chuyển động khác nhau. 1). Phơng trình cân bằng công suấtTừ phơng trình cân bằng lực kéo (5.1) có thể suy ra phơng trình cân bằng công suất bằng cách nhân hai vế của phơng trình với vận tốc v: NK = N Nj + NW = Pv Pjv + PWv (5.13)Trong đó : NK - công suất truyền cho các bánh chủ động NK = Ne m (5.14) Ne công suất hiệu dụng của động cơ; m hiệu suất cơ học trong hệ thống truyền lực; N công suất hao tổn do lực cản mặt đờng; Nj công suất hao tổn do lực cản quán tính; NW công suất hao tổn do lực cản không khí. 2). Đồ thị cân bằng công suất kéoPhân tích tơng tự nh khi xây dựng đồ thị cân bằng lực kéo ta sẽ nhận đợc đồ thị cân bằng công suất kéo và đợc minh hoạ trên hình 5.2, trên đó còn biểu thị sự phụ thuộc của công suất hiệu dụng Ne của động cơ vào tốc độ chuyển động v. Hình 7.2. Đồ thị cân bằng công suấtTrình tự xây dựng : Cho giá trị Ne , tính NK theo công thức (5.14). Từ đờng cong Ne = f(e) xác định tốc độ quay e ứng với Ne đã cho, sau đó sử 56Ne1Ne2Ne3Nk3Nk2Nk1NmsNjNWN(N+W)NVV dụng công thức (5.12) tính vận tốc v.Cặp giá trị Ne, v xác định một điểm đồ thị. Xây dựng nhiều điểm và nối lại ta đợc toàn bộ đờng cong Ne = f(v) của số truyền đã cho. Bằng cách nh vậy sẽ xây dựng đợc các đờng cong Ne = f(v) cho các số truyền khác nhau. Các đờng cong NK = f(v) cũng đợc xây dựng tơng tự vì Nk tỷ lệ thuận với Ne (NK = Ne m).Các thành phần công suất để khắc phục các thành phần lực cản đợc xây dựng dựa trên các công thức tính toán tơng ứng sau đây : Công suất để khắc phục lực cản dốc : N = (fcos + sin)Ga.v (5.15)Đồ thị biểu diễn N = f(v) là đờng tuyến tính.Công suất để khắc phục lực cản tổng cộng: N + NW = (fcos + sin)Ga.v + kW v3 (5.16)Đờng cong (N + NW) = f (v) cắt đờng cong công suất NK tại điểm A. Đó chính là điểm cân bằng công suất, nghĩa là khi đó liên hợp máy chuyển động đều và sẽ nhận đợc vận tốc chuyển động cực đại vmax vì không còn công suất dự trữ để tăng tốc. Nếu vận tốc nhỏ hơn vận tốc cực đại v < vmax thì công suất cản tổng cộng (N + NW) < NK, nghĩa là còn dự trữ một phần công suất để tăng tốc hoặc để khắc phục góc dốc lớn hơn. Phần công suất dự trữ còn đợc gọi là công suất d Nd : Nd = NK - (N + Nw) (5.17)ở độ dốc xác định, công suất d chính bằng công suất để khắc phục lực cản quán tính Nd = Nj.Nếu kẻ đờng thẳng đứng cho cắt các đờng cong công suất ta sẽ đợc các thành phần công suất tơng ứng biểu thị bởi các đoạn thẳng : N, N, Nj và Nm, trong đó Nm là công suất hao tổn do ma sát trong hệ thống truyền lực Nếu độ dốc càng tăng, công suất chi phí cho lực cản mặt đờng càng lớn, điểm cắt nhau giữa đờng công suất cản tổng cộng (N + N ) và đờng cong công suất kéo NK sẽ lùi sang bên trái. 5.2. Nhân tố động lực học và đặc tính động lực học5.2.1. Nhân tố động lực họcPhơng trình cân bằng lực kéo và phơng trình cân bằng công suất có thể sử dụng để phân tích đánh giá tính chất động lực học của một loại máy vận chuyển cụ thể. Nh-ng không thể sử dụng các phơng trình đó để đánh giá so sánh các tính chất động lực học của