Luận văn nghiên cứu đạc tính động lực học quá trình chuyển số của ôtô có hộp số tự động(AT)

luận văn

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ kỹ thuật . i BỘ GIÁO DỤC VÀ ðÀO TẠO TRƯỜNG ðẠI HỌC NÔNG NGHIỆP HÀ NỘI …………… NGUYỄN LƯƠNG HUY NGHIÊN CỨU ðẶC TÍNH ðỘNG LỰC HỌC QUÁ TRÌNH CHUYỂN SỐ CỦA Ô TÔ CÓ HỘP SỐ TỰ ðỘNG (AT) LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT Chuyên ngành: Kỹ thuật máy và Thiết bị cơ giới hoá NLN Mã số : 60.52.14 Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS. NGUYỄN NGỌC QUẾ HÀ NỘI, 2010 Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ kỹ thuật . i LỜI CAM ðOAN Tôi xin cam ñoan với hội ñồng rằng những số liệu và kết quả nghiên cứu trong luận văn này là hoàn toàn trung thực và chưa sử dụng ñể bảo vệ một học vị nào. Tôi xin cam ñoan rằng mọi sự giúp ñỡ cho việc thực hiện luận văn này ñã ñược thông qua và các thông tin trích dẫn trong luận văn này ñều ñược chỉ rõ nguồn gốc trên cơ sở khoa học và thực tiễn. Tác giả NGUYỄN LƯƠNG HUY Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ kỹ thuật . ii LỜI CẢM ƠN Trong quá trình làm luận văn, tôi ñã nhận ñược sự giúp ñỡ và ñộng viên của các cơ quan, tập thể và nhiều cá nhân . Tôi xin chân thành cảm ơn! Nhân dịp này Tôi xin ñược bày tỏ lòng biết ơn về sự giúp ñỡ tận tình của mọi người trongg thời gian Tôi hoàn thiện luận văn ñặc biệt là sự tận tình của PGS. TS Nguyễn Ngọc Quế - ñã hướng dẫn và tạo mọi ñiều kiện thuận lợi ñể Tôi học tập, nghiên cứu và thực hiện hoàn thành ñề tài luận văn của mình. Tôi cũng xin ñược bày tỏ lòng biết ơn và xin chân thành cảm ơn tới các thầy, cô giáo trong bộ môn Ô tô- Máy kéo, các thày, cô giáo trong Khoa Cơ ðiện và toàn thể các thầy cô giáo Trường ðH Nông Nghiệp Hà Nội ñã tận tình giảng dạy và tạo ñiều kiện giúp ñỡ Tôi. Nhân ñây Tôi xin gửi lời cảm ơn trân thành tới ban lãnh ñạo, tập thể và các giáo viên Trường CðCN Nam ðịnh nơi Tôi ñang công tác ñã giúp ñỡ trong thời gian Tôi ñi học và làm luận văn. Xin chân thành cảm ơn tất cả các ñồng nghiệp, các bạn và người thân về sự giúp ñỡ tận tình ñối với Tôi! Tác giả ñã hết sức cố gắng ñể hoàn thành luận văn, tuy nhiên cũng không tránh khỏi những thiếu sót, rất mong nhận ñược các ý kiến ñóng góp của các thầy cô giáo và các bạn ñồng nghiệp. Tôi xin chân thành cảm ơn! Tác giả NGUYỄN LƯƠNG HUY Trng i hc Nụng nghip H Ni Lun vn thc s k thut . iii MC LC Li cam ủoan.i Li cm nii Mc lc.iii Danh mc bng .v Danh mc hỡnh vi Mở đầu Error! Bookmark not defined. 1.1. Tính cấp thiết của đề tài i 1.2. Mục đích, yêu cầu của đề tài . Error! Bookmark not defined. 1.2.1. Mục đích . Error! Bookmark not defined. 1.2.2. Nhim v . Error! Bookmark not defined. 1.3. ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài .Error! Bookmark not defined. Chơng 1 : tổng quan vấn đề nghiên cứu 3 1.1. Tổng quan về h thng truyn lc . Error! Bookmark not defined. 1.1.1. H thng truyn lc c khớ 4 1.1.2 H thng truyn lc thy lc 6 1.2. Khái quát về hộp số tự động 15 1.2.1. Cỏc loi hp s t ủng 17 1.2.2. Các bộ phận chính của hộp số tự động AT .17 1.2.3 . Biến mô thuỷ lực 17 1.1.4. Một số thông số và đặc tính của biến mô 22 1.1.5. Cơ cấu ly hợp khoá biến mô .23 1.1.6 . Cấu tạo chung của bộ bánh răng hành tinh .24 2.1.4. Hệ thống điều khiển hộp số tự động .28 2.2 . Nguyên tắc điều khiển thuỷ lực của hộp số tự động 31 2.3.1. Mạch thuỷ lực . Error! Bookmark not defined. Trng i hc Nụng nghip H Ni Lun vn thc s k thut . iv 2.2. Phng phỏp xõy dng ủng ủc tớnh ủng thi ca b bin mụ ủng c 33 2.2.1. ặc tính của bộ biến đổi mômen quay ( BBM) .33 2.2.2. Xõy dng ủờng đặc tính ngoài của động cơ .37 2.2.3. Xỏc ủnh hm v v ủ th ủc tớnh ngoi ca ủng c .38 2.2.3. Xõy dng ủ th khụng th nguyờn ca b bin mụ .41 2.2.4. Tớnh toỏn v xỏc ủnh hiu sut ca b bin mụ ( bm ) .Error! Bookmark not defined. 2.2.5. TH C TNH RA CA H THNG NG C- BIN Mễ Error! Bookmark not defined. Chơng 3 khảo sát động lực học quá trình sang số Error! Bookmark not defined. 3.1. Kho sỏt quỏ trỡnh sang s ca hp s t ủng trờn xe ụ tụ TOYOTA Crown . Error! Bookmark not defined. 3.1.1. Phng phỏp kho sỏt . Error! Bookmark not defined. 3.1.2. Cỏc thụng s k thut ca xe: .55 3.1.3. Xõy dng mụ hỡnh kho sỏt 55 3.1.4. Mụ t cỏc khi con trong mụ hỡnh tng quỏt 56 3.1.5. Kho sỏt mụ hỡnh .58 CHNG 4 : NGHIấN CU THC NGHIM .65 4.1. Mc ủớch v phng phỏp thớ nghim 65 4.1.1. Mc ủớch thớ nghim 65 4.1.2. Phng phỏp thớ nghim. .65 4.2. Cỏc phng ỏn v kt qu thớ nghim. .71 4.2.1 Cỏc phng ỏn thớ nghim .71 4.2.2. Kt qu thớ nghim 71 CHNG 5. Kết luận và đề nghị .77 Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ kỹ thuật . v 5.1. KÕt luËn chung 77 5.2. §Ò nghÞ 78 Trng i hc Nụng nghip H Ni Lun vn thc s k thut . vi DANH MC BNG Bng 1-1.Bng trng thỏi lm vic ca c cu hnh tinh Ravigneaun .15 Bảng 2a: Kết quả tính toán công suất và chi phí nhiên liệu .40 Bảng 2b: Giá trị hệ số mô men và tỷ số truyền của bộ biến mô .42 Bảng 2c : Kết quả tính toán hiệu suất biến mô 45 Bảng 2d : Tổng hợp kết quả tính toán các trị số động lực của bộ biến mô Error! Bookmark not defined. Bảng 2e: Kết quả tính toạ độ các giao điểm của đờng cong hàm M B và M E Error! Bookmark not defined. Trng i hc Nụng nghip H Ni Lun vn thc s k thut . vii DANH MC HèNH NH Hỡnh 1.1 H thng truyn lc ca ụ tụ 3 Hình 1 - a. Hệ thống truyền lực thủy tĩnh 6 Hình 1 b. Sự phối hợp của bơm và mô tơ thuỷ lực .7 Hình 1 3a. Ly hợp thủy lực 9 Hỡnh 1- 4b Cu to v s ủ ca c cu hnh tinh Simpson .13 Hỡnh 1 - 4c Cu to v s ủ ca c cu hnh tinh kiu Ravigneaun 14 Hình 1-5.2 Sơ đồ hệ thống điều khiển thuỷ lực của hộp số tự động Error! Bookmark not defined. Hình 1-5.4: Sơ đồ cấu tạo của bộ biến mô .18 Hình 1-5.5: Sơ đồ cấu tạo của Cánh bơm 19 Hình 1-5.6: Sơ đồ cấu tạo của Rôto tuabin 19 Hình 1-5.7: Sơ đồ cấu tạo của Stato và khớp một chiều .20 Hình 1-5.8: Sơ đồ nguyờn lý khuyếch đại mômen biến mô .21 Hình 1.5.10.Nguyên lý của ly hợp khoá biến mô 23 Hình 1-5.11: Sơ đồ cu to phanh hóm .27 Hình 1-5.12: Sơ đồ cu to Ly hợp và khớp một chiều 27 Hình 1-5.13. Sơ đồ cấu tạo và nguyên lý của hệ thống điều khiển .29 Hình 1-5.14 Sơ đồ cấu tạo của liên kết điều khiển bằng tayError! Bookmark not defined. Hình 1-5.14 Sơ đồ cấu tạo van thy lc Error! Bookmark not defined. Hình 2 - 1. Đồ thị đặc tính ngoài của động cơ .41 Hình 2 3. Đồ thị đặc tính không thứ nguyên bộ biến mô của xe Error! Bookmark not defined. Hình 2 4 . Đồ thị đặc tính tải trọng của hệ thống động cơ - biến mô thủy lực.Error! Bookmark not defined. Hình 2 -5. Đồ thị đặc tính ra của hệ thống động cơ - bộ biến mô thủy lực . Error! Bookmark not defined. Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ kỹ thuật . viii Hình 3- 1.2 Khối ñộng cơ trong mô hình tổng quát 56 Hình 3 -2.3 … Khối ñiều khiển chuyển số trong mô hình tổng quát .57 Hình 3-1.4. Khối hộp số trong mô hình tổng quát .57 Hình 3 -1.5 Khối thân xe và bánh xe trong mô hình tổng quát .57 H×nh 3 – 1a . §å thÞ ®Æc tÝnh tốc ñộ cña xe trong qu¸ tr×nh chuyÓn sè cña hép sè tù ®éng xe Toyota crown ( ở ñường nhựa khô) .58 H×nh 3 –1b. §å thÞ ®Æc tÝnh tốc ñộ cña ñộng cơ trong qu¸ tr×nh chuyÓn sè cña hép sè tù ®éng xe Toyota crown 58 Hình 3-1.5: Nguyên lý kết cấu khi thực hiện sang số 1 .60 Hình 3- 2.6: Nguyên lý kết cấu khi thực hiện sang số 2 61 Hình 3- 2.7: Nguyên lý kết cấu khi thực hiện sang số 3 62 Hình 3- 2.8: Nguyên lý kết cấu khi thực hiện sang số 4 63 H×nh 3 –1c. §å thÞ ®Æc tÝnh tốc ñộ cña xe trong qu¸ tr×nh chuyÓn sè cña hép sè tù ®éng xe Toyota crown ( ở ñường cát sỏi) 63 H×nh 3 –1d. §å thÞ ®Æc tÝnh tốc ñộ cña ñộng cơ trong qu¸ tr×nh chuyÓn sè cña hép sè tù ®éng xe Toyota crown 63 Hình 4.1. Sơ ñồ nguyên lý hoạt ñộng của Sensor − −− − V1 67 Hình 4.2. Sensor quang học E3F3 .68 Hình 4.3. Sơ ñồ kết nối thiết bị thí nghiệm .69 Hình 4. 4. Một số hình ảnh gá lắp kết nối thiết bị thí nghiệm .70 Hình 4.5. Sơ ñồ các mô dun thu thập dữ liệu thí nghiệm 70 Hình 4.6. Sơ ñồ các mô dun xử lý dữ liệu .70 Hình 4- 1a. Hiển thị kết quả ño các thông số khi thực hiện chuyển số của hộp số ñiều khiển tự ñộng AT 72 Hình 4- 1b. Hiển thị kết quả ño các thông số khi thực hiện chuyển số của hộp số ñiều khiển tự ñộng AT ( trên ñường cát sỏi ) 72 Hình 4- 1c. ðồ thị kết quả khảo sát lý thuyết vận tốc xe khi thực hiện chuyển số của hộp số ñiều khiển tự ñộng AT 74 Hình 4 - 1c. ðồ thị kết quả khảo sát lý thuyết tốc ñộ ñộng cơ khi thực hiện chuyển số của hộp số ñiều khiển tự ñộng AT 74 Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ kỹ thuật . ix Hình 4- 1d. Hiển thị kết quả ño các thông số khi thực hiện chuyển số của hộp số ñiều khiển tự ñộng AT 74 Hình 4- 1e. ðồ thị kết quả vận tốc xe khi thực hiện chuyển số của hộp số cơ khí .75