Đang tải...

tính toán sức kéo ô tô du lịch động cơ xăng

Thảo luận trong 'Báo cáo - Nghiên cứu' bắt đầu bởi PhamCongDat, 19/5/16.

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:
    110
    Được đổ xăng:
    48
    Mã lực:
    51
    Giới tính:
    Nam
    Xăng dự trữ:
    2,091 lít xăng
    LỜI NÓI ĐẦU


    Ngành ô tô hiện nay đang phát triển rất mạnh, nó là một ngành công nghiệp có vai trò quan trọng trong nền kinh tế của một đất nước .Vì vậy việc đào tạo kĩ sư trong ngành cũng hết sức quan trọng .Trong khi đó môn học “lý thuyết, kết cấu, tính toán ôtô” chiếm vị trí quan trọng trong chương trình đào tạo kỹ sư nghành ôtô máy kéo. Môn học “lý thuyết, kết cấu, tính toán ôtô” cung cấp cho sinh viên những kiến thức cơ bản thuộc lĩnh vực lý thuyết ôtô liên quan đến sự phát triển của ngành ôtô trong sự đổi mới của đất nước hiện nay. Đồng thời cũng đề cập đến các vấn đề liên quan đến sự phát triển kỹ thuật mới của nghành ôtô trên thế giới.

    Nhận thấy sự cần thiết của môn học này nên các sinh viên đã được giao nhiệm vụ làm đồ án môn tính toán thiết kế về “lý thuyết, kết cấu, tính toán ôtô”.Việc tính toán thiết kế “lý thuyết, kết cấu, tính toán ôtô” giúp cho sinh viên hiểu rõ và sâu sắc hơn về ôtô điều đó đồng nghĩa với việc đảm bảo được sự an toàn khi xe chuyển động, sự tiết kiệm nhiên liệu hay tính kinh tế khi vận hành xe .

    đồ án thiết kế ôtô về “tính toán sức kéo cho ôtô du lịch”




















    PHẦN I: TỔNG QUAN VỀ SỨC KÉO CỦA ÔTÔ.



    Lịch sử phát triển ngành ôtô máy kéo đã chứng kiến nhiều loại động cơ khác nhau dùng trên ôtô nhưng hiện nay nguồn động lực chính dùng trên ôtô vẫn là loại động cơ đốt trong loại piston.

    Khi nghiên cứu tính toán sức kéo ôtô người ta nghiên cứu tính toán qua những phần chính sau:

    1. Xây dựng đường đặc tính ngoài động cơ.

    - Để xác định lực, momen tác dụng lên các bánh xe chủ động của ôtô cần phải nghiên cứu đường đặc tính tốc độ của động cơ đốt trong lại piston.

    - Đường đặc tính tốc độ ngoài của động cơ là các đồ thị chỉ sự phụ thuộc của công suất có ích Ne, momen xoắn có ích Me tiêu hao nhiên liệu trong 1 giờ Gt và xuất tiêu hao nhiên liệu Ge theo số vòng quay n hoặc theo tốc độ góc trục khuỷu

    - Có 2 loại đường đặc tính tốc độ ngoài của động cơ.

    Đường đặc tính tốc độ ngoài, gọi tắt là đường đặc tính ngoài động cơ. Đường đặc tính tốc độ động cơ nhận được bằng cách thí nghiệm động cơ trên bệ thử.Khi thí nghiệm động cơ trên bệ thử ở chế độ cung cấp nhiên liệu cực đại tức là mở bướm ga hoàn toàn đối với động cơ xăng hoặc đặt thanh răng của bơm cao áp ứng với chế độ cấp nhiên liệu hoàn toàn đối với động cơ diesel. Chúng ta nhận được đường đặc tính ngoài của động cơ.

    Đường đặc tính cục bộ thể hiện khi bướm ga hoặc thanh răng ở vị trí

    trung gian.

    Nên đối với mỗi động cơ đốt trong sẽ có một đường đặc tính tốc độ ngoài và vô vàn đường đặc tính cục bộ tùy theo vị trí bướm ga hay vị trí của thanh răng.

    2. Nghiên cứu về tỷ số truyền của hê thống truyền lực (HTTL)

    - Công suất phát ra của động cơ một phần tiêu hao cho ma sát trong HTTL, phần còn lại để khắc phục sức cản, khả năng tải, tốc độ cần có của động cơ khi làm việc.

    - Ô tô chạy ở các chế độ khác nhau và làm việc ở các chế độ có tính kinh tế nhiên liệu tốt nhất. khi chạy ở các chế độ và tải khác nhau tức là để ôtô chạy ổn định ở các chế độ khác nhau chúng ta cần thay đổi tỷ số truyền của HTTL

    - Đối với tỷ số truyền của truyền lực chính

    Từ công thức nhân tố động lực học D nhận thấy tỷ số truyền i0 có ảnh hưởng đến chất lượng động lực học của ôtô và vận tốc của chúng. Khi i0 tăng thì D tăng nghiã là khắc phục sức cản chuyển động của ôtô cũng tăng lên. Tuy nhiên khi i0 tăng thi vận tốc lớn nhất của ôtô ở mỗi số truyền bị giảm xuống dẫn đến số vòng quay trục khuỷu cho một đơn vị quãng đường chạy tăng lên dẫn đến tiêu hao nhiên liệu tăng lên và giảm tuổi thọ của các chi tiết động cơ.

    Tùy theo loại xe cần chọn thông số i0 cho thích hợp việc chọn i0 được nghiên cứu bằng sự cân bằng công suất ôtô và được tính toán ở phần sau khi tính toán.

    - Số lượng số truyền trong hộp số:

    Số lượng số truyền trong hộp số ảnh hưởng đến tính chất động lực học của ôtô. Để tiện khi so sánh 2 loại ôtô có đặc tính động lực học như nhau, nhưng ôtô thứ nhất với hộp số có 3 số truyền và thứ 2 có 4 số truyền chúng đều có tỷ số truyền thứ nhất và cuối cùng bằng nhau.

    nếu 2 ôtô cùng chuyển động trên cùng một loại đường có hệ số cản tổng như nhau là φ2 khi đó vận tốc lớn nhất của ôtô có hộp số 3 cấp nhỏ hơn vận tốc của ôtô có hộp số 4 cấp

    - Cần xác định tỷ số truyền của hộp số :

    Hộp số đặt trong hệ thống truyền lực của ôtô nhằm đảm bảo khả năng khắc phục lực cản của mặt đường luôn thay đổi như vậy cần xác định tỷ số truyền của từng số trong hộp số.

    3. Các chỉ tiêu để đánh giá ôtô

    Đánh giá ôtô người ta đánh giá qua các chỉ tiêu sau:

    * Chỉ tiêu về công suất

    Xây dựng phương trình công bằng công suất dạng tổng quát

    =++±±

    Phương trình cân bằng công suất tại bánh xe chủ động:

    =-=+±±

    biểu thị dạng khai triển

    =(1 - ) + G.f.v.cosα ± G.v.sinα + W.v..v.j

    Xét trường hợp ôtô chuyển động ổn định trên đường bằng

    Pt: = ++=(f.G.v + W.v).

    Ta xây dựng đồ thị công suất dựa trên phương trình này.

    Đồ thị cân bằng công suất động cơ biểu thị mối quan hệ vào vận tốc chuyển động của ôtô. Ne = f(v) mà số vòng quay trục khuỷu và vận tốc có quan hệ bậc nhất.

    v= (m/s)

    Đồ thị biểu thị mối quan hệ giữa công suất phát ra của động cơ và công suất cản trong quá trình chuyển động.

    Dựa vào đồ thị ta có thể nhận biết được vận tốc lớn nhất của ôtô, biết được thành phần công suất dư từ đó có thể biết được khả năng khắc phục sức cản dốc, tăng tốc của ôtô………

    - Ý nghĩa đồ thị

    Đường ,(+)…..,..

    biết được vận tốc lớn nhất ôtô đạt được khi ôtô chuyển động đều trên đường bằng() và bướm ga mở hết và ở hộp số truyền cao nhất của hộp số.

    - Khi muốn ôtô chuyển động đều trên đoạn đường đó với vận tốc nhỏ hơn thì người lái cần đóng bớt bướm ga và thực hiện chuyển số thấp hơn để tránh tiêu hao nhiên liệu lãng phí

    * Lực kéo ôtô

    - xây dựng phương trình lực kéo:= +

    Tương tự như xây dựng phương trình đồ thị cân bằng công suất khi xây dựng phương trình cân bằng lực kéo trên đường bằng và chuyển động đều ổn định: =+ và cũng xây dựng đồ thị dựa trên phương trình này.

    = f.G +

    Các lý luận tương tự như xây dựng đồ thị cân bằng công suất.

    - Ý nghĩa của đồ thị

    + Sử dụng đồ thị cân bằng lực kéo của ôtô có thể xác định được các chỉ tiêu động lực học của ôtô khi chuyển động ổn định.

    + Xây dựng: Pφ=m.Gφ.φ =f(φ) khi đó đồ thị của biểu diễn trên cùng đồ thị của lực kéo

    + Dựa vào đồ thị có thể biết được khu vực ôtô có thể bị trượt quay…….

    * Nhân tố động lực học của ôtô D.

    - Nhân tố động lực học của ôtô là tỷ số truyền giữa lực kéo tiếp tuyến trừ đi lực cản của không khí và chia cho trọng lượng toàn bộ của ôtô ký hiệu: D

    D==[ - W.v2].

    - Để so sánh tính chất động lực học của các loại ôtô khác nhau và ứng với các điều kiện làm việc của ôtô trên các loại đường khác nhau người ta có thể biết ngay được các tính chất động lực học của ôtô được đặc trưng bởi các thông số “D”.

    * Xây dựng đồ thị nhân tố động lực học

    đồ thị biểu thị mối quan hệ giữa nhân tố động lực học và vận tốc chuyển động của ôtô D=f(v)

    - ý nghĩa của đồ thị.

    + biết được ôtô làm việc chế độ toàn tải khi nào

    + khi nào chuyển động ko bị trượt quay(bánh xe chủ động)……

    +vận tốc lớn nhất của ôtô

    + độ

    + sự tăng tốc của ôtô

    +thời gian và quãng đường tăng tốc của ôtô


    4. Sự cần thiết làm đề tài tính toán sức kéo của ôtô

    Mục đích xác định các thông số kết cấu cơ bản của ôtô, để đảm bảo các tính chất kéo của ôtô. khả ngăng ổn định, chế độ tải thay đổi, lên dốc, vượt trướng ngại vật….. tính chất đó phải hợp lý, phù hợp với các điều kiện sử dụng, điều kiện kỹ thuật của ôtô.







































    PHẦN II


    XÂY DỰNG ĐƯỜNG ĐẶC TÍNH TỐC ĐỘ NGOÀI ĐỘNG CƠ


    I. XÂY DỰNG ĐƯỜNG ĐẶC TÍNH TỐC ĐỘ NGOÀI ĐỘNG CƠ

    * =[a. + b. - c. ]

    Trong đó:

    +, công suất lớn nhất của động cơ và số vòng quay tương ứng:

    = 200 ml;

    Với ωmax số vòng quay lớn nhất ứng với vận tốc lớn nhất. Ô tô du lịch ωmax = 523 – 575 rad/s

    Chọn ωmax = 550 rad/s => = 550rad/s => nv= 550.30/π = 5252,11. Ta lấy nv= 5300 v/f

    Chọn hệ số nv/nN = 1,2=> nN= 5300/1,2 = 4416,667 v/f .Lấy nN= 4420 v/f


    +, công suất và số vòng quay ở một thời điểm trên đường đặc tính động cơ.

    + a,b,c hệ số chọn: a = b = c = 1(động cơ xăng).

    ==0,2; 0,3; 0,4…..1,2.

    * đường biểu diễn momen xoắn của động cơ.

    =716,2. (kGm)

    Trong đó : có thứ nguyên mã lực

    : có thứ nguyên số vòng quay/ phút

    Ta chọn: =0,95

    Ta có bảng thông số sau:




    Bảng 1: Tính các thông số của động cơ



    =

    (ml)

    (kGm)

    =

    .

    884

    0,2


    10,44

    8,456

    9,918

    1326

    0,3


    16,335

    8,823

    15,52

    1768

    0,4


    22,32

    9,042

    21,204

    2210

    0,5


    28,125

    9,12

    26,72

    2652

    0,6


    33,48

    9,042

    31,806

    3094

    0,7


    38,115

    8,83

    36,21

    3536

    0,8


    41,76

    8,458

    39,672

    3978

    0,9


    41,145

    7,41

    39,10

    4420

    1


    45

    7,30

    42,75

    4862

    1,1

    44,1

    6,50

    41,90

    5304

    1,2

    41,13

    5,56

    39,08

    II. Xác định tỉ số truyền của hệ thống truyền lực:

    1. Xác định tỉ số truyền của truyền lực chính(io):

    tỉ số truyền của hệ thống truyền lực trong trường hợp tổng quát được xác định theo công thức sau: it= ih. ip io

    trong đó:

    * : tỉ số truyền của hộp số chính.

    *: tỉ số truyền của hộp số phụ hoặc hộp phân phối

    * : tỉ số truyền của truyền lực chính.

    Ta chọn loại xe thiết kế là loại xe có một cầu chủ động, truyền lực chính loại đơn, xác định tỉ số truyền của truyền lực chính ():

    Tỉ số truyền của truyền lực chính được xác định từ điều kiện đảm bảo cho ôtô đạt vận tốc lớn nhất, được xác định theo công thức:

    io = 0,377.

    Trong đó:

    * : số vòng quay của động cơ khi ôtô đạt vận tốc lớn nhất(vmax)

    *: bán kính làm việc trung bình của bánh xe, được xác định theo kích thước lốp, tính theo (m).

    * rb= λ.r0 với r0: bán kính thiết kế của bánh xe

    λ: hệ số kể đến sự biến dạng của lốp. Chọn λ = 0,93 với lốp có áp suất thấp

    r= (B+).25,4 r= (7+).25,4 =368,3 (mm) = 0,368 (m).

    rb = 0,945.0,428=0,348 (m).

    *: số vòng quay của trục khuỷu động cơ, ứng với vận tốc lớn nhất của ôtô() tính theo vòng/phút.

    * ip: tỉ số truyền của hộp số phụ hoặc hộp phân phối.

    Đối với xe một cầu chủ động, truyền lực chính loại đơn thì tỉ số truyền:

    ip=1

    * ihn: tỉ số truyền của hộp số chính ở số truyền thẳng chọn ih=1

    * vmax = 115(km/h): vận tốc lớn nhất của ôtô tính theo km/h.

    Vậy i0 = 0,377.6,0.

    với nv=.nN=1,2.4200=5040 (vg/ph).

    trong đó : tỉ số giữa số vòng quay ứng với vận tốc lớn nhất và công suất lớn nhất.

    2. Xác đinh tỉ số truyền hộp số chính.

    a. Xác định tỉ số truyền ở số một của hộp số.

    Trị số truyền ih1 được xác định theo điều kiện cần và đủ để ôtô khắc phục được lực cản lớn nhất và bánh xe chủ động không bị trượt quay trong mọi điều kiện chuyển động.

    * theo điều kiện chuyển động để khắc phục lực cản lớn nhất:

    Pkmax≥Pψmax, khai triển 2 vế của biểu thức ta được:

    i (1)

    * theo điều kiện đảm bảo cho bánh xe không bị trượt quay:

    Pkmax ≤ Pφ = Gb.φ

    Khai triển 2 vế của biểu thức, rút gọn ta được :

    i (2)

    Trong đó:

    αmax: góc dốc cực đại của đường (tính theo độ) αmax= 12o

    ip : tỷ số truyền của hộp số phụ ở số truyền cao


    * ψmax: hệ số cản tổng cộng của đường

    ψmax =f + tgαmax

    + f: hệ số cản lăn của đường.

    Với vận tốc v22,2 m /s là 115 km/h (khoảng 32 m/s). Thì f được tính theo công thức sau:

    f

    ψmax = 0,028+tg12=0,028+0,2125=0,2405.

    Vì là ôtô du lịch cầu trước chủ động nên ta có Z1 = Z2 ≈ 0,5G

    Chọn Gb =1,2 G2 với G2 = 0,5 G => Gb = 1,2.640 = 768 kg

    Từ (1) và (2)ta tính được :

    = = 2,014

    Với loại đường ta đang chọn thì ta chọn được hệ số =0,8.Ta tính được :

    = = 4,11


    Ta chọn i=4 để xe có tính cơ động cao.

    b, Xác định tỉ số truyền các số truyền trung gian của hộp số:

    Theo trên thì (n=4) hộp số có 4 cấp số như vậy bánh răng cấp 4 là bánh răng truyền thẳng.

    ihm =

    Trong đó : n: là số tiến của hộp số

    m là chỉ số truyền đang tính, m được lấy từ 2 đến (n-1)

    ih2 = = 2,52 ; ih3 = = 1,6 ; ih4= 1


    c. Xác định tỷ số truyền của số lùi

    Trong hộp số, thường được bố trí tỷ số truyền số lùi (kí hiệu il). Trị số cảu tỷ số lùi được chọn lớn hơn số truyền số 1 .

    il= (1,2 -1,3) ih1

    il = 1,2.4 = 4,8

    3. Lập bảng xác đinh vận tốc của ô tô tương ứng với từng số truyền

    Vận tốc chuyển động của ô tô ở các số truyền được xác định theo công thức





    + k: chỉ số của số truyền đang tính k=1÷4.

    + io,ip: với io=6,0,ip=1

    + ne: số vòng quay động cơ, ne biến thiên từ nemin đến nmax (nmax: số vòng quay ứng với tốc độ lớn nhất của xe).

    Ta có bảng thông số các giá trị của vận tốc sau:

    Bảng 2: Bảng tính vận tốc của ôtô theo các số truyền


    Vận tốc ở các

    số truyền

    v (km/h)

    số vòng

    quay của

    động cơ

    ne (v/ph)


    số truyền I

    ()


    số truyền II

    ()


    số truyền III

    ()


    số truyền IV

    ()

    884


    4,833

    7,67

    12,09

    19,33

    1326


    7,26

    11,51

    18,126

    29,0

    1768


    9,67

    15,34

    24,168

    38,66

    2210


    12,08

    19,18

    30,21

    48,33

    2652


    14,50

    23.02

    36,26

    58,0

    3094


    16,92

    26,85

    42,30

    67,66

    3536


    19,4

    30,681

    48,34

    77,32

    3978


    21,75

    34,52

    54,38

    87,0

    4420


    24,20

    38,36

    60,43

    96,65

    4862


    26,58

    42,20

    66,47

    106,31

    5304


    29,00

    46,022

    72,51

    115,97







    PHẦN III


    XÂY DỰNG ĐỒ THỊ CÁC CHỈ TIÊU ĐỘNG LỰC HỌC CỦA ÔTÔ


    I. XÁC ĐỊNH CHỈ TIÊU VỀ CÔNG SUẤT:

    1. Phương trình cân bằng công suất:

    trường hợp ôtô làm việc tổng quát trên dốc nghiêng(theo tài liệu I):



    với : công suất kéo bánh xe chủ động.

    -=..

    Trong đó: - công suất của động cơ có ích

    - công suất tiêu hao tổn thất cho hệ thống truyền lực(TL).

    ηt = 0,95

    -: công suất cản lăn(tiêu hao).

    G.f.cos.

    - : công suất tiêu hao cho cản lên dốc.

    =G.sin.

    -: công suất tiêu hao cho cản không khí.



    Chọn: k=0,03 () hệ số cản không khí

    F= 2 m2 diện tích cản

    - : công suất tiêu hao cho lực cản quán tính khi tăng tốc.

    Nj



    do vận tốc của xe vmax=32(m/s) nên khi đó f thay đổi theo vân tốc nên f được tính theo công thức:

    f (v:vận tốc của ôtô tính theo m/s)

    Ta có bảng thông số sau:





    Bảng 3:Tính công suất của ôtô


    Công suất

    N(ml)

    tốc độ

    v(km/h)


    f


    N

    Nf

    Nf+Nω

    Số truyền IV







    19,33

    0,013

    0,124

    1,223

    1,347



    29,0

    0,014

    0,418

    1,970

    2,385



    38,66

    0,015

    0,991

    2,800

    3,788



    48,33

    0,016

    1,935

    3,717

    5,652



    58,0

    0,017

    3,345

    4,725

    8,070



    67,66

    0,018

    5,310

    5,820

    11,130



    77,32

    0,019

    7,924

    7,000

    14,925



    87,0

    0,020

    11,300

    8,273

    19,562



    96,65

    0,021

    15,477

    9,630

    25,107



    106,31

    0,022

    20,600

    11,075

    31,672



    115,97

    0,023

    26,737

    12,608

    39,346








    Hình1: đồ thị đường đặc tính tốc độ ngoài của động cơ xăng và cân bằng công suất




    II. XÁC ĐỊNH CHỈ TIÊU VỀ LỰC KÉO:

    1. Phương trình cân bằng lực kéo:

    · phương trình cân bằng lực kéo của ôtô khi chuyển động trên đường với đầy đủ các thành phần lực cản được biểu diễn theo dạng sau:



    Phương trình có dạng khai triển:

    G.f.cos+k.F.G.sin

    lực kéo tiếp tuyến ở bánh xe chủ động

    : lực cản lăn

    : lực cản lên dốc

    : lực cản không khí

    : lực cản quán tính

    : hệ số kể đến ảnh hưởng các khối lượng chuyển động quay các chi tiết khi tăng tốc: = 1,05+0,05.

    và =0,2982



    để thuận lợi cho việc vẽ đồ thị Pk-v cần phải xác đinh lực kéo Pk=f(v) và lực cản không khí=

    phương pháp tiến hành như sau:

    lập bảng tính Pk theo vân tốc từng số truyền. Đối với 1 ôtô nhất định các trị số: là không đổi nên lực kéo có trị số thay đổi theo 2 thông số là Momen xoắn Me và tỉ số truyền của hộp sốcông thức Pk có thể viết dưới dạng:

    Pkm = C.Me.ihm

    Trong đó C==



    Ta có bảng thông số sau:



    Bảng 4: Tính lực kéo Pk theo tốc độ của ôtô

    t/số





    (v/ph)





    (kGm)

































    884

    8,456

    4,833

    554,04

    7,67

    349,05

    12,09

    221,616

    19,33

    138,51

    1326

    8,81

    7,26

    577,23

    11,51

    363,66

    18,126

    230,9

    29,0

    144,31

    1768

    9,042

    9,67

    592,43

    15,34

    373,24

    24,168

    237,0

    38,66

    148,11

    2210

    9,12

    12,08

    597,54

    19,18

    376,5

    30,21

    239,04

    48,33

    149,40

    2652

    9,042

    14,50

    592,43

    23,02

    373,24

    36,26

    237,0

    58,0

    148,11

    3094

    8,83

    16,92

    578,54

    26,85

    364,50

    42,30

    231,43

    67,66

    144,64

    3536

    8,45

    19,4

    553,644

    30,681

    348,80

    48,34

    221,46

    77,32

    138,411

    3978

    7,41

    21,75

    485

    34,52

    305,93

    54,38

    194,24

    87,0

    121,40

    4420

    7,30

    24,20

    478,3

    38,36

    301,40

    60,43

    191,36

    96,65

    119,60

    4862

    6,50

    26,58

    425,88

    42,20

    268,3

    66,47

    170,352

    106,31

    106,47

    5304

    5,56

    29,00

    364,3

    46,022

    229,52

    72,51

    145,73

    115,97

    91,08


    · Lực cản Pf được biểu diễn trên đồ thị là một đường thẳng song song trục hoành (trường hợp này coi f = const) v>80 km/h biểu thị biểu diễn lực cản lăn sẽ thay đổi vì khi đó f phụ thuộc vào vận tốc v.


    · tính lực cản không khí() xác định theo biểu thức:



    Trong đó: + v: vận tốc của ôtô (km/h)

    + k,F:hệ số cản của không khí và diện tích cản của không khí được tính ở phần trên.

    Ta chọn F = 2,0 ;k = 0,03

    đồ thị của () là một đường parabol tương ứng với các trị số trong bảng sau:






    Bảng 5:Tính lực cản không khí Pω theo tốc độ ôtô

    V(km/h)

    f

    Pω (kG)


    Pf (kG)

    Pf + Pω (kG)

    số truyền I





    4,833

    0,012

    0,108

    15,242

    15,350

    7,26

    0,012

    0.243

    15,550

    15,794

    9,67

    0,012

    0,432

    15,857

    16,288

    12,08

    0,013

    0,674

    16,163

    16,836

    14,50

    0,013

    0,970

    16,470

    17,440

    16,92

    0,013

    1,321

    16,777

    18,098

    19,4

    0,013

    1,737

    17,092

    18,829

    21,75

    0,014

    2,183

    17,390

    19,574

    24,20

    0,014

    2,703

    17,702

    20,405

    26,58

    0,014

    3,261

    18,004

    21,265

    29,00

    0,014

    3,882

    18,311

    22,193

    số truyền II





    7,67

    0,012

    0,272

    15,603

    15,874

    11,51

    0,013

    0,611

    16,090

    16,702

    15,34

    0,013

    1,086

    16,577

    17,663

    19,18

    0,013

    1,698

    17,064

    18,762

    23,02

    0,014

    2,446

    17,552

    20,000

    26,85

    0,014

    3,327

    18,038

    21,365

    30,681

    0,014

    4,345

    18,525

    22,870

    34,52

    0,015

    5,5

    19,012

    24,512

    38,36

    0,015

    6,791

    19,500

    26,230

    42,20

    0,016

    8,22

    19,987

    28,207

    46,022

    0,016

    9,775

    20,473

    30,393

    số truyền III





    12,09

    0,013

    0,675

    16,164

    16,838

    18,126

    0,013

    1,516

    16,930

    18,477

    24,168

    0,014

    2,70

    17,698

    20,393

    30,21

    0,014

    1,516

    18,465

    22,677

    36,26

    0,015

    2,696

    19,233

    25,301

    42,30

    0,016

    4,212

    20,000

    28,258

    48,34

    0,016

    10,785

    20,767

    31,552

    54,38

    0,017

    13,65

    21,534

    35,183

    60,43

    0,017

    16,854

    22,302

    39,160

    66,47

    0,018

    20,392

    23,069

    43,461

    72,51

    0,019

    24,266

    23,836

    48,102

    số truyền IV





    19,33

    0,013

    1,725

    17.083

    18,808

    29,0

    0,014

    3,882

    18,311

    22,193

    38,66

    0,015

    6,898

    19,538

    26,436

    48,33

    0,016

    10,781

    20,766

    31,546

    58,0

    0,017

    15,526

    21,994

    37,520

    67,66

    0,018

    21,13

    23,220

    44,350

    77,32

    0,019

    27,60

    24,447

    52,040

    87,0

    0,020

    34,934

    25,676

    60,610

    96,65

    0,021

    43,113

    26,902

    70,015

    106,31

    0,022

    52,162

    28,128

    80,29

    115,97

    0,023

    62,072

    29,355

    91,427




    Ta có đồ thị cân bằng lực kéo:


    Hình 2: Đồ thị cân bằng lực kéo

    Trục tung biểu diễn lực Pk , Pf , Pω …theo (kg). Trục hoành biểu diễn vận tốc chuyển động của ôtô theo (km/h).

    + các đường cong Pk có dạng tương tự như đường Me (là đường cong lồi , có 1 điểm cực đại mà tại đó Pk đạt cực đại ứng với vm).

    tại điểm này đường cong được chia làm 2 nhánh:

    - nhánh bên phải là nhánh ổn định.

    - Nhánh bên trái là nhánh không ổn định.

    · trên đồ thị đường Pk4 (đường lực kéo khi xe chạy ở số truyền 4) cắt với đường biểu diễn lực cản (Pf +) tại điểm A, dóng xuống trục hoành ta được vận tốc lớn nhất của ôtô (vmax)

    · ở các vận tốc khác, khoảng tung độ nằm giữa đường Pk và(Pf +) là lực kéo dư được tính bằng hiệu số : Pkd = Pk - (Pf +) ; Pkd dùng để ôtô khắc phục các lực cản lên dốc, lực cản tăng tốc.

    · xây dựng đồ thị lực bám , sử dụng công thức sau:

    =φ. Gφ.m =0,5.G=1670 (kg).


    III. XÁC ĐỊNH CHỈ TIÊU VỀ NHÂN TỐ ĐỘNG LỰC HỌC D.

    1. Xác định nhân tố động lực học D khi ôtô chở tải định mức.

    ØPhương trình nhân tố động lực học D.

    phương trình nhân tố động lực học của ôtô ở điều kiện chở tải định mức(hay đầy tải) được biểu thị bằng phương trình sau:



    Phương trình có thể viết dưới dạng khai triển(trong trường hợp ôtô không kéo moóc):



    ØĐồ thị nhân tố động lực học khi ôtô chở tải định mức:

    lập bảng tính các giá trị số trong phương trình trên. Ta xây dựng đồ thị D với hộp số chính của ôtô có 4 số truyền(n=4), số truyền . Các giá trị D trong bảng được tính theo công thức sau: trong đó:

    · m là chỉ số ứng với số truyền dang tính

    · m=1÷n với n=4.







    Bảng 6: Nhân tố động lực học D theo tốc độ











    V

    (km/h)


    t/số


    4,833


    7,26

    9,67

    12,08

    14,50

    16,92

    19,4

    21,75

    24,20

    26,58

    ST I

    29,00

    554,04

    577,23

    592,43

    597,54

    592,43

    578,54

    553,644

    485,0

    478,3

    425,88

    Pk1

    364,3

    0.108


    0.034


    0.432


    0.674


    0,970

    1,321

    1,737

    2,183

    2,703

    3,216

    Pω1

    3,882

    0,433


    0,451

    0,462

    0,466

    0,462

    0,451

    0,431

    0,377

    0,372

    0,330

    D1

    0,282

    7,67

    11,51

    15,34

    19,18

    23,02

    26,85

    30,681

    34,52

    38,36

    42,20

    ST II

    46,022

    349,05

    363,66

    373,24

    376,5

    373,24

    364,50

    348,80

    305,93

    301,40

    268,3

    Pk2

    229,52

    0,272

    0,611

    1,086

    1,698

    2,446

    3,327

    4,345

    5,5

    6,791

    8,22

    Pω2


    9,78

    0,272


    0,284

    0,291

    0,293

    0,290

    0,282

    0,269

    0,235

    0,230

    0,203

    D2

    0,172

    12,09

    18,126

    24,168

    30,21

    36,26

    42,30

    48,34

    54,38

    60,43

    66,47

    ST III

    72,51

    221,616

    230,9

    237,0

    239,04

    237,0

    231,43

    221,46

    194,24

    191,36

    170,352

    Pk3

    145,73

    0,675

    1,516

    2,696

    4,212

    6,068

    8,258

    10,785

    13,65

    16,86

    20,4

    Pω3

    24,266

    0,173


    0,179

    0,183

    0,183

    0,180

    0,174

    0,165

    0,141

    0,136

    0,117

    D3

    0,095

    19,33


    29,0

    38,66

    48,33

    58,0

    67,66

    77,32

    87,0

    96,65

    106,47

    ST IV

    115,97

    138,51

    144,31

    148,11

    149,40

    148,11

    144,64

    138,41

    121,40

    119,60

    106,47

    Pk4

    91,08

    1,725

    3,882

    6,90

    10,781

    15,526

    21,13

    27,593

    34.934

    43,113

    52,162

    Pω4

    62,072

    0,107


    0,110

    0,110

    0,108

    0,104

    0,096

    0,087

    0,068

    0,060

    0,042

    D4

    0,023





    2. XÁC ĐỊNH NHÂN TỐ ĐỘNG LỰC HỌC DX KHI TẢI TRỌNG THAY ĐỔI

    Ø Biểu thức xác định Dx:

    thực tế ôtô làm việc với tải trọng thay đổi(non tải, không tải, quá tải…), khi đó có biểu thức xác định nhân tố động lực học như sau:

    Dx =4 mặt kkhác ta có: D

    Như vậy xác định được biểu thức nhân tố động lực học Dx như sau:

    Dx.Gx=D.G tg1

    Trong đó + 1: góc nghiêng biểu thị tỉ số giữa tỉ trọng của xe đang tính với khối lượng toàn bộ của xe.

    + Gx: khối lượng của ôtô ở tải trọng đang tính

    Gx= Go +Gex

    +Go: khối lượng của ôtô ở trạng thái không tải


    +Gexthay đổi từ 0 đến Ge.

    +Gx thay đổi từ Go đến G.


    Ta có bảng sau

    Bảng 7:tính % tải trọng của ôtô


    % tải trọng

    hoặc số người

    (ôtô du lich +

    khách)

    lượng hàng hoá hoặc người theo % tải trọng (kg)

    khối lượng toàn bộ của xe (kg)

    Gx=Go +Gex

    Tia tải trọng tính theo góc

    tgα1k=





    0%

    0


    980

    49/64

    37o

    20%

    60


    1040

    13/16

    39o

    40%

    120


    1100

    55/64

    40o40’

    60%

    180


    1160

    29/32

    42o11’

    80%

    240

    1220

    61/64

    43o37’

    100%

    Ge=300


    1280

    1

    45o

    120%

    360


    1340

    67/64

    46o18’

    140%

    420


    1400

    35/32

    47o34’

    160%

    480


    1460

    73/64

    48o46’

    180%

    540


    1520

    19/16

    49o54’





    Hình 3: Đồ thị nhân tố động lực học khi đầy tải D và khi tải thay đổi (đồ thị tia Dx)


    IV. XÁC ĐỊNH KHẢ NĂNG TĂNG TỐC CỦA ÔTÔ.

    1. XÁC ĐỊNH GIA TỐC CỦA ÔTÔ:

    ØBiểu thức xác định gia tốc:

    vận dụng công thức tính gia tốc trong tài liệu[1].

    j

    Khi ôtô chuyển động trên đường bằng, công thức trên có thể viết:

    jm

    Trong đó:

    - m là chỉ số tương ứng với số truyền đang tính: m=1÷nn là số cấp số của hộp số chính.

    - D là nhân tố động lực học khi ôtô chở đủ tải.

    - im=1,05+0,05.

    - F,g đã được giải thích ở trên. g = 9,81m/s2

    - Ta lập bảng xác định hệ số i.





    Bảng 8: Tính hệ số i


    Số truyền

    I

    II

    III

    IV

    ih

    4

    2,52

    1,6

    1

    ih2

    16

    6,35

    2,56

    1

    δi

    1,84

    1,3575

    1,168

    1,09

    Lấy g = 9,81 m/s2



    Bảng 9: Tính gia tốc theo các số truyền.


    V

    (km/h)






    Các

    thông

    số


    V1

    V2

    V3

    V4

    V5






    V6







    V7







    V8

    V9

    Vmax



    ST I


    D1-f


    J1

    4,833


    7,26

    9,67

    12,08

    14,50

    16,92

    19,4

    21,75

    24,20

    26,58

    29,00



    0,421

    0,439

    0,450

    0,454

    0,449

    0,438

    0,418

    0,364

    0,358

    0,316

    0,267



    2,244

    2,340

    2,400

    2,419

    2,395

    2,334

    2,228

    1,940

    1,907

    1,685

    1,425


    ST II


    D2-f


    J2

    7,67

    11,51

    15,34

    19,18

    23,02

    26,85

    30,681

    34,52

    38,36

    42,20

    46,022



    0,260

    0,271

    0,278

    0,279

    0,276

    0,268

    0,255

    0,220

    0,215

    0,188

    0,156



    1,881

    1,960

    2,007

    2,020

    1,994

    1,937

    1,840

    1,600

    1,553

    1,355

    1,125



    ST III


    D3-f


    J3

    12,09

    18,126

    24,168

    30,21

    36,26

    42,30

    48,34

    54,38

    60,43

    66,47

    72,51



    0,160

    0,166

    0,169

    0,169

    0,165

    0,159

    0,148

    0.124

    0,119

    0,099

    0,076



    1,344

    1,394

    1,421

    1,420

    1,389

    1,333

    1,246

    1,044

    0,999

    0,833

    0,641



    ST IV


    D4-f


    J4


    19,33


    29,0

    38,66

    48,33

    58,0

    67,66

    77,32

    87,0

    96,65

    106,47

    115,97



    0,094

    0,095

    0,095

    0,092

    0,086

    0,078

    0,067

    0,047

    0,039

    0,020

    0,0025



    0,842

    0,859

    0,856

    0,829

    0,778

    0,705

    0,607

    0,427

    0,349

    0,184

    0,002





    2. XÁC ĐỊNH THỜI GIAN TĂNG TỐC CỦA ÔTÔ


    ØBiểu thức xác định thời gian tăng tốc.

    * Áp dụng công thức tính gia tốc trong tài liệu(I).

    J=dtt

    Dùng phương pháp tính gần đúng để xác định giá trị t

    lập bảng (10) tính biểu thức 1/jmtrong đó m=1÷k; trên đồ thị 1/j-v chia các khoảng đều nhau từ vmin÷0,95vmax làm k khoảng lấy một khoảng thứ i, i=1÷k; Fi=Vi.1/jtbi (mm)

    Vận dụng công thức tính các ô diện tích trong tài liệu (II).

    t== (s)

    trong đó :

    *Vi: là khoảng vận tốc thứ i; i được lấy từ vmin đến 0,95 vmax

    V1=V1-Vmin ; V2=V2-V1 ; Vi=Vi+1-Vi

    Jtbi=

    * thứ nguyên của vận tốc v: km/h; j: m/s

    * thứ nguyên của thời gian tăng tốc t: séc(s)

    *lập bảng (11) tính các khoảng thời gian với cách rút gọn:

    Fi=Vi.; ti=Fi. (séc)




















    Bảng 10: trị số gia tốc ngược của ôtô

    V

    (km/h)





    Các

    thông

    số


    V1

    V2

    V3

    V4

    V5






    V6







    V7







    V8

    V9

    Vmax

    ST I


    J1


    1/j1

    4,833

    7,26

    9,67

    12,08

    14,50

    16,92

    19,4

    21,75

    24,20

    26,58

    29,00

    2,244

    2,340

    2,400

    2,419

    2,395

    2,334

    2,228

    1,940

    1,907

    1,685

    1,425

    0,446

    0,428

    0,417

    0,413

    0,418

    0,428

    0,449

    0,516

    0,524

    0,593

    0,702

    ST II


    J2


    1/j2

    7,67

    11,51

    15,34

    19,18

    23,02

    26,85

    30,681

    34,52

    38,36

    42,20

    46,022

    1,881

    1,960

    2,007

    2,020

    1,994

    1,937

    1,840

    1,600

    1,553

    1,355

    1,125

    0,532

    0,511

    0,498

    0,495

    0,501

    0,516

    0,543

    0,629

    0,644

    0,738

    0,889

    ST III


    J3


    1/j3

    12,09

    18,126

    24,168

    30,21

    36,26

    42,30

    48,34

    54,38

    60,43

    66,47

    72,51

    1,344

    1,394

    1,421

    1,420

    1,389

    1,333

    1,246

    1,044

    0,999

    0,833

    0,641

    0,744

    0,717

    0,704

    0,704

    0,720

    0,750

    0,802

    0,958

    1,001

    1,201

    1,561

    ST IV



    J4


    1/j4

    19,330


    29,0

    38,66

    48,33

    58,0

    67,66

    77,32

    87,0

    96,65

    106,47

    115,97

    0,842


    0,859

    0,856

    0,829

    0,778

    0,705

    0,607

    0,427

    0,349

    0,184

    0,002

    1,188

    1,165

    1,169

    1,207

    1,286

    1,418

    1,647

    2,340

    2,868

    5,433

    409,370


    Chọn =0,5; =0,02;=0,1mà :

    v=115km/h


    Ta tính được:

    số vòng quay động cơ ứng với vận tốc: 0,95vmax=109,25 là: ne= 4996(v/p)

    khi đó Me=6,22 (kGm) tương ứng với Pk=101,884 (kG).

    và Pω=55,09 (kG) khi đó tính được D=0,0366j0,95Vmax=0,0143 (m/s)








    Bảng 11: Tính thời gian tăng tốc của ôtô


    Các thông số



    Tốc độ ôtô

    (km/h)

    Khoảng diện tích

    Fi(mm)

    i=1÷10

    khoảng thời gian

    ti(séc)

    thời gian tăng tốc

    t(séc)

    Các thông số




    tốc độ của ôtô

    Vmin÷V4(I)


    4,17

    1,16

    0

    Vmin=4,833

    V4(I)÷V5(II)


    5,70

    1,60

    1,16

    V4(I)= 14,50

    V5(II)÷V5(III)


    9,45

    2,625

    2,76

    V5(II)=26,85

    V5(III)÷V4(IV)


    14,87

    4,13

    5,385

    V5(III)= 42,30

    V4(IV)÷V5(IV)


    13,03

    3,62

    9,515

    V4(IV)= 58,0

    V5(IV)÷V6(IV)


    14,73

    4,10

    13,135

    V5(IV)= 67,66

    V6(IV)÷V7(IV)


    18,723

    5,20

    17,235

    V6(IV)= 77,32

    V7(IV)÷V8(IV)


    24,87

    6,90

    22,435

    V7(IV)= 87

    V8(IV)÷0.95Vmax


    69,37

    19,27

    29,335

    V8(IV)=96,65

    0.95Vmax




    48,605

    0.95Vmax=109,25



    Hình 5: Đồ thị gia tốc ngược.






    3. XÁC ĐỊNH QUÃNG ĐƯỜNG TĂNG TỐC CỦA ÔTÔ:

    ØBiểu thức xác định quãng đường tăng tốc:

    · công thức tính quãng dường tăng tốc

    · v=ds=v.dt; trong đó S là quãng đường tăng tốc, được xác định như sau: s=

    · dùng phương pháp tính gần đúng ta tính được

    S===

    Tính các Si với Fi=ti.vtbi (mm)

    Si=Fi..(m)

    Ta có bảng sau:

    Bảng 12: Ttính quãng đường tăng tốc của ôtô

    Các thông số



    Tốc độ ôtô

    (km/h)

    Khoảng diện tích

    Fi(mm)

    i=1÷10

    khoảng diện tích

    Si=....(m)

    Quãng đường

    tăng tốc S(m)


    Các thông số




    tốc độ của ôtô

    Vmin÷V4(I)

    2,581

    0,717


    0

    Vmin=4,833

    V4(I)÷V5(II)

    7,55

    2,10


    0,717

    V4(I)= 14,50

    V5(II)÷V5(III)

    20,92

    5,81


    2,817

    V5(II)=26,85

    V5(III)÷V4(IV)

    47,74

    13,261


    8,627

    V5(III)= 42,30

    V4(IV)÷V5(IV)

    52,4

    14,56


    21,888

    V4(IV)= 58,0

    V5(IV)÷V6(IV)

    68,36

    19,0


    36,448

    V5(IV)= 67,66

    V6(IV)÷V7(IV)

    98,43

    27,34


    55,448

    V6(IV)= 77,32

    V7(IV)÷V8(IV)

    146,185

    40,6


    82,788

    V7(IV)= 87

    V8(IV)÷0.95Vmax

    457,1

    127,0


    123,40

    V8(IV)=96,65





    250,40

    0.95Vmax=109,25




    Hình 7 :Đồ thị quãng đường tăng tốc


























    LỜI KẾT


    Theo yêu cầu của công việc tính toán sức kéo cho ô tô tải nhẹ em đã xây dựng được đường đặc tính ngoài của động cơ, các chỉ tiêu về công suất, chỉ tiêu về lực kéo và xác định được thời gian tăng tốc, quãng đường tăng tốc của ôtô. Tuy nhiên trong khuôn khổ của đồ án em mới chỉ các định được các chỉ tiêu trên những điều kiện loại đường cụ thể cho một loại xe cụ thể. việc tính toán chưa thể áp dụng rộng rãi để tính trên các loại địa hình khác nhau và cho các loại xe khác nhau.

    Công việc tính toán cụ thể được kết quả như sau:

    Phần I: Tổng quan về sức kéo ôtô.

    Phần II: Xây dựng đường đặc tính tốc độ ngoài của đọng cơ

    Phần III: Xây dựng đồ thị các chỉ tiêu động lực học của ôtô.

    dựa vào đồ thị chúng ta có thể đánh giá được sức kéo của ôtô. Và dưới đây là các thông số cơ bản của xe sau khi tính toán.

    1. thông số đánh giá chất lượng kéo của ôtô

    - vận tốc lớn nhất: Vmax= 115 (km/h)

    - gia tốc lớn nhất: jmax = 2,419 (m/s)

    - thời gian tăng tốc: t = 48,605(séc)

    - quãng đường tăng tốc: s = 250,4(m)

    2. thông số động cơ

    - loại động cơ: xăng

    - công suất lớn nhất: Nemax= 45 (ml)

    - số vòng quay tương úng với công suất max: nN = 4420 (v/p)

    - momen lớn nhất: Memax=9,12 (kGm)

    - số vòng quay trục khuỷu tương ứng với momen max:2000(v/p)

    3. Thông số của hệ thống truyền lực.

    - số lượng tay số: 5 số

    - tỉ số truyền tay số 1: ih1= 4

    - tỉ số truyền tay số 2: ih2=2,52

    - tỉ số truyền tay số 3: ih3=1,6

    - tỉ số truyền tay số 4: ih4=1

    - tỉ số truyền tay số lùi: il=4,8

    - tỉ số truyền truyền lực chính: io=6,0

    4. Thông số kết cấu.

    - loại xe: du lịch

    - khối lượng không tải: Go=980(kg)

    - khối lượng toàn tải: G=1280(kg)

    - công thức bánh xe: B-d : 7-15



    Mặc dù bản thân em đã rất cố gắng tìm đọc , nghiên cứu tỉ mỉ tài liệu tham khảo và hướng dẫn tuy vậy trong quá trình tính toán không tránh khỏi thiếu sót mong các thầy chỉ bảo thêm để em có thể rút ra kinh nghiệm cho những nhiệm vụ sắp tới, giúp em có thể hoàn thiện hơn về kiến thức của mình.


    ,ngày………tháng…….năm2010


    Sinh viên làm đồ án




    TÀI LIỆU THAM KHẢO



    1. Giáo trình “lý thuyết ôtô-máy kéo”.

    Tác giả: Nguyễn Hữu Cẩn; Dư Quốc Thịnh; Phạm Minh Thái;

    Nguyễn Văn Tài; Lê Thị Vàng.

    Và các tài liệu khác

    2. Hướng dẫn bài tập lớn môn học Lý thuyết ôtô- Máy kéo

    của LÊ THỊ VÀNG













     
  2. PhamCongDat
    Offline

    Tài xế O-H
    Expand Collapse

    Tham gia ngày:
    1/6/15
    Số km:
    110
    Được đổ xăng:
    48
    Mã lực:
    51
    Giới tính:
    Nam
    Xăng dự trữ:
    2,091 lít xăng
    [QUOTE="PhamCongDat, post: 479063, member: anh chị nào cần file thì nh

    n tin vào gmail cho em nhe

    Ngành ô tô hiện nay đang phát triển rất mạnh, nó là một ngành công nghiệp có vai trò quan trọng trong nền kinh tế của một đất nước .Vì vậy việc đào tạo kĩ sư trong ngành cũng hết sức quan trọng .Trong khi đó môn học “lý thuyết, kết cấu, tính toán ôtô” chiếm vị trí quan trọng trong chương trình đào tạo kỹ sư nghành ôtô máy kéo. Môn học “lý thuyết, kết cấu, tính toán ôtô” cung cấp cho sinh viên những kiến thức cơ bản thuộc lĩnh vực lý thuyết ôtô liên quan đến sự phát triển của ngành ôtô trong sự đổi mới của đất nước hiện nay. Đồng thời cũng đề cập đến các vấn đề liên quan đến sự phát triển kỹ thuật mới của nghành ôtô trên thế giới.

    Nhận thấy sự cần thiết của môn học này nên các sinh viên đã được giao nhiệm vụ làm đồ án môn tính toán thiết kế về “lý thuyết, kết cấu, tính toán ôtô”.Việc tính toán thiết kế “lý thuyết, kết cấu, tính toán ôtô” giúp cho sinh viên hiểu rõ và sâu sắc hơn về ôtô điều đó đồng nghĩa với việc đảm bảo được sự an toàn khi xe chuyển động, sự tiết kiệm nhiên liệu hay tính kinh tế khi vận hành xe .

    đồ án thiết kế ôtô về “tính toán sức kéo cho ôtô du lịch”




















    PHẦN I: TỔNG QUAN VỀ SỨC KÉO CỦA ÔTÔ.



    Lịch sử phát triển ngành ôtô máy kéo đã chứng kiến nhiều loại động cơ khác nhau dùng trên ôtô nhưng hiện nay nguồn động lực chính dùng trên ôtô vẫn là loại động cơ đốt trong loại piston.

    Khi nghiên cứu tính toán sức kéo ôtô người ta nghiên cứu tính toán qua những phần chính sau:

    1. Xây dựng đường đặc tính ngoài động cơ.

    - Để xác định lực, momen tác dụng lên các bánh xe chủ động của ôtô cần phải nghiên cứu đường đặc tính tốc độ của động cơ đốt trong lại piston.

    - Đường đặc tính tốc độ ngoài của động cơ là các đồ thị chỉ sự phụ thuộc của công suất có ích Ne, momen xoắn có ích Me tiêu hao nhiên liệu trong 1 giờ Gt và xuất tiêu hao nhiên liệu Ge theo số vòng quay n hoặc theo tốc độ góc trục khuỷu

    - Có 2 loại đường đặc tính tốc độ ngoài của động cơ.

    Đường đặc tính tốc độ ngoài, gọi tắt là đường đặc tính ngoài động cơ. Đường đặc tính tốc độ động cơ nhận được bằng cách thí nghiệm động cơ trên bệ thử.Khi thí nghiệm động cơ trên bệ thử ở chế độ cung cấp nhiên liệu cực đại tức là mở bướm ga hoàn toàn đối với động cơ xăng hoặc đặt thanh răng của bơm cao áp ứng với chế độ cấp nhiên liệu hoàn toàn đối với động cơ diesel. Chúng ta nhận được đường đặc tính ngoài của động cơ.

    Đường đặc tính cục bộ thể hiện khi bướm ga hoặc thanh răng ở vị trí

    trung gian.

    Nên đối với mỗi động cơ đốt trong sẽ có một đường đặc tính tốc độ ngoài và vô vàn đường đặc tính cục bộ tùy theo vị trí bướm ga hay vị trí của thanh răng.

    2. Nghiên cứu về tỷ số truyền của hê thống truyền lực (HTTL)

    - Công suất phát ra của động cơ một phần tiêu hao cho ma sát trong HTTL, phần còn lại để khắc phục sức cản, khả năng tải, tốc độ cần có của động cơ khi làm việc.

    - Ô tô chạy ở các chế độ khác nhau và làm việc ở các chế độ có tính kinh tế nhiên liệu tốt nhất. khi chạy ở các chế độ và tải khác nhau tức là để ôtô chạy ổn định ở các chế độ khác nhau chúng ta cần thay đổi tỷ số truyền của HTTL

    - Đối với tỷ số truyền của truyền lực chính

    Từ công thức nhân tố động lực học D nhận thấy tỷ số truyền i0 có ảnh hưởng đến chất lượng động lực học của ôtô và vận tốc của chúng. Khi i0 tăng thì D tăng nghiã là khắc phục sức cản chuyển động của ôtô cũng tăng lên. Tuy nhiên khi i0 tăng thi vận tốc lớn nhất của ôtô ở mỗi số truyền bị giảm xuống dẫn đến số vòng quay trục khuỷu cho một đơn vị quãng đường chạy tăng lên dẫn đến tiêu hao nhiên liệu tăng lên và giảm tuổi thọ của các chi tiết động cơ.

    Tùy theo loại xe cần chọn thông số i0 cho thích hợp việc chọn i0 được nghiên cứu bằng sự cân bằng công suất ôtô và được tính toán ở phần sau khi tính toán.

    - Số lượng số truyền trong hộp số:

    Số lượng số truyền trong hộp số ảnh hưởng đến tính chất động lực học của ôtô. Để tiện khi so sánh 2 loại ôtô có đặc tính động lực học như nhau, nhưng ôtô thứ nhất với hộp số có 3 số truyền và thứ 2 có 4 số truyền chúng đều có tỷ số truyền thứ nhất và cuối cùng bằng nhau.

    nếu 2 ôtô cùng chuyển động trên cùng một loại đường có hệ số cản tổng như nhau là φ2 khi đó vận tốc lớn nhất của ôtô có hộp số 3 cấp nhỏ hơn vận tốc của ôtô có hộp số 4 cấp

    - Cần xác định tỷ số truyền của hộp số :

    Hộp số đặt trong hệ thống truyền lực của ôtô nhằm đảm bảo khả năng khắc phục lực cản của mặt đường luôn thay đổi như vậy cần xác định tỷ số truyền của từng số trong hộp số.

    3. Các chỉ tiêu để đánh giá ôtô

    Đánh giá ôtô người ta đánh giá qua các chỉ tiêu sau:

    * Chỉ tiêu về công suất

    Xây dựng phương trình công bằng công suất dạng tổng quát

    =++±±

    Phương trình cân bằng công suất tại bánh xe chủ động:

    =-=+±±

    biểu thị dạng khai triển

    =(1 - ) + G.f.v.cosα ± G.v.sinα + W.v..v.j

    Xét trường hợp ôtô chuyển động ổn định trên đường bằng

    Pt: = ++=(f.G.v + W.v).

    Ta xây dựng đồ thị công suất dựa trên phương trình này.

    Đồ thị cân bằng công suất động cơ biểu thị mối quan hệ vào vận tốc chuyển động của ôtô. Ne = f(v) mà số vòng quay trục khuỷu và vận tốc có quan hệ bậc nhất.

    v= (m/s)

    Đồ thị biểu thị mối quan hệ giữa công suất phát ra của động cơ và công suất cản trong quá trình chuyển động.

    Dựa vào đồ thị ta có thể nhận biết được vận tốc lớn nhất của ôtô, biết được thành phần công suất dư từ đó có thể biết được khả năng khắc phục sức cản dốc, tăng tốc của ôtô………

    - Ý nghĩa đồ thị

    Đường ,(+)…..,..

    biết được vận tốc lớn nhất ôtô đạt được khi ôtô chuyển động đều trên đường bằng() và bướm ga mở hết và ở hộp số truyền cao nhất của hộp số.

    - Khi muốn ôtô chuyển động đều trên đoạn đường đó với vận tốc nhỏ hơn thì người lái cần đóng bớt bướm ga và thực hiện chuyển số thấp hơn để tránh tiêu hao nhiên liệu lãng phí

    * Lực kéo ôtô

    - xây dựng phương trình lực kéo:= +

    Tương tự như xây dựng phương trình đồ thị cân bằng công suất khi xây dựng phương trình cân bằng lực kéo trên đường bằng và chuyển động đều ổn định: =+ và cũng xây dựng đồ thị dựa trên phương trình này.

    = f.G +

    Các lý luận tương tự như xây dựng đồ thị cân bằng công suất.

    - Ý nghĩa của đồ thị

    + Sử dụng đồ thị cân bằng lực kéo của ôtô có thể xác định được các chỉ tiêu động lực học của ôtô khi chuyển động ổn định.

    + Xây dựng: Pφ=m.Gφ.φ =f(φ) khi đó đồ thị của biểu diễn trên cùng đồ thị của lực kéo

    + Dựa vào đồ thị có thể biết được khu vực ôtô có thể bị trượt quay…….

    * Nhân tố động lực học của ôtô D.

    - Nhân tố động lực học của ôtô là tỷ số truyền giữa lực kéo tiếp tuyến trừ đi lực cản của không khí và chia cho trọng lượng toàn bộ của ôtô ký hiệu: D

    D==[ - W.v2].

    - Để so sánh tính chất động lực học của các loại ôtô khác nhau và ứng với các điều kiện làm việc của ôtô trên các loại đường khác nhau người ta có thể biết ngay được các tính chất động lực học của ôtô được đặc trưng bởi các thông số “D”.

    * Xây dựng đồ thị nhân tố động lực học

    đồ thị biểu thị mối quan hệ giữa nhân tố động lực học và vận tốc chuyển động của ôtô D=f(v)

    - ý nghĩa của đồ thị.

    + biết được ôtô làm việc chế độ toàn tải khi nào

    + khi nào chuyển động ko bị trượt quay(bánh xe chủ động)……

    +vận tốc lớn nhất của ôtô

    + độ

    + sự tăng tốc của ôtô

    +thời gian và quãng đường tăng tốc của ôtô


    4. Sự cần thiết làm đề tài tính toán sức kéo của ôtô

    Mục đích xác định các thông số kết cấu cơ bản của ôtô, để đảm bảo các tính chất kéo của ôtô. khả ngăng ổn định, chế độ tải thay đổi, lên dốc, vượt trướng ngại vật….. tính chất đó phải hợp lý, phù hợp với các điều kiện sử dụng, điều kiện kỹ thuật của ôtô.







































    PHẦN II


    XÂY DỰNG ĐƯỜNG ĐẶC TÍNH TỐC ĐỘ NGOÀI ĐỘNG CƠ


    I. XÂY DỰNG ĐƯỜNG ĐẶC TÍNH TỐC ĐỘ NGOÀI ĐỘNG CƠ

    * =[a. + b. - c. ]

    Trong đó:

    +, công suất lớn nhất của động cơ và số vòng quay tương ứng:

    = 200 ml;

    Với ωmax số vòng quay lớn nhất ứng với vận tốc lớn nhất. Ô tô du lịch ωmax = 523 – 575 rad/s

    Chọn ωmax = 550 rad/s => = 550rad/s => nv= 550.30/π = 5252,11. Ta lấy nv= 5300 v/f

    Chọn hệ số nv/nN = 1,2=> nN= 5300/1,2 = 4416,667 v/f .Lấy nN= 4420 v/f


    +, công suất và số vòng quay ở một thời điểm trên đường đặc tính động cơ.

    + a,b,c hệ số chọn: a = b = c = 1(động cơ xăng).

    ==0,2; 0,3; 0,4…..1,2.

    * đường biểu diễn momen xoắn của động cơ.

    =716,2. (kGm)

    Trong đó : có thứ nguyên mã lực

    : có thứ nguyên số vòng quay/ phút

    Ta chọn: =0,95

    Ta có bảng thông số sau:




    Bảng 1: Tính các thông số của động cơ



    =

    (ml)

    (kGm)

    =

    .

    884

    0,2


    10,44

    8,456

    9,918

    1326

    0,3


    16,335

    8,823

    15,52

    1768

    0,4


    22,32

    9,042

    21,204

    2210

    0,5


    28,125

    9,12

    26,72

    2652

    0,6


    33,48

    9,042

    31,806

    3094

    0,7


    38,115

    8,83

    36,21

    3536

    0,8


    41,76

    8,458

    39,672

    3978

    0,9


    41,145

    7,41

    39,10

    4420

    1


    45

    7,30

    42,75

    4862

    1,1

    44,1

    6,50

    41,90

    5304

    1,2

    41,13

    5,56

    39,08

    II. Xác định tỉ số truyền của hệ thống truyền lực:

    1. Xác định tỉ số truyền của truyền lực chính(io):

    tỉ số truyền của hệ thống truyền lực trong trường hợp tổng quát được xác định theo công thức sau: it= ih. ip io

    trong đó:

    * : tỉ số truyền của hộp số chính.

    *: tỉ số truyền của hộp số phụ hoặc hộp phân phối

    * : tỉ số truyền của truyền lực chính.

    Ta chọn loại xe thiết kế là loại xe có một cầu chủ động, truyền lực chính loại đơn, xác định tỉ số truyền của truyền lực chính ():

    Tỉ số truyền của truyền lực chính được xác định từ điều kiện đảm bảo cho ôtô đạt vận tốc lớn nhất, được xác định theo công thức:

    io = 0,377.

    Trong đó:

    * : số vòng quay của động cơ khi ôtô đạt vận tốc lớn nhất(vmax)

    *: bán kính làm việc trung bình của bánh xe, được xác định theo kích thước lốp, tính theo (m).

    * rb= λ.r0 với r0: bán kính thiết kế của bánh xe

    λ: hệ số kể đến sự biến dạng của lốp. Chọn λ = 0,93 với lốp có áp suất thấp

    r= (B+).25,4 r= (7+).25,4 =368,3 (mm) = 0,368 (m).

    rb = 0,945.0,428=0,348 (m).

    *: số vòng quay của trục khuỷu động cơ, ứng với vận tốc lớn nhất của ôtô() tính theo vòng/phút.

    * ip: tỉ số truyền của hộp số phụ hoặc hộp phân phối.

    Đối với xe một cầu chủ động, truyền lực chính loại đơn thì tỉ số truyền:

    ip=1

    * ihn: tỉ số truyền của hộp số chính ở số truyền thẳng chọn ih=1

    * vmax = 115(km/h): vận tốc lớn nhất của ôtô tính theo km/h.

    Vậy i0 = 0,377.6,0.

    với nv=.nN=1,2.4200=5040 (vg/ph).

    trong đó : tỉ số giữa số vòng quay ứng với vận tốc lớn nhất và công suất lớn nhất.

    2. Xác đinh tỉ số truyền hộp số chính.

    a. Xác định tỉ số truyền ở số một của hộp số.

    Trị số truyền ih1 được xác định theo điều kiện cần và đủ để ôtô khắc phục được lực cản lớn nhất và bánh xe chủ động không bị trượt quay trong mọi điều kiện chuyển động.

    * theo điều kiện chuyển động để khắc phục lực cản lớn nhất:

    Pkmax≥Pψmax, khai triển 2 vế của biểu thức ta được:

    i (1)

    * theo điều kiện đảm bảo cho bánh xe không bị trượt quay:

    Pkmax ≤ Pφ = Gb.φ

    Khai triển 2 vế của biểu thức, rút gọn ta được :

    i (2)

    Trong đó:

    αmax: góc dốc cực đại của đường (tính theo độ) αmax= 12o

    ip : tỷ số truyền của hộp số phụ ở số truyền cao


    * ψmax: hệ số cản tổng cộng của đường

    ψmax =f + tgαmax

    + f: hệ số cản lăn của đường.

    Với vận tốc v22,2 m /s là 115 km/h (khoảng 32 m/s). Thì f được tính theo công thức sau:

    f

    ψmax = 0,028+tg12=0,028+0,2125=0,2405.

    Vì là ôtô du lịch cầu trước chủ động nên ta có Z1 = Z2 ≈ 0,5G

    Chọn Gb =1,2 G2 với G2 = 0,5 G => Gb = 1,2.640 = 768 kg

    Từ (1) và (2)ta tính được :

    = = 2,014

    Với loại đường ta đang chọn thì ta chọn được hệ số =0,8.Ta tính được :

    = = 4,11


    Ta chọn i=4 để xe có tính cơ động cao.

    b, Xác định tỉ số truyền các số truyền trung gian của hộp số:

    Theo trên thì (n=4) hộp số có 4 cấp số như vậy bánh răng cấp 4 là bánh răng truyền thẳng.

    ihm =

    Trong đó : n: là số tiến của hộp số

    m là chỉ số truyền đang tính, m được lấy từ 2 đến (n-1)

    ih2 = = 2,52 ; ih3 = = 1,6 ; ih4= 1


    c. Xác định tỷ số truyền của số lùi

    Trong hộp số, thường được bố trí tỷ số truyền số lùi (kí hiệu il). Trị số cảu tỷ số lùi được chọn lớn hơn số truyền số 1 .

    il= (1,2 -1,3) ih1

    il = 1,2.4 = 4,8

    3. Lập bảng xác đinh vận tốc của ô tô tương ứng với từng số truyền

    Vận tốc chuyển động của ô tô ở các số truyền được xác định theo công thức





    + k: chỉ số của số truyền đang tính k=1÷4.

    + io,ip: với io=6,0,ip=1

    + ne: số vòng quay động cơ, ne biến thiên từ nemin đến nmax (nmax: số vòng quay ứng với tốc độ lớn nhất của xe).

    Ta có bảng thông số các giá trị của vận tốc sau:

    Bảng 2: Bảng tính vận tốc của ôtô theo các số truyền


    Vận tốc ở các

    số truyền

    v (km/h)

    số vòng

    quay của

    động cơ

    ne (v/ph)


    số truyền I

    ()


    số truyền II

    ()


    số truyền III

    ()


    số truyền IV

    ()

    884


    4,833

    7,67

    12,09

    19,33

    1326


    7,26

    11,51

    18,126

    29,0

    1768


    9,67

    15,34

    24,168

    38,66

    2210


    12,08

    19,18

    30,21

    48,33

    2652


    14,50

    23.02

    36,26

    58,0

    3094


    16,92

    26,85

    42,30

    67,66

    3536


    19,4

    30,681

    48,34

    77,32

    3978


    21,75

    34,52

    54,38

    87,0

    4420


    24,20

    38,36

    60,43

    96,65

    4862


    26,58

    42,20

    66,47

    106,31

    5304


    29,00

    46,022

    72,51

    115,97







    PHẦN III


    XÂY DỰNG ĐỒ THỊ CÁC CHỈ TIÊU ĐỘNG LỰC HỌC CỦA ÔTÔ


    I. XÁC ĐỊNH CHỈ TIÊU VỀ CÔNG SUẤT:

    1. Phương trình cân bằng công suất:

    trường hợp ôtô làm việc tổng quát trên dốc nghiêng(theo tài liệu I):



    với : công suất kéo bánh xe chủ động.

    -=..

    Trong đó: - công suất của động cơ có ích

    - công suất tiêu hao tổn thất cho hệ thống truyền lực(TL).

    ηt = 0,95

    -: công suất cản lăn(tiêu hao).

    G.f.cos.

    - : công suất tiêu hao cho cản lên dốc.

    =G.sin.

    -: công suất tiêu hao cho cản không khí.



    Chọn: k=0,03 () hệ số cản không khí

    F= 2 m2 diện tích cản

    - : công suất tiêu hao cho lực cản quán tính khi tăng tốc.

    Nj



    do vận tốc của xe vmax=32(m/s) nên khi đó f thay đổi theo vân tốc nên f được tính theo công thức:

    f (v:vận tốc của ôtô tính theo m/s)

    Ta có bảng thông số sau:





    Bảng 3:Tính công suất của ôtô


    Công suất

    N(ml)

    tốc độ

    v(km/h)


    f


    N

    Nf

    Nf+Nω

    Số truyền IV







    19,33

    0,013

    0,124

    1,223

    1,347



    29,0

    0,014

    0,418

    1,970

    2,385



    38,66

    0,015

    0,991

    2,800

    3,788



    48,33

    0,016

    1,935

    3,717

    5,652



    58,0

    0,017

    3,345

    4,725

    8,070



    67,66

    0,018

    5,310

    5,820

    11,130



    77,32

    0,019

    7,924

    7,000

    14,925



    87,0

    0,020

    11,300

    8,273

    19,562



    96,65

    0,021

    15,477

    9,630

    25,107



    106,31

    0,022

    20,600

    11,075

    31,672



    115,97

    0,023

    26,737

    12,608

    39,346








    Hình1: đồ thị đường đặc tính tốc độ ngoài của động cơ xăng và cân bằng công suất




    II. XÁC ĐỊNH CHỈ TIÊU VỀ LỰC KÉO:

    1. Phương trình cân bằng lực kéo:

    · phương trình cân bằng lực kéo của ôtô khi chuyển động trên đường với đầy đủ các thành phần lực cản được biểu diễn theo dạng sau:



