a. Khái quát
Để ô tô có tổng trọng lượng toàn bộ (G ), di chuyển đạt vận tốc lớn nhất (va emax) trên mặt đường đã chọn, cần phải xác định công suất của nguồn cung cấp
Ở đây, chọn nguồn cung cấp công suất cho ô tô là động cơ đốt trong – ĐCĐT Muốn cung cấp nhiên liệu cho ĐCĐT ở chế độ cực đại, đối với động cơ:
- Xăng là phải mở cánh bướm ga hoàn toàn
- Diesel, thì đặt thanh răng của bơm cao áp với chế độ cấp nhiên liệu hoàn toàn
Thì số vòng quay động cơ (n ) từ nhỏ nhất (ne emin) tiến đến lớn nhất (nemax) tức (nemin
→ nemax)
Công suất ĐCĐT ứng với vận tốc lớn nhất của một ô tô (Nevmax), được xác định: Nevmax = (1/ηt).(ψ.G .va emax+W.ve3max) [kW], [tr 139/100] (2-1.a) hay, Nevmax = (1/ηt).[(fvmax + i).Ga.vemax+W.ve3max] [kW] (2-1.b) Trong đó:
ηt – hiệu suất của hệ thống truyền lực, phụ thuộc vào hiệu suất các cơ cấu:
ηlh – ly hợp ηh – hộp số chính
ηp – hộp số phụ hay phân phối
ηcd – trục truyền cardan chữ thập (+), 1 trục ηo – bộ truyền lực chính một cấp
ηv – bộ vi sai ηbt – bán trục, 2 trục
ηcc – truyền lực cuối cùng, 2 bộ
Hiệu suất của hệ thống truyền lực gồm các cơ cấu trên được biểu thị: ηt = ηlh.η .η .η .η .η .ηh p cd o v cc (2-2) ψ – hệ số cản mặt đường ứng với vận tốc lớn nhất, ψ = fvmax + i, với:
fvmax – hệ số cản lăn của mặt đường mà ô tô đạt vận tốc lớn nhất i – độ dốc mặt đường mà ô tô đạt vận tốc lớn nhất
Ga – trọng lượng ô tô khi đủ tải, [N]
vemax – vận tốc lớn nhất của ô tô khi chất đủ tải, [m/s]; W – nhân tố cản không khí của ô tô, với biểu thức liên hệ:
W = K.F [Ns2/m2] [tr 28/100] (2-3)
Như vậy, nhân tố cản không khí phụ thuộc vào: K – hệ số cản không khí, [Ns2/m ]4
F – diện tích cản chính diện của ô tô, [m ]2
b. Xác định các trị số cho xe thiết kế
b.1. Hiệu suất hệ thống truyền lực ô tô
Hiệu suất hệ thống có thể được xác định nhờ vào biểu thị (2-2), nhưng theo [tr 15/100] vì xe thiết kế là ô tô tải với lực truyền chính một cấp nên cũng có thể chọn sơ bộ:
ηt = 0,89 (2-4)
b.2. Hệ số cản mặt đường
Yêu cầu: vận tốc lớn nhất cho xe thiết kế, vemax = 90 km/h = 25 m/s
Ứng với loại mặt đường nhưa tốt, có: Mặt đường trên, có hệ số cản ψ bao gồm:
ψ = i + fvemax (2-5)
Trong đó:
+ Độ dốc mặt đường [tr 137/100] thường thuộc khoảng, i = (0.005 ÷ 0.015);
Chọn, i = 0,005 (2-6)
+ Hệ số cản lăn (f ) của xe ứng với loại đường trên, khi xe:ve
- Chưa vượt qua tốc độ 80 km/h [tr 54/100], f = 0,015 o (2-7) - Đã vượt qua tốc độ 80 km/h, [tr 53/100], sẽ tiếp tục tính theo biểu thức:
- Nếu là đườngnhựa bê tông hay bê tông tốt, thì f được xác định:ve
fve = f(v ) = (32 + v )/2800 [tr 53/100] e e (2-9) Dựa trên các thông số đã chọn và có, hệ số cản lăn (f ) của loại đườngve
đã chọn để xe đạt vận tốc lớn nhất được xác định bởi biểu thức (2-8):
fvemax = 0,02125 (2-10)
Thay các trị số đã tính và chọn của các biểu thức (2-6) và (2-1) vào biểu thức (2-5) ψ = 0,005 + 0,02 = 0,025
ψ = 0,025 (2-11)
b.3. Tr漃ng lương toàn tải ô tô
Trọng lượng của ô tô khi chất đủ tải (G ) [tr 138/100] xác định: a
Ga = G + n.(G + G ) [N] o h hl (2-12)
Trong đó:
Go – trọng lượng bản thân, hay tự trọng, hoặc trọng lượng không tải, [N] Khi xe thiết kế chưa hoàn thành thì chắc chắn G chưa thể xác định được, nêno có thể chọn sơ bộ tương đương với xe mẫu đã chọn:
Go = G = 4150 kG Mo (2-13)
Trọng lượng bản thân này [tr 138/100] chọn sơ bộ phân bố lên:
- Phía trục trước, G = 1245 kG; o1 (2-14)
- Phía trục sau, G = 2905kG; o2 (2-15)
n – số lượng người tham gia theo yêu cầu thiết kế, [người]
n = 3 người; (2-16)
– Trọng lượng người và hành lý mang theo:
Trọng lượng một người, trung bình: G = (65 ÷ 80) kG;h Chọn, G = 75 kG = 750 Nh
Trọng lượng hành lý của một người, trung bình: G = (20 ÷ 30) kG;hl
Chọn, G = 25 kG = 250 Nhl Trọng lượng người và hành lý mang
n.Gh + G = 2250 + 74950 Nhl
n.Gh + Ghl = 77200 N (2-17)
Lấy trị số các biểu thức (2-13), (2-17) đã chọn thay vào biểu thức (2-12): Ga = G + n.G + Go h hh 41500 + 77200 = 118700 N
Ga = 118700 N (2-18) Trọng lượng toàn bộ (G ) này, theo [tr 138/100] chọn sơ bộ phân bố lên:a
Phía trước, G = (0,25 ÷ 0,30) G , [N]; Chọn, G = 0,30 G , [N];a1 a a1 a
Ga1 = 35610 N (2-19)
Phía sau, G = (0,75 ÷ 0,7) G , [N]; Chọn, G = 0,7 G , [N];a2 a a2 a
Ga2 = 83090 N (2-20)
b.4. Hệ số cản không khí, diện tích cản chính diện, nhân tố cản không khí
Nhân tố cản không khí của một ô tô [tr 28/100], W [Ns2/m2], được tính:
W = K.F [Ns2/m2] (2-21)
Trong đó:
- Hệ số cản không khí với ô tô tải [tr 29/100], K = (0,6 ÷ 0,7) [Ns2/m ]4
Chọn, K = 0,6 Ns2/m4 (2-22)
- Diện tích cản chính diện của một ô tô [tr 28/100], F [m ] được tính, đối với:2
Ô tô con: F = 0.8WDoxHD [m ] 2 (2-23)
Ô tô tải hay khách: F = WD0xHD [m ] 2 (2-23)
Ở đây:
WD – chiều rộng cơ sở xe, W D = 1695 mm WDo – chiều rộng tổng thể xe, W = 2290 mm;Do
HD – chiều cao tổng thể xe, H D = 2520 mm Diện tích cản chính diện của xe được tính:
F = WD0xH [mD 2] Ở đây:
Chiều rộng cơ sở xe, W = 1695 mm;D
Chiều cao tổng thể xe, H = 2520 mm;D
F = 1.695 x 2,520 m 2
F = 4,2714 m2 (2-24)
Lấy trị số của các biểu thức (2-22) và (2-24) thay vào biểu thức (2-21) W = 0,6 x 4,83588 [Ns2/m2]= 2,6 Ns2/m2
W = 2,6 Ns2/m2 (2-24)
Lấy trị số đã chọn và tính trong các biểu thức (2-4), (2-11), (2-18), (2-24) và vận tốc lớn nhất thế vào biểu thức (2-1.b):
Nevmax = (1/0,85).[0,025x 118700 x 25 + 2,6 x 25 ] 3
Nevmax = 135073W=135,073kW (2-25)