các máy vận chuyển khác nhau vì các máy khác nhau sẽ có trọng lợng khác nhau và đặc tính kỹ thuật của động cơ cũng có thể khác nhau.Do vậy để đánh giá so sánh tính chất động lực học của các máy vận chuyển khác nhau ngời ta sử dụng một thông số đặc trng tính chất động lực học không có thứ nguyên. Thông số đó là nhân tố động lực học.Nhân tố động lực học là tỷ số giữa phần lực kéo tiếp tyến sau khi đã trừ đi lực cản không khí (PK PW) và trọng lợng toàn bộ Ga của máy vận chuyển. Nếu ký hiệu nhân tố động lực học là D, ta có : D = P PGk wa (5.18)Từ phơng trình cân bằng lực kéo (5.1) ta có thể rút ra hiệu số 57 (PK - PW), rồi thay vào biểu thức (5.18) nhận đợc : D = agj (5.19)Trong đó a là hệ số tính đến ảnh hởng của các khối lợng chuyển động quay;Biểu thức (5.19) biểu thị mối quan hệ giữa nhân tố động lực học và điều kiện chuyển động (thông qua hệ số cản mặt đờng và gia tốc j).Khi máy chuyển động đều (j = 0) thì nhân tố động lực học chính bằng hệ số cản chung của mặt đờng: D = = f cos sin. Nếu máy chuyển động đều trên đờng nằm ngang, tức là j = 0 và = 0 , thì nhân tố động lực học bằng hệ số cản lăn: D = fGiá trị của nhân tố động lực học còn phụ thuộc vào các thông số kết cấu của ô tô máy kéo thể hiện qua biểu thức : D = P PGM irk vGk wae mkwa= 21 (5.20)Qua biểu thức (5.20), ta nhận thấy rằng giá trị của nhân tố động lực học D chỉ phụ thuộc vào các thông số kết cấu và có thể xác định cho từng loại máy cụ thể.ở số truyền càng thấp tỷ số truyền i càng lớn, đồng thời vận tốc v cũng càng thấp dẫn đến nhân tố động lực học D sẽ lớn hơn so với số truyền cao hơn. Do vậy khi làm việc ở số truyền 1 nhân tố động lực học sẽ nhận đợc giá trị lớn nhất so với các số truyền còn lại.Nhân tố động lực học còn bị giới hạn theo điều kiện bám của các bánh xe chủ động với mặt đờng . Khi Pkmax = P nhân tố động lực học nhận đợc giá trị cực đại: awkawkawGvkGGvkZGPPD22. === (5.21)Trong đó : hệ số bám của các bánh chủ động; ZK phản lực pháp tuyến của mặt đờng lên bánh chủ động: ZK = K G; K hệ số phân bố tải trọng trên cầu chủ động; G trọng lợng máy kéo hoặc ô tô (không có trọng lợng rơ mooc).Đối với máy kéo có tất cả các bánh là chủ động thì K = 1, ở máy kéo chỉ có cầu sau chủ động K = 0,62 - 0,67 , còn đối với ô tô tải tuỳ thuộc vào sự phân bố hàng hoá trên thùng xe giá trị của hệ số K có thể thay đổi.Một số nhận xét: Nhân tố động lực học D đặc trng cho khả năng tăng tốc và khắc phục lực cản của mặt đờng. Giá trị của nó phụ thuộc vào chế độ làm việc của động cơ, tỷ số truyền trong hệ thống truyền lực, khả năng bám của các bánh xe chủ động và tốc độ chuyển động của ô tô máy kéo. Nhân tố động lực học là đại lợng không có thứ nguyên và có thể sử dụng để đánh giá so sánh tính chất động lực học của các loại liên hợp máy vận chuyển khác nhau hoặc cùng một loại liên hợp máy nhng làm viêc ở các điều kiện đờng xá khác nhau.5.2.2. Đặc tính động lực họcĐể dễ nhận thấy qui luật thay đổi giá trị của nhân tố động lực học D trong sự phụ thuộc vào các yếu tố cấu tạo, điều kiện mặt đờng và vận tốc chuyển động ta có thể biểu 58 diễn các mối quan hệ đó dới dạng đồ thị hàm số D = f(v) với trục hoành là vận tốc v và trục tung là nhân tố động lực học D.Đồ thị biểu diễn mối quan hệ phụ thuộc giữa nhân tố động lực học và vận tốc chuyển động D = f(v) khi ô tô máy kéo chở đầy tải và động cơ làm việc ở chế độ toàn tải đợc gọi là đờng đặc tính động lực học của ô tô máy kéo hoặc gọi tắt là đặc tính động lực học. Hình 5.3. Đặc tính động lực học của ô tô máy kéo khi vận chuyểnTrên hình 5.3 là dạng đờng đặc tính động lực học D với giả thiết các bánh xe chủ động không bị trợt = 0 và hệ số cản lăn không phụ thuộc vào vận tốc chuyển động f = const.Đờng đặc tính động lực học đợc xây dựng dựa trên đờng đặc tính tải trọng hoặc đ-ờng đặc tính tốc độ cuả động cơ. Trình tự xây dựng cũng tơng tự nh đã xây dựng các đ-ờng cong lực kéo tiếp tuyến PK trên đồ thị cân bằng lực kéo (hình 5.1). Cụ thể là sử dụng công thức ( 5.13 ) để tính vận tốc v và công thức (5.20) để tính nhân tố động lực học D ứng với các số truyền khác nhau.Qua đồ thị ta thấy rằng, dạng đờng cong nhân tố động lực học D = f(v) giống nh dạng đờng cong Me = f(e) trên đờng đặc tính tốc độ của động cơ. ở mỗi số truyền, điểm cực đại của đờng cong Dmax tơng ứng với Memax của động cơ, khi đó tốc độ chuyển động là nhỏ nhất cho phép vK. Nh vậy ở mỗi số truyền sẽ có một giá trị cực đại Dmax (trên hình chỉ vẽ cho số truyền 1 D1max ). Số truyền càng cao giá trị Dmax càng nhỏ, nghĩa là D1max > D2max > 5.2.3 Sử dụng đờng đặc tính động lực học 1) Xác định vận tốc lớn nhất của ô tô máy kéo Khi chuyển động đều trên đờng nằm ngang:Ta biết rằng với trọng tải đã đợc xác định, vận tốc chuyển động cực đại sẽ đạt đợc khi ô tô máy kéo chuyển động đều trên đờng nằm ngang ( = 0 ). Khi đó nhân tố động lực học chính bằng hệ số cản lăn D = f. Nh vậy nếu ta kẻ đờng biểu diễn f song song với trục hoành và cắt đờng nhân tố động lực học D tại B, từ điểm B dóng xuống trục hoành sẽ xác định đợc vận tốc cực đại Vmax. Trong trờng hợp đang xét vận tốc cực đại sẽ đạt đợc ở số truyền 4.59vBAfD0vkD4D3D2D1D4maxD1maxvOmaxvmaxvk1 Khi chuyển động lên dốc:Khi chuyển động đều lên dốc ( > 0), D = = fcos + sin . Điểm cắt nhau giữa đờng hệ số cản và đờng nhân tố động lực học D sẽ là điểm A. Khi đó vận tốc cũng đạt lớn nhất vmax nhng nhỏ hơn so với trờng hợp chuyển động trên đờng nằm ngang. Trờng hợp đờng hệ số cản chung (khi > 0) hoặc đờng hệ số cản lăn f (khi = 0) không cắt đờng nhân tố động lực học D, nghĩa là không có điểm cân bằng lực và công suất và ô tô máy kéo không chuyển động đợc ở số truyền đã cho. Nếu muốn duy trì cho ô tô máy kéo chuyển động đều có thể thực hiện bằng 2 cách: + Cách thứ nhất là chuyển sang làm việc ở số truyền cao hơn và sẽ đạt đợc vận tốc cực đại vmax. + Cách thứ hai là giảm lợng cung cấp nhiên liệu vào động cơ, lúc đó động cơ làm việc với đờng đặc tính riêng phần và các đờng cong nhân tố động lực học D cũng sẽ giảm xuống gần về phía