CHƯƠNG III: KIỂM NGHIỆM ĐỘNG CƠ, KIỂM TRA BỀN DẦM CƠ SỞ, KIỂM NGHIỆM ĐỘNG HỌC HÌNH THANG LÁI
1. Kiểm nghiệm động cơ
1.3. Tính các giá trị để xây dựng đường đặc tính
1.3.1. Công suất và mômen động cơ.
a. Công thức tính.
- Công suất.
Theo sách lý thuyết ô tô máy kéo của Nguyễn Hữu Cẩn ở trang 11 Dựa trên công thức kinh nghiệm của S.R.Lây Decman.
2 3
max e e e
e
N N N
n n n
N N a b c
n n n
ộ ổ ử ổ ửự
ờ ỗ ữữ ỗ ữữỳ
= ờờở + ỗỗỗố ữữứ - ỗỗỗố ữữứỳỳỷ
(KW) Trong đó: a = 0,7 ; b = 1,3 ; c = 1
Nmax, nN : Công suất hữu ích cực đại của động cơ và số vòng quay trục khuỷu ứng với Nmax.
Ne, ne : Giá trị công suất hữu ích ứng với số vòng quay bất kỳ của động cơ.
- Mômen.
Theo sách lý thuyết ô tô máy kéo của Nguyễn Hữu Cẩn ở trang 12 10 .4
1, 047.
e e
e
M N
= n (N.m) (3) Trong đó:
Ne : công suất của động cơ ; (KW);
ne: Số vòng quay của trục khuỷu; (vòng/phút);
Me: Momen xoắn của động cơ; (N.m) b. Lập bảng:
ne (v/p) 800 1200 1600 2000 2200 2400 2600 2800 3024 3200 3400 Ne (KW) 10.588 17.273 24.2 30.852 33.913 36.713 39.185 41.267 43.055 44 44.5221 Me (N.m) 126.4 137.48 144.46 147.33 147.23 146.1 143.95 140.77 135.99 131.33 125.069
1.3.2. Vận tốc của ô tô – V(m/s) a. Công thức:
Theo sách lý thuyết ô tô máy kéo của Nguyễn Hữu Cẩn ở trang 91. Ta có công thức tính:
0
2. . . . . 60. 30. .
e bx e bx
t h
n r n r
V = p i = p i i (m/s ) (4) trong đó:
Vi : Vận tốc của ô tô ứng với tay số thứ i (m/s).
rbx: Bán kính bánh xe (m)
rbx: Bán kính làm việc của bánh xe; rbx = r.l r: Bán kính thiết kế của bánh xe
Cỡ lốp của bánh xe: 7,50 – 16 (inch)
r = (B +d/2)x25,4 = (7,5 +16/2)x25,4 = 393,7 (mm) = 0,3937 (m) l : Hệ số kể đến biến dạng của lốp.
Theo sách lý thuyết ô tô máy kéo của Nguyễn Hữu Cẩn ở trang 38.
Đối với lốp có áp suất thấp l = (0,93 – 0,935), chọn l = 0,935 Suy ra: rbx = 0,3937 x 0,935 = 0,368 (m)
i0, ihi : Tỷ số truyền của bộ truyền lực chính và tỷ số truyền của hộp số ứng với từng tay số.
ã Tay số 1: ih1 = 6,802
ã Tay số 2: ih2 = 3,878
ã Tay số 3: ih3 = 2,267
ã Tay số 4: ih4 = 1,422
ã Tay số 5: ih5 = 1
ne: Số vòng quay của động cơ và nó thay đổi được từ 800 đến 3400 (vòng/phút) b. Lập bảng:
ne (v/p) 800 1200 1600 2000 2200 2400 2600 2800 3024 3200 3400 V1 (m/s) 0.7344 1.1016 1.4688 1.836 2.0196 2.2032 2.3868 2.5704 2.776 2.9376 3.1212 V2 (m/s) 1.28 1.92 2.56 3.2 3.52 3.84 4.16 4.48 4.8384 5.12 5.44 V3 (m/s) 2.204 3.306 4.408 5.51 6.061 6.612 7.163 7.714 8.3311 8.816 9.367 V4 (m/s) 3.512 5.268 7.024 8.78 9.658 10.536 11.414 12.292 13.275 14.048 14.926 V5 (m/s) 4.9966 7.4948 9.9931 12.491 13.741 14.99 16.239 17.488 18.887 19.986 21.2354
1.3.3. Công suất của động cơ ứng với vận tốc từng tay số.
v Công suất của động cơ ứng với vận tốc từng tay số:
Theo sách lý thuyết ô tô máy kéo của Nguyễn Hữu Cẩn ở trang 139. Ta có công thức tính :
ax ( 3)
. . W. . 1
Vm i i
t
N = yGV + V
h (W) (5) Trong đó:
G: Trọng lượng toàn bộ của ô tô khi đầy tải, G = 48450 (N).
