2. Mục đích, nội dung và phạm vi nghiên cứu của đề tài
3.2.1 Kết quả mô phỏng trường hợp 1: ôtô chuyển động theo chu trình thử
Hình 3.13 Chu trình thử ECE 15
Hình 3.14 Đồ thị thay đổi các thông số của động cơ
Trên hình 3.13 trình bày chu trình thử theo tiêu chuẩn châu Âu ECE 15, trong đó ta thấy có 3 giai đoạn ô tô tăng tốc, giữ nguyên tốc độ và giảm tốc. Trên hình 3.14 là kết quả mô phỏng sự thay đổi của gia tốc ô tô trong thời gian làm việc theo chu trình này. Kết hợp phân tích đồ thị này cùng các đồ thị mô phỏng lực kéo (hình 3.15) và đồ thị chuyển số (3.16) ta thấy: ở giai đoạn tăng tốc đầu tiên vận tốc ô tô đạt lớn nhất là 15 km/h khi này hộp số thực hiện việc chuyển số từ số I lên số II, khi giảm tốc việc chuyển số thực hiện ngược lại; ở giai đoạn tăng tốc thứ hai từ t=50s - 62s vận tốc ô tô tăng từ 0 đến 32 km/h, trong hộp số lần lượt thực hiện tăng số từ số I lên số II và số III sau đó lại thực hiện giảm số do giảm
tốc độ; còn ở giai đoạn tăng tốc cuối cùng (t=117s-142s) vận tốc ô tô đạt lớn nhất là 50 km/h, trong hộp số lần lượt thực hiện tăng số từ số I lên số cao nhất là số V. Ứng với thời gian tăng số và giảm số ta thấy giá trị của gia tốc ô tô và giá trị của lực kéo, lực phanh có bước nhảy. Khi giảm tốc người lái phải thực hiện phanh để vận tốc ô tô đạt được vận tốc yêu cầu của chu trình thử ứng với từng giai đoạn.
Hình 3.15 Đồ thị vận tốc và gia tốc của ô tô khi làm việc theo chu trình ECE 15
Hình 3.16 Đồ thị lực kéo và lực phanh
Hình 3.18 Đồ thị gia tốc và quãng đường tăng tốc trong giai đoạn đầu tiên chu trình ECE 15
Hình 3.19 Đồ thị lực kéo trong giai đoạn tăng tốc đầu tiên chu trình ECE 15
Phân tích kết quả mô phỏng tính toán các thông số động lực học của ô tô trong giai đoạn tăng tốc đầu tiên của chu trình thử ECE 15 cho thấy, thời gian ô tô tăng tốc từ 0 đến 15 km/h mất khoảng 4s gia tốc lớn nhất khi tăng tốc trong giai
đoạn này là 1,5m/s2 (hình 3.17), quãng đường tăng tốc là 8m. Trong khoảng thời gian này lực kéo lớn nhất cần cung cấp là 2160(N). Khi tăng tốc từ 0 đến 15 km/h, hộp số ô tô làm việc ở tay số I.
3.2.2 Kết quả mô phỏng trường hợp 2: ô tô chuyển động theo chu trình thử UEDC
Hình 3.20 Đồ thị vận tốc và gia tốc của ô tô khi hoạt động theo chu trình thử UEDC
Trên hình 3.19a trình bày chu trình thử UEDC và kết quả mô phỏng sự thay đổi của gia tốc ô tô khi hoạt động theo chu trình thử UEDC. Phân tích kết quả cho thấy, giá trị gia tốc lớn nhất của ô tô là -2,2m/s2 khi ô tô thực hiện giảm tốc từ vận tốc 90 km/h xuống 0 km/h tương ứng với khoảng thời gian t=362 - 370s.
Hình 3.21 Đồ thị lực kéo và quãng đường di chuyển của ô tô khi hoạt động theo chu trình UEDC
Trên hình 3.21 là kết quả mô phỏng sự thay đổi của quãng đường và lực kéo trong chu trình thử UEDC. Trong thời gian 400s của chu trình, ô tô di chuyển được quãng đường 6200 km, lực kéo của ô tô có sự thay đổi lớn ở các giai đoạn tăng tốc và giảm tốc.
Để đảm bảo lực kéo và vận tốc theo yêu cầu ở giai đoạn đầu của quá trình tăng tốc (t=20-60s), ô tô thực hiện việc chuyển số từ tay số 1 lên tay số 6. Trong khoảng thời gian t-61-110s ô tô duy trì chuyển động với vận tốc 70 km/h ở tay số 6. Tiếp theo trong gian đoạn giảm tốc (t=111s-115s) trong hộp số thực hiện việc chuyển số từ tay số 6 về tay số 5, vận tốc của ô tô giảm xuống 50 km/h, ô tô làm việc ở tay số 5 trong khoảng thời gian(t=115 đến 191s). Ở giai đoạn tăng tốc tiếp theo tại t=197s, trong hộp số thực hiện việc tăng số từ tay số 5 lên tay số 6 và duy trì làm việc ở số 6 với vận tốc 90km/h trong suốt khoảng thời gian này đến thời điểm giảm tốc t=360s. Từ đồ thị trên hình 3.21 cho ta thấy, giá trị lực kéo lớn nhất là ở giai đoạn tăng tốc đạt được là 1700N ứng với thời điểm khởi hành.
Hình 3.22 Đồ thị quá trình chuyển số và sự thay đổi lực kéo khi chuyển số
Trên hình 3.22 là đồ thị kết quả mô phỏng sự thay đổi vận tốc, gia tốc và quãng đường tăng tốc ứng với giai đoạn tăng tốc đầu tiên của chu trình thử này (t=20 - 60s). Có thể thấy rằng, trong giai đoạn tăng tốc đầu tiên gia tốc lớn nhất của ô tô đạt được là 1,1 m/s2 giá trị gia tốc trung bình khoảng 0,55m/s2. Quãng đường tăng tốc trong giai đoạn này S=400m.
Đồ thị hình 3.23 cho thấy trong giai đoạn tăng tốc đầu tiên ứng với khoảng thời gian t=20-60s lực kéo tại bánh xe chủ động lớn nhất khoảng 1700 N, còn giá trị trung bình của lực kéo khoảng 780 N. Trong giai đoạn này, ô tô thực hiện việc chuyển số từ tay số 1 lên tay số 6. Vận tốc lớn nhất của ô tô trong giai đoạn này là 70 km/h.
Hình 3.23 Đồ thị gia tốc và quãng đường tăng tốc trong giai đoạn tăng tốc đầu tiên của chu trình UEDC
Hình 3.24 Đồ thị sang số và sự thay đổi lực kéo trong giai đoạn tăng tốc đầu tiên của chu trình UEDC