trục hoành. Tuy nhiên vận tốc chuyển động sẽ nhỏ hơn so với trờng hợp sử dụng ga cực đại. 2) Xác định góc dốc lớn nhất maxTa đã biết khi chuyển động đều lên dốc, nhân tố động lực học của ô tô máy kéo có thể đợc xác định theo công thức : D = = fcos + sinTừ đó, nếu biểu diễn hàm cos qua hàm sin, ta có thể rút ra đợc : Sin = D Df + f 1- f2 221 hoặc = arsin(D Df + f 1- f2 221) (5.22)ở mỗi số truyền đều có một giá trị cực đại Dmax , nhng lớn nhất là D1max khi làm việc ở số truyền thấp nhất (số truyền 1). Do đó, góc dốc lớn nhất mà ô tô máy kéo có thể vợt qua đợc sẽ đợc xác định theo nhân tố động lực học ở số truyền 1 , nghĩa là theo D1max: max = arsin (D Df1 1221max max + f 1- f2) (5.23)Từ đờng đặc tính D = f(v) ta xác định đợc D1max, rồi thay vào (5.23) sẽ xác định đ-ợc max.Nếu góc dốc không lớn lắm có thể chấp nhận gần đúng sin tg = i i = tg gọi là độ dốc. Khi đó nhân tố động lực học đợc xác định gần đúng theo công thức : D = f + ivà có thể rút ra : imax = D1max f (5.24)Trong đó : imax độ dốc lớn nhất mà ô tô máy kéo có thể vợt qua đợc .Nh vậy, nếu sử dụng độ dốc lớn nhất imax để đánh giá khả năng vợt dốc của ô tô máy kéo sẽ thuận lợi hơn vì có thể xác định đợc trực tiếp trên ddồ thị nhân tố động lực học D = f(v).Cần lu ý rằng, góc dốc lớn nhất max đợc xác định theo công thức (5.23) là tr-ờng hợp ôtô máy kéo chuyển động với vận tốc đều . Nếu trớc khi lên dốc ôtô máy kéo chuyển động với gia tốc nhanh dần (lấy đà) thì khả năng vợt dốc sẽ tốt hơn nhờ sử dụng thêm quán tính, nghĩa là giá trị góc max sẽ lớn hơn so với giá trị tính toán theo công 60 thức (5.23). 3) Xác định khả năng tăng tốc của ôtô máy kéo Nhờ đồ thị nhân tố động lực học D = f(v) có thể xác định đợc gia tốc của ôtô máy kéo nếu biết : hệ số cản của mặt đờng, tỉ số truyền i và vận tốc cho trớc v.Từ biểu thức (5.19) ta rút ra: j = dvdtDga= ( ) (5.25)Trên Hình 5.4 là đồ thị nhân tố động lực học cho 3 số truyền. Hình 5.4. Xác định khả năng tăng tốc của ô tô máy kéo theo đồ thị nhân tố động lực họcGiả sử loại đờng có hệ số cản 1. Ta kẻ đờng 1 song song với trục hoành cho cắt đờng nhân tố động lực học ở số 3 tại điểm A, hoành độ điểm A là v1 , chính là vận tốc lớn nhất mà ôtô máy kéo có thể chuyển động đợc trên loại đờng đó.Cũng trên loại đờng này, nếu cho xe chuyển động với vận tốc vn < v1 thì sẽ có khả năng tăng tốc vì lúc đó D > 1 . Khả năng tăng tốc đợc đặc trng bởi hiệu số (D ). Trên đồ thị, khả năng tăng tốc ứng với các số truyền 3, 2, 1 là các tung độ : ab, ad và ae .Khi đã biết hiệu số (D ), sử dụng công thức (5.25) ta tính đợc gia tốc j = dv/dt cho các số truyền khác nhau ứng với vận tốc vn cho trớc. Nh vậy chúng ta có thể tìm đợc gia tốc j của ôtô ứng với một vận tốc nào đó cho trớc trên một loại đờng bất kỳ cho các số truyền khác nhau một cách dễ dàng. Ví dụ: Cùng vận tốc cho trớc vn nhng ta cho xe chạy trên loại đờng khác có hệ số cản 2 > 1 , thì rõ ràng là ôtô không thể chuyển động ở số truyền 3 đợc, mà chỉ có thể chuyển động ở số 2 và số 1 ( Trên đồ thị đợc biểu thị bởi các tung độ : cd và ce). 