THÔNG TIN TÀI LIỆU
A/ NHỮNG THÔNG SỐ BAN ĐẦU VÀ PHƯƠNG PHÁP TÍNH CHỌN I/ Những liệu cho theo thiết kế phác thảo Chủng loại ôtô, loại động đặc điểm hệ thống truyền lực; Tải trọng chuyên chở (Gc), Vận tốc lớn Vmax giá trị hệ số cản tổng cộng ψVmax đường; Hệ số cản lăn (f) (i max) phải vượt hệ số bám đường (ϕ); Sơ đồ bố trí HTTL trọng lượng phân bố lên trục bánh xe; II/ Những thông số chọn tính chọn Trọng lượng ô tô (tự trọng hay trọng lượng thiết kế) Hệ số khai thác KG theo bảng 1.2 KG = Gc/G0 (1.1) Gc: tải trọng chuyên chở; Go: tự trọng ô tô Bảng 1.2 KG chọn theo bảng 1.3 Loại ô tô KG Ô tô cỡ nhỏ, trọng lượng toàn < 1,5 Ô tô cỡ trung, trọng lượng toàn từ 1,5 – Ô tô cỡ lớn, trọng lượng toàn >8 1,15 1,15 ÷ 1,00 0,80 ÷ 0,75 0,75 ÷ 0,70 Đoàn xe (rơ moóc, bán rơ moóc) Hệ số cản lăn theo vận tốc 80km/h, tính theo công thức Iacolev Đurakov: f = f0 (1 + V2/1500 ) (1.2) đó: f0 : giá trị hệ số cản lăn vận tốc 80 km/h chọn theo bảng Hệ số dạng động học K, nhân tố cản động học W diện tích cản diện F F = m B H; B- Chiều rộng sở ô tô (m) (1.3) H- Chiều cao toàn ô tô (m) m- Hệ số điền đầy, chọn theo loại ô tô, ô tô tải ô tô bus m = 1,00-1,10 ; ô tô ô tô tải nhẹ, m = 0,90 ÷ 0,95 Hiệu suất hệ thống truyền lực, chọn theo loại ô tô - Đối với ô tô tải nhẹ, - Đối với ô tô tải nặng khách - Đối với ô tô nhiều cầu chủ động ηt = 0,85 ÷ 0,90 ηt = 0,83 ÷ 0,85 ηt = 0,75 ÷ 0,80 Tính chọn trọng lượng toàn ô tô chọn lốp xe Trọng lượng xe đầy tải: Ga = Go + A.n + Gh ; (1.4) Ô tô Ga = Go + A.n + Gh; (1.5) Tính chọn lốp xe bán kính làm việc trung bình: Gb = Gi/ nbi ; chọn lốp theo sổ tay tùy tải trọng tốc độ xe rb = λ r0 ; (1.10) Lốp áp suấp thấp: λ = 0,930 – 0,935; áp xuấp cao: λ = 0,945 – 0,950 B/ CHỌN ĐỘNG CƠ VÀ XÂY DỰNG ĐƯỜNG ĐẶC TÍNH NGOÀI CỦA ĐỘNG CƠ Xác định NVmax động chế độ vận tốc cực đại Vmax ô tô N V max = (G ψ V max Vmax + K F Vmax ) /(1000.η t ) ; (kW); (1.11) Chọn động xây dựng đường đặc tính động a)Xây dựng đường đặc tính lý tưởng Nemax động chọn theo công thức thực nghiệm Leidecman: Nemax = NV/[a(nV/nN)+b(nV/nN)2-c(nV/nN)3] ; kW (1.13) - nN : số vòng quay động chọn thời điểm Nemax Động xăng phận hạn chế số vòng quay: nN = nV/(1,1÷ 1,3); - Động xăng có phận hạn chế số vòng quay n N = nN = nV/(0,8÷ 0,9) - động diesel: nN = nV - a,b,c hệ số thực nghiệm, phụ thuộc vào loại động phương pháp hình thành hỗn hợp đốt, chọn theo bảng 1.5 Điểm hạn chế số vòng quay động xăng điểm bắt đầu làm việc điều tốc động diesel - Điểm hạn chế số vòng quay động xăng : số vòng quay thiết kế nv công suất định mức động (n v) , số vòng quay sau hạn chế no–nv =300÷ 500 