Chúng ta vẽ cho trường hợp: xe chuyển động đều (j=0) và khơng kéo rơ mooc, hộp số có ba số truyền.
Fk = Ff+ Fω
Vẽ các đường biểu thị lực kéo Fki ở các tay số dựa vào:
- Đường đặc tính ngồi của động cơ: để xác định các giá trị Mei ứng với các giá trị nei, sau đó thế các giá trị Mei vào cơng thức sau đây:
- Cơng thức tính lực kéo tiếp tuyến:
Fkn = Me. i𝑡𝑙 n. ƞ 𝑟 Với: Fkn –Lực kéo ở các bánh xe chủ động ở số thứ n của hộp số.
i𝑡𝑙n–Tỷ số truyền của hệ thống truyền lực ở số thứ n. - Cơng thức tính vận tốc chuyển động của xe ở các số truyền:
vn = π.ne.r
30.i𝑡𝑙n (m/s) Với:
vn - vận tốc của xe ở tay số thứ n.
ne – số vòng quay củ động cơ
Vẽ các đường biểu thị các lực cản chuyển động dựa vào các công thức: -Đường lực cản của đường: Ff = G. f
Nếu f = const thì Ff = const, cho nên đường Ff sẽ là đường thẳng song song với trục hành.
Nếu f ≠const thì Ff ≠const, lúc này đường Ff sẽ là đường cong. -Đường lực cản khơng khí: Fω = 0,63Cx. S. v2.
Đây là đường cong bậc hai phụ thuộc vào vận tốc của xe.Đường cong (Ff + Fω)của các giá trị Ff và Fω tương ứng.
3.2.3 Ứng dụng của đồ thị cân bằng lực kéo
Hai đường cong Fk3 và (Ff+Fω) cắt nhau tại A, chiếu A xuống trục hành ta được giá trị vmax của xe ở điều kiện chuyển động đã cho.
Tung độ nằm giữa đường cong Fk và (Ff+Fω) ở bên trái điểm A gọi là lực kéo dư của xe Fd. - Lực kéo dư dùng để: tăng tốc, leo dốc, kéo rơmóc…
Nếu α=0 thì Ff = Fψ , cho nên đường cong cản tổng cộng là (Fψ+Fω). Điểm A lúc này chiếu xuống trục hành được vmax trên đường nằm ngang ởtay số cao nhất, lúc này Fd = 0.
Từ đồ thị có thể xác định được vmax của xe và các lực cản thành phần ở một vận tốc nào đó.
Ví dụ: tại vận tốc v1,đoạn bc là Ff ,đoạn ab là Fω ,đoạn ad là Fd,đoạn cd là Fk3. Trên đồ thị ta vẽ thêm đường biểu thị lực bám Fφ=f(v).
Fφ = mi. Gb. φ
Với:
Gb –Trọng lượng xe phân bố lên cầu chủ động (N)
mi – Hệ số thay đổi tải trọng tác dụng lên cầu
Đường lực bám Fφ nằm ngang, song song với trục hành. Khu vực xe không bị trượt quay khi Fk ≤ Fφ , nếu Fk ≥ Fφ thì các bánh xe chủ động bị trượt quay.
Fφ ≥ Fk ≥ (Ff+ Fω)
3.3 Cân bằng công suất của ô tô 3.3.1 Các loại công suất 3.3.1 Các loại công suất
Tấc cả các lực : lực cản lăn, lực cản khơng khí, lực cản dốc, lực cản qn tính, lực cản móc kéo nhân them tốc độ v cho ta ccs công suất tương ứng:
Công suất kéo :
Pk = Fk. v = Me.itl.ηe r .ωe
itl . r = Me. ωe. ηtl = Pe. ηtl
Công suất cản lăn
Pf = Ff. v
Cơng suất cản gió
Pω = Fω. v = 0.63. Cx. v3. S
Công suất cản dốc
Pi = Fi. v
Cơng suất cản qn tính
Pj = Fj. v
Cơng suất cản móc kéo
Pm = Fm. v
3.3.2 Phương trình cân bằng cơng suất của ơ tơ
Cơng suất của động cơ phát ra sau khi đã tiêu tốn đi một phần do ma sát trong hệ thống truyền lực, phần còn lại để khắc phục các lực cản lăn, lực cản khơng khí, lực cản dốc, lực cản qn tính, lực cản móc kéo. Biểu thức cân bằng giữa công suất phát ra của động cơ
và các dạng cơng suất cản nới trên gọi là phương trình cân bằng cơng suất của ơ tô khi chúng chuyển động
Pk = Pf+ Pω ± Pi ± Pj+ Pm
Trong phương trình trên cơng suất tiêu hao do lực cản dốc Pi có giá trị dương khi ơ tơ chuyển động lên dốc và có giá trị âm khi chuyển động xuống dốc. cịn cơng suất tiêu hao do lực cản qn tính Pj có giá trị dương khi ơ tơ chuyển động tăng tốc và ngược lại chúng có giá trị âm khi chuyển động giảm tốc.
Phương trình trên có thể biểu diễn dưới dạng như sau
Pk = Pe − Pt = Pf+ Pω ± Pi ± Pj+ Pm
Trong đó
Pt – cơng suất tiêu hao do ma sát trong hệ thống truyền lực
Pe – công suất động cơ phát ra
Pk = Pe − Pt = Pe. ηtl với ηtl – là hiệu suất của hệ thống truyền lực
3.3.3 Đồ thị công bằng công suất
Đồ thị được dựa theo quan hệ giữa công suất phát ra của động cơ và các công suất cản của xe chuyển động, phụ thuộc vào vận tốc chuyển động, tức là P=f(v).
Mặt khác, cũng có thể biểu thị quan hệ theo P=f(ne) do mối quan hệ giữa v và ne qua công thức sau: v = π.ne.r
30.itl (m/s)
Trong đó ne – số vòng quay động cơ (vòng/phút)
itl – tỉ số truyền lực r – bán kính tính tốn (m)