đồ án lí thuyết oto xe uaz 469b

ĐỒ ÁN LÝ THUYẾT Ô TÔ GVHD: MỤC LỤC Lời nói đầu .3 CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU ĐỒ ÁN 1.1 Đường đặc tính ngồi động đốt 1.2 Đồ thị cân lực kéo 1.3 Đồ thị nhân tố động lực học 1.4 Đồ thị cân công suất .4 1.5 Đồ thị gia tốc 1.6 Đồ thị gia tốc ngược ô tô 1.7 Đồ thị xác định thời gian tăng tốc ô tô 1.8 Đồ thị thời gian quãng đường tăng tốc ô tô 1.9 Đồ thị quãng đường tăng tốc ô tô CHƯƠNG II : TÍNH TỐN ĐỘNG LỰC HỌC 2.1 Đường đặc tính ngồi động đốt 2.1.1.Khái niệm 2.1.2 Cơng thức tính: 2.1.3 Kết tính: 2.1.4 Ứng dụng đồ thị 2.2 Đồ thị cân lực kéo 2.2.1 Khái niệm 2.2.2 Cơng thức tính: 2.2.3 Kết tính: cần lập bảng số liệu 2.2.4 Ứng dụng đồ thị 11 2.3 Đồ thị nhân tố động lực học 11 2.3.1 Khái niệm 11 2.3.2 Cơng thức tính .11 2.3.3 Kết tính: 12 SVTH: Lớp: ĐỒ ÁN LÝ THUYẾT Ô TÔ GVHD: 2.3.4 Ứng dụng đồ thị 13 2.4 Đồ thị cân công suất 13 2.4.1 Khái niệm 13 2.4.2 Cơng thức tính .14 2.4.3 Kết tính 14 2.4.4 Ứng dụng đồ thị 16 2.5 Đồ thị gia tốc .16 2.5.1 Khái niệm 16 2.5.2 Cơng thức tính .16 2.5.3 Kết tính gia tốc j .16 2.6 Đồ thị gia tốc ngược 17 2.6.1 Khái niệm 17 2.6.2 Công thức tính .17 2.6.3 Kết tính: cần lập bảng số liệu 17 2.7 Xác định thời gian quãng đường tăng tốc ô tô máy kéo .18 2.7.1 Xác định thời gian tăng tốc ôtô .19 2.7.2 Xác định quãng đường tăng tốc ôtô 22 Lời nói đầu Trong thời đại đất nước đường phát triển Cơng nghiệp hóa – Hiện đại hóa, bước phát triển đất nước.Trong xu thời đại khoa học kỹ thuật giới ngày phát triển cao Để hịa chung với phát triển đất nước ta có chủ chương phát triển số ngành mũi nhọn, địi hỏi đất nước cần có đội ngũ cán bộ, cơng nhân kỹ thuật, kỹ sư có trình độ, tay nghề cao Nắm bắt điều trường Đại học Cơng nghệ GTVT khơng ngừng phát triển nâng cao chất lượng đào tạo đội ngũ cán bộ, cơng nhân có tay nghề trình độ cao mà cịn đào tạo với số lượng đơng đảo SVTH: Lớp: ĐỒ ÁN LÝ THUYẾT Ô TÔ GVHD: Khi sinh viên trường chúng em đước thực nhiều đồ án có “ Đồ án lý thuyết tơ” Đây điều kiện tốt cho chúng em tổng hợp lại kiến thức mà chúng em học trường, bước đầu tiếp xúc làm quen với công việc tính tốn thiết kế tơ Trong q trình tính tốn chúng em quan tâm dẫn, giúp đỡ nhiệt tình giáo viên hướng dẫn môn Tuy tránh khỏi hạn chế, thiếu sót q trình thực tính tốn đồ án Để hồn thành tốt, khắc phục hạn chết thiếu sót chúng em mong góp ý kiến, giúp đỡ tận tình thầy .và bạn để sau trường bắt tay vào cơng việc, q trình cơng tác chúng em đước thành công cách tốt Em xin chân thành cảm ơn ! Sinh viên thực CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU ĐỒ ÁN Đối tượng nghiên cứu: Tính tốn xây dựng đồ thị động lực học xe UAZ - 469B Phạm vi nghiên cứu: 1.1 Đường đạc tính ngồi động đốt + Khái niệm + Tính tốn + Vẽ đồ thị SVTH: Lớp: ĐỒ ÁN LÝ THUYẾT Ô TÔ GVHD: + Nêu ứng dụng đồ thị 1.2 Đồ thị cân lực kéo + Khái niệm + Tính toán + Vẽ đồ thị + Nêu ứng dụng đồ thị 1.3 Đồ thị nhân tố động lực học + Khái niệm + Tính tốn + Vẽ đồ thị + Nêu ứng dụng đồ thị 1.4.Đồ thị cân cơng suất + Khái niệm + Tính tốn + Vẽ đồ thị + Nêu ứng dụng đồ thị 1.5 Đồ thị gia tốc + Khái niệm + Tính toán + Vẽ đồ thị + Nêu ứng dụng đồ thị 1.6 Đồ thị gia tốc ngược ô tơ + Khái niệm + Tính tốn + Vẽ đồ thị + Nêu ứng dụng đồ thị 1.7.Đồ thị xác định thời gian tăng tốc ô tô + Khái niệm + Tính tốn + Vẽ đồ thị+ Nêu ứng dụng đồ thị 1.8 Đồ thị thời gian quãng đường tăng tốc ô tô + Khái niệm SVTH: Lớp: ĐỒ ÁN LÝ THUYẾT Ô TÔ GVHD: + Tính tốn + Vẽ đồ thị + Nêu ứng dụng đồ thị 1.9 Đồ thị quãng đường tăng tốc tơ + Khái niệm + Tính tốn + Vẽ đồ thị + Nêu ứng dụng đồ thị Mục tiêu nghiên cứu: Nhằm hiểu biết, tìm hiểu cách khoa học thông số kỹ thuật ô tơ để từ vận dụng vào tính tốn đồ án môn học lý thuyết ô tô, bảo dưỡng, khai thác, chẩn đoán kĩ thuật để nâng cao hiệu động ô tô BẢNG SỐ LIỆU KIỂM TRA ĐỘNG LỰC HỌC: * Lập bảng thông số ô tô UAZ - 469B SVTH: TT Các thông số đơn vị Giá trị Khối lượng không tải ( Go - kg ) 1540 Khối lượng toàn tải ( Ga – kg ) 2290 Công suất ( Nemax – hp) 75 Tốc độ quay nN (v/p) 4000 Mômen Memax (KGm) 17 Lớp: ĐỒ ÁN LÝ THUYẾT Ô TÔ GVHD: Tốc độ quay nM (v/p) 2200 - 2500 Vận tốc vmax (km/h) 100 Số truyền Ih1 4,12 Số truyền Ih2 2,64 10 Số truyền Ih3 1,58 11 Số truyền Ih4 1,00 12 Số truyền Ih5 13 Truyền lực 14 Hộp số phụ Ip 15 Chiều rộng B (mm) 1805 16 Chiều cao H (mm) 2050 17 Kí hiệu lốp 8,40 - 15 18 Loại động Xăng 19 Cơng thức bánh xe 4×2 5,125 CHƯƠNG II: TÍNH TỐN ĐỘNG LỰC HỌC 2.1 Đường đặc tính ngồi động đốt 2.1.1 Khái niệm Đường đặc tính tốc độ ngoài: Là đường biểu thị mối quan hệ cơng suất có ích(Ne), mơ men xoắn có ích (Me) tiêu hao nhiên liệu (Gt), công suất tiêu hao nhiên liệu riêng (g e) theo số vòng quay trục khuỷu động (ne) bướm ga mở hoàn toàn (đ/c xăng) (đ/c điezel) bơm cao áp vị trí cung cấp nhiên liệu lớn 2.1.2 Cơng thức tính: Nemax=75 hp = 55,92 kw Vmax=100km/h = 27,7 m/s SVTH: Lớp: ĐỒ ÁN LÝ THUYẾT Ơ TƠ GVHD: Từ cơng thức thực nghiệm Lây-Đécman ta có: Trong đó: Ne – Cơng suất có ích (kw) Me – Mơ men xoắn động (N.m) Nmax – Công suất cực đại (kw) ne – Tốc độ quay trục khuỷu động (v/p) nN – Tốc độ phát công suất cực đại (v/p) a,b,c – Hệ số thực nghiệm phụ thuộc vào chủng loại