vòng/phút - Điểm bắt đầu làm việc điều tốc động diesel số vòng quay thiết kế nN = nV công suất định mức động (NN = NV) , số vòng quay sau điều tốc n o lấy lớn nN khoảng giá trị (300 ÷ 500) vòng / phút Điểm có số vòng quay chạy không tải động cơ, thường chọn khoảng 500 ÷ 800 vòng / phút (động cao tốc lấy đến 1000 vòng/phút) Sau có điểm trên, vẽ đồ thị N e công thức : = f(ne) theo Ne = Nemax [a(ne/nN)+b(ne/nN)2-c(ne/nN)3]; (1.13) Ne = K Nemax ; (1.14) K =[a(ne/nN)+b(ne/nN)2-c(ne/nN)3] ; vaø Me = f(ne) công thức M e = (1.15) 10 N e , (Nm); 1,047 ne (1.15b) Lập bảng biến thiên bảng (1.6) Bảng (1.6) Ne (v/ph) 0,2 nN 0,3 nN 0,4 nN … K Ne = K.Nemax Me 1,1nN 1,2 nN 1,3 nN Các ý xây dựng đường đặc tính : • Kiểm tra hình dạng đường đặc tính, có điểm uốn hay gãy khúc phải kiểm tra lại tính toán điều chỉnh kịp thời • Đây đường đặc tính “ngoài sử dụng” thành lập để đảm bảo động lực học kéo ô tô Trong thực tế, động ô tô làm việc xe phải cung cấp lượng cho trang thiết bị phụ khác (quạt gió, máy nén khí, máy phát điện….), chọn động cho ô tô, phải chọn động có công suất cao công suất tính toán từ 15% - 20% • Đồ thị đặc tính sử dụng loại động vẽ hình 1a,b,c • Sau xây dựng xong đường đặc tính động cơ, phải kiểm tra tiêu sau đây: - Hệ số thích ứng động cơ: KM = Memax/MN; Đối với động diesel vận tải không dùng cấu hiệu chỉnh K = 1,1 đến 1,15, động xăng K = 1,2 ÷ 1,45 - Hệ số đàn hồi động K n = nM/nN Đối với động diesel Kn= 0,55 ÷ 0,75; động xăng Kn = 0,45 ÷ 0,65 b)Chọn động xác định đường đặc tính thực tế Căn đường đặc tính lý tưởng, tiến hành N [kW] M(Nm) kiểm tra nhân tố động lực học ô tô chế độ có Nn V maxNxem max N[kW) thỏa mản điều kiện chọn trước (D Vmax = ψVmax) hay không Nếu max không thỏa mãn, có Nthể điều chỉnh thông số công Me (Nm1.11 ) Ne Nm thức N M M x NM đặc tính thiết kế ma(lấy - Lập đường giá trị C [g/kW.h] M đặc tính sử dụng tăng lên 15% - 20%) động lý M Mmax Mn tưởng e p Mmcó đặc tính thiết kế xấp - Lựa chọn động xỉ đặc tính lý tưởng.C M P0 C e Ce - n Ce nM nec nn nmax n a/ c/ ηp nmin nM nec nn b/ nmax n(v/p) Hình 1: Đồ thị đặc tính sử dụng loại động - Trường hợp động chọn không tham khảo đặc tính thiết kế cần xây dựng đồ thị theo công thức Leidecman C/ TÍNH CHỌN TỈ SỐ TRUYỀN CỦA CẦU CHỦ ĐỘNG i0 = π nv rb 30.iht i pc Vmax ; (1.16) D/ XÁC ĐỊNH TỈ SỐ TRUYỀN CỦA HỘP SỐ Tỉ số truyền hộp số tay số (ih1) - Lực kéo tiếp tuyến lớn bánh xe chủ động ô tô thắng lực cản tổng cộng lớn đường P Kmax> Pψmax M e max ic i h1 η t rb hay ≥ Ga ψ max ; (17) Ga ψ max rb ; M e max i0 i pc η t ihl = - Lực kéo tiếp tuyến phải thỏa mãn điều kiện bám (tránh tượng trượt quay bánh xe chủ động) P Kmax < Pϕ i h1 ≤ ϕ rb m Gb ; M e max i0 i pc η t (1.18) đó: ψmax = f ÷ imax : hệ số cản tổng hợp đường Tỉ số truyền tay số trung gian Chọn số tay số i Chọn phương pháp phân bố tỉ số truyền hợp lý Trên ô tô sử dụng phương pháp phân bố tỉ số truyền sau: ♦ Phân bố theo cấp số nhân: cho phép đạt giá trị công suất trung bình tất tay số thời gian tăng tốc, khoảng vận tốc tay số tăng dần tay số cao, loại cần số phù hợp cho ô tô có vận tốc lớn n −1 i i Công bội q cấp số lược tính: q = h1 ; (1 hn 19) (n số cấp hộp số ) hộp số có i hn số truyền tăng (được chọn sẳn) tỉ số truyền lại (n – 1) xác định hộp số (n-1) cấp tỉ số truyền tay soá trung gian : ihm = ih1 q − ( m −1) = n −1 i − ( n−m) h1 ; ( 1.20 ) Đối với loại ô tô có truyền lực trực tiếp cầu chủ động hộp số tùy theo điều kiện kết cấu để bố trí tay số cao ihn khác 1, tay số lại tính ♦ Phân bố theo cấp số điều hòa: tạo khoảng biến thiên vận tốc đồng tay số công suất động tăng dần tay số cao phù hợp với ô tô cần lượng dự trữ công suất lớn Hằng số điều hòa tính G = i h1 −1 ( n − 1) ih ; ihn-1 = 1− a ihn-2 = 1 − 2a ………………………………… ihm = ; − ( n − m) a (1.21) Tỉ số truyền tay số lùi hộp số phụ Tay số lùi: dùng từ đến số lùi tùy theo loại ô tô khả bố trí chung hộp số, thường chọn: ihR = ( 0,8 – 1,3 ).ih1; (1.22) Hộp số phụ: Thường có hai cấp, số truyền cao i pc chọn với i0 Số truyền thấp int xác định cho ô tô leo độ dốc lớn (28 o– 32o) không bị trượt quay chạy đường có hệ số bám (ϕ) thấp ϕ x rb m Gb ψ max Ga rb ≥ i pt ≥ ; M e max i0 ih1 η t M e max i0 i h1 η t đó: (1.23) ψmax = f + tg (29o ÷ 32o) ϕx : hệ số bám đường lầy lội Sau tính ipt , cần kiểm tra vận tốc nhỏ ô tô gài số phụ thấp theo công thức: Vmin = π ne rb = (0,83 ÷ 1,39), (m/s) ; 30 i h1 ic i pt (1.24) E/ XÂY DỰNG ĐỒ THỊ CÂN BẰNG CÔNG SUẤT CỦA Ô TÔ Phương trình cân công suất ô tô Ne = Nr + Nf ± Ni + NW ± Nj + Nmk + N0 ; (1.25) Trong đó: - Ne - công suất động - Nr = Ne (1 – ηt) - công suất tiêu hao ma sát hệ thống truyền lực, Ne : công suất động ô tô, kW ; Nf = fGVcosα /1000 lực cản lăn, kW; - công suất tiêu hao để thắng Ni = GVsinsα /1000 lực cản dốc, kW; - công suất tiêu hao để thắng - NW = KFV3 /1000 - công suất tiêu hao để thắng lực cản không khí, kW; - Nj = G/g) δi.J.V/1000 - công suất tiêu hao để thắng lực cản quán tính, kW; - NmK =Pmk.V/1000 - công suất tiêu hao để thắng lực cản moóc kéo, kW; N0 = 0,1047.M0 n0 phận thu công suất, kW; - công suất tiêu hao Trong điều kiện đường bằng, xe chạy ổn định, không kéo moóc không trích công suất, cân công suất tính: Ne = Nb + Nf + NW + Nd = Nf + NK Nd = Ni ± Nj + NmK + N0 laø công suất dự dùng để leo dốc, tăng tốc kéo moóc, truyền công suất ô tô làm việc giá trị NK: Công suất kéo ô tô bánh xe chủ động tính : NK = Ns – Nr = Ne ηt = Nf + NW + Nd ; (1.26) Khi lập đồ thị, phải tính toán vận tốc ô tô tay số theo số vòng quay/ động thích öùng Vi = 2πnerb/ (60it) = rb ne 0,1047 , (m/s); (1.27) i0 ihi i pc Vi = vận tốc tay số có tỉ số truyền ihi Lập bảng chế độ vận tốc tay độ theo n e (bảng 1.7) Bảng 1.7 Ne Vhi Vh2 Vhn Đồ thị cân công suất ô tô xây dựng hệ trục tọa độ, trục tung bao gồm N e, NK, Nf, NW ; trục hoành vận tốc V Để lập đồ thị dễ dàng, nên lập bảng 1.8 Đồ thị cân công suất ô tô thể hình H.3 - Đồ thị cân công suất ô tô với tay số (các đường Na đồ thị công suất dư Kết hợp số liệu tính toán bảng 1.7 bảng 1.8 cho ta đồ thị cân công suất ô tô thể hình Baûng 1.8 ne Vh1 Nb2 NK1 NW1 Nf1 Vh2 N N Ne, Nk (kW) e1 Ne2 Ne4 Ne3 e Nk1 Nk2 d Nk4 Nk3 Nf + N w c b Nf a Vmax (m/s) Hình 3: Đồ thị cân công suất ô tô với tay số (đoạn cd biểu thị công suất dư giá trị vận tốc đó) Sử dụng đồ thị cân công suất ô tô nghiên cứu vấn đề sau: - Vận tốc lớn tay số - Độ dốc lớn mà ô tô khắc phục tay số: Vẽ đường đặc tính NK = NW tay số tương ứng, dựng đường thẳng qua gốc tọa độ tiếp truyền với đường cong này, độ dốc cực đại ψmax = tg βmax Ngoài tính khả tăng tốc kéo moóc ô tô - Lựa chọn tay số chế độ chuyển động hợp lý theo loại đường cho trước - Nghiên cứu mức độ sử dụng công suất động phù hợp loại đường sá chế độ chuyển động khác F/ XÂY DỰNG ĐỒ THỊ CÂN BẰNG LỰC KÉO CỦA Ô TÔ Phương trình cân lực kéo ô tô: PK = Pf ± Pi + PW ± Pj + PmK (1.28) Trong đó: Pf = f.G.cosα - lực cản lăn, N PW =K.F.V2 - lực cản gió, N Pi = G.sinα - lực cản lên dốc, N Pj = G ⋅δj ⋅ j g PmK - lực cản tăng tốc, N - lực kéo moóc kéo, N Lực kéo bánh xe chủ động PK tính: PK = M e i h i o i pc η t rb = M e i h C1 , N (1.29) C1 = i o i pc η t rb - số tính toán, N (1.30) Trong điều kiện tính toán, cân lực kéo chuyển dạng ô tô chuyển động đường bằng: PK = Pf + PW + Pd Lực kéo dư Pd = ± Pi ± Pj ± PmK dùng để leo dốc, tăng tốc kéo moóc Đồ thị cân lực kéo xây dựng theo vận tốc V, sở bảng tính (1.9) cho tay số i Bảng 1.9 Vi Me PKi Pf PW Pdi Đồ thị cân lực kéo ô tô thể hình Pk (N) Pk1 Pk2 Pk3 Pk4 Pf + Pw Pd4 Va Pf Vmax V (m/s) Hình 4: Đồ thị cân lực kéo ô tô có tay số (đoạn Pd4 lực kéo dư xe chạy với vận tốc Va tay số 4) Khảo sát ứng dụng đồ thị: - Xác định vận tốc lớn ô tô tay số - Xác định độ dốc lớn đường mà ôtô vượt tay số vận tốc cho trước 10 - Nghiên cứu xác định chế độ cân lực loại đường có f i khác - Lựa chọn chế độ chuyển động hợp lý ô tô loại đường cho trước G/ XÂY DỰNG ĐỒ THỊ ĐẶC TÍNH ĐỘNG LỰC HỌC CỦA Ô TÔ Nhân tố động lực: D= PK − PW Pd + Pf = (Pd+Pf)/G ; = G G (1.31) Pd+Pf = Pf ± Pi± PJ +Pm Và theo chế độ vận tốc Vi đãõ có, tiến hành lập bảng 1.10 để tính D tay số Bảng 1.10 Vh1 D1 ……… Vhn Dn Đồ thị nhân tố động lực học: Khi ô tô chuyển động với tải trọng thay đổi, đặc tính động lực học thay đổi, áp dụng đồ thị tia để khảo sát, đồ thị tia xây dựng phía bên trái đồ thị D (hình 5), tia có góc nghiêng góc tọa độ với: tgα = D G = x ; Dx G (1.32) α - góc nghiêng tia ứng với số phần trăm tải trọng sử dụng so với tải định mức xe D Dx - nhân tố động lực học ô tô tải định mức Gt tải Gtx Gx - trọng lượng toàn ô tô tải Gtx: Gx = Go + Gtx Gtx - tải trọng ô tô Nếu ô tô khách hay ô tô Gtx tính theo số hành khách chuyên chở Bảng 1.11 để tính góc tia α Bảng 1.11 11 (Gtx/Gt ),% Gtx Gx α tgα =Gx / G 10 20 40 60 80 100 120 140 … Sử dụng đồ thị đặc tính động lực học ô tô xác định: 1- Vận tốc lớn ô tô tay số, tải trọng khác 2- Độ dốc lớn đường mà ô tô khắc phục tay số tải trọng khác 3- Lựa chọn chế độ chuyển động thích hợp loại đường cho trước với tải trọng cho trước 4- So sánh đặc tính động lực loại oâ toâ khaùc Quá tải 1,00 1,6 1,8 D D1 0,6 Non tải D2 0,4 D3 Dx D4 f α Vmin Hình 1.5: Đồ thị đặc tính động lực học D đồ thị tia D V max V, m/s x K/ XÂY DỰNG ĐỒ THỊ ĐẶC TÍNH TĂNG TỐC CỦA Ô TÔ 12 Đặc tính tăng tốc ô tô dùng để đánh giá chất lượng động lực học ô tô chuyển động không ổn định, tiêu gia tốc, quãng đường thời gian cần thiết để tăng tốc khoảng vận tốc xác định Đồ thị gia tốc ô tô Gia tốc ô tô chuyển động không ổn định tính j = (D - ψ ) g δi ; (1.32) Khi tính gia tốc đường (đường độ dốc, i=0); ψ = f δi: hệ số tính đến ảnh hưởng khối lượng quay, tính theo công thức kinh nghiệm δi = 1,03 + a i 2h (1.33) a = 0,05 ÷ 0,07: ô tô tải nhẹ a = 0,04 ÷ 0,05: ô tô tải trung, tải nặng ô tô khách Vì D hàm số vận tốc, nên j hàm tương tự, số truyền khác Theo vận tốc, ta lập bảng tính toán 1.12 Từ số liệu bảng này, lập đồ thị gia tốc j = f(V) gia tốc ngược 1/j = f (V), đồ thị gia tốc ngược dùng để tính thời gian quãng đường tăng tốc, biểu diễn hình 1.6 1.7 Baûng 1.12 Vi Vmin 0,9 Vmax Di 13 ji i 1/j Đồ thị thời gian quãng đường tăng tốc V2 dV V1 j t= ∫ a)Thời gian tăng tốc tính: (1.34) Dùng phương pháp tích phân đồ thị gia tốc ngược để tính thời gian tăng tốc Trên đồ thị 1/j = f(V), chia trục hoành khoảng vận tốc (1,4 ÷ 2,8) m/s tính diện tích phần đường đường cong 1/j nằm khoảng vận tốc chọn ∆Fi (mm2), tiến hành lập bảng tính toán 1.13 Bảng 1.13 1,4 ÷ 2,8 2,8 ÷ 5,6 5,6 ÷ 14 ∆ Fi ∆ F1 ∆ F2 ∆ F3 Σ∆ Fi ∆ F1 ∆ F1 + ∆ F2 ∆ F1 + ∆ F2 + ∆ F3 t1 t2 t3 Khoaûng ∆ Vi , m/s Thời gian tăng tốc t (giây) Các giá trị ti tính sau: t1 = ∆F1.A.B t (s) s (m) t t2 = (∆F1+∆F2).A.B t3 = (∆F1+∆F2 +∆F3).A.B s …………… s tn=t3 = (∆F1+∆F2 +…+∆Fn).A.B; (1.35) Trong đó: tn - Tổng thời gian tăng tốc (giây) A - tỉ lệ xích vận tốc: V0 0,9 Vmax V (m/s) HHnh 1.8: Đồ tḥ thời gian quaơng đường tăng tốc A = (m/s)/mm = m/(mm.s) B- tỉ lệ xích gia tốc ngược: 14 1/j =(s2/m)/mm Cần ý Vmax j= 0, η1/j = ∞, khoảng Vi lập đến V= 0,9Vmax b) Quãng đường tăng tốc ôtô tính theo công thức: Vn S = ∫ V.dt (1.36) V1 Kết tính đưa vào bảng 1.13 Từ kết vẽ đồ thị t = f(V) hình1.8 Sử dụng đồ thị t = f(V) dùng phương pháp tích phân đồ thị hình 1.8, tính phần diện tích ∆ F đường cong khoảng tung độ ∆ ti tương ứng với ∆ Vi lập bảng 1.14 Các giá trị Si tính sau: S1 = ∆F1 A.C ; S = (∆F1 + ∆F2 ) A.C S n = ( ∆F1 + ∆F2 + + ∆Fn ) A.C (1.37) Trong đó: C - tỉ lệ xích thời gian tăng tốc (s/mm) Bảng 1.14 Khoảng ∆ Vi m/s 1,4 ÷ 2,8 2,8 ÷ 5,6 5,6 ÷ 14 Khoảng ∆ ti (giây) ∆ t1 ∆ t2 ∆ t3 ∆ Fi (mm2) ∆ F1 ∆ F2 ∆ F3 Σ ∆ Fi (mm ) ∆ F1 ∆ F1+ ∆ F2 S1 S2 S (m) S3 … Sn Sau theo bảng 1.14 lập đồ thị S = f(V) từ V0 đến 0,9 Vmax hình 1.8 Trong thực tế có ảnh hưởng thời gian chuyển số số truyền đến trình tăng tốc, đồ thị thực tế thời gian tăng tốc quãng đường tăng tốc có dạng hình 1.9, với ∆Vc tốc độ giảm vận tốc chuyển động sang số ∆Vc = ψ.g.tc/δi ; (m/s) 15 tc - thời gian chuyển số: ôtô có động xăng: tc = (0,5 ÷ 1,5) s; t (s) S (m) V ô tô có động Diesel: tc = (1,0 ÷ 4) s t g = 9,81 m/s2 - gia tốc trọng trường; III Ψ - hệ số cản tổng cộng đường; Quãng đường xe chạy thời gian chuyển số tính: Sc = ∆ Vc.tc , (m) Vđ: vận tốc bắt đầu chuyển số (m/s), IV S II I ∆Vc 0,9 V (m/s) Hình 1.9: Đồ thị t S có tính đến giảm tốc độ chuyển động sang số Thời gian tăng tốc ô tô đại (10 ÷ 15) giây, xe buýt tải (25÷ 40) giây Quãng đường tăng tốc ô tô đời khoảng (400÷ 900) m 16 Vmax ... cản diện F F = m B H; B- Chi? ??u rộng sở ô tô (m) (1.3) H- Chi? ??u cao toàn ô tô (m) m- Hệ số điền đầy, chọn theo loại ô tô, ô tô tải ô tô bus m = 1,00-1,10 ; ô tô ô tô tải nhẹ, m = 0,90 ÷ 0,95... theo loại ô tô - Đối với ô tô tải nhẹ, - Đối với ô tô tải nặng khách - Đối với ô tô nhiều cầu chủ động ηt = 0,85 ÷ 0,90 ηt = 0,83 ÷ 0,85 ηt = 0,75 ÷ 0,80 Tính chọn trọng lượng toàn ô tô chọn lốp... mức xe D Dx - nhân tố động lực học ô tô tải định mức Gt tải Gtx Gx - trọng lượng toàn ô tô tải Gtx: Gx = Go + Gtx Gtx - tải trọng ô tô Nếu ô tô khách hay ô tô Gtx tính theo số hành khách chuyên
Ngày đăng: 14/05/2021, 10:00
Xem thêm: