Đang tải...

Cơ bản tài liệu kết cấu Honda CRV

Thảo luận trong 'Động cơ' bắt đầu bởi PhamCongDat, 3/5/16.

Thành viên đang xem bài viết (Users: 0, Guests: 0)

  1. PhamCongDat
    Offline

    Tài xế O-H
    Expand Collapse

    Tham gia ngày:
    1/6/15
    Số km:
    106
    Được đổ xăng:
    48
    Mã lực:
    51
    Giới tính:
    Nam
    Xăng dự trữ:
    2,136 lít xăng
    ĐỒ ÁN MÔN HỌC LÝ THUYẾT Ô TÔ


    TÍNH TOÁN SỨC KÉO Ô TÔ

    HONDA CR-V 2.0 i-VTEC 2WD


    LỜI MỞ ĐẦU


    Tính toán sức kéo ô tô nhằm mục đích xác định các thông số cơ bản của động cơ, của hệ thống truyền lực để đảm bảo chất lượng động lực học của chúng trong các điều kiện sử dụng khác nhau,phù hợp với các điều kiện đã cho của ô tô. Từ đó để xác định các chỉ tiêu để đánh giá chất lượng kéo của ô tô như chỉ tiêu vận tốc lớn nhất, gốc dốc lớn nhất của đường mà ô tô có thể khắc phục được, gia tốc lớn nhất của ô tô, quãng đường và thời gian tăng tốc lớn nhất khi đạt vận tốc là lớn nhất. Các chỉ tiêu trên có thể tìm được khi giải phương trình chuyển động của ô tô bằng phương pháp đồ thị hoặc giải tích.

    Tài liệu tính toán sức kéo ô tô có thể làm tài liệu nghiên cứu cho nhiều đối tượng khác nhau như sinh viên cơ khí, thợ sửa chữa ô tô trong các gara cũng như những người có nhu cầu khác....

    Vì kiến thức còn hạn chế vì vậy tài liệu không thể không có những sai sót, vì vậy mong nhận được những đóng góp của Thầy và các bạn để tài liệu ngày càng hoàn thiện hơn!








    I. SỐ LIỆU ĐỒ ÁN


    Đại lượng

    Giá trị

    Đơn vị

    Chiều dài cơ sở

    2620

    mm

    Chiều rộng cơ sở

    1565

    mm

    Dài x rộng x cao

    4065x1820x1685

    mm

    Khoảng sáng gầm xe

    170

    mm

    Trọng lượng xe không tải

    1550

    kg

    Trọng lượng toàn bộ xe

    2085

    kg

    Công suất cực đại động cơ

    Nemax = 125

    KW

    Số vòng quay ứng với công suất cực đại

    nN = 5800

    Vòng/phút

    Trọng lượng của xe

    G = 1820

    KG

    Tỷ số truyền chung

    io = 5,333


    Tỷ số truyền tay số truyền 1

    i1 = 3,642


    Tỷ số truyền tay số truyền 2

    I2 = 1,884


    Tỷ số truyền tay số truyền 3

    I3 = 1,236


    Tỷ số truyền tay số truyền 4

    I4 = 0,976


    Tỷ số truyền tay số truyền 5

    I5 = 0,791


    Tỷ số truyền tay số truyền 6

    I6 = 0,647


    Tỷ số truyền tay số lùi

    IR = 3,583


    Cở lốp

    225/60R18


    Chiều rộng profile lốp

    225

    mm

    Đường kính vành bánh xe

    18

    Inch


    II. Nội ung cần hoàn thành

    - Xây dựng đặc tính ngoài động cơ

    - Lập đồ thị cân bằng công suất của ô tô

    - Lập đồ thị cân bằng lực kéo

    - Lập đồ thị đặc tính động lực của ô tô

    - Lập đồ thị gia tốc của ô tô

    - Lập đồ thị thời gian tăng tốc của ô tô







    Chương 1: LỰC VÀ MOMEN TÁC DỤNG LÊN Ô TÔ


    1. Các đường đặc tính ngoài động cơ

    Mục đích: Đường đặc tính của động cơ nhận được bằng cách thí nghiệm động cơ trên bệ thử, khi cho động cơ làm việc ở chế độ cung cấp nhiên liệu cực đại, tức là mở bướm ga hoàn toàn ta sẽ nhận được đường đặc tính ngoài của động cơ, nếu bướm ga mở ở các vị trí khác nhau sẽ cho ta các đường đặc tính cục bộ. Như vậy ứng với mỗi loại động cơ sẽ có một đường đặc tính ngoài nhưng sẽ có rất nhiều đường đặc tính cục bộ.

    Khi không có đường đặc tính tốc độ ngoài bằng thực nghiệm,ta có thể xây dựng đường đặc tính nói trên nhờ công thức thực nghiệm của S.R.Lây Đecman.

