- Xác định áp suất tác dụng lên bề mặt ma sát:
Ta có áp su tq tá cd ng lên b mt ma sát: ặ
3.2.1. Tính công trượt:
Khi khởi động hoặc khi sang số, người lái thường đóng mở ly hợp nên sinh ra sự chênh lệch về tốc độ giữa đĩa bị động và đĩa chủ động. Điều này bao giờ cũng sinh ra trượt. Hiện tượng trượt này sinh ra công ma sát và công này biến thành nhiệt làm nung nóng các chi tiết của ly hợp nên lò xo có thể bị ủ ở nhiệt độ cao và như vậy có thể làm mất khả năng ép của lò xo, dẫn đến gây hao mòn nhanh các chi tiết như đĩa ép,
đĩa ma sát. Trong điều kiện vận hành bình thường, công trượt sinh ra lớn nhất khi xe khởi hành tại chỗ.
Công trượt riêng phụ thuộc vào kết cấu, vật liệu tải trọng và cả cách điều khiển của người lái vào bề mặt ma sát ly hợp. Với kết cấu, tải trọng, vật liệu đã có, ta xét công trượt phụ thước vào cách điều khiển.
Trường hợp ly hợp đóng đột ngột: Tức là động cơ làm việc với số vòng quay cao rồi đột ngột thả bàn đạp ly hợp. Trường hợp này thời gian đóng ly hợp nhỏ song xảy ra tải trọng động rất lớn. Vậy ta không dùng trường hợp này.
Trường hợp đóng ly hợp êm dịu: Để xác định công trượt lớn nhất thì xét trường hợp đóng ly hợp đóng ly hợp êm dịu lúc khởi động.
Quá trình này chia làm hai giai đoán:
Hình 3.1.Sơ đồ tính công trượt của ly hợp
+ Tăng mô men quay của ly hợp M1 từ 0 đến Ma khi bắt đàu đóng ly hợp, lúc này ô tô bắt đầu khởi động tại chổ.
+Tăng mô men quay của ly hợp M1 đến giá trị mà sự trượt của ly hợp không còn nửa.
Công của động cơ ở giai đoạn đầu xảy ra trong thời gian t1 tiêu tốn cho sự trượt tính như sau:
Công của động cơ ở giai đoạn thứ hai xảy ra trong khoảng thời gian t2 tiêu tốn để tăng tốc độ của trục bị động ly hợp. Công này dùng để thắng sức cản chuyển động của ôtô, công trượt ở thời gian nay được tính như sau:
L2 = Trong đó:
- Ma : Mômen cản chuyển động quy về trục ly hợp và được tính như sau: Ma = (G.ψ + KFV2).
Với :
+ G : Trọng lượng toàn bộ xe, G = g.M = 1850 . 9,81 = 18148,5 N. + ψ : Hệ số cản tổng cộng của đường
ψ = f ± tgα
Bảng 3.3. Hệ số cản lăn của đường f.
Loại dường Hệ số cản lăn f ứng với v < 22,2 m/s
Đường nhựa
Đường nhựa bê tông Đường rải đá
Đường đất khô
Đường đất sau khi mưa Đường cát
Đường sau khi cày
0,015 ÷ 0,018 0,012 ÷ 0,015 0,023 ÷ 0,03 0,025 ÷ 0,035 0,05 ÷ 0,15 0,1 ÷ 0,3 0,12
f : Hệ số cản lăn của đường, f = 0,03.
α : Góc dốc của đường, giả thiết α = 00. Vậy ψ = 0,03 + tg00 = 0,03.
+ K : Hệ số cản của không khí.
+ F : Diện tích cản chính diện của ôtô.
+ V : Vận tốc của ôtô, khi khởi động tại chỗ V = 0 nên KFV2 = 0. + rb : Bán kính làm việc của bánh xe
Trong đó:
λ : Hệ số kể đến sự biến dạng của lốp, chọn lốp áp suất thấp với λ= (0,93 ÷ 0,940) Chọn λ=0,935 r0 : Bán kính thiết kế r0 = (B + ).25,4 = (205/25,4 + ).25,4 = 408,2 (mm) = 0,408 (m) Thay vào ta có : rbx = 0,935.0,408 = 0,380 (m)
+ : Tỉ số truyền của hộp số ở tay số 1 = 3,454 + : Tỉ số truyền của hộp số phụ, = 1.
+ i0 : Tỉ số truyền của truyền lực chính, i0 = 6,95 + ηtl : Hiệu suất của hệ thống truyền lực.
ηtl = ηlh.ηh.ηf.ηcđ.η0
ηlh : Hiệu suất của ly hợp, ηlh = 1.
ηh : Hiệu suất của hộp số ở tay số 1, ηh = 0,98. ηf : Hiệu suất của hộp số phụ, ηf = 1.
ηcđ : Hiệu suất các đăng, ηcđ = 0,99.
η0 : Hiệu suất của truyền lực chính, η0 = 0,98 Vậy ta có :
ηtl = 1.0,98.1.0,99.0,98 = 0,93. Thay vào công thức tính Ma ta có:
Ma = (18148,5.0,03 + 0). = 9,26N.m). - ωm : Tốc độ góc của động cơ tại thời điểm mômen lớn nhất
ωm = = 471 (rad/s).
nM :số vòng quay ở thời điểm mômen động cơ lớn nhất, nM = 4500v/p. - ωa : Tốc độ góc của trục ly hợp, ωa = 0 vì ôtô khởi động tại chỗ.
- Ja : Mômen quán tính tương đương với khối lượng chuyển động tịnh tiến của ôtô cùng với các chi tiết trong hệ thống truyền lực và bánh xe quy về trục sơ cấp của
Ja = M.( )2 kg.m2
M : Khối lượng toàn bộ của xe M = 1850 kg. Suy ra :
Ja = 1850. ( )2 = 0,46 kg.s2
- t1 : Thời gian đóng ly hợp ở giai đoạn đầu. t1 =
Ma: là mômen cản chuyển động quy về trục ly hợp, Ma =11 N.m. k : Hệ số đặc trưng cho tốc độ đóng ly hợp, đối xe du lịch
k = 50÷150N.m/s lấy k = 100 N.m/s Vậy t1 = = 0,093 (s).
- t2 : Thời gian đóng ly hợp ở giai đoạn thứ hai
t2 =
A là biểu thức rút gọn tính theo công thức A =
Thay số vào ta có:
t2 = = 2,081(s).
Theo kinh nghiệm, có thể lấy t0=1,1 ÷ 2,5 (Sách kết cấu tính toán ô tô – Lê Văn Tụy) t0 = t1 + t2 = 0,093 + 2,081 = 2,174 (s) → Thỏa mãn
Như vậy công trượt của ly hợp trong từng giai đoạn là: L1 = 9,26. . 0,093 = 201,8 (J).
L2 = = 57382,2 (J).
Như vậy công trượt tổng cộng là: