Xe BMW X5 x DRIVE 35i (2 cầu chủ động)

Một phần của tài liệu Nghiên cứu, đánh giá ảnh hưởng của nội ma sát trong vi sai tới khả năng phát huy lực kéo trên cầu chủ động (Trang 66 - 75)

Chương 2 : ĐỘNG HỌC, ĐỘNG LỰC HỌC VI SAI BÁNH RĂNG CÔN

1. Khảo sát ảnh hưởng của nội ma sát tới khả năng phát huy lực kéo trên cầu chủ động của một số

1.2. Xe BMW X5 x DRIVE 35i (2 cầu chủ động)

1.2.1. Thông số kỹ thuật

Bảng 3.4:Thông số kỹ thuật cơ bản của xe BMW X5 x Driver 35i

Model BMW X5 xDrive35i

Kích thước Dài (mm) 4857

Rộng (mm) 2197

Cao (mm) 1776

Chiều dài cơ sở (mm) 2933

Trọng lượng

Trọng lượng không tải (N) 21050

Phân bố cầu trước (N) 12840

Phân bố cầu sau (N) 8210

Tải trọng lớn nhất cho phép (N) 27450

Tải trọng được phép (N) 7150

Tải trọng được phép phân bố trên cầu trước / sau (N) 12550/15500 Kiểu dẫn động Dẫn động 4 bánh (4WD) Động cơ Xi lanh/ xupap 6/4 Dung tích (cm3) 2,979

Khoảng chạy/đường kính piston (mm) 89.6/84.0 Cơng suất lớn nhất (kW) /số vòng quay

(vòng/phút) 225/5800 - 6400 Momen lớn nhất (Nm) / số vòng quay (vòng/phút) 400/1200 - 5000 Tỉ số nén :1 10.2

66

1.2.2. Khảo sát

a.Tính theo hệ số khóa vi sai k. *Với vi sai cầu trước và vi sai cầu sau.

Giả sử hai bánh xe ở cầu chủ động hoạt động ở điều kiện đường khác nhau với các hệ số bám khác nhau.

Ở đây ta chọn các giá trị min tương ứng với các loại đường có hệ số bám thấp. Chọn min = 0,1 ; min = 0,2; min = 0,4; min = 0,6; n1 > n2; và M2 > M1

k = 1,2 ………..8.

min : hệ số bám của bánh xe bên trái n1: tốc độ của bánh xe bên trái

n2: tốc độ của bánh xe bên phải M2 : mô men của bánh xe bên phải M1: mô men của bánh xe bên trái

Trong trường hợp sử dụng vi sai không tăng ma sát và khơng khóa vi sai.

max

k

P = Pk1+ Pk2

Do đặc điểm của vi sai nên: Pk1= Pk2= 2 1 min   G , nên: max k P = Pk1+Pk2=Gmin (3.5) Trong trường hợp sử dụng vi sai tăng ma sát ta có:

Pkmax= Pk1+ Pk2 max k P = Pk1+ Pk1 k= 2 1k min   G (3.6) Trong đó G là trọng lượng tác động lên cầu chủ động xét.

* Với vi sai giữa hai cầu.

Giả sử vi sai cầu trước khơng khóa, nội ma sát nhỏ, các bánh xe ở cầu trước và cầu sau hoạt động ở điều kiện đường khác nhau với các hệ số bám khác nhau. Ở đây ta chọn các giá trị min tương ứng với các loại đường có hệ số bám thấp. Chọn min = 0,1 ; min = 0,2; min = 0,4; min = 0,6; n

1> n2 và M2> M1 k = 1,2 ………..8.

67 min: hệ số bám của các bánh xe cầu trước

n1: tốc độ bánh xe cầu trước n2: tốc độ bánh xe cầu trước M2: mơ men trục đầu ra phía sau M1: mơ men trục đầu ra phía trước

Trong trường hợp sử dụng vi sai khơng tăng ma sát và khơng khóa vi sai. Pk max= Pktr max + Pks max

Do đặc điểm của vi sai nên: Pktr max = Pks max = 2

1 Gφmin nên:

Pk max = Pktr max + Pks max = Gφmin (3.7) Trong trường hợp sử dụng vi sai tăng ma sát ta có:

Pk max = Pktr max + Pks max

Pk max = Pktr max + Pktr maxk = (1+k)/2.Gφmin (3.8)

Dựa vào cơ sở lý thuyết nêu trên ta đi khảo sát từng giá trị k trong từng trường hợp min khác nhau đã chọn để xem xét giá trị Pkmax. Thay các giá trị đã cho vào

cơng thức (3.5);(3.6);(3.7) và (3.8) ta tính được Pkmax tương ứng. Kết quả thể hiện trên đồ thị trong từng trường hợp cụ thể như dưới đây.

68

*Truờng hợp min = 0,1

Hình 3.9: Đồ thị thể hiện mối quan hệ giữa Pkmax và k với min = 0,1.

*Truờng hợp min = 0,2

69

*Truờng hợp min = 0,4

Hình 3.11: Đồ thị thể hiện mối quan hệ giữa Pkmax và k với min = 0,4.

` .

*Truờng hợp min = 0,6

70

b. Tính theo hệ số hãm vi sai k

Quan hệ giữa hệ số hãm và hệ số khoá vi sai:

k = 1 1       k k , hay k=   k k   1 1

Khi tính tốn dựa vào hệ số hãm vi sai ta suy ra được hệ số khóa vi sai

*Với vi sai cầu trước và vi sai cầu sau.

Giả sử hai bánh xe ở cầu chủ động hoạt động ở điều kiện đường khác nhau với các hệ số bám khác nhau.

Ở đây ta chọn các giá trị min tương ứng với các loại đường có hệ số bám thấp. Chọn min = 0,1 ; min = 0,2; min = 0,4; min = 0,6; n1>n2; và M2>M1

k = 0,01 ………..0,8.

min : hệ số bám của bánh xe bên trái n1: tốc độ của bánh xe bên trái

n2: tốc độ của bánh xe bên phải M2 : mô men của bánh xe bên phải M1: mô men của bánh xe bên trái

Trong trường hợp sử dụng vi sai khơng tăng ma sát và khơng khóa vi sai.

max

k

P = Pk1+ Pk2

Do đặc điểm của vi sai nên: Pk1= Pk2= 2 1 min   G , nên: max k P = Pk1+Pk2=Gmin (3.9) Trong trường hợp sử dụng vi sai tăng ma sát ta có:

Pkmax= Pk1+ Pk2 max k P = Pk1+ Pk1 k= 2 1k min   G (3.10) Trong đó G là trọng lượng tác động lên cầu chủ động xét.

71

* Với vi sai giữa hai cầu.

Giả sử vi sai cầu trước khơng khóa, nội ma sát nhỏ các bánh xe ở cầu trước và cầu sau hoạt động ở điều kiện đường khác nhau với các hệ số bám khác nhau. Ở đây ta chọn các giá trị min tương ứng với các loại đường có hệ số bám thấp. Chọn min = 0,1 ; min = 0,2; min = 0,4; min = 0,6; n

1> n2 và M2> M1 k = 0,01 ………..0,8.

min: hệ số bám của các bánh xe cầu trước n1: tốc độ bánh xe cầu trước

n2: tốc độ bánh xe cầu trước M2: mơ men trục đầu ra phía sau M1: mơ men trục đầu ra phía trước

Trong trường hợp sử dụng vi sai khơng tăng ma sát và khơng khóa vi sai. Pk max= Pktr max + Pks max

Do đặc điểm của vi sai nên: Pktr max = Pks max = 2

1 Gφmin nên:

Pk max = Pktr max + Pks max = Gφmin (3.11) Trong trường hợp sử dụng vi sai tăng ma sát ta có:

Pk max = Pktr max + Pks max

Pk max = Pktr max + Pktr maxk = (1+k)/2.Gφmin (3.12)

Dựa vào cơ sở lý thuyết nêu trên ta đi khảo sát từng giá trị k trong từng trường hợp

min khác nhau đã chọn để xem xét giá trị Pkmax. Thay các giá trị đã cho vào cơng

thức(3.9); (3.10); (3.11) và (3.12) ta tính được Pkmax tương ứng.

72

*Trường hợp min = 0,1.

Hình 3.13: Đồ thị thể hiện mối quan hệ giữa Pkmax và k với min = 0,1

*Trường hợp min = 0,2.

73

*Trường hợp min = 0,4.

Hình 3.15: Đồ thị thể hiện mối quan hệ giữa Pkmax và k với min = 0,4

*Trường hợp min = 0,6.

74

Nhận xét

Xem xét kết quả tính tốn và quan sát đồ thị ta thấy: - Lực kéo Pkmax tăng dần khi tăng k và k

- Khi thiết kế cần lưu ý chọn k và k hợp lý, bởi vì nếu chọn k và k quá lớn thì khi quay vòng sẽ sinh ra lực cản lớn, các bánh xe quay cưỡng bức, gây mịn lốp. Cũng vì lí do trên, trong khi thiết kế khơng nên chọn k >8 và k = 0,6

2. Tính tốn khả năng gia tốc tối đa mà xe có thể đạt được. Xác định trọng tâm ô tô.

Một phần của tài liệu Nghiên cứu, đánh giá ảnh hưởng của nội ma sát trong vi sai tới khả năng phát huy lực kéo trên cầu chủ động (Trang 66 - 75)