    Phương trình đường đặc tính qua công thức kinh nghiệm Leydecman:

    [​IMG]

    Nemax - công suất cực đại động cơ ( KW, HP)

    [​IMG] - số vòng quay ứng với Nemax (vòng/phút)

    Các hệ số kinh nghiệm:

    a = b = c = 1 - động cơ xăng 4 kỳ

    a = 0,5; b = 1,5: c = 1 - động cơ diezel 4 kỳ

    Ne tính bằng đơn vị KW

    ne tính băng đơn vị vòng/min




    [​IMG]

    2.Xây dựng đồ thị đặc tính ngoài Pk – V

    Ta có:

    [​IMG]

    [​IMG],[​IMG]: công suất hữu ích của động cơ và số vòng quay của trục khuỷu ứng với một điểm bất kỳ của đường đặc tính ngoài

    ( động cơ xăng a = b = c = 1)

    Trong đó:

    [​IMG] KW

    [​IMG]

    [​IMG]




    [​IMG]

    Ta được bảng giá trị như sau:


    [​IMG]

    [​IMG]


    hình 1: đồ thị đặc tính ngoài của động cơ

    Công suất này được biểu diễn ở điểm 1 trên đồ thị nghĩa là tương ứng với số vòng quay ne của động cơ và số vòng quay nv (tốc độ vòng quay trục của khuỷu động cơ khi đạt tốc độ lớn nhất) là 6000 (v/ph). Vị trí điểm 1 nằm bên phải vị trí điểm 2. Điểm 2 là điểm ứng với công suất cực đại của động cơ Nemax = 125 (kw) có số vòng quay tương ứng là nN = 5800 (v/)ph)

    Môment xoắn đạt giá trị cực đại Mmax= 265(N.m) ở số vòng quay nM =2600 và công suất đạt giá trị cực đại Nmax= 125 (Kw) ở số vòng quay nN= 5800 (v/ph). Động cơ ôtô chủ yếu làm việc trong vùng nM- nN.


    Nhận xét: Khi tăng số vòng quay của trục khuỷu lớn hơn giá trị nN thì công suất sẽ giảm, chủ yếu là do sự nạp hỗn hợp khí kém đi và do tăng tổn thất ma sát trong động cơ. Ngoài ra khi tăng số vòng quay sẽ làm tăng tải trọng động gây hao mòn nhanh các chi tiết động cơ. Vì thế khi thiết kế ôtô du lịch thì số vòng quay của trục khuỷu động cơ tương ứng với tốc độ cực đại của ôtô trên đường nhựa tốt nằm ngang không vượt quá 10 - 20 % so với số vòng quay của nN.



    Chương 2: TÍNH TOÁN SỨC KÉO Ô TÔ

    1. Đồ thị cân bằng lực kéo:

    a)Mục đích: Đồ thị cân bằng lực kéo là đồ thị biểu diễn mối quan hệ giữa lực kéo phát ra tại bánh xe chủ động pk và các lực cản chuyển động phụ thuộc vào vận tốc chuyển động của ôtô, nghĩa là: [​IMG]

    b)Xây dựng lực kéo các tỉ số truyền:

    [​IMG]

    Trong đó: [​IMG]:công suất của động cơ

    [​IMG]: hiệu suất của hệ thống truyền lực

    [​IMG]: vận tốc chuyển động của xe ở tỷ số truyền I (m/s)

    Tỷ số truyền chung

    io = 5,333

    Tỷ số truyền tay số truyền 1

    i1 = 3,642

    Tỷ số truyền tay số truyền 2

    I2 = 1,884

    Tỷ số truyền tay số truyền 3

    I3 = 1,236

    Tỷ số truyền tay số truyền 4

    I4 = 0,976

    Tỷ số truyền tay số truyền 5

    I5 = 0,791

    Tỷ số truyền tay số truyền 6

    I6 = 0,647

    Tỷ số truyền tay số lùi

    IR = 3,583

    PKi : Lực kéo tương ứng ở cấp số i .

    ØCác tỷ số truyền:

    ØVận tốc [​IMG] được xác định như sau:

    [​IMG]

    Hay Vi =[​IMG]

    Trong đó : ihi : Tỷ số truyền của cấp số i .

    io : Tỷ số truyền lực chính .

    Vi : Vận tốc chuyển động của ô tô theo số vòng quay của trục khuỷu

    [​IMG]:vận tốc gốc của trục khuỷu động cơ (rad/s)

    [​IMG]: bán kính tính toán của bánh xe (m)

    [​IMG]:tỷ số truyền của hệ thống truyền lực ở số truyền i

    Ta có:bán kính thiết kế của bánh xe

    [​IMG]

    H = 60%.B B = 225mm

    d = 18inch = 457 mm

    [​IMG]

    [​IMG] (đối với lốp áp suất thấp )


    - Các thông số có sẵn:

    [​IMG]= 92%


    Ta xây dựng được bảng giá trị:

    [​IMG]

    [​IMG][​IMG][​IMG][​IMG][​IMG][​IMG][​IMG]

    V(m/s)


    [​IMG][​IMG][​IMG]

    ĐỒ THỊ CÂN BẰNG LỰC KÉO

    Phương trình động lực học chuyển động thẳng của ô tô thiết lập mối quan hệ giữa các nội lực và ngoại lực tác dụng lên xe. Phương trình này cho phép xác định giá trị của các lực chưa biết khi cho trước những số liệu cần thiết.

    Phương trình động lực học chuyển động thẳng của ô tô bao gồm phương trình cân bằng lực kéo và phương trình cần bằng công suất.

    Phương trình cân bằng lực kéo:

    [​IMG]

    Trong đó: [​IMG]: lực kéo cần thiết của xe sinh ra

    [​IMG]: lực cản lăn

    [​IMG]: lực cản dốc

    [​IMG]: lực quán tính

    [​IMG]: lực cản không khí

    Khảo sát xe chạy trên đường nhựa cáo chất lượng trung bình, Đường bằng phẳng và không có dốc, xe chuyển động đều trên đường

    Qua các giả thiết đó ta có:

    [​IMG]

    · Lực cản lăn:

    [​IMG]

    [​IMG]: là hệ số cản lăn. Đối với mặt đường nhựa có chất lượng trung bình thì hệ số cản lăn[​IMG]

    G: là trọng lượng toàn tải của xe G = m.g = 2085 x10=20850 N

    [​IMG] = 0,015 x 20850 = 312,75 (N)

    · Lực cản không khí:

    [​IMG]

    K: hệ số cản không khí với xe du lịch chọn K= 0.2 (N[​IMG])

    Chiều rộng cơ sở của xe 1.565m

    Chiều cao cơ sở của xe 1.685m

    Diện tích mặt cản

    [​IMG] =1,565 x 1,685 = 2,63 [​IMG]

    Ta có bảng giá trị:

    [​IMG]


    [​IMG]Pk

    [​IMG][​IMG]

    Hình 3: ĐỒ THỊ CÂN BẰNG LỰC KÉO


    Từ đồ thị ta thấy: ở tay số 1 lực kéo lớn nhất là lực kéo dư này có thể giúp xe vượt qua các đường dốc, tăng tải…

    Tổng lực cản đối với loại đường này cẫn nhỏ hơn lực kéo của tay số 6 có nghĩa là xe có thể đạt hơn vận tốc giới hạn. Nhưng để đảm bảo an toàn cho xe thì hang đã giới hạn tốc độ cho phép của xe là 216 km/h ( giới hạn mức nhiên liệu cấp vào động cơ).

    Nhận xét:ta đã được đường cong tổng hợp là tổng số lực cản của mặt đường Pf và lực cản không khí P[​IMG], nghĩa là Pf+ P[​IMG]. Đường cong giữa lực kéo tiếp tuyến Pk4 = f(v) và đường cong Pf+ P[​IMG] = f(v) cắt nhau tại điểm A, khi chiếu điểm A xuống trục hoành, ta được vận tốc lớn nhất của ôtô vmax = 216 km/h. Tương ứng vói các vận tốc khác nhau của ôtô , thì các tung độ nằm giữa các đường cong lực kéo tiếp tuyến Pk và đường cong lực cản tổng cộng Pf+ P[​IMG] nằm về bên trái của điểm A là lực kéo dư của ôtô, ký hiệu là Pd , lực kéo dư nhằm để tăng tốc ôtô hoặc ôtô chuyển động lên dốc với vận tốc góc tăng lên.

    Xe chạy ở các tay số theo sơ đồ như sau:

    Ở tay số truyền 1 xe chạy đến tốc độ cho phép là 39,56 km/h

    Ở tay số truyền 2 xe chạy đến tốc độ cho phép là 75,5 km/h

    Ở tay số truyền 3 xe chạy đến tốc độ cho phép là 116,6km/h

    Ở tay số truyền 4 xe chạy đến tốc độ cho phép là 147,6 km/h

    Ở tay số truyền 5 xe chạy đến tốc độ cho phép là 180,3 km/h

    Ở tay số truyền 6 xe chạy đến tốc độ cho phép là 216 km/h



    2. PHƯƠNG TRÌNH CÂN BẰNG CÔNG SUẤT- ĐỒ THỊ CÂN BẰNG CÔNG SUẤT

    Phương trình cân bằng công suất

    Công suất của động cơ phát ra sau khi đã mất mát trong hệ thống truyền lực, phần vận hành, công suất còn lại dùng để khắc phục lực cản lăn, cản lên dốc, cản không khí, cản tăng. Phương trình biểu diễn mối quan hệ giữa công suất động cơ phát ra và các công suất kể trên gọi là phương trình cân bằng công suất.

    Ne = NT + Nf ± Ni ± Nj ± N[​IMG]

    Trong đó:

    Nf – công suất tiêu hao để khắc phục lực cản lăn

    Ne – công suất của động cơ, lấy theo đường đặc tính ngoài.

