Đồ án Lý thuyết ô tô

TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THƠNG VẬN TẢI KHOA CƠ KHÍ BỘ MƠN CƠ KHÍ Ơ TƠ    BÀI TẬP LỚN LÝ THUYẾT Ơ TƠ Tên đề tài: Tính tốn sức kéo ô tô Loại ô tô: Xe cầu Tải trọng/Số chỗ ngồi: Vận tốc chuyển động cực đại: 170 Km/h Hệ số cản tổng cộng đường lớn nhất: max = 0.4 Xe tham khảo: Toyota fortuner 2.7v 4x2 Sinh viên: Nguyễn Thanh Tuyển Lớp: Cơ khí tơ Hệ: Chính quy Khóa: 55 Người hướng dẫn: GV Trần Văn Như Hà Nội 2017 Mục lụ Mục lục Lời Nói Đầu Tính tốn sức kéo tơ CHƯƠNG 1: THIẾT KẾ TUYẾN HÌNH ƠTƠ 1.1.Xác định kích thước xe 1.2.Các thông số thiết kế, thơng số chọn tính chọn: 1.3.Xác định trọng lượng phân bố trọng lượng lên ô tô .5 CHƯƠNG 2: TÍNH TỐN SỨC KÉO .7 2.1 Xây dựng đường đặc tính tốc độ ngồi động 2.2 Xác định tỷ số truyền hệ thống truyền lực 11 2.2.1 Tỷ số truyền truyền lực 11 2.2.2, Tỷ số truyền hộp số 11 2.3.Xây dựng đồ thị .14 2.3.1.Phương trình cân lực kéo đồ thị cân lực kéo ơtơ 14 2.3.2.Phương trình cân công suất đồ thị cân công suất ôtô 16 2.3.3.Đồ thị nhân tố động lực học 18 2.3.4.Xác định khả tăng tốc ôtô – xây dựng đồ thị gia tốc 20 2.3.5.Xây dựng đồ thị thời gian tăng tốc – quãng đường tăng tốc 22 2.3.5.1 Xây dựng đồ thị gia tốc ngược 23 2.3.5.2.Cách tính thời gian tăng tốc – quãng đường tăng tốc ôtô 24 2.3.5.3 Lập bảng tính giá trị thời gian tăng tốc – quãng đường tăng tốc ôtô 26 2.3.5.4 Vẽ đồ thị thời gian tăng tốc quãng đường tăng tốc .29 KẾT LUẬN 30 Nguyễn Thanh Tuyển Lời Nói Đâu Lý thuyết ôtô môn sở then chốt chun ngành khí ơtơ có liên quan đến tính chất khai thác để đảm bảo tính an tồn, ổn định hiệu q trình sử dụng Các tính chất bao gồm: động lực học kéo, tính kinh tế nhiên liệu, động lực học phanh, tính ổn định , động, êm dịu… Bài Tập lớn môn học Lý thuyết ôtô phần môn học, với việc vận dụng kiến thức học tiêu đánh giá khả kéo ơtơ để vận dụng để tính tốn sức kéo động lực học kéo, xác định thong số động hay hệ thống truyền lực loại ơtơ cụ thể Qua đó, biết số thống số kỹ thuật, trạng thái, tính khả làm việc vủa ôtô kéo, từ hiểu nội dung, ý nghĩa tập góp phần vào việc củng cố nâng cao kiến thức phục vụ cho môn học bổ sung thêm vào vốn kiến thức phục vụ cho công việc sau Nội dung tập lớn gồm chương : - CHƯƠNG : THIẾT KẾ TUYẾN HÌNH ƠTƠ CHƯƠNG : TÍNH TỐN SỨC KÉO Ô TÔ Nội dung tập lớn hoàn thành hướng dẫn thầy TRẦN VĂN NHƯ Bộ mơn khí ơtơ – Đại học Giao Thơng Vận Tải Sinh viên thực Nguyễn Thanh Tuyển CHƯƠNG 1: THIẾT KẾ TUYẾN HÌNH ƠTƠ 1.1.Xác định kích thước xe Tính tốn sức kéo ô tô – Ba hình chiếu xe Toyota Forturner – Các kích thước bản: Thơng số Chiều dài tồn Ký hiệu L0 Kích thước 4795 Đơn vị mm Chiều rộng toàn Chiều cao toàn B0 H0 1855 1835 mm mm Chiều dài sở L 2745 mm Vết bánh trước Vết bánh sau B1 B2 1545 1550 mm mm Khoảng sáng gầm xe Góc trước H1 γ1 219 Góc sau γ2 29 25 mm Độ Vận tốc tối đa Vmax 170 1.2.Các thông số thiết kế, thơng số chọn tính chọn: a) Thông số theo thiết kế phác thảo: – Loại động cơ: động xăng, xylanh thẳng hàng; dual VVT-i – Dung tích cơng tác: Vc = 2694 (cc) Độ km/h Nguyễn Thanh Tuyển – – – – – Công suất tối đa: Pmax = 164 (mã lực) = 122 (kW) nN = 5200 () Mômen xoắn tối đa: Mmax = 245 (N.m) Vận tốc lớn nhất: vmax = 170 (km/h) = 47.22 (m/s) Hệ thống truyền lực: + Động đặt trước, cầu sau chủ động + Hộp số tự động cấp b) Thông số chọn: – Trọng lượng thân: 1865 kg – Trọng lượng hành khách: 60 kg/người – Trọng lượng hành lí: 20 kg/người – Hiệu suất truyền lực: – Hệ số cản khơng khí: K=0,25 – Hệ số cản lăn V  Bán kính thiết kế bánh xe: r0 = 172,25 + 25,4 = 388,15 (mm) = 0,388 (m)  Bán kính động học bán kính động lực học bánh xe: rb = rk = λ.r0 với λ: Hệ số kể đến biến dạng lốp (λ=0,930,95) Chọn lốp có áp suất cao λ = 0,94 → rb = rk = 0,940,388 = 0,365 (m) - Diện tích cản diện: Tính tốn sức kéo tơ F = 0,78.B0.H0 = 0,78.1,855.1,835= 2,655 - Công thức bánh xe: 4x2 1.3.Xác định trọng lượng phân bố trọng lượng lên ô tô - Xe Toyota Forturner chỗ: + Tự trọng (trọng lượng thân): G0 = 1865 (kG) + Tải trọng (hàng hoá, hành lý, ): Gh = 20 (kG) → Trọng lượng: G = G0 + n.(A + Gh) - - + G0 – tự trọng + n – số người (n = 7) + A – khối lượng người + Gh – khối lượng hành lý  G = 1865 + 7.(60 + 20) = 2425 (kG) Vậy trọng lượng toàn xe: G = 2425 (kG)=23789,25 (N) Phân bố trọng lượng: xe tải trọng tác dụng lên cầu trước (G1) chiếm từ 55% ÷ 65% Chọn G1 = 60%G  G1 = 60% 2425 = 1455 (kG)=14273,55 (N)  G2 = (1 – 60%).2425 = 970 (kG)=9515,7 (N) Vậy G1 = 14273,55 (N); G2 = 9515,7 (N) Nguyễn Thanh Tuyển CHƯƠNG 2: TÍNH TỐN SỨC KÉO 2.1 Xây dựng đường đặc tính tốc độ ngồi động - Các đường đặc tính tốc độ ngồi động đường cong biểu diễn phụ thuộc đại lượng công suất, mômen 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 mômen xoắn : Me = f(ne) + Đường suất tiêu hao nhiên liệu động : ge = f(ne) Ne = (Ne)max (CT 1-3 GT ) (1) - Đặt λ = với động xăng không hạn chế tốc độ có (λ = 1,1 ÷ 1,2) Chọn λ = 1,1 (đối với động xăng) → (Ne)max = = (2) + Động xăng : a = b = c =1 ( a, b, c hệ số thực nghiệm) + vmax = 170 ()  vmax = 170 = 47,22 () + Nev = (CT 3-5 , tr 102)  G = 2425 (kG) =23789,25 (N)  vmax = 47,22 () > 22 () Vậy hệ số cản lăn f tính: = = 0,037 Tính tốn sức kéo tơ  K – hệ số cản khí động học ( chọn K = 0,25)  F: diện tích cản diện :  Hiệu suất truyền lực: = 0,9 (tr 15)  Hệ số cản tổng cộng đường: = 0,4 → Nev = 123831 (W)  Nev = 123.83 (KW) - Vậy công suất động theo điều kiện cản chuyển động: Nev = 123.83 (kW) - Công suất cực đại động cơ: (2) → Nemax = 126,48725 (kW) - Xây dựng đường đặc tính tốc độ ngồi: + Tính cơng suất động số vòng quay khác nhau: (sử dụng công thức ledeman) (1) → Ne = (Ne)max (kW) Trong : - Ne max nN – công suất cực đại động số vòng quay tương ứng - N e ne : cơng suất số vòng quay thời điểm đường đặc tính + Tính mơmen xoắn trục khuỷu động ứng với số vòng quay ne khác : Me = 9550 (N.m) + Lập bảng: - Các thơng số nN; Ne ; Me có cơng thức tính - Cho λ = với λ = 0,1; 0,2; 0,3; ….; 1,1 - Kết tính ghi bảng: Nguyễn Thanh Tuyển Bảng 1:Bảng thể mômen công suất động λ ne (v/f) Me (N.m) Ne (kW) 0.10 520 253.21 13.79 0.20 1040 269.47 29.35 0.30 1560 281.08 45.91 0.40 2080 288.05 62.74 0.50 2600 290.37 79.05 0.60 3120 288.05 94.11 0.70 3640 281.08 107.13 0.80 4160 269.47 117.38 0.90 4680 253.21 124.08 1.00 5200 232.30 126.49 1.10 5720 206.75 123.83 Sau tính tốn xử lí số liệu ta xây dựng đường đặc tính ngồi với Cơng suất Ne(kW) Mơmen xoắn Me(N.m): Tính tốn sức kéo tơ Đồ thị đường đặc tính ngồi động 350.00 140.00 300.00 120.00 250.00 100.00 200.00 80.00 150.00 60.00 100.00 40.00 50.00 20.00 0.00 Ne (kW) Me (N.m) 0.00 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 vòng/phút Hình Đồ thị đường đặc tính tốc độ ngồi động - Nhận xét :  Trị số Me max xác định theo công thức Laydecman sau : Xuất phát từ công thức Me=    Memax  Memax= 290,37 (N.m)  Trị số công suất Nemax phần công suất động dùng để khác phục lực cản chuyển động Để chọn động đặt ô tô, cần tăng thêm phần công khắc phục lực cản phụ, quạt gió, máy nén khí … Vì vật phải chọn cơng suất lớn : 13 Tính tốn sức kéo tơ 117.38 269.47 124.08 253.21 126.49 232.30 123.83 206.75 4160.0 4680.0 5200.0 5720.0 14.9 16.8 18.6 20.5 7064.54 6638.23 6090.12 5420.21 17.6 19.8 22.0 24.2 20.8 23.4 26.0 28.6 5985.61 5624.41 5160.01 4592.41 5071.46 4765.42 4371.95 3891.03 24.5 27.6 30.7 33.7 4296.92 4037.63 3704.24 3296.78 29.0 32.6 36.2 39.8 3640.68 3420.98 3138.51 2793.28 34.2 38.5 42.7 47.0 3084.66 2898.51 2659.19 2366.68 Bảng 2.Giá trị lực kéo ứng với tay số Phương trình cân lực cản Pc Pc= Pf + Pw Xét ô tơ chuyển động đường khơng có gió Pc = fG + KFv² (trang 52) f  f v 22 m/s f  f0  - f V 1500 Với f  0, 015 �0,02 ta chọn Lập bảng tính Pc, P vận tốc m/s 0.00 20.55 24.26 28.63 33.79 Pc Pφ 880.20 9135.072 1160.58 9135.072 1270.77 9135.072 1424.26 9135.072 1638.07 9135.072 39.88 47.07 1935.91 2350.80 9135.072 9135.072 Bảng Giá trị lực cản ứng với tay số Tổng lực kéo ôtô phải nhỏ lực bám bánh xe mặt đường: Pφ = z2.mk2.φ Trong đó: + mk2 – hệ số phân bố lại tải trọng cầu sau( cầu sau chủ động mk  1,1 �1, ) Chọn mk2 = 1,2 + Gφ – tải trọng tác dụng lên cầu chủ động + φ – hệ số bám mặt đường (chọn φ = 0,8) Pφ = z2.mk2.φ =9515,7x1,2x0.8=9135,072 N Nguyễn Thanh Tuyển 14 Dựng đồ thị Pk =f(v) P=f(v): Đồ thị cân lực kéo 10000.00 9000.00 Pk1 Pk2 Pk3 Pk4 Pk5 Pk6 Pc Pφ 8000.00 7000.00 6000.00 5000.00 4000.00 3000.00 2000.00 1000.00 0.00 0.00 5.00 10.0015.0020.0025.0030.0035.00 40.00 45.00 50.00 Hình Đồ thị cân lực kéo   Nhận xét: Trục tung biểu diễn Pk , Pf , Pw Trục hoành biểu diễn v (m/s) Dạng đồ thị lực kéo ôtô Pki = f(v) tương tự dạng đường cong Me = f(ne) đường đặc tính tốc độ ngồi động  Khoảng giới hạn đường cong kéo Pki đường cong tổng lực cản lực kéo dư (Pkd) dùng để tăng tốc leo dốc  Tổng lực kéo ôtô phải nhỏ lực bám bánh xe mặt đường: 2.3.2.Phương trình cân công suất đồ thị cân công suất ơtơ – – Phương trình cân cơng suất bánh xe chủ động: Nk = N f + N i + N j + N W (tr 57) Công suất truyền đến bánh xe chủ động kéo tay số thứ I xác định theo công thức: – ne(v/f) 520 1040 1560 Nki = Ne (tr 57) Lập bảng tính tốn giá trị Nki vi tương ứng: Ne(kW) 13.79 29.35 45.91 V1 1.87 3.75 5.62 V2 2.21 4.42 6.64 V3 2.61 5.22 7.83 V4 3.08 6.16 9.24 V5 3.64 7.27 10.91 V6 4.29 8.59 12.88 Nk(kW) 12.41 26.41 41.32 15 Tính tốn sức kéo ô tô 2080 2600 3120 3640 4160 4680 5200 5720 62.74 79.05 94.11 107.13 117.38 124.08 126.49 123.83 7.50 9.37 11.25 13.12 14.99 16.87 18.74 20.62 8.85 11.06 13.27 15.49 17.70 19.91 22.12 24.33 10.44 13.06 15.67 18.28 20.89 23.50 26.11 28.72 12.33 15.41 18.49 21.57 24.65 27.73 30.82 33.90 14.55 18.19 21.82 25.46 29.10 32.73 36.37 40.01 17.17 21.46 25.76 30.05 34.34 38.63 42.93 47.22 56.46 71.15 84.70 96.42 105.64 111.68 113.84 111.45 Bảng Công suất ô tô Trên đồ thị Nk = f(v), dựng đồ thị theo bảng trên: – Xét ôtô chuyển động đường bằng: = Nf + Nw  = G.f.v +K.F.v3 (CT 1-61,tr 57) Lập bảng tính V(m/s) Nc(kW) 0 20.62 13.08 24.33 18.13 28.72 25.84 33.90 37.79 40.01 56.59 47.22 86.51 Bảng Công cản ô tô ứng với tay số Đồ thị cân công suất ôtô 120.00 100.00 Nk1 Nk2 Nk3 Nk4 Nk5 Nk6 Nc 80.00 kW – 60.00 40.00 20.00 0.00 0.00 5.00 10.0015.0020.0025.0030.0035.0040.0045.0050.00 m/s Hình Đồ thị cân cơng suất ôtô Nguyễn Thanh Tuyển 16 2.3.3.Đồ thị nhân tố động lực học Nhân tố động lực học tỷ số hiệu số lực kéo tiếp tuyến Pk lực cản khơng khí Pw với trọng lượng tồn ơtơ Tỷ số ký hiệu “D” D = = = = f + i + (CT 1-56,tr55) -Xây dựng đồ thị Di = (-KFv²) (CT 1-57,tr55) vi = - Đồ thị nhân tố động lực học thể mối quan hệ D với tốc độ chuyển động v ôtô đủ tải động làm việc đường đặc tính tốc độ ngoài, D = f(v) Lập bảng thể mối quan hệ D v tay số: ne(v/f ) 520 1040 1560 2080 2600 3120 3640 4160 4680 5200 5720 Tay số V1 D1 0.2 1.87 0.3 3.75 0.3 5.62 0.3 7.50 0.3 9.37 0.3 11.25 0.3 13.12 0.2 14.99 0.2 16.87 0.2 18.74 0.2 20.62 Tay số V2 D2 0.2 2.21 0.2 4.42 0.2 6.64 0.2 8.85 0.2 11.06 0.2 13.27 0.2 15.49 0.2 17.70 0.2 19.91 0.2 22.12 0.1 24.33 Tay số V3 D3 0.2 2.61 0.2 5.22 0.2 7.83 0.2 10.44 0.2 13.06 0.2 15.67 0.2 18.28 0.2 20.89 0.1 23.50 0.1 26.11 0.1 28.72 Tay số V4 D4 0.1 3.08 0.1 6.16 0.1 9.24 0.1 12.33 0.1 15.41 0.1 18.49 0.1 21.57 0.1 24.65 0.1 27.73 0.1 30.82 0.1 33.90 Tay số V5 D5 0.1 3.64 0.1 7.27 0.1 10.91 0.1 14.55 0.1 18.19 0.1 21.82 0.1 25.46 0.1 29.10 0.1 32.73 0.1 36.37 0.0 40.01 Tay số V6 D6 Me(N.m ) 4.29 0.12 253.21 8.59 0.13 269.47 12.88 0.13 281.08 17.17 0.13 288.05 21.46 0.13 290.37 25.76 0.12 288.05 30.05 0.11 281.08 34.34 0.10 269.47 38.63 0.08 253.21 42.93 0.06 232.30 47.22 0.04 206.75 17 Tính tốn sức kéo tô Bảng 6:Nhân tố động lực học Nhân tố động học theo điều kiện bám xác định sau : D  P  Pw G  mk  G  K F V G (CT 1-58, tr 56) V(m/s) Dφ f 0.00 0.3840 0.0150 20.62 0.3721 0.0193 24.33 0.3675 0.0209 28.72 0.3610 0.0232 33.90 0.3519 0.0265 40.01 0.3393 0.0310 47.22 0.3218 0.0373 Bảng Nhân tố động lực học theo điều kiện bám Dựa vào kết bảng tính, dựng đồ thị nhân tố động lực học ơtơ Hình Đồ thị nhân tố động lực học ôtô 0.45 0.40 0.35 0.30 0.25 0.20 0.15 0.10 0.05 0.00 0.00 5.00 10.00 15.00 20.00 25.00 30.00 35.00 40.00 45.00 50.00 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D phi f m/s Hình Đồ thị nhân tố động lực học ôtô  Nhận xét: Dạng dồ thị nhân tố động lực học D = f(v) tương tự dạng đồ thị lực kéo P k = f(v); vân tốc lớn đường cong dốc  Khi chuyển động vùng tốc độ v > vth i (tốc độ vth i ứng với Di max tay số) ơtơ chuyển động ổn định, trường hợp sức cản chuyển động tăng, tốc độ ôtô giảm nhân tố động lực học D tăng Ngược lại, vùng tốc độ v < vth i vùng làm việc không ổn định tay số ôtô Nguyễn Thanh Tuyển 18 Giá trị nhân tố động lực học cực đại D1 max tay số thấp biểu thị khả khắc  phục sức cản chuyển động lơn đường: D1 max = ψmax Vùng chuyển động không trượt ôtô:  Cũng tương tự lực kéo, nhân tố động lực học bị giới hạn điều kiện bám bánh xe chủ động với mặt đường  Nhân tố động học theo điều kiện bám Dφ xác định sau: Dφ = = (CT 1-8,tr56) Để ôtô chuyển động không bị trượt quay nhân tố động lực học D phải thoả  mãn điều kiện sau : Ψ D Dφ Vùng giới hạn đường cong Dφ đường cong Ψ đồ thị nhân tố động lực  học vùng thoả mãn điều kiện Khi D > Dφ giới hạn định dùng đường đặc tính cục động để chống trượt quay điều kiện khai thác thực tế xảy 2.3.4.Xác định khả tăng tốc ôtô – xây dựng đồ thị gia tốc - Biểu thức tính gia tốc : J = g (CT 1-64,tr59) Khi ôtô chuyển động đường (a = 0) thì:  Ji = g (CT 1-65,tr59) Trong đó: + Di – giá trị nhân tố động lực học tay số thứ i tương ứng với tốc độ vi biết từ đồ thị D = f(v); + f, i – hệ số cản lăn độ dốc đường; + ji – gia tốc ôtô tay số thứ i + hệ số kể đến ảnh hưởng khối lượng chuyển động quay = 1+0.05(1+ihi²) (CT 1-37,tr41) ta có: Tay số δJ 1.31 1.24 1.19 1.15 1.12 1.10 Bảng Hệ số kể đến ảnh hưởng khối lượng chuyển động quay Khi ô tô chuyển động với vận tốc v22 m/s f=f0*(1+) - Lập bảng tính tốn giá trị ji theo vi ứng với tay số: V1 Tay số Tay số Tay số Tay số Tay số Tay số j1 1.87 0.28 0.01 1.97 3.75 0.30 0.01 2.10 5.62 0.31 0.01 2.19 7.50 0.32 0.01 2.25 V2 2.21 4.42 6.64 8.85 D2 j2 0.24 0.01 1.75 0.25 0.01 1.87 0.26 0.01 1.95 V3 2.61 5.22 7.83 D3 j3 0.20 0.01 1.53 0.21 0.01 1.63 0.22 0.01 1.70 V4 3.08 6.16 9.24 D4 j4 0.17 0.01 1.32 0.18 0.01 1.40 V5 3.64 7.27 D5 J5 0.14 0.01 1.12 0.15 0.01 1.19 V6 4.29 8.59 D6 0.12 0.01 0.95 0.13 0.01 1.00 0.19 0.01 1.46 10.9 0.16 0.01 1.23 12.8 0.13 0.01 1.02 0.27 0.01 1.99 10.4 0.22 0.01 1.73 12.3 0.19 0.01 1.47 14.5 0.16 0.01 1.23 17.1 0.13 0.01 1.00 D1 f1 f2 f3 f4 f5 f6 J6 9.37 0.32 0.01 2.26 11.0 0.27 0.01 1.99 13.0 0.22 0.01 1.72 15.4 0.19 0.01 1.46 18.1 0.16 0.01 1.20 21.4 0.13 0.02 0.96 11.2 0.31 0.01 2.23 13.2 0.26 0.01 1.96 15.6 0.22 0.01 1.69 18.4 0.18 0.01 1.41 21.8 0.15 0.02 1.14 25.7 0.12 0.02 0.88 13.1 0.30 0.01 2.15 15.4 0.26 0.01 1.89 18.2 0.21 0.01 1.61 21.5 0.18 0.02 1.33 25.4 0.14 0.02 1.05 30.0 0.11 0.02 0.77 14.9 0.29 0.01 2.04 17.7 0.24 0.01 1.78 20.8 0.20 0.01 1.50 24.6 0.16 0.02 1.22 29.1 0.13 0.02 0.93 34.3 0.10 0.02 0.62 Bảng Giá trị gia tốc ứng với tay số Từ kết bảng tính, xây dựng đồ thị j = f(v): 16.8 0.27 0.01 1.89 19.9 0.23 0.01 1.64 23.5 0.18 0.02 1.36 27.7 0.15 0.02 1.07 32.7 0.11 0.02 0.77 38.6 0.08 0.03 0.45 18.74 0.25 20.62 0.22 0.019 1.70 0.019 1.47 22.12 24.33 0.20 0.18 0.020 1.45 0.021 1.23 26.11 28.72 0.16 0.14 0.022 1.18 0.023 0.97 30.82 33.90 0.13 0.11 0.024 0.90 0.026 0.68 36.37 40.01 0.10 0.07 0.028 0.59 0.031 0.37 42.93 47.22 0.06 0.04 0.033 0.24 0.037 0.00 Nguyễn Thanh Tuyển 20 Đồ thị gia tốc ôtô 2.50 2.00 j1 j2 j3 j4 j5 j6 m/s2 1.50 1.00 0.50 0.00 0.00 5.00 10.0015.0020.0025.0030.0035.0040.00 45.0050.00 -0.50 m/s Hình Đồ thị gia tốc ơtơ   Nhận xét: Gia tốc cực đại ôtô lớn tay số giảm dần đến tay số cuối Tốc độ nhỏ ôtô vmin = 1,87 (m/s) tương ứng với số vòng quay ổn định nhỏ động nmin = 520 (vòng/phút)  Trong khoảng vận tốc từ đến vmin ôtô bắt đầu khởi hành, đó, li hợp trượt bướm ga mở + Ở tốc độ vmax = 47,22 (m/s) jv = 0, lúc xe khơng khả tăng tốc + Do ảnh hưởng δj mà j2 (gia tốc tay số 2) > j1 (gia tốc tay số 1) 2.3.5.Xây dựng đồ thị thời gian tăng tốc – quãng đường tăng tốc 2.3.5.1 Xây dựng đồ thị gia tốc ngược - Biểu thức xác định thời gian tăng tốc: Từ CT: j = → dt = dv Thời gian tăng tốc ôtô từ tốc độ v1 đến tốc độ v2 là: t = dv (CT 1-66,tr61) + ti – thời gian tăng tốc từ v1 đến v2 + ti = Fi – với Fi phần diện tích giới hạn phần đồ thị = f(v); v = v ; v = v2 trục hoành đồ thị gia tốc ngược  Thời gian tăng tốc toàn bộ: n – số khoảng chia vận tốc (vmin → vmax) (vì j = → = Do đó, tính tới giá trị v = 0,95vmax = 161,5 km/h) - Lập bảng tính giá trị theo v: Tính tốn sức kéo tơ 21 Tay số V1 1/j1 1.87 0.51 3.75 0.48 Tay số V2 1/j2 2.21 0.57 4.42 0.54 Tay số V3 1/j3 2.61 0.65 5.22 0.61 Tay số V4 1/j4 3.08 0.76 6.16 0.71 Tay số V5 1/j5 3.64 0.89 7.27 0.84 5.62 0.46 6.64 0.51 7.83 0.59 9.24 0.69 10.91 0.81 7.50 0.45 8.85 0.50 10.44 0.58 12.33 0.68 14.55 0.81 9.37 0.44 11.06 0.50 13.06 0.58 15.41 0.69 18.19 0.83 11.25 0.45 13.27 0.51 15.67 0.59 18.49 0.71 21.82 0.87 13.12 0.46 15.49 0.53 18.28 0.62 21.57 0.75 25.46 0.95 14.99 0.49 17.70 0.56 20.89 0.67 24.65 0.82 29.10 1.08 16.87 0.53 19.91 0.61 23.50 0.73 27.73 0.93 32.73 1.29 18.74 0.59 22.12 0.69 26.11 0.85 30.82 1.12 36.37 1.71 20.62 0.68 24.33 0.81 28.72 1.03 33.90 1.46 40.01 2.73 Tay số V6 1/j6 4.29 1.06 8.59 1.00 12.8 0.98 17.1 1.00 21.4 1.05 25.7 1.14 30.0 1.30 34.3 1.60 38.6 2.23 42.9 4.16 47.2 … Bảng 10 Giá trị 1/j ứng với tay số Từ kết bảng tính, dựng đồ thị = f(v): Đồ thị gia tốc ngược 4.50 4.00 3.50 3.00 2.50 2.00 1.50 1.00 0.50 0.00 0.00 5.00 10.00 15.00 20.00 25.00 30.00 35.00 40.00 45.00 50.00 m/s Hình Đồ thị gia tốc ngược 2.3.5.2.Cách tính thời gian tăng tốc – quãng đường tăng tốc ôtô  Xác định Vimax theo phương pháp giải tích: 1/j1 1/j2 1/j3 1/j4 1/j5 1/j6 Nguyễn Thanh Tuyển 22 Từ đồ thị 1/j ta tìm giao điểm việc tính vận tốc thời điểm chuyển số(Vmax)  Ta có: vị trí Vmax1  => = Với + D = (1) (2) + f= (3) + Mặt khác:  (4) Từ (1), (2), (3), (4) ta có phương trình sau giao điểm sau: Thay số vào phương trình ta V1max=20,62 (m/s) Tính tốn tương tự cho lần chuyển số ta có vận tốc sau:  V1max= 20,62  V2max= 24,33  V3max= 27,72  V4max= 33,90  V5max= 40,01 a Thời gian tăng tốc (m/s) (m/s) (m/s) (m/s) (m/s) Dựa vào hình dáng đồ thị gia tốc ngược ta có th ời điểm chuy ển t s ố th ấp sang số cao Vmax tay số j dv � dt  dv dt j 23 Tính tốn sức kéo tơ v2 tv1  v2  �.dv j v1 Tính gần theo cơng thức: tvi v j v �1 �  v v � �j j � � j i  i j � �  2 V t  �.dv ��t j �� i j v1 �1 �  � �jin ji( n1) � � � �(s) b Quãng đường tăng tốc dS = v.dt → Từ đồ thị t = f(v) Ta có : Si = – với phần diện tích giới hạn đường t = f(v) ; t = t1 ; t = t2 trục tung đồ thị thời gian tăng tốc  Quãng đường tăng tốc từ vmin ÷ vmax : S v j  vi  tvi v j 2.3.5.3 Lập bảng tính giá trị thời gian tăng tốc – qng đường tăng tốc ơtơ - Có xét đến mát tốc độ thời gian chuyển số + Sự mát tốc độ chuyển số phụ thuộc vào trình độ người lái, kết cấu hộp số loại động đặt ơtơ + Động xăng, người lái có trình độ cao, thời gian chuyển số từ 0,5s đến 2s (Với người lái có trình độ thời gian chuyển số cao từ 25 ÷ 40%) - Tính tốn mát tốc độ thời gian chuyển số (giả thiết: người lái xe có trình độ thấp thời gian chuyển số tay số khác nhau): Δv = (m/s) Trong đó: + f – hệ số cản lăn đường f = f0 + g – gia tốc trọng trường (g = 9,81 [m/s2]) + t – thời gian chuyển số [s] + δj = + 0,05.[1 + ()2.(ip)2] Từ cơng thức ta có bảng sau: δj (s) Δv (m/s) Nguyễn Thanh Tuyển số → số 1,31 số → số 1,24 số → số 1,19 số → số 1,15 số → số 1,12 24 0.232583861 Thời gian chuyển số tay số chọn: = 1(s) 0.296645809 0.382951577 0.500767034 0.662971766 Bảng 11 Độ giảm vận tốc sang số - Lập bảng: V (m/s) 1/j t (s) S (m) 0.00 0.000 0 1.87 0.507 0.47502833 0.44519 3.75 0.475 1.39551166 3.92357 5.62 0.456 2.26800903 10.62774 7.50 0.445 3.11249817 20.41895 9.37 0.443 3.9455076 33.27910 11.25 0.449 4.78225203 49.30050 13.12 0.464 5.63836741 68.69465 14.99 0.489 6.53177137 91.82235 16.87 0.528 7.4852509 119.25633 18.74 0.588 8.53086086 151.90520 20.62 0.680 9.71870256 191.27304 20.39 0.680 10.7187026 219.75289 22.12 0.688 11.9070184 253.07113 24.33 0.811 13.5657768 315.11245 24.04 0.811 14.5657768 352.29197 26.11 0.845 16.2818418 408.25063 Tính tốn sức kéo tơ 25 28.72 1.030 18.7298263 513.48773 28.34 1.030 19.7298263 562.88275 30.82 1.117 22.3897563 662.22738 33.90 1.461 26.3612891 852.97910 33.40 1.461 27.3612891 920.64442 36.37 1.709 32.0746011 1118.89898 40.01 2.734 40.1535869 1533.45670 39.35 2.734 41.1535869 1632.84496 42.93 4.162 53.5043323 2200.97142 44.86 52.165 107.908887 4736.45948 Bảng 12: thời gian quãng đường tăng tốc 2.3.5.4 Vẽ đồ thị thời gian tăng tốc quãng đường tăng tốc đồ thị thời gian tăng tốc quãng đường tăng tốc 120 5000 4500 100 4000 3500 80 3000 60 2500 2000 40 1500 1000 20 500 0.00 5.00 10.00 15.00 20.00 25.00 30.00 35.00 40.00 45.00 50.00 m/s Hình Đồ thị thời gian quãng đường tăng tốc t (s) S (m) Nguyễn Thanh Tuyển 26 KẾT LUẬN Việc tính tốn động lực học kéo ơtơ có ý nghĩa mặt lý thuyết tính tương đối phép tính lựa chọn hệ số q trình tính tốn khơng xác so với thực tế Trong thực tế, việc đánh giá chất lượng kéo ôtô thực đường bệ thử chun dùng 27 Tính tốn sức kéo ô tô ... từ hiểu nội dung, ý nghĩa tập góp phần vào việc củng cố nâng cao kiến thức phục vụ cho môn học bổ sung thêm vào vốn kiến thức phục vụ cho công việc sau Nội dung tập lớn gồm chương : - CHƯƠNG... đường đặc tính tốc độ ngồi động - Nhận xét :  Trị số Me max xác định theo công thức Laydecman sau : Xuất phát từ công thức Me=    Memax  Memax= 290,37 (N.m)  Trị số công suất Nemax phần công... số truyền tay số thứ i hộp số xác định theo công thức sau: ihi = = Trong đó: ihi – tỷ số truyền tay số thứ i hộp số (i = 1; 2;…; n-1) Từ hai công thức trên, ta xác định tỷ số truyền tay số: + Tỷ