động (Đối với động xăng a=b=c=1) - Từ kí hiệu lốp 8,40 - 15 ta có B = 8,40 d = 15 Suy ra: ro=(B+d/2).25,4=(8,40+15/2).25,4 = 403.86 (mm) Vậy bán kính làm việc trung bình bánh xe (rb) là: rb=λ.r0=0,933.403.86=376.8 (mm) = 0,3768(m) Trong λ hệ số kể đến biến dạng chiều cao lốp, lốp áp suất thấp λ=0,933 - = = = 3600 (v/p) Chia ne thành giá trị khác nei , áp dụng cơng thức tính Ne , Me để ta có bảng số liệu vẽ đường đặc tính ngồi động 2.1.3 Kết tính: Bảng số liệu Me ,Ne giá trị ne khác : ne(v/p) SVTH: Ne(Kw) Me(N.m) 400 6,09 145,42 800 12,96 154,76 1200 20,28 161,43 1600 27,71 165,44 2000 34,92 166,77 2400 41,57 165,44 Lớp: ĐỒ ÁN LÝ THUYẾT Ô TÔ GVHD: 2800 47,32 161,43 3200 51,85 154,76 3600 54.81 145,42 * Biểu đồ đường đặc tính ngồi động cơ: Hình 1.Đường đặc tính ngồi động 2.1.4 Ứng dụng đồ thị Tại vịng quay khác nhau, tơ làm việc với công suất khác 2.2 Đồ thị cân lực kéo 2.2.1 Khái niệm Cân lực kéo ô tô lực kéo tiếp tuyến bánh xe chủ động ô tô để dùng khắc phục tất lực cản trở chuyển động lực cản lăn, lực cản khơng khí, lực cản qn tính, lực cản lên dốc 2.2.2 Cơng thức tính: Từ phương trình cân chuyển động tổng quát ô tô ta có: PK = Pf ± P w ± P j ± P i + P m Suy ra: SVTH: PK  M k M e it t G   f G.cos  �G.sin  � j. i  K F v  n. Q rb rb g Lớp: ĐỒ ÁN LÝ THUYẾT Ô TƠ GVHD: Trong đó: PK : Lực kéo tiếp tuyến bánh xe chủ động.(Đơn vị : N) Pf : Lực cản lăn bánh xe Pf = fGcosα (Đơn vị : N) Pw : Lực cản khơng khí Pw = w.v2 (Đơn vị : N) PJ : Lực cản quán tính Pj = j.(G/g).δi (Đơn vị : N) Pi : Lực cản lên dốc Pi = Gsinα (Đơn vị : N) Pm : Lực cản rơ móc (Đơn vị : N) 2.2.3 Kết tính: cần lập bảng số liệu v 2 ne rb 60it (m/s) - Lực kéo : Tại giá trị nei ta vi theo cơng thức - Tại số truyền có ih khác ta có vi Pki tương ứng - Hiệu suất xe ta chọn theo bảng ηt = 0,93 Bảng giá trị lực kéo tay số ne(v/p) 400 800 1200 1600 2000 2400 2800 3200 3600 v1(m/s) 0,747 1,494 2,241 2,988 3,736 4,483 5,230 5,977 6,724 Pk1(N) 7578,80 8065,51 8413,16 8621,76 8691,29 8621,76 8413,16 8065,51 7578,80 v2(m/s) 1,166 2,332 3,498 4,664 5,830 6,996 8,162 9,328 10,494 Pk2(N) 4856,32 5168,19 5390,96 5524,62 5569,17 5524,62 5390,96 5168,19 4856,32 v3(m/s) 1,948 3,896 5,845 7,793 9,741 11,689 13,637 15,585 17,534 Pk3(N) 2906,43 3093,09 3226,41 3306,40 3333,07 3306,40 3226,41 3093,09 2906,43 Lực cản lăn chọn hệ số cản lăn f = 0.015 với v < 22 m/s Với vận tốc v ≥ 22 m/s = f(1+ ) Công suất cản lực bám : = mφ SVTH: Lớp: v4(m/s) 3,078 6,156 9,234 12,312 15,391 18,469 21,547 24,625 27,703 Pk4(N) 1839,51 1957,65 2042,03 2092,66 2109,54 2092,66 2042,03 1957,65 1839,51 ĐỒ ÁN LÝ THUYẾT Ơ TƠ GVHD: Trong : m : hệ số phân bố tải trọng với xe 4x2 lấy m = 0.65 : trọng lượng toàn tải: 2290 (Kg) φ : hệ số bám lấy = 0,45  Pφ = 0,65.2290.0,45.9,81= 6570 (N) Bảng giá trị lực cản lăn lực cản khơng khí: v4(m/s) 3,0781 6,1562 9,2344 12,312 15,391 18,469 21,547 24,625 27,703 Pf(N) 336,97 336,97 336,97 336,97 336,97 336,97 336,97 473,20 509,38 Pw(N) Pf+Pw(N) 15,78 352,75 63,11 400,08 141,99 478,96 252,43 589,40 394,42 731,39 567,96 904,93 773,06 1110,03 1009,70 1482,90 1277,91 1787,29 Pϕ 6570 6570 6570 6570 6570 6570 6570 6570 6570 * Đồ thị cân lực kéo SVTH: 10 Lớp: ĐỒ ÁN LÝ THUYẾT Ô TÔ GVHD: Trong trường hợp Gx = G tg = 1, lúc tia làm với trục hoành góc = 450, tia có > 450 ứng với Gx> G (khu vực tải), tia có < 450 ứng với Gx< G (khu vực chưa tải) Hình Đồ thị nhân tố động lực học ô tô 2.3.4 Ứng dụng đồ thị Ứng dụng đồ thi giải toán động lực, động lực học ô tô như: xác định vận tốc lớn ô tô hay độ dốc lớn đường mà tơ vượt qua 2.4 Đồ thị cân công suất 2.4.1 Khái niệm Công suất động ô tô phát sau tiêu tốn phần cho ma sát hệ thống truyền lực, phần lại công suất truyền đến bánh xe chủ động N k để khắc phục lực cản lăn lực cản không khi, lực cản lên dốc, lực cản quán tính Biểu thức cân công suất phát động dạng công suất kể gọi “ phương trình cân cơng suất tơ” Phương trình cân có dạng tổng qt sau: Nk = Ne.ηtl = Nf ± Ni +Nw ± Nj + Nm SVTH: 13 Lớp: ĐỒ ÁN LÝ THUYẾT Ơ TƠ GVHD: 2.4.2 Cơng thức tính Các cơng suất cản tính theo cơng thức: - Nk  N P.v 1000 (KW) Pk v 1000 Công suất truyền đến bánh xe chủ động Nf  f G.cos v 1000 Công suất tiêu hao cho cản lăn bánh xe Ni  G.sin  v 1000 Công suất tiêu hao cho cản dốc đường Nw  w.v 1000 Công suất tiêu hao cho lực cản không khí Nj  G v J  i g 1000 Công suất tiêu hao cho lực cản tăng tốc Phương trình cân cơng suất xây dựng đồ thị theo quan hệ công suất phát cơng suất cản q trình chuyển độngnó phụ thuộc vào vận tốc tơ N=f(v) Ta có cơng thức: v 2 ne rb 60it (m/s) Trong đó: ne số vòng quay trục khuỷu động cơ(v/p) ; rb : bán kính bánh xe; it : tỉ số truyền lực Vì mà đồ thị biểu thị quan hệ cơng suất phát động công suất khác trình chuyển động phụ thuộc vào vận tốc chuyển động , nên Ne(Nk) = f(ne) ta đồ thị cân công suất cuả ô tô 2.4.3 Kết tính Bảng số liệu cơng suất Ne Nk: SVTH: 14 Lớp: ĐỒ ÁN LÝ THUYẾT Ô TƠ GVHD: Bảng giá trị cơng suất cản: v4 3,08 6,16 9,23 12,31 15,39 18,47 21,55 24,62 27,70 Nf 1,04 2,07 3,11 4,15 5,19 6,22 7,26 11,65 14,11 Nw 0,05 0,39 1,31 3,11 6,07 10,49 16,66 24,86 35,40 Nf+Nw 1,09 2,46 4,42 7,26 11,26 16,71 23,92 36,52 49,51 Ta có đồ thị cân công suất sau: SVTH: 15 Lớp: ĐỒ ÁN LÝ THUYẾT Ơ TƠ GVHD: Hình Đồ thị cân công suất ô tô 2.4.4 Ứng dụng đồ thị Dùng để xác định trị số thành phần công suất cản tốc độ khác với số truyền khác nhau, xác định công suất dự trữ tốc độ khác số truyền khác Xác định độ dốc lớn nhất, gia tốc cực đại 2.5 Đồ thị gia tốc 2.5.1 Khái niệm Gia tốc yếu tố đặc trưng cho khả tăng tốc ô tô 2.5.2 Công thức tính Gia tốc xác định qua cơng thức: D = ψ + J (δi /g) nên ta có J = (Dψ)g/δi SVTH: 16 Lớp: ĐỒ ÁN LÝ THUYẾT Ô TÔ GVHD: - D giá trị nhân tố đông lực học giá trị v tay số - δi =1,05+0,05.ih2 tay số có ih1,ih2,ih3,ih4 ta δi1 , δi2 , δi3 , δi4 - Ta kiểm tra loại đường có ψ không đổi, ψ = f Suy ra: J1 ứng với v1 , J2 ứng v2 … nên ta xây dựng đồ thị J=f(v) với tỉ số truyền hộp số 2.5.3.Kết tính gia tốc j Hình Đồ thị gia tốc ô tô SVTH: 17 Lớp: ĐỒ ÁN LÝ THUYẾT Ô TÔ GVHD: 2.6 Đồ thị gia tốc ngược 2.6.1 Khái niệm Là đồ thị biểu thị gia tốc 1/j từ biểu đồ gia tốc 2.6.2 Cơng thức tính Dựa vào đồ thị J –v số truyền J = f(v) ta xây dựng đồ thị 1/J – v 1/J = f(v) Với ô tơ có số truyền cao mà j=0 vmax ta lấy J đến khoảng 0.95vmax để 1/J không phải.vô cùn 2.6.3 Kết tính: cần lập bảng số liệu gia tốc ngược SVTH: 18 Lớp: ĐỒ ÁN LÝ THUYẾT Ô TÔ GVHD: Hình Đồ thị gia tốc ngược ô tô 2.7 Xác định thời gian quãng đường tăng tốc ô tô máy kéo Thời gian quãng đường tăng tốc hai tiêu quan trọng để đánh giá tính chất động lực học ô tô máy kéo Hai tiêu xác định dựa đồ thị gia tốc j = f (v) ô tô máy kéo 2.7.1 Xác định thời gian tăng tốc ôtô dv j = dt ; ta suy ra: dv j dt = Từ biểu thức: Thời gian tăng tốc ôtô máy kéo từ tốc độ v đến tốc độ v2 : v2 j dv t = v1 Tích phân khơng thể giải phương pháp giải tích, khơng có quan hệ phụ thuộc xác giải tích gia tốc j vận tốc chuyển động v chúng Nhưng tích phân giải đồ thị dựa SVTH: 19 Lớp: ĐỒ ÁN LÝ THUYẾT Ô TÔ GVHD: sở đặc tính động lực học nhờ vào đồ thị gia tốc ôtô j = f (v) Để tiến hành xác định thời gian tăng tốc theo phương pháp tích phân đồ thị, ta cần xây dựng đường cong gia tốc nghịch 1/j = f(v) cho số truyền Trên Hình 7a ta giả thiết xây dựng đồ thị gia tốc nghịch cho số truyền cao hộp số Phần diện tích giới hạn đường cong 1/j, trục hoành hai đoạn tung độ tương ứng với khoảng biến thiên vận tốc dv biểu thị thời gian tăng tốc ô tô máy kéo Tổng cộng tất vận tốc ta thời gian tăng tốc từ vận tốc v1 đến v2 xây dựng đồ thị thời gian tăng tốc phụ thuộc vào vận tốc chuyển động t = f (v) Hình 7b Bảng giá trị gia tốc ngược thời gian tăng tốc tay số SVTH: 20 Lớp: ĐỒ ÁN LÝ THUYẾT Ô TÔ GVHD: Hình 7a đồ thị gia tốc ngược 1/ j Hình 7b đồ thị thời gian tăng tốc SVTH: 21 Lớp: ĐỒ ÁN LÝ THUYẾT Ô TÔ GVHD: Bảng thời gian quãng đường tăng tốc ô tô: SVTH: 22 Lớp: ĐỒ ÁN LÝ THUYẾT Ơ TƠ GVHD: Hình Đồ thị thời gian quãng đường tăng tốc tơ Trong q trình tính tốn xây dựng đồ thị, ta cần lưu ý rằng:  Tại vận tốc lớn ôtô v max gia tốc j = 1/j = f(v), lập đồ thị tính tốn ta lấy giá trị vận tốc ôtô khoảng 0,95vmax  Tại vận tốc nhỏ ôtô v lấy trị số t = (Hình 7b) Đối với hệ thống truyền lực ôtô với hộp số có cấp, thời gian chuyển từ số thấp lên số cao có xẩy tượng giảm vận tốc ơtơ khoảng Dv (Hình 8) Trị số giảm vận tốc Dv xác định nhờ phương trình chuyển động lăn không trượt ôtô máy kéo với thời gian chuyển số t 1: t1 ;m / s  a Dv = g t1 thời gian chuyển số, phụ thuộc vào trình độ người lái, kết cấu hộp số động Đối với người lái có trình độ cao t l = 0,5 3s 2.7.2 Xác định quãng đường tăng tốc ôtô Sau lập đồ thị biểu diễn quan hệ phụ thuộc thời gian tăng SVTH: 23 Lớp: ĐỒ ÁN LÝ THUYẾT Ô TÔ GVHD: tốc t vận tốc chuyển động ơtơ v, ta xác định quãng đường tăng tốc xe ứng với thời gian tăng tốc Từ biểu thức v = dS/dt, suy dS = vdt Quãng đường tăng tốc ôtô S từ vận tốc v l đến vận tốc v là: v2 vdt v S= Tích phân khơng thể giải phương pháp giải tích, khơng có mối quan hệ phụ thuộc xác giải tích thời gian tăng tốc vận tốc chuyển động ơtơ máy kéo Vì vậy, áp dụng phương pháp giải đồ thị sở đồ thị thời gian tăng tốc ơtơ (hình7b) 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 máy kéo Tổng cộng tất diện tích lại, ta quãng đường tăng tốc ôtô máy kéo từ vận tốc v đến v2 xây dựng đồ thị quãng đường tăng tốc ôtô phụ thuộc vào vận tốc chuyển động chúng S = f(v) (Hình 9) Bảng giá trị thời gian quãng đường ô tô tăng tốc: SVTH: 24 Lớp: ĐỒ ÁN LÝ THUYẾT Ô TÔ GVHD: Hình Qng đường tăng tốc tơ Ứng dụng đồ thị : - Xác định vận tốc lớn tay số - Xác định thời gian tăng tốc lớn tay số - Xác định quãng đường lớn tay số - Xác định thời gian sang số hợp lý tay số SVTH: 25 Lớp: ... THIỆU ĐỒ ÁN Đối tượng nghiên cứu: Tính tốn xây dựng đồ thị động lực học xe UAZ - 469B Phạm vi nghiên cứu: 1.1 Đường đạc tính ngồi động đốt + Khái niệm + Tính tốn + Vẽ đồ thị SVTH: Lớp: ĐỒ ÁN LÝ THUYẾT... cao mà cịn đào tạo với số lượng đơng đảo SVTH: Lớp: ĐỒ ÁN LÝ THUYẾT Ơ TÔ GVHD: Khi sinh viên trường chúng em đước thực nhiều đồ án có “ Đồ án lý thuyết tơ” Đây điều kiện tốt cho chúng em tổng hợp... dụng đồ thị 1.2 Đồ thị cân lực kéo + Khái niệm + Tính tốn + Vẽ đồ thị + Nêu ứng dụng đồ thị 1.3 Đồ thị nhân tố động lực học + Khái niệm + Tính tốn + Vẽ đồ thị + Nêu ứng dụng đồ thị 1.4 .Đồ thị