61v, km/h110080604020abcdBAIIIIIeIv2vn0v120,10,20,3D Cần chú ý: Trờng hợp chuyển động xuống dốc thì độ dốc i < 0 và có thể xẩy ra = f + i < 0, nghĩa là hệ số cản chung của mặt đờng âm . Trong trờng hợp này đờng biểu diễn hệ số cản chung nằm phía dới trục hoành. Theo phơng pháp trình bày ở trên khi cho các giá trị khác nhau của vận tốc sẽ tìm đợc các giá trị D ở từng số truyền khác nhau. Thay chúng vào biểu thức (5.15) sẽ tính đợc các giá trị khác nhau của gia tốc ở từng số truyền theo vận tốc cuả ôtô, nghĩa là j = f((v) . Biểu diễn hàm số j = f(v) trong hệ toạ độ với tung độ là các giá trị của gia tốc j ở từng số truyền và trục hoành là vận tốc v ta đợc các đờng cong trên trên đồ thị trên Hình 5.5.Đối với một số ôtô, nhất là ôtô vận tái, ta biết rằng ở số truyền càng thấp (tỷ số truyền càng lớn) thì năng lợng tiêu hao dùng để tăng tốc các khối lợng chuyển động quay càng lớn vì trị số a càng lớn, do đó làm cho gia tốc j càng giảm đi rõ rệt. Vì vậy ở đồ thị gia tốc j của một số ôtô vận tải thờng thấy đờng cong gia tốc ở số 1 (j1) thấp hơn đờng cong gia tốc ở số 2 (j 2) (Hình .5.6).Trị số của gia tốc lớn nhất phụ thuộc vào kết cấu cụ thể của từng loại xe, tỉ số truyền trong hệ thống truyền lực, loại đờng , vận tốc chuyển động . Trên bảng 5.1 là số liệu về gia tốc lớn nhất jmax cho một số loại ô tô sử dụng hộp số cơ học. Bảng 5.1.Loại ô tô Gia tốc lớn nhất jmax , m/s2 Số truyền Số 1 Số cao62vmax , km/hBBBBBBBBB mBB mB mBB mBB mBB mBBB mB mHình 5.5. Đồ thị biểu diễn gia tốc của ô tô có 3 số truyền [...]... tố động lực học tỷ lệ nghịch với trọng lợng toàn bộ của tô máy kéo Điều này cho phép chúng ta tính đợc nhân tố động lực học của chúng cho trờng hợp tải trọng bất kỳ theo công thức: DxGx = DG hay: Dx = D G Gx (5. 29) 65 G ,D và Gx , Dx trọng lợng và nhân tố động lực học của tô máy kéo khi đầy tải và khi không đầy tải; Từ công thức ( 5. 29 ) nhận thấy rằng: đồ thị nhân tố động lực học của tô máy kéo. .. đường tăng tốc của ô tô 5. 2.4 Đặc tính động lực học của tô máy kéo khi tải trọng thay đổi Trong các phần trên chúng ta đã nghiên cứu đặc tính động lực học của tô máy kéo tơng ứng với trờng hợp tải trọng đầy Trong thực tế, tải trọng của tô máy kéo có thể thay đổi với mức độ thay đổi khác nhau tuỳ thuộc vào điều kiện sủ dụng cụ thể Từ biểu thức tính toán nhân tố động lực học (5. 20) ta nhận xét rằng:... truyền lực cơ học (đờng nét đứt) Lực kéo tiếp tuyến: Pk = 80 b) Pk I D I I II II II v 0 a) j 0 I b) Hình 5. 23 Đường đặc tính động lực học của ô tô có biến mô thủy lực kết hợp hộp số cơ học 2 số truyền a Đồ thị lực kéo Pk II 0 v c) v b Đồ thị đặc tính động lực học D; c Đồ thị gia tốc j Khi chuyển động ở vùng tốc độ thấp, lực kéo tiếp tuyến của ô tô dùng biến mô thủy lực lớn hơn so với loại truyền lực. .. kinh tế của ô tô máy kéo M 12 13 11 e ib1=0 i b2 1 2 M2 ib3 3 N2 N2 ib4 4 14 Hình 5. 