    NT – công suất tiêu hao dùng cho hệ thống truyền lực

    Ni – công suất tiêu hao để khắc phục lực cản lên dốc

    N[​IMG] - công suất tiêu hao để khắc phục lực cản không khí

    Nj – công suất tiêu hao để khắc phục lực cản quán tính

    chú ý:

    Ni – lấy dấu ( + ) khi xe chuyển động lên dốc

    - lấy dấu ( -) khi xe chuyển động xuống dốc

    Nj - lấy dấu ( + ) khi xe chuyển động tăng tốc

    - lấy dấu ( -) khi xe chuyển động giảm tốc


    Trong trường hợp tổng quát ta có phương trình cân bằng công suất:

    Nk= Ne- Nt = Ne[​IMG]tl = Nf + Ni + N[​IMG] [​IMG] Nj

    Ta có: Nf= G.f.v.cos[​IMG]

    Ni= G.v.sin[​IMG]

    Nj= [​IMG]

    N[​IMG] = k.F.v3 = W. v3

    Với: G: trọng lượng của ôtô

    f : hệ số cản lăn ( đường nhựa và đường bê tông tốt chọn f = 0,015)

    v : vận tốc của ôtô

    W: nhân tố cản của không khí

    [​IMG]: góc dốc của mặt đường

    K: hệ số cản không khí ( xe du lịch k = 0,3)

    Diện tích mặt cản [​IMG] = B x H = 1,565 x 1,685 = 2,63 [​IMG]


    Với [​IMG] thì tổng công suất cản trên bánh xe chủ động :

    [​IMG]

    Trong đó:[​IMG]

    [​IMG] = 31,275.[​IMG] (kw)[​IMG]

    [​IMG]

    [​IMG]31,275.[​IMG] +[​IMG] (kw)


    [​IMG]


    Công suất tại bánh xe chủ động[​IMG]

    Tương tự ứng với các số truyền khác nhau ta được bảng như sau:

    Ta được bảng giá trị công suất:

    [​IMG]

    [​IMG]

    Hình 4: ĐỒ THỊ CÂN BẰNG CÔNG SUẤT


    3. NHÂN TỐ ĐỘNG LỰC HỌC

    Để đánh giá chất lượng động lực học của ô tô người ta đưa ra một thông số có kể đến trọng lượng và chất lượng khí động của xe. Thông số này được gọi là nhân tố động lực học của ô tô.

    · Nhân tố động lực học của ô tô

    Từ phương trình cân bằng lực kéo có thể rút ra:

    [​IMG]

    [​IMG]

    Chia 2 vế của biểu thức cho G ta có:

    [​IMG]

    Nhân tố động lực học của xe là tỷ số giữa hiệu lực kéo theo động cơ và lực cản không khí với trọng lượng toàn bộ xe.

    Giữa nhân tố động lực học và các thông số đặc trưng cho lực cản chuyển động của ô tô có mối quan hệ sau:

    Đối với giả thiết xe chạy trên mặt đường bằng, chất lượng mặt đường trung bình và chuyển động đều trên đường thì ta có:

    D = f

    Đồ thị biểu diễn mối quan hệ giữa nhân tố động lực học với vân tốc chuyển động của ô tô ở các số truyền được gọi là đặc tính động lực học:

    Ta có công thức :

    [​IMG]

    Vậy:[​IMG]

    [​IMG]

    [​IMG]

    [​IMG]

    Ta có bảng giá trị:

    ne (v/p)

    1000

    1500

    2000

    2500

    3000

    3500

    4000

    4500

    5000

    5800

    6000

    Pw1

    2.648724

    5.959629

    10.5949

    16.55453

    23.83852

    32.44687

    42.37958

    53.63666

    66.2181

    89.10308

    95.35406

    Pw2

    9.898167

    22.27088

    39.59267

    61.86355

    89.08351

    121.2526

    158.3707

    200.4379

    247.4542

    332.9744

    356.334

    Pw3

    22.99745

    51.74426

    91.98979

    143.7341

    206.977

    281.7187

    367.9592

    465.6983

    574.9362

    773.6342

    827.9081

    Pw4

    36.88221

    82.98498

    147.5288

    230.5138

    331.9399

    451.8071

    590.1154

    746.8648

    922.0553

    1240.718

    1327.76

    Pw5

    56.15179

    126.3415

    224.6072

    350.9487

    505.3661

    687.8595

    898.4287

    1137.074

    1403.795

    1888.946

    2021.465

    Pw6

    83.92822

    188.8385

    335.7129

    524.5514

    755.354

    1028.121

    1342.852

    1699.547

    2098.206

    2823.345

    3021.416







    D1

    D2

    D3

    D4

    D5

    D6

    0.49

    0.28

    0.17

    0.1080

    0.0684924

    0.0496

    0.50

    0.29

    0.18

    0.1099

    0.0696167

    0.0503

    0.51

    0.30

    0.18

    0.1117

    0.0706287

    0.0508

    0.51

    0.30

    0.18

    0.1134

    0.0715284

    0.0513

    0.52

    0.30

    0.18

    0.1148

    0.0723159

    0.0516

    0.53

    0.31

    0.19

    0.1161

    0.0729912

    0.0519

    0.53

    0.31

    0.19

    0.1173

    0.0735541

    0.0520

    0.54

    0.31

    0.19

    0.1183

    0.0740049

    0.0521

    0.54

    0.32

    0.19

    0.1191

    0.0743433

    0.0520

    0.55

    0.32

    0.19

    0.1198

    0.0745695

    0.0519

    0.55

    0.32

    0.19

    0.1203

    0.0746834

    0.0517




    Từ bảng giá trị ta có đồ thị nhân tố lực kéo của động cơ

    [​IMG]

    Hình 5: ĐỒ THỊ NHÂN TỐ ĐỘNG LỰC HỌC


    Như vậy ta thấy khu vực có vận tốc lớn hơn vận tốc giới hạn được gọi là khu việc làm việc ổn định của ô tô ở số truyền đó. Bởi vì khi xe làm việc trong khu vực này nếu sức cản cảu đường tăng lên sẽ làm giảm tốc độ chuyển động, nhưng nhân tố độnglực học lại tăng lên, do đó vậy xe có thể khắc phục được sức cản tăng lên tức thời ấy.

    Giữa các đường đặc tính ở các số truyền có khoảng trùng điệp.Nhờ đó mà sau khi chuyển số ô tô đều làm việc trong khu vực ổn định.

    · Nhân tố động lực học theo điều kiện bám:

    Lực kéo sinh ra trên bánh xe chủ động ở loại đường cho trước có một giá trị giới hạn phụ thuộc vào chất lượng bám của lốp. Giá trị lớn nhất của lực kéo trong thực tế có thể có được thao điều kiện bám được gọi là lực kéo theo bám hay gọi tắt là lực bám.

    Theo định nghĩa thì

    [​IMG]


    Trong một số trường hợp, do sự trượt của bánh xe chủ động nên không sử dụng hết khả năng động lực của ô tô (không phát huy hết lực kéo lớn nhất theo động cơ).

    Giả thiết xe chạy trên đường nhựa và bê tông khô

    Ta có hệ số bám trên mặt đường như như sau:

    [​IMG]

    [​IMG]

    Đối với từng tay số khác nhau thì nhân tố động lực theo điều kiện bám khác nhau.

    Ta có bảng giá trị nhân tố động lực theo điều kiện bám.

    D[​IMG] 1

    D[​IMG] 2

    D[​IMG] 3

    D[​IMG] 4

    D[​IMG] 5

    D[​IMG] 6

    0.553725

    0.322483

    0.471926

    0.122701

    0.078654

    0.058204

    0.553692

    0.32245

    0.471894

    0.122668

    0.078622

    0.058172

    0.553595

    0.322353

    0.471796

    0.122571

    0.078524

    0.058074

    0.553432

    0.32219

    0.471633

    0.122408

    0.078361

    0.057911

    0.553204

    0.321962

    0.471405

    0.12218

    0.078134

    0.057683

    0.552911

    0.321669

    0.471112

    0.121887

    0.077841

    0.05739

    0.552553

    0.321311

    0.470754

    0.121529

    0.077483

    0.057032

    0.55213

    0.320888

    0.470331

    0.121106

    0.077059

    0.056609

    0.551642

    0.3204

    0.469843

    0.120617

    0.076571

    0.056121

    0.551088

    0.319846

    0.469289

    0.120064

    0.076018

    0.055568

    0.55047

    0.319228

    0.468671

    0.119446

    0.075399

    0.054949



    Từ bảng giá trị nhân tố động học theo điều kiện bám thì ta có đồ thị nhân tố điều kiện bám như sau:

    [​IMG]

    Hình 6: đồ thị nhân tố động lực theo điều kiện bám

    · Đặc tính động lực học khi tải trọng thay đổi

    Từ biểu thức tính toán nhân tố động lực học ta nhận xét rằng:

    Giá trị nhân tố động lực học của ô tô tỷ lệ nghịch với trọng lượng toàn bộ của nó. Điều này cho phép chúng ta tính được nhân tố động lực học của ô tô tương ứng với trọng lượng bất kỳ nào đó theo công thức: Dx.Gx = D.G

    Hay: Dx = D.[​IMG]

    Trong đó:

    Gx: Trọng lượng toàn bộ của ô tô khi chở với tải trọng thay đổi (gồm trọng lượng thiết kế G0 và trọng lượng hàng thực tế chất lên xe Gex).

    Dx: Nhân tố động lực học của ô tô tương ứng với trọng lượng mới

    G: Trọng lượng của ô tô khi đầy tải ( Gồm trọng lượng thiết kế G0 và trọng lượng chở hàng, hành khách theo định mức Ge).

    D: Nhân tố động lực học của ô tô tương ứng với khi đầy tải

    Để xác định đặc tính động lực của xe khi chở với tải trọng thay đổi ta phải lập đồ thị D tương ứng gọi là đồ thị tia.

    Ta có: [​IMG]

    Với:

    [​IMG]: Là góc nghiêng của các tia ứng với số phần trăm tải trọng sử dụng từ trục hoành.

    Ta đem chất tải lên xe theo số phần trăm tải trọng định mức, ta sẽ xác định được trọng lượng toàn bộ của xe với trọng lượng chở hàng thực tế, từ đó ta tìm ra được góc [​IMG] tương ứng với số phần trăm tải trọng nói trên. Ta thành lập theo bảng sau:


    % tải trọng

    Tải trọng bất kỳ [​IMG] (kg)

    Tải trọng toàn tải (kg)

    [​IMG]

    [​IMG]

    20

    417

    2085

    0.2

    11

    60

    1251

    2085

    0.6

    30

    80

    1668

    2085

    0.8

    38

    100

    2085

    2085

    1

    45

    120

    2502

    2085

    1.2

    50

    150

    3127

    2085

    1.5

    56

    180

    3753

    2085

    1.8

    60

    200

    4170

    2085

    2

    63


    [​IMG][​IMG][​IMG][​IMG][​IMG][​IMG][​IMG][​IMG][​IMG][​IMG][​IMG][​IMG]

    Hình 7: đặc tính động lực học của ô tô khi tải trọng thay đổi


    4. Lập đồ thị gia tốc của ôtô.

    Gia tốc của xe được xác định theo công thức:[​IMG]

    J=(D-ᴪ)[​IMG]

    Trong đó:

    D-nhân tố động lực của xe

    [​IMG]-hệ số cản tổng cộng của đường

    [​IMG]=f=0,015 (vì ô tô ta đang xét chuyển động trên dường nằm ngang)

    g-gia tốc trọng trường(g=10m/s2)

    [​IMG]-hệ số tính đến ảnh hưởng của các khối lượng quay xe khi tăng tốc

    Trị số [​IMG]có thể tính theo công thức gần đúng:

    [​IMG] với [​IMG]

    Vậy ta có [​IMG]

    ih là tỉ số truyền của hộp số ở số h.

    Ta có bảng giá trị cho từng tay số:

    Tay số 1: i1= 3,642[​IMG][​IMG]=1,71

    V1 (m/s)

    1.832229

    2.748344

    3.664459

    4.580574

    5.496688

    6.412803

    7.328918

    8.245032

    9.161147

    10.62693

    10.99338

    D1

    0.49

    0.5

    0.51

    0.51

    0.52

    0.53

    0.53

    0.54

    0.54

    0.55

    0.55

    J1

    2.777778

    2.836257

    2.894737

    2.894737

    2.953216

    3.011696

    3.011696

    3.070175

    3.070175

    3.128655

    3.128655

    1/J1

    0.36

    0.352577

    0.345455

    0.345455

    0.338614

    0.332039

    0.332039

    0.325714

    0.325714

    0.319626

    0.319626


    Tay số 2: i2=1,884[​IMG][​IMG]=1,23

    V2 (m/s)

    3.541921

    5.312882

    7.083842

    8.854803

    10.62576

    12.39672

    14.16768

    15.93865

    17.70961

    20.54314

    21.25153

    D2

    0.28

    0.29

    0.3

    0.3

    0.3

    0.31

    0.31

    0.31

    0.32

    0.32

    0.32

    J2

    2.154472

    2.235772

    2.317073

    2.317073

    2.317073

    2.398374

    2.398374

    2.398374

    2.479675

    2.479675

    2.479675

    1/J2

    0.464151

    0.447273

    0.431579

    0.431579

    0.431579

    0.416949

    0.416949

    0.416949

    0.403279

    0.403279

    0.403279



    Tay số 3: i3=1,236[​IMG][​IMG]=1,13

    V3 (m/s)

    5.398851

    8.098276

    10.7977

    13.49713

    16.19655

    18.89598

    21.5954

    24.29483

    26.99425

    31.31333

    32.3931

    D3

    0.17

    0.18

    0.18

    0.18

    0.18

    0.19

    0.19

    0.19

    0.19

    0.19

    0.19

    J3

    1.371681

    1.460177

    1.460177

    1.460177

    1.460177

    1.548673

    1.548673

    1.548673

    1.548673

    1.548673

    1.548673

    1/J3

    0.729032

    0.684848

    0.684848

    0.684848

    0.684848

    0.645714

    0.645714

    0.645714

    0.645714

    0.645714

    0.645714


    Tay số 4: i4=0,976[​IMG][​IMG]=1,09

    V4 (m/s)

    6.837069

    10.2556

    13.67414

    17.09267

    20.51121

    23.92974

    27.34828

    30.76681

    34.18535

    39.655

    41.02242

    D4

    0.108

    0.1099

    0.1117

    0.1134

    0.1148

    0.1161

    0.1173

    0.1183

    0.1191

    0.1198

    0.1203

    J4

    0.853211

    0.870642

    0.887156

    0.902752

    0.915596

    0.927523

    0.938532

    0.947706

    0.955046

    0.961468

    0.966055

    1/J4

    1.172043

    1.148577

    1.127198

    1.107724

    1.092184

    1.07814

    1.065494

    1.055179

    1.04707

    1.040076

    1.035138


    Tay số 5: I5=0,791[​IMG][​IMG]=1,08

    V5 (m/s)

    8.436131

    12.6542

    16.87226

    21.09033

    25.30839

    29.52646

    33.74452

    37.96259

    42.18065

    48.92956

    50.61679

    D5

    0.068492

    0.069617

    0.070629

    0.071528

    0.072316

    0.072991

    0.073554

    0.074005

    0.074343

    0.07457

    0.074683

    J5

    0.4953

    0.50571

    0.515081

    0.523411

    0.530703

    0.536956

    0.542168

    0.546342

    0.549475

    0.551569

    0.552624

    1/J5

    2.018978

    1.977417

    1.941444

    1.910544

    1.884294

    1.862352

    1.844448

    1.830356

    1.819919

    1.813008

    1.809548


    Tay số 6: I6=0,647[​IMG][​IMG]=1,07

    V6 (m/s)

    10.31372

    15.47059

    20.62745

    25.78431

    30.94117

    36.09803

    41.2549

    46.41176

    51.56862

    59.8196

    61.88235

    D6

    0.0496

    0.0503

    0.0508

    0.0513

    0.0516

    0.0519

    0.0521

    0.0521

    0.0521

    0.0519

    0.0517

    J6

    0.323364

    0.329907

    0.334579

    0.339252

    0.342056

    0.34486

    0.345794

    0.346729

    0.345794

    0.34486

    0.342991

    1/J6

    3.092486

    3.031161

    2.988827

    2.947658

    2.923497

    2.899729

    2.891892

    2.884097

    2.891892

    2.899729

    2.915531


    [​IMG]


    [​IMG][​IMG][​IMG][​IMG]

    V m/s


    [​IMG][​IMG][​IMG]

    Đồ thị gia tốc


    [​IMG]

    Hình 8: Đồ thị gia tốc

    Ta thấy gia tốc ở tay số 2 lớn hơn gia tốc ở tay số 1 vì: Do tỷ số truyền của tay số 1 quá lớn so với tỷ số truyền của tay số 2. Do đó xe bắt đầu tăng tốc 1 cách nhanh chóng và tốt nhất ở tay số 2 trong quá trình vượt xe khác nên chuyển về tay số 2 và 3 vì trong khoảng thời gian đó xe đạt giá trị tăng tốc cao nhất.

    [​IMG]

    Hình 9: đồ thị ngược gia tốc


    5. Lập đồ thị thời gian tăng tốc của ôtô.

    Từ biểu thức [​IMG];

    Ta suy ra : [​IMG];

    Thời gian tăng tốc của ô tô từ tốc độ v1 đến vận tốc v2 sẽ là:

    [​IMG]

    tích phân này không thể giải được bằng phương pháp giải tích, do nó không có quan hệ phụ thuộc chính xác về giải tích giữa sự tăng tốc của ô tô j và vận tốc chuyển động của chúng v. nhưng tích phân này có thể giải được bằng đồ thị dựa trên cơ sở đặc tính động lực học hoặc dựa vào độ thị gia tốc của ô tô

    j =f(v). Để tiến hành xác định thời gian ta cần xây dựng đường cong gia tốc nghịch ở mỗi số truyền khác nhau, nghĩa là xây dựng đồ thị 1/j = f(v).

    ở đây ta xây dựng đồ thị 1/j = f(v) ở số cao nhất của hộp số.

    Để tiện lợi cho tính toán lập đồ thị 1/j theo tốc độ V ta chọn tỷ lệ biểu diễn trên trục hoành ta chia ra các khoảng tốc độ 5– 10 m/s; 10 – 15 m/s…

    Theo đó ta xây dựng được bảng số liệu sau.

    v(km/h)

    v(m/s)

    ne

    Ne

    Me

    D

    j

    1/j

    18

    5

    749.2975

    17.96537

    228.9998

    0.1594

    0.5843

    1.7115

    36

    10

    1498.595

    38.48608

    245.286

    0.1682

    0.6196

    1.6140

    54

    15

    2247.892

    59.94504

    254.7012

    0.1704

    0.6288

    1.5905

    72

    20

    2997.19

    80.72513

    257.2455

    0.1662

    0.6115

    1.6353

    90

    25

    3746.487

    99.20923

    252.9188

    0.1554

    0.5678

    1.7611

    108

    30

    4495.785

    113.7802

    241.7211

    0.1380

    0.4977

    2.0092

    126

    35

    5245.082

    122.821

    223.6525

    0.1142

    0.4012

    2.4926

    144

    40

    5994.38

    124.7145

    198.7129

    0.0838

    0.2782

    3.5944

    162

    45

    6743.677

    117.8435

    166.9023

    0.0468

    0.1288

    5.6780

    180

    50

    7492.975

    100.591

    128.2208

    0.0034

    0.1058

    9.8570

    198

    55

    8242.272

    71.33988

    82.66825

    0.0012

    0.0687

    14.5560

    216

    60

    8991.57

    28.47295

    30.24477

    0.0009

    0.0467

    21.4133



    Từ các số liệu ở bảng trên ta xây dựng được đồ thị gia tốc ngược Chúng ta lấy một phần diện tích nào đó tương ứng với khoảng biến thiên vận tốc dv, phần diện tích được giới hạn bởi đường cong 1/j , trục hoành và hai tung độ tương ứng với sự biến thiên vận tốc dv, sẽ biểu thị thời gian tăng tốc của ôtô. Tổng cộng tất cả các diện tích nhỏ này lại, ta được đồ thị thời gian tăng tốc của ôtô từ vận tốc v1 đến vận tốc v2 và xây dựng được đồ thị thời gian tăng tốc của ôtô phụ thuộc vào vận tốc chuyển động của ôtô t = f(v).

    [​IMG] [​IMG]


    III


    [​IMG]

    Hình 9: đồ thị gia tốc ngược ở số 6










    Giả sử ô tô tăng tốc từ vận tốc 5m/s lên vận tốc 10 m/s thì cần có khoảng thời gian xác định bằng diện tích (I).

    Từ đồ thị gia tốc ngược ta xác định được diện tích (I) = 10,1 (S).

    Giả sử ô tô tăng tốc từ vận tốc 5m/s lên vận tốc 20m/s thì cần có khoảng thời gian xác định bàng diện tích (I) + diện tích (II)+ diện tích (III)

    Tương tự ta có được các diện tích như đã thể hiện như trên.

    Qua tính toán ta được giá trị của các diện tích như sau:

    Diện tích

    Khoảng thời gian (s)

    I (5m/s -10 m/s)

    10,5

    II(10m/s -15 m/s)

    10,1

    III(15m/s -20 m/s)

    10,5

    IV(20m/s -25 m/s)

    11,25

    V(25m/s -30 m/s)

    14

    VI(30m/s -35 m/s)

    19

    VII(35m/s -40 m/s)

    25,6


    Thời gian để ô tô tăng tốc từ vận tốc 5m/s lên vận tốc 20m/s cần khoảng thời gian bằng diện tích (I)+(II)+(III) = 10,5+10,1+10,5=31,1 (S).

    Tương tự thì ta được khoảng thời gian ô tô tăng tốc từ vận tốc 5m/s-40(m/s) cần khoảng thời gian bằng diện tích (I) + (II) + (III) + (IV) + (V) + (VI) + (VII) = 10,5 + 10,1 + 10,5 +11,25 + 14,19 + 25,6 = 100,95 (S).

    [​IMG]

    Hình 10: đồ thị thời gian tăng tốc

    Ta có bảng giá trị thời gian ứng với các tay số là:

    t1

    t2

    t3

    t4

    t5

    t6

    0

    0.8

    0.4

    3

    0.5

    0.3

    0.066816

    0.91

    0.73496

    3.532501

    1.9136

    3.368124

    0.132475

    1.02

    1.063378

    4.054601

    3.298944

    6.381698

    0.197108

    1.12

    1.386054

    4.567573

    4.660097

    9.351909

    0.260834

    1.22

    1.703718

    5.072578

    6.000762

    12.28907

    0.323763

    1.33

    2.017043

    5.570683

    7.324343

    15.20283

    0.386

    1.43

    2.32665

    6.06288

    8.63401

    18.10241

    0.447643

    1.53

    2.633124

    6.550095

    9.932748

    20.99676

    0.508782

    1.63

    2.937016

    7.033204

    11.2234

    23.89475

    0.569508

    1.73

    3.238848

    7.513041

    12.50869

    26.80529

    0.629903

    1.82

    3.539126

    7.990406

    13.79132

    29.73753

    0.690051

    1.92

    3.838338

    8.466076

    15.0739

    32.70104

    0.750031

    2.02

    4.136963

    8.940813

    16.35908

    35.70601

    0.809923

    2.12

    4.435474

    9.415369

    17.64953

    38.76343

    0.869803

    2.21

    4.734342

    9.890492

    18.94798

    41.88543

    0.92975

    2.31

    5.034043

    10.36694

    20.25728

    45.08556

    0.989843

    2.41

    5.33506

    10.84548

    21.58041

    48.37924

    1.050161

    2.51

    5.637888

    11.3269

    22.92052

    51.78431

    1.110786

    2.61

    5.943043

    11.81202

    24.28101

    55.32171

    1.171801

    2.71

    6.25106

    12.30169

    25.66558

    59.01651

    1.233294

    2.81

    6.562507

    12.79681

    27.07827

    62.8992

    1.295355

    2.91

    6.877986

    13.29834

    28.5236

    67.00766

    1.358081

    3.01

    7.198144

    13.80731

    30.00662

    71.38993

    1.421573

    3.11

    7.523682

    14.32483

    31.53306

    76.10852

    1.485941

    3.22

    7.855364

    14.85212

    33.10951

    81.24703

    1.551301

    3.32

    8.194033

    15.39051

    34.74363

    86.92131

    1.61778

    3.43

    8.540624

    15.94151

    36.44441

    93.2987


    ĐỒ THỊ THỜI GIAN TĂNG TỐC ỨNG VỚI CÁC TAY SỐ

    [​IMG]

    [​IMG] Ta nhận thấy thời gian tăng tốc của tay số 1 và 2 thấp hơn các tay số khác. Từ thời gian chuyển tay số đến khi đạt được vận tốc cao nhất của tay số đó thì khỏng thời gian không lớn tức là thời gian ngắn hơn để đạt được vận tốc lớn nhất trong lúc đó ở các tay số cao thì xe phải mất một thời gian khá lâu mới có thể đạt được giá trị cực đại cẩu tay số đó như số 4,5,6…
     

Chia sẻ trang này