Vi : Vận tốc của ô tô ứng với tay số thứ i, (m/s).
W: Nhân tố cản chính diện, W = 2,4 (Ns2/m2).
ht: Hiệu suất hệ thống truyền lực ( ht = 0,85).
y: Hệ số cản tổng cộng, y =0,0223 .
v Công suất của động cơ phát ra tại bánh xe chủ động - Nk (KW) Theo sách lý thuyết ô tô máy kéo của Nguyễn Hữu Cẩn ở trang 89
Ta có:
Nk = Ne x ht Bảng công suất ứng với từng tay số:
ne (v/p) 800 1200 1600 2000 2200 2400 2600 2800 3024 3200 3400 V1 (m/s) 0.7344 1.1016 1.4688 1.836 2.0196 2.2032 2.3868 2.5704 2.776 2.9376 3.1212 Ne1 (KW) 10.588 17.273 24.2 30.852 33.913 36.713 39.185 41.267 43.055 44 44.5221 Nk1 (KW) 8.9994 14.682 20.57 26.224 28.826 31.206 33.308 35.077 36.597 37.4 37.8438 V2 (m/s) 1.28 1.92 2.56 3.2 3.52 3.84 4.16 4.48 4.8384 5.12 5.44 Ne2 (KW) 10.588 17.273 24.2 30.852 33.913 36.713 39.185 41.267 43.055 44 44.5221 Nk2 (KW) 8.9994 14.682 20.57 26.224 28.826 31.206 33.308 35.077 36.597 37.4 37.8438 V3 (m/s) 2.204 3.306 4.408 5.51 6.061 6.612 7.163 7.714 8.3311 8.816 9.367 Ne3 (KW) 10.588 17.273 24.2 30.852 33.913 36.713 39.185 41.267 43.055 44 44.5221 Nk3 (KW) 8.9994 14.682 20.57 26.224 28.826 31.206 33.308 35.077 36.597 37.4 37.8438 V4 (m/s) 3.512 5.268 7.024 8.78 9.658 10.536 11.414 12.292 13.275 14.048 14.926 Ne4 (KW) 10.588 17.273 24.2 30.852 33.913 36.713 39.185 41.267 43.055 44 44.5221 Nk4 (KW) 8.9994 14.682 20.57 26.224 28.826 31.206 33.308 35.077 36.597 37.4 37.8438 V5 (m/s) 4.9966 7.4948 9.9931 12.491 13.741 14.99 16.239 17.488 18.887 19.986 21.2354 Ne5 (KW) 10.588 17.273 24.2 30.852 33.913 36.713 39.185 41.267 43.055 44 44.5221 Nk5 (KW) 8.9994 14.682 20.57 26.224 28.826 31.206 33.308 35.077 36.597 37.4 37.8438
v Công suất tiêu hao:
+ Công suất tiêu hao do lực cản không khí:
Nw = W x V3 (W) Trong đó:
W: Nhân tố cản chính diện, W = 2,4 (Ns2/m2).
V: Vận tốc của ô tô (m/s)
+ Công suất tiêu hao do lực cản mặt đường:
Ny = Nf + Ni = (f+i)x G x V (W) Trong đó:
f: Hệ số cản lăn đối với đường nhựa tốt, f = 0,0173
i: là giá trị độ dốc của mặt đường; i=0,005
G: Trọng lượng toàn bộ của ô tô khi đầy tải, G = 48450 (N).
V: Vận tốc của ô tô (m/s) Lập bảng:
V (m/s) 0.734 2.24 6.61 10.54 12.49 14.93 16.24 17.49 18.89 19.99 21.24 Ny (W) 793.04 2420.2 7141.7 11388 13495 16131 17546 18897 20409 21598 22948.4 Nw (W) 0.9491 26.975 693.13 2810.2 4676.3 7987.1 10279 12840 16177 19171 22997.2 Nf + Nw 793.99 2447.1 7834.8 14198 18171 24118 27826 31737 36587 40769 45945.6
1.3.4. Tính lực kéo.
Theo sách lý thuyết ô tô máy kéo của Nguyễn Hữu Cẩn ở trang 98. Ta có công thức tính :
Lực kéo ở bánh xe chủ động. k e. . .0 h t
bx
M i i P = r h
(N) Trong đó:
Pk: Lực kéo ở bánh xe chủ động, (N) Me: Momen xoắn của động cơ (N.m)
i0, ih: Tỷ số truyền của bộ truyền lực chính và tỷ số truyền của hộp số ứng với từng tay số.
rbx: Bán kính làm việc của bánh xe (m) ht: Hiệu suất hệ thống truyền lực.
Bảng tính lực kéo ứng với từng tay số:
ne (m/s) 800 1200 1600 2000 2200 2400 2600 2800 3024 3200 3400 Me (N.m) 126.4 137.48 144.46 147.33 147.23 146.1 143.95 140.77 135.99 131.33 125.069 V1 (m/s) 0.7344 1.1016 1.4688 1.836 2.0196 2.2032 2.3868 2.5704 2.776 2.9376 3.1212 Pk1 (N) 12247 13321 13997 14275 14265 14156 13947 13639 13176 12724 12117.9 V2 m/s) 1.28 1.92 2.56 3.2 3.52 3.84 4.16 4.48 4.8384 5.12 5.44 Pk2 (N) 6982.5 7594.6 7980 8138.7 8133 8070.7 7951.7 7776 7511.9 7254.5 6908.81 V3 m/s) 2.204 3.306 4.408 5.51 6.061 6.612 7.163 7.714 8.3311 8.816 9.367 Pk3 (N) 4081.8 4439.6 4664.9 4757.7 4754.4 4717.9 4648.3 4545.6 4391.3 4240.8 4038.73 V4 m/s) 3.512 5.268 7.024 8.78 9.658 10.536 11.414 12.292 13.275 14.048 14.926 Pk4 (N) 2560.4 2784.9 2926.2 2984.4 2982.3 2959.4 2915.8 2851.4 2754.5 2660.2 2533.4 V5 m/s) 4.9966 7.4948 9.9931 12.491 13.741 14.99 16.239 17.488 18.887 19.986 21.2354 Pk5 (N) 1800.5 1958.3 2057.7 2098.6 2097.2 2081.1 2050.4 2005.1 1937 1870.6 1781.48
v Lực bám của bánh xe chủ động - pj (N)
Theo sách lý thuyết ô tô máy kéo của Nguyễn Hữu Cẩn ở trang 21. Ta có công thức tính :
pj = m2 j.Gj = 0,608.0,8.29450 = 14324 (N) Trong đó:
Gj : Trọng lượng phân bố lên cầu sau, Gj = 29450 (N)
m2 là hệ số phân bố tải trọng ở cầu sau, m2 = 2 29450 0, 608 48450
G
G = =
v Lực cản tổng cộng của đường: Py (N).
Theo sách lý thuyết ô tô máy kéo của Nguyễn Hữu Cẩn ở trang 96. Ta có công thức tính :
( ) ( )
. 0, 0223.48450 1080, 4
py= yG= N = N
v Lực cản gió: Pw (N).
Theo sách lý thuyết ô tô máy kéo của Nguyễn Hữu Cẩn ở trang 96. Ta có công thức tính :
Pw = W x V2 (N) Trong đó:
W: Nhân tố cản chính diện (N.s2/m2) V: Vận tốc của ô tô (m/s)
Bảng tính lực cản tổng cộng và lực cản gió theo tốc độ động cơ:
V (m/s) 0.734 2.24 6.61 10.54 12.49 14.93 16.24 17.49 18.89 19.99 21.24 Py (N) 1080.4 1080.4 1080.4 1080.4 1080.4 1080.4 1080.4 1080.4 1080.4 1080.4 1080.44 Pw (N) 1.293 12.042 104.86 266.62 374.4 534.97 632.97 734.16 856.4 959.04 1082.73 Py + Pw 1081.7 1092.5 1185.3 1347.1 1454.8 1615.4 1713.4 1814.6 1936.8 2039.5 2163.17
1.3.5. Tính nhân tố động lực học.
v Hệ số nhân tố động lực D của ô tô.
Pk P
D G
= - w
Trong đó:
Pk : Lực kéo tiếp tuyến ở các bánh xe chủ động của ô tô (N).
Pw : Lực cản của không khí (N).
G : Trọng lượng của ô tô khi đầy tải.G = 48450 (N) Bảng tính nhân tố động lực học:
ne (v/p) 800 1200 1600 2000 2200 2400 2600 2800 3024 3200 3400 Me (N.m) 126.4 137.48 144.46 147.33 147.23 146.1 143.95 140.77 135.99 131.33 125.069 V1 (m/s) 0.7344 1.1016 1.4688 1.836 2.0196 2.2032 2.3868 2.5704 2.776 2.9376 3.1212 Pk1 (N) 12247 13321 13997 14275 14265 14156 13947 13639 13176 12724 12117.9 Pw1 (N) 1.2944 2.9125 5.1777 8.0902 9.7891 11.65 13.672 15.857 18.495 20.711 23.3805 D1 0.2528 0.2749 0.2888 0.2945 0.2942 0.2919 0.2876 0.2812 0.2716 0.2622 0.24963 V2 (m/s) 1.28 1.92 2.56 3.2 3.52 3.84 4.16 4.48 4.8384 5.12 5.44 Pk2 (N) 6982.5 7594.6 7980 8138.7 8133 8070.7 7951.7 7776 7511.9 7254.5 6908.81 Pw2 (N) 3.9322 8.8474 15.729 24.576 29.737 35.389 41.533 48.169 56.184 62.915 71.0246 D2 0.144 0.1566 0.1644 0.1675 0.1673 0.1658 0.1633 0.1595 0.1539 0.1484 0.14113 V3(m/s) 2.204 3.306 4.408 5.51 6.061 6.612 7.163 7.714 8.3311 8.816 9.367 Pk3 (N) 4081.8 4439.6 4664.9 4757.7 4754.4 4717.9 4648.3 4545.6 4391.3 4240.8 4038.73 Pw3 (N) 11.658 26.231 46.633 72.864 88.166 104.92 123.14 142.81 166.58 186.53 210.578 D3 0.084 0.0911 0.0953 0.0967 0.0963 0.0952 0.0934 0.0909 0.0872 0.0837 0.07901 V4 (m/s) 3.512 5.268 7.024 8.78 9.658 10.536 11.414 12.292 13.275 14.048 14.926 Pk4 (N) 2560.4 2784.9 2926.2 2984.4 2982.3 2959.4 2915.8 2851.4 2754.5 2660.2 2533.4 Pw4 (N) 29.602 66.604 118.41 185.01 223.86 266.42 312.67 362.62 422.96 473.63 534.685 D4 0.0522 0.0561 0.058 0.0578 0.0569 0.0556 0.0537 0.0514 0.0481 0.0451 0.04125 V5 (m/s) 4.9966 7.4948 9.9931 12.491 13.741 14.99 16.239 17.488 18.887 19.986 21.2354 Pk5 (N) 1800.5 1958.3 2057.7 2098.6 2097.2 2081.1 2050.4 2005.1 1937 1870.6 1781.48 Pw5 (N) 59.917 134.81 239.67 374.48 453.13 539.26 632.88 733.99 856.12 958.68 1082.26 D5 0.0359 0.0376 0.0375 0.0356 0.0339 0.0318 0.0293 0.0262 0.0223 0.0188 0.01443
v Nhân tố động lực học tính theo điều kiện bám:
Theo sách lý thuyết ô tô máy kéo của Nguyễn Hữu Cẩn ở trang 103. Ta có công thức tính :
Dj = p p G
j- w
Bảng tính nhân tố động lực học theo điều kiện bám.
V (m/s) 0.734 2.24 6.61 10.54 12.49 14.93 16.24 17.49 18.89 19.99 21.24 Pj (N) 14324 14324 14324 14324 14324 14324 14324 14324 14324 14324 14324 Pw (N) 1.293 12.042 104.86 266.62 374.4 534.97 632.97 734.16 856.4 959.04 1082.73 Dj 0.2956 0.2954 0.2935 0.2901 0.2879 0.2846 0.2826 0.2805 0.278 0.2759 0.2733