Đồ án môn học lý thuyết ô tô trung thành

GVHD: PGS.TS Nguyễn Văn Phụng THƠNG SỐ Ơ TƠ • N emax = 55( KW ) : công suất cực đại động • nN = 4400 • i0 = 4,55 : tỷ số truyền truyền lực • ih1 = 3,11 : tỷ số truyền cấp số • ih = 1, 77 : tỷ số truyền cấp số • ih = : tỷ số truyền cấp số ( vg ph ) : số vịng quay ứng với cơng suất cực đại động • G=1885 kg Yêu cầu: Xây dựng đường đặc tính ngồi Ne , Me Các lực kéo ứng với số truyền Pk1 , Pk2 ,Pk3 Tính loại lực cản Pf , Pj , Pw , Pi , Pm Vẽ đò thị cân lực tìm Vmax Tính tốn loại công suất cản ( Vẽ đồ thị cân công suất V max) Tính thơng số nhân tố động lực học D –V ( đồ thị D-V) Tính thơng số để vẽ đị thị j-V Tính imax Lý thuyết tơ GVHD: PGS.TS Nguyễn Văn Phụng v a L P ω hω b hg M Z 1 j j1 M f1 O P Gco sα T Gsin α M α G P k Z f1 P k lm O M M j2 P f2 P f2 m α hm Hình1: Các lực xe leo dốc Hình 2: Các lực xe chạy đường Lý thuyết ô tô GVHD: PGS.TS Nguyễn Văn Phụng Chương 1: XÂY DỰNG ĐƯỜNG ĐẶC TÍNH TỐC ĐỘ NGỒI ĐỘNG CƠ Áp dụng cơng thức Laydecman ta có : ne ne ne N e = N e max [a × ( ) + b × ( ) − c × ( ) ] nN nN nN Trong : a, b, c hệ số phụ thuộc chủng loại động Vì động xăng nên ta có a=b=c=1 Nemax cơng suất cực đại (KW) nN số vịng quay ứng với cơng suất cực đại (V/min) Thế vào phương trình ta được: N e = 50 × [( ne n n ) + ( e ) − c( e )3 ]( KW) 4400 4400 4400 M e = 9550 × Lý thuyết ô tô Ne ( N m) ne GVHD: PGS.TS Nguyễn Văn Phụng Bảng giá trị tương ứng: ne (v\min) Ne (Kw) Me (N.m) 1000 15 140 2000 31 149 3000 46 145 4000 54 129 4400 55 119 5000 53 101 Đồ thị đường đặc tính động Khu vực làm việc động : Khi động làm việc khơng tải Ne Me ne đạt cực đại Khi tăng tải tức tăng momen Me ne giảm, Memax ne = nM tiếp tục tăng tải động khơng cịn momen dự trữ Do khu vực làm việc ổn định động nằm khoảng nM – nN tức từ 2000 vịng/phút đến 4400 vịng/phút Lý thuyết tơ GVHD: PGS.TS Nguyễn Văn Phụng Chương : XÂY DỰNG ĐỒ THỊ ĐẶC TÍNH KÉO VÀ CÂN BẰNG LỰC KÉO Thơng số kỹ thuật tính tốn: - Trọng lượng tồn ô tô: G=1885 (KG) - Hệ số cản không khí : k = 0, 025 KG sec m4 - Diện tích cản diện F = 2,3 m2 - Góc nghiêng bánh xe so với mặt đường: α = 3030'' - Hệ số cản lăn đường nhựa: f = 0,02 - Hệ số bám: ϕ = 0, - Tỉ số truyền hệ thống truyền chính: i0 = 4,55 - Hiệu suất hệ thống truyền lực : ηt = 0,9 - Tỉ số truyền tay số 1: ih1 = 3,11 - Tỉ số truyền tay số : ih2 = 1,77 - Tỉ số truyền tay số ih3 = - Bán kính làm việc trung bình bánh xe chủ động : rb =0.33m m1=m2=0,5 1/ Xây dựng đồ thị đặc tình kéo Pk –V: a/ Lực kéo tiếp tuyến bánh xe chủ động: M k M e ih i0 η t M e × 4,55 × ih × 0,9 Pk = = = (N ) rb rb 0,33 - Ứng với tay truyền số 1: ⇒ Pk1 = M e × 4,55 × 3,11× 0,9 (N ) 0,33 - Ứng với tay truyền số 2: ⇒ Pk = Lý thuyết tơ M e × 4,55 ×1, 77 × 0,9 (N ) 0,33 GVHD: PGS.TS Nguyễn Văn Phụng - Ứng với tay truyền số 3: ⇒ Pk = M e × 4,55 ×1× 0,9 (N ) 0,33 b/ Vận tốc ứng với tay số: V = 0,38 ne rb ( Km / h) i0 ih - Ứng với tay truyền số 1: ⇒ V1 = 0,38 × ne × 0,33 ( Km / h) 4,55 × 3,11 - Ứng với tay truyền số 2: ⇒ V2 = 0,38 × ne × 0,33 ( Km / h) 4,55 × 1, 77 - Ứng với tay truyền số 3: ⇒ V3 = 0,38 × ne × 0,33 ( Km / h) 4,55 × Bảng giá trị tương ứng với lực kéo vận tốc ne(v\min) Ne(Kw) Me(N.m) Pk1(N) Pk2(N) Pk3(N) V1(Km/h) V2(Km/h) V3(Km/h) 1000 15 140 5416 3082 1741 16 28 2000 3000 4000 4400 5000 31 149 5749 3272 1849 18 31 55 46 145 5606 3191 1803 27 47 78 54 129 4988 2839 1604 35 62 110 55 119 4607 2622 1481 39 69 121 53 101 3893 2216 1252 44 78 138 Đồ thị đặc tính kéo ứng với tỷ số truyền biểu diễn đồ thị Pk-V Lý thuyết ô tô GVHD: PGS.TS Nguyễn Văn Phụng - Pϕ : lực bám bánh xe chủ động với mặt đường Pϕ = m2 × Gϕ × ϕ = 0.5 ×1885 ×10 × 0, = 6597( N ) Lý thuyết ô tô GVHD: PGS.TS Nguyễn Văn Phụng 2/ Xây dựng đồ thị cân lực kéo: - Phương trình cân lực kéo tổng quát : Pk = Pf + Pi +Pw + Pj + Pm Pk = (Pf + Pi +Pw )+ Pj ( xe không kéo mooc Pm = 0) Pk = ∑ P cản + Pj Trong : - Lực cản lăn: Pf = f G.cos α = 0,02.1885.10.cos(3030’)=376,3 (N) - Lực cản lên dốc: Pi = G.sinα = 1885.10 sin(3030’)=1150,8 (N) - Lực cản gió: Pw = K × F × V ( kg.s km m ( ) ) m4 h K F V = = 0, 0044V (kg) = 0, 044V ( N ) 3, - Tổng lực cản: ∑ P cản = Pf + Pi + Pw =376,3 +1150,8 +0,044V2 ∑ P cản = Pf + Pi + Pw = 1527,1 + 0,044V2 Lý thuyết ô tô (N) (N) (N) GVHD: PGS.TS Nguyễn Văn Phụng Bảng số liệu để vẽ tổng lực cản: V(Km/h) ∑P can 1527 (N) 20 1545 40 1598 60 1686 80 1809 100 1967 120 2161 - Tính tốc độ cực đại Vmax theo lý thuyết: Ta có: Ne=55Kw - Vì động xăng kì có: α = β = γ = : động xăng kỳ ψ = f cos α + sin α = 0, 02 × cos ( 3030' ) + sin ( 3030' ) = 0, 08 : hệ số cản mặt đường G = 1885 ( kg ) : khối lượng ô tô A= 60.75 N e max i0 ihi ηt 2π nN rb ⇒ A= B= Lý thuyết ô tô 60.75 55 4,55.1 0,9 = 149( KG ) 2π 4400 0,33 i i 60 60 4,55.1 o h1 = = 0, 008( h / km) 2π 3, nN rb 2π 3, 4400.0,33 GVHD: PGS.TS Nguyễn Văn Phụng β = a A.B + KF 2,3.0, 025 = 149.(0, 008) + = 0, 013( KGh / km) 3, 3, 62 α = b A.B = 149 × 0, 008 = 1, ( KG.( h / km) ) Vi max = α ± α + β [ c A + ( f + i)G ] ⇒ V3max = 2β 1, − 1, 22 + × 0, 67 × [ 149 + (0, 02 + 0, 06).18850 ] × 0, 67 = 78( Km / h) Vậy ta có V3max tơ 78 Km/h Kết luận: Xe có số liệu chạy số 1, 2, Xe chạy đường có lực bám < 6597 N Xe chạy tay số theo sơ đồ sau: • Ở tay số truyền xe chạy đến tốc độ cho phép 78 km/h  Xe chạy tốc độ tối đa 73 km/h chạy khơng thắng lực cản Pj = Pk max − ∑ Pcan =1849- 1803= 46N (*) Pj = G ×δj × j (**) g Từ (*) (**) suy j = Lý thuyết tơ 46 × 9,8 = 0, 024(m / s ) 1885 ×10 10 GVHD: PGS.TS Nguyễn Văn Phụng Chương 3: XÂY DỰNG ĐỒ THỊ NHÂN TỐ ĐỘNG LỰC HỌC Đồ thị cân công suất (Nk - V) Phương trình cân cơng suất Nk = N f ± Ni + N w ± Nj + N m Nếu coi Nm = 0, tức oto không kéo rơ móc chuyển động đường thẳng ta có phương trình khai triển: N k = Pf V ± Pi V + PW V = G f cosα G.sin α KF V ± V + V 3600 3600 3600 Trong đó: G f cosα V 3600 G.sin α Ni = V 3600 KF Nw = V 3600 Nf = công suất tiêu hao cản lăn bánh xe, KW công suất tiêu hao cản lên dốc, KW cơng suất tiêu hao cản khơng khí, KW Tổng công suất cản bánh xe chủ động: ∑N can = Ni + N f + N w Trong đó: Ni = Pi .V 1150.V = = 0,3 ( kW ) 3600 3600 Nf = Pf V 3600 = 376.V = 0,1( kW ) 3600 0, 044.V Nw = V = 1, 22.10 −5V 3600 ⇒ ∑ N can = 0, 4.V + 1, 22.10 −5 V V(km/h) ΣNcan Lý thuyết ô tô 0 20 8,1 40 16,8 60 26,6 80 38,2 100 52,2 120 69,1 140 89,5 11 GVHD: PGS.TS Nguyễn Văn Phụng Công suất cản số truyền 1: N k1 = Pk1 × v1 ( KW ) Công suất cản số truyền 2: N k = Pk × v2 ( KW ) Công suất cản số truyền 3: N k = Pk × v3 ( KW ) ( ne vg Pk Pk Pk v1 v2 v3 ph ) ( N) ( N) ( N) ( km h ) ( km h ) ( km h ) N k1 ( KW ) N k ( KW ) N k ( KW ) 1000 2000 3000 4000 4400 5000 5416 5749 5606 4988 4607 3893 3028 3272 3191 2839 2622 2216 1741 1849 1803 1604 1481 1252 18 27 35 39 44 16 31 47 62 69 78 28 55 83 110 121 138 13 28 41 49 50 48 13 28 41 49 50 48 13 28 41 49 50 48 Nhân tố động lực học D – V:(lên dốc) Pw = K × F × V = 0, 044 × V Lý thuyết tơ 12 GVHD: PGS.TS Nguyễn Văn Phụng D= Pk − Pw Pk − 0, 044V = G 18850 Xây dựng đồ thị (D – V) Pk1 − Pw1 Pk − Pw1 = G 18850 P −P P −P D2 = k w2 = k w2 G 18850 P −P P −P D3 = k w3 = k w3 G 18850 D1 = ( ne vg Pk Pk Pk v1 v2 v3 ph ) ( N) ( N) ( N) ( km h ) ( km h ) ( km h ) D1 D2 D3 1000 2000 3000 4000 4400 5000 5416 5749 5606 4988 4607 3893 3082 3272 3191 2839 2622 2216 1741 1849 1803 1604 1481 1252 18 27 35 39 44 16 31 47 62 69 78 28 55 83 110 121 138 0,29 0,16 0,1 0,3 0,17 0,11 0,3 0,16 0,26 0,14 -0,23 0,24 0,13 -0,35 0,2 0,1 -0.57 Dϕ = V(Km/h) Dϕ Lý thuyết ô tô 0,08 Pϕ − PW G 20 0,08 =ϕ − 40 0,08 PW G 60 0,08 80 0,08 100 0,08 120 0,08 13 GVHD: PGS.TS Nguyễn Văn Phụng Độ dốc tối đa Imax - Ở tay số truyền I ta có IDmax = Dmax –f = 0,3 - 0,02 = 0,28 - Ta có tgα =0,28 ⇒ α = 15038' ⇒ Vậy trường hợp xe có khả tăng tốc lên dốc với độ dốc đường 15038' Đồ thị j-V:(tăng tốc) δj j g g j = (D − f ) δj D = f+ Ta có : Tay số truyền 1: j1 = ( D1 − f ) g = ( D1 − 0, 08)9,8 δj Tay số truyền 2: Tay số truyền 3: Lý thuyết ô tô 14 GVHD: PGS.TS Nguyễn Văn Phụng j3 = ( D3 − f ) g = ( D3 − 0, 08)9,8 δj Ne(v\min 1000 2000 3000 4000 4400 5000 ) Ne(Kw) Me(N.m) Pk1(N) Pk2(N) Pk3(N) V1(Km/h) V2(Km/h) V3(Km/h) Pw1(N) Pw2(N) Pw3(N) D1 D2 D3 j1 (m/s2) j2(m/s2) j3(m/s2) 15 140 5416 3082 1741 16 28 11 33 0,29 0,16 0,09 2,62 1,4 0,39 31 149 5749 3272 1849 18 31 55 14 43 134 0,3 0,17 0,09 2,79 1,48 0,7 46 145 5606 3191 1803 27 47 83 31 96 301 0,3 0,16 0,08 2,70 1,41 0,58 55 129 4988 2839 1604 35 62 110 55 171 535 0,26 0,14 0,06 2,37 1,19 0,36 54 119 4607 3633 1481 39 69 121 67 207 647 0,24 0,13 0,04 2,16 1,06 0,24 53 101 3893 2216 1252 44 78 138 86 267 838 0,2 0,1 0,02 1,78 0,82 0,02 Lý thuyết ô tô 15 GVHD: PGS.TS Nguyễn Văn Phụng Theo đồ thị gia tốc j ta có vận tốc cực đại ô tô 79 km/h Khi tơ đạt vận tốc khơng cịn khả tăng tốc Lý thuyết tô 16 ... 1,78 0,82 0,02 Lý thuyết ô tô 15 GVHD: PGS.TS Nguyễn Văn Phụng Theo đồ thị gia tốc j ta có vận tốc cực đại tơ 79 km/h Khi ô tô đạt vận tốc khơng cịn khả tăng tốc Lý thuyết ô tô 16 ... 3030'' ) = 0, 08 : hệ số cản mặt đường G = 1885 ( kg ) : khối lượng ô tô A= 60.75 N e max i0 ihi ηt 2π nN rb ⇒ A= B= Lý thuyết ô tô 60.75 55 4,55.1 0,9 = 149( KG ) 2π 4400 0,33 i i 60 60 4,55.1... 121 53 101 3893 2216 1252 44 78 138 Đồ thị đặc tính kéo ứng với tỷ số truyền biểu diễn đồ thị Pk-V Lý thuyết ô tô GVHD: PGS.TS Nguyễn Văn Phụng - Pϕ : lực bám bánh xe chủ động với mặt đường Pϕ =