Bộ môn tính toán thiết động cơ

BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TP. HỒ CHÍ MINH KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC ³´ BỘ MÔN TÍNH TOÁN THIẾT KẾ ÔTÔ GVHD: PGS.TS NGUYỄN VĂN PHỤNG Lớp: DHOT2 Nhóm: 16 Thành viên nhóm: 1/. Đỗ Thanh Long (0604336) 2/. Nguyễn Văn Chiến (0605266) 3/. Võ Hoàng Việt (0604569) 4/. Tit saly (0612300) TRƯỜNG ĐHCN TP.HCM ĐỐ ÁN TÍNH TOÁN KCOTO GVHD: PGS.TS NGUYỄN VĂN PHỤNG Trang 1 Đề 16 : Các thông số ban đầu của đề bài: I. TÍNH TOÁN CÁC THÔNG SỐ BAN ĐẦU Từ loại bánh xe : 215/65R15 ta có Bán kính thiết kế kế bánh xe : 2 d rH = + Với '' 15 15.(25, 4) 381( )dmm== = [ với d = 15 inch ] Ta có: 65% 0,65 (0,65).215 139,75( ) H B Hmm == →= = Xe Toyoia. Previa / eN Nn 97(kw)/5000(vòng/min -1 ) 0 G 1670 (KG) 0 i 3,909 12 / hh ii 3,704/2,020 34 / hh ii 1,368/1 5h i 0,854 B 1800 H 1845 L 2860 Loại bánh xe 215/65R15 TRƯỜNG ĐHCN TP.HCM ĐỐ ÁN TÍNH TOÁN KCOTO GVHD: PGS.TS NGUYỄN VĂN PHỤNG Trang 2 Thay vào: 2 d rH = + suy ra 381 139,75 330,25( ) 2 rmm=+ = Bán kính bánh xe ( bán kính làm việc): . (0,945).(330, 25) 312( ) 0,312( ) bx bx rr mm rm λ == = ⇒= TRƯỜNG ĐHCN TP.HCM ĐỐ ÁN TÍNH TOÁN KCOTO GVHD: PGS.TS NGUYỄN VĂN PHỤNG Trang 3 II. XÂY DỰNG ĐỒ THỊ ĐẶC TÍNH ĐỘNG CƠ Xây dựng đồ thị đặc tính động cơ: 23 max . ee e ee NN N nn n NN a b c nn n ⎡⎤ ⎛⎞ ⎛⎞ ⎢⎥ =+− ⎜⎟ ⎜⎟ ⎢⎥ ⎝⎠ ⎝⎠ ⎣⎦ Vì là động cơ xăng 4 kì nên: a = b = c = 1 Công suất của động cơ được tính như sau: 23 97. ( ) 5000 5000 5000 ee e e nn n NKw ⎡⎤ ⎛⎞⎛⎞ =+− ⎢⎥ ⎜⎟⎜⎟ ⎝⎠⎝⎠ ⎢⎥ ⎣⎦ Đổi đơn vị : 1000 .60. (2 / m in) 2 1000. .60. . 9554. ( ) 2. ee e e ee e ee e ee NN N Kw w s M nn n NN Nm s M Nm sn n ππ π == = ⇒= = Suy ra Momen của động cơ : 9554. ( ) e e e N M Nm n = TRƯỜNG ĐHCN TP.HCM ĐỐ ÁN TÍNH TOÁN KCOTO GVHD: PGS.TS NGUYỄN VĂN PHỤNG Trang 4 Xác định số vòng quay max mà động cơ làm việc, mà khi đó công suất bị triệt tiêu nếu ta tiếp tục tăng tốc nữa: Theo công thức: n e max = (1,2 – 2) n N Mà số vòng quay n N =5000,chọn hệ số 1,2 suy ra số vòng quay n’ e max = 1,2 . n N =(1,2) . 5000 n’ e max = 6000 (vòng/phút) Giá trị tương ứng của : 23 max '97. () 5000 5000 5000 ee e e nn n NKw ⎡⎤ ⎛⎞⎛⎞ =+− ⎢⎥ ⎜⎟⎜⎟ ⎝⎠⎝⎠ ⎢⎥ ⎣⎦ với n’ e max = 6000 (vòng/phút) suy ra N’ emax= 88,46 (Kw) ứng tại vị trí này,nếu tăng số vòng quay hơn 6000 vòng/phút thì công suất bằng 0. max ' 9554. ( ) e e e N M Nm n = Suy ra M’ emax= 140,86 (Nm). TRƯỜNG ĐHCN TP.HCM ĐỐ ÁN TÍNH TOÁN KCOTO GVHD: PGS.TS NGUYỄN VĂN PHỤNG Trang 5 Ta có bảng giá trị sau: n e (1/min) 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 Ne (Kw) 10,57 22,50 35,21 48,11 60,63 72,17 82,16 Me (Nm) 201,97 214,97 224,26 229,82 231,70 229,84 224,27 n e (1/min) 4000 4500 5000 5500 6000 6500 Ne (Kw) 90,02 95,16 97,00 94,96 88,46 76,92 Me (Nm) 215,01 202,04 185,35 164,95 140,86 113,06 TRƯỜNG ĐHCN TP.HCM ĐỐ ÁN TÍNH TOÁN KCOTO GVHD: PGS.TS NGUYỄN VĂN PHỤNG Trang 6 III. ĐẶC TÍNH KÉO ĐỘNG CƠ theo n e (min -1 ) Ta tính lực kéo cho từng vị trí số : 0 . () ehst K K bx bx Mii M PN rr η == Ta có bảng giá trị sau: Với 0 i 3,909 12 / hh ii 3,704/2,020 34 / hh ii 1,368/1 5h i 0,854 0,312( ) bx rm= , 0,9 t η = n e (1/min) 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 Me (Nm) 201.97 214.97 224.26 229.82 231.70 229.84 224.27 Pk1 (N) 8,435.51 8,978.47 9,366.48 9,598.70 9,677.22 9,599.53 9,366.90 Pk2(N) 4,600.36 4,896.47 5,108.07 5,234.71 5,277.53 5,235.17 5,108.30 Pk3 (N) 3,115.49 3,316.02 3,459.33 3,545.09 3,574.09 3,545.40 3,459.48 Pk4 (N) 2,277.41 2,423.99 2,528.75 2,591.44 2,612.64 2,591.67 2,528.86 Pk5 (N) 1,944.90 2,070.09 2,159.55 2,213.09 2,231.19 2,213.28 2,159.65 n e (1/min) 4000 4500 5000 5500 6000 6500 Me (Nm) 215.01 202.04 185.35 164.95 140.86 113.06 Pk1 (N) 8,980.14 8,438.44 7,741.36 6,889.33 5,883.18 4,722.08 Pk2(N) 4,897.38 4,601.95 4,221.80 3,757.14 3,208.43 2,575.22 Pk3 (N) 3,316.64 3,116.57 2,859.12 2,544.44 2,172.84 1,744.01 Pk4 (N) 2,424.44 2,278.20 2,090.00 1,859.97 1,588.33 1,274.86 Pk5 (N) 2,070.48 1,945.58 1,784.86 1,588.41 1,356.44 1,088.73 TRƯỜNG ĐHCN TP.HCM ĐỐ ÁN TÍNH TOÁN KCOTO GVHD: PGS.TS NGUYỄN VĂN PHỤNG Trang 7 Vận tốc của V n : đổi đơn vị vận tốc ra (m/s) 00 0 2 .60. . . 0,105. ( / ) . eb eb n hm hm eb n hm nr nr Vm ii s ii nr Vms ii π == ⇒= Ta có bảng giá trị sau: n e (1/min) 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 Ne (Kw) 10,57 22,50 3,21 48,11 60,63 72,17 82,16 V1 ( m/s) 1,13 2,26 3,39 4,53 5,66 6,79 7,92 V2 ( m/s) 2,07 4,15 6,22 8,30 10,37 12,45 14,52 V3 ( m/s) 3,06 6,13 9,19 12,25 15,32 18,38 21,44 V4 ( m/s) 4,19 8,38 12,57 16,76 20,95 25,14 29,33 V5 ( m/s) 4,91 9,81 14.72 19,63 24,53 29,44 34,35 n e (1/min) 4000 4500 5000 5500 6000 6500 Ne (Kw) 90,02 95,16 97,00 94,96 88,46 76,92 V1 ( m/s) 9,05 10,18 11,31 12,44 13,58 14,71 V2 ( m/s) 16,60 18,67 20,74 22,82 24,89 26,97 V3 ( m/s) 24,50 27,57 30,63 33,69 36,76 39,82 V4 ( m/s) 33,52 37,71 41,90 46,09 50,28 54,47 V5 ( m/s) 39,25 44,16 49,07 53,97 58,88 63,79 TRƯỜNG ĐHCN TP.HCM ĐỐ ÁN TÍNH TOÁN KCOTO GVHD: PGS.TS NGUYỄN VĂN PHỤNG Trang 8 IV. TÍNH LỰC CẢN Các thông số ban đầu của đề bài: Ta có: công thức tính lực cản của xe : P cản = G . f . cosα + G x.sinα + K . F .V 2 Với f = 0,02 α = 3 0 30 K = 0,025 KgS 2 /m 4 = 0,25NS 2 /m 4 B = 1800 (mm) H = 1845 (mm) G 0 = 1670(KG) F= B x H =3,321 (m 2 ) Suy ra : P cản = 1670.(0,02).cos(3 0 30)+1670.sin(3 0 30) + (0,25).(3,321). V 2 Æ P cản =135,3+(0,83025).V 2 Ta có bảng giá trị sau: vận tốc (m/s) 0 10 20 30 Lực cản 135,3 218,3 467,3 882,3 vận tốc (m/s) 40 50 60 70 Lực cản 1463,3 2210,3 3123,3 4202,3 Xe Toyoia. Previa / eN Nn 97(kw)/5000(vòng/min -1 ) 0 G 1670 (KG) B 1800 H 1845 L 2860 Loại bánh xe 215/65R15 TRƯỜNG ĐHCN TP.HCM ĐỐ ÁN TÍNH TOÁN KCOTO GVHD: PGS.TS NGUYỄN VĂN PHỤNG Trang 9 V.TÍNH VẬN TỐC CỰC ĐẠI Tính vận tốc cực đại của xe. ta thấy xe chỉ đạt vận tốc cực đại khi hộp số ở số 5 (P k5 ), và nằm trong khoảng từ 150-175(km/h) theo biểu đồ. Mặt khác tốc độ của xe đạt cực đại khi số vòng quay của trục khuỷu là lớn nhất và tay số phải ở tay số truyền cao nhất tức là ở P k5 . Vậy trong trường hợp này vận tốc cực đại của xe là giao điểm của P k5 và P c tại n emax =6000(min -1 ) ứng với Me=185,35 (Nm). Theo công thức tính toán lực cản ở trên: P cản =135,3+(0,83025).V 2 Vậy V max được xác định là: 5 ax 135,3 44,57( / ) 0,83025 160,45( / ) k m P Vms km h − == ≈ Với P cản = P k5 = 1784,86 (N) được tính tại Me=185,35 (Nm) ứng với n emax =5000(min -1 ). Ta có thể xem bảng sau: Vậy xe chạy ở số 5 ( số vượt tốc) ở vận tốc 160,45 (km/h) phải trả sang số 4, 3 hoặc về số 1,2 để thắng lực cản của xe ( P cản = P k5 = 1784,86 (N) ) n e (1/min) 4000 4500 5000 5500 6000 6500 Me (Nm) 215,01 202,04 185,35 164,95 140,86 113,06 Pk1 (N) 8980,14 8438,44 7741,36 6889,33 5883,18 4722,08 Pk2(N) 4897,38 4601,95 4221,80 3757,14 3208,43 2575,22 Pk3 (N) 3316,64 3116,57 2859,12 2544,44 2172,84 1744,01 Pk4 (N) 2424,44 2278,20 2090,00 1859,97 1588,33 1274,86 Pk5 (N) 2070,48 1945,58 1784,86 1588,41 1356,44 1088,73 [...]...TRƯỜNG ĐHCN TP.HCM GVHD: PGS.TS NGUYỄN VĂN PHỤNG ĐỐ ÁN TÍNH TOÁN KCOTO Trang 10 . BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TP. HỒ CHÍ MINH KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC ³´ BỘ MÔN TÍNH TOÁN THIẾT KẾ ÔTÔ GVHD: PGS.TS. ĐHCN TP.HCM ĐỐ ÁN TÍNH TOÁN KCOTO GVHD: PGS.TS NGUYỄN VĂN PHỤNG Trang 3 II. XÂY DỰNG ĐỒ THỊ ĐẶC TÍNH ĐỘNG CƠ Xây dựng đồ thị đặc tính động cơ: 23 max . ee