22 Đờng đặc tính ra của thống động cơ biến mô thủy lực hệ 1 a đờng đặc tính tải trọng (vào); b đờng đặc tính ra 14 mô 4) Đặc tính động lực học của ô tô máy kéo dùng biến 12 thủy lực Nh đã phân tích ở các mục 5. 1, 5. 2 , để đánh11 tính 13 động học và0tính giá chát lực 0 1 chất kéo của ô tô máy kéo ngời ta thờng... động lực học của ô tô máy kéo dùng truyền động thuỷ lực Trong quá trình vận chuyển, tải trọng trên ô tô máy kéo có thể thay đổi và phải thờng xuyên thay đổi tốc độ cho phù hợp với điều kiện chuyển động Để thuận tiện trong việc điều khiển, đồng thời đảm bảo phát huy đợc công suất của động cơ đòi hỏi hệ thống truyền lực của ô tô máy kéo phải có khả năng tự động thay đổi vô cấp tỷ số truyền, không cần...2 ,5 ữ 3 ,5 1,7 ữ 2,0 1,8 ữ 2,3 1,0 ữ 1,2 Du lịch Vận tải Ô tô buýt Ô tô kéo mooc ý ý ý ý 0,80 ữ 1,20 0, 25 ữ 0 ,50 0,40 ữ 0,80 0,20 ữ 0 ,50 ý ý ý ý ý ý ý ý ý ý ý ý ý ý ý ý ý ý ý ý ý ý ý 6 6 4) Xác định thời gian và quãng đờng tăng tốc của ô tô máy kéo Thời gian và quãng đờng tăng tốc là hai chỉ tiêu quan trọng để đánh giá tính chất động lực học của ô tô máy kéo Hai chỉ tiêu trên có... của tô máy kéo Tổng cộng tất cả các diện tích này lại, ta đợc quãng đờng tăng tốc của tô máy kéo từ vận tốc v1 đến v2 và xây dựng đợc đồ thị quãng đờng tăng tốc của tô phụ thuộc vào vận tốc chuyển động của chúng S = f(v) (Hình 5. 9) Giả sử tô tăng tốc từ tốc độ v 1 = 10 m/s dến v2 = 20 m/s thì tô đi đợc quãng đờng xác định bằng diện tích abcd (Hiình 5. 7b) S c b a d 0 vmin v1 v2 v , m/s vmax Hình 5. 9... m / s Vận tốc của ô tô máy kéo : (5. 52) 60 i t M 2 i t t (5. 53) rk Trong đó i t , t là tỷ số truyền và hiệu suất của phần truyền động cơ học từ trục tuốc bin đến bánh xe chủ động, trong đó có tính đến cả phần năng lợng tiêu hao cho dẫn động bơm dầu cung cấp cho biến mô thủy lực Trên Hình 5. 23a biểu diễn quan hệ giữa lực kéo tiếp tuyến và tốc độ chuyển động của ô tô dùng truyền lực thủy cơ (đờng liền)... dòng công suất từ động cơ Để giải quyết truyền lực vô cấp trên ô tô máy kéo , hiện nay ngời ta sử dụng phổ biến loại truyền động thuỷ lực Trong đó phổ biến nhất là loại truyền đngj thuỷ cơ Hệ thống truyền động thuỷ cơ thông thờng đợc chia thành 3 loại: 72 Ly hợp thuỷ lực kết hợp với hộp số cơ học; Biến mô thuỷ lực; Biến mô thuỷ lực kết hợp với hộp số cơ học 5. 5.1 Nguyên lý cơ bản về biến đổi mô men... càng lớn Do vậy, khi tổ chức sử dụng ô tô máy kéo để vận chuyển cần tranh thủ hết trọng tải của xe, nếu cần có thể kéo thêm rơ mooc Q, l/100km Q2 40 Q3 35 30 Q4 25 Q5 Hình 5. 15 Đờng đặc tính kinh tế nhiên liệu lý thuyết của tô tải 20 4 số truyền, chuyển động trên đờng nhựa 0 20 40 60 v, km/h Đặc tính kinh tế nhiên liệu của tô đợc xây dựng với giả thiết tô chuyển động đều và cha tính đến sự ảnh hởng . lực học của ô tô máy kéo hoặc gọi tắt là đặc tính động lực học. Hình 5. 3. Đặc tính động lực học của ô tô máy kéo khi. mHình 5. 5. Đồ thị biểu diễn gia tốc của ô tô có 3 số truyền Du lịchVận tảiÔ tô buýtÔ tô kéo mooc2 ,5 ữ 3 ,51 ,7 ữ 2,01,8 ữ 2,31,0 ữ 1,20,80 ữ 1,200, 25 ữ 0 ,50 0,40