    Phương trình có dạng khai triển:

    G.f.cos+k.F.G.sin

    lực kéo tiếp tuyến ở bánh xe chủ động

    : lực cản lăn

    : lực cản lên dốc

    : lực cản không khí

    : lực cản quán tính

    : hệ số kể đến ảnh hưởng các khối lượng chuyển động quay các chi tiết khi tăng tốc: = 1,05+0,05.

    và =0,2982



    để thuận lợi cho việc vẽ đồ thị Pk-v cần phải xác đinh lực kéo Pk=f(v) và lực cản không khí=

    phương pháp tiến hành như sau:

    lập bảng tính Pk theo vân tốc từng số truyền. Đối với 1 ôtô nhất định các trị số: là không đổi nên lực kéo có trị số thay đổi theo 2 thông số là Momen xoắn Me và tỉ số truyền của hộp sốcông thức Pk có thể viết dưới dạng:

    Pkm = C.Me.ihm

    Trong đó C==



    Ta có bảng thông số sau:



    Bảng 4: Tính lực kéo Pk theo tốc độ của ôtô

    t/số





    (v/ph)





    (kGm)

































    884

    8,456

    4,833

    554,04

    7,67

    349,05

    12,09

    221,616

    19,33

    138,51

    1326

    8,81

    7,26

    577,23

    11,51

    363,66

    18,126

    230,9

    29,0

    144,31

    1768

    9,042

    9,67

    592,43

    15,34

    373,24

    24,168

    237,0

    38,66

    148,11

    2210

    9,12

    12,08

    597,54

    19,18

    376,5

    30,21

    239,04

    48,33

    149,40

    2652

    9,042

    14,50

    592,43

    23,02

    373,24

    36,26

    237,0

    58,0

    148,11

    3094

    8,83

    16,92

    578,54

    26,85

    364,50

    42,30

    231,43

    67,66

    144,64

    3536

    8,45

    19,4

    553,644

    30,681

    348,80

    48,34

    221,46

    77,32

    138,411

    3978

    7,41

    21,75

    485

    34,52

    305,93

    54,38

    194,24

    87,0

    121,40

    4420

    7,30

    24,20

    478,3

    38,36

    301,40

    60,43

    191,36

    96,65

    119,60

    4862

    6,50

    26,58

    425,88

    42,20

    268,3

    66,47

    170,352

    106,31

    106,47

    5304

    5,56

    29,00

    364,3

    46,022

    229,52

    72,51

    145,73

    115,97

    91,08


    · Lực cản Pf được biểu diễn trên đồ thị là một đường thẳng song song trục hoành (trường hợp này coi f = const) v>80 km/h biểu thị biểu diễn lực cản lăn sẽ thay đổi vì khi đó f phụ thuộc vào vận tốc v.


    · tính lực cản không khí() xác định theo biểu thức:



    Trong đó: + v: vận tốc của ôtô (km/h)

    + k,F:hệ số cản của không khí và diện tích cản của không khí được tính ở phần trên.

    Ta chọn F = 2,0 ;k = 0,03

    đồ thị của () là một đường parabol tương ứng với các trị số trong bảng sau:






    Bảng 5:Tính lực cản không khí Pω theo tốc độ ôtô

    V(km/h)

    f

    Pω (kG)


    Pf (kG)

    Pf + Pω (kG)

    số truyền I





    4,833

    0,012

    0,108

    15,242

    15,350

    7,26

    0,012

    0.243

    15,550

    15,794

    9,67

    0,012

    0,432

    15,857

    16,288

    12,08

    0,013

    0,674

    16,163

    16,836

    14,50

    0,013

    0,970

    16,470

    17,440

    16,92

    0,013

    1,321

    16,777

    18,098

    19,4

    0,013

    1,737

    17,092

    18,829

    21,75

    0,014

    2,183

    17,390

    19,574

    24,20

    0,014

    2,703

    17,702

    20,405

    26,58

    0,014

    3,261

    18,004

    21,265

    29,00

    0,014

    3,882

    18,311

    22,193

    số truyền II





    7,67

    0,012

    0,272

    15,603

    15,874

    11,51

    0,013

    0,611

    16,090

    16,702

    15,34

    0,013

    1,086

    16,577

    17,663

    19,18

    0,013

    1,698

    17,064

    18,762

    23,02

    0,014

    2,446

    17,552

    20,000

    26,85

    0,014

    3,327

    18,038

    21,365

    30,681

    0,014

    4,345

    18,525

    22,870

    34,52

    0,015

    5,5

    19,012

    24,512

    38,36

    0,015

    6,791

    19,500

    26,230

    42,20

    0,016

    8,22

    19,987

    28,207

    46,022

    0,016

    9,775

    20,473

    30,393

    số truyền III





    12,09

    0,013

    0,675

    16,164

    16,838

    18,126

    0,013

    1,516

    16,930

    18,477

    24,168

    0,014

    2,70

    17,698

    20,393

    30,21

    0,014

    1,516

    18,465

    22,677

    36,26

    0,015

    2,696

    19,233

    25,301

    42,30

    0,016

    4,212

    20,000

    28,258

    48,34

    0,016

    10,785

    20,767

    31,552

    54,38

    0,017

    13,65

    21,534

    35,183

    60,43

    0,017

    16,854

    22,302

    39,160

    66,47

    0,018

    20,392

    23,069

    43,461

    72,51

    0,019

    24,266

    23,836

    48,102

    số truyền IV





    19,33

    0,013

    1,725

    17.083

    18,808

    29,0

    0,014

    3,882

    18,311

    22,193

    38,66

    0,015

    6,898

    19,538

    26,436

    48,33

    0,016

    10,781

    20,766

    31,546

    58,0

    0,017

    15,526

    21,994

    37,520

    67,66

    0,018

    21,13

    23,220

    44,350

    77,32

    0,019

    27,60

    24,447

    52,040

    87,0

    0,020

    34,934

    25,676

    60,610

    96,65

    0,021

    43,113

    26,902

    70,015

    106,31

    0,022

    52,162

    28,128

    80,29

    115,97

    0,023

    62,072

    29,355

    91,427




    Ta có đồ thị cân bằng lực kéo:


    Hình 2: Đồ thị cân bằng lực kéo

    Trục tung biểu diễn lực Pk , Pf , Pω …theo (kg). Trục hoành biểu diễn vận tốc chuyển động của ôtô theo (km/h).

    + các đường cong Pk có dạng tương tự như đường Me (là đường cong lồi , có 1 điểm cực đại mà tại đó Pk đạt cực đại ứng với vm).

    tại điểm này đường cong được chia làm 2 nhánh:

    - nhánh bên phải là nhánh ổn định.

    - Nhánh bên trái là nhánh không ổn định.

    · trên đồ thị đường Pk4 (đường lực kéo khi xe chạy ở số truyền 4) cắt với đường biểu diễn lực cản (Pf +) tại điểm A, dóng xuống trục hoành ta được vận tốc lớn nhất của ôtô (vmax)

    · ở các vận tốc khác, khoảng tung độ nằm giữa đường Pk và(Pf +) là lực kéo dư được tính bằng hiệu số : Pkd = Pk - (Pf +) ; Pkd dùng để ôtô khắc phục các lực cản lên dốc, lực cản tăng tốc.

    · xây dựng đồ thị lực bám , sử dụng công thức sau:

    =φ. Gφ.m =0,5.G=1670 (kg).


    III. XÁC ĐỊNH CHỈ TIÊU VỀ NHÂN TỐ ĐỘNG LỰC HỌC D.

    1. Xác định nhân tố động lực học D khi ôtô chở tải định mức.

    ØPhương trình nhân tố động lực học D.

    phương trình nhân tố động lực học của ôtô ở điều kiện chở tải định mức(hay đầy tải) được biểu thị bằng phương trình sau:



    Phương trình có thể viết dưới dạng khai triển(trong trường hợp ôtô không kéo moóc):



    ØĐồ thị nhân tố động lực học khi ôtô chở tải định mức:

    lập bảng tính các giá trị số trong phương trình trên. Ta xây dựng đồ thị D với hộp số chính của ôtô có 4 số truyền(n=4), số truyền . Các giá trị D trong bảng được tính theo công thức sau: trong đó:

    · m là chỉ số ứng với số truyền dang tính

    · m=1÷n với n=4.







    Bảng 6: Nhân tố động lực học D theo tốc độ











    V

    (km/h)


    t/số


    4,833


    7,26

    9,67

    12,08

    14,50

    16,92

    19,4

    21,75

    24,20

    26,58

    ST I

    29,00

    554,04

    577,23

    592,43

    597,54

    592,43

    578,54

    553,644

    485,0

    478,3

    425,88

    Pk1

    364,3

    0.108


    0.034


    0.432


    0.674


    0,970

    1,321

    1,737

    2,183

    2,703

    3,216

    Pω1

    3,882

    0,433


    0,451

    0,462

    0,466

    0,462

    0,451

    0,431

    0,377

    0,372

    0,330

    D1

    0,282

    7,67

    11,51

    15,34

    19,18

    23,02

    26,85

    30,681

    34,52

    38,36

    42,20

    ST II

    46,022

    349,05

    363,66

    373,24

    376,5

    373,24

    364,50

    348,80

    305,93

    301,40

    268,3

    Pk2

    229,52

    0,272

    0,611

    1,086

    1,698

    2,446

    3,327

    4,345

    5,5

    6,791

    8,22

    Pω2


    9,78

    0,272


    0,284

    0,291

    0,293

    0,290

    0,282

    0,269

    0,235

    0,230

    0,203

    D2

    0,172

    12,09

    18,126

    24,168

    30,21

    36,26

    42,30

    48,34

    54,38

    60,43

    66,47

    ST III

    72,51

    221,616

    230,9

    237,0

    239,04

    237,0

    231,43

    221,46

    194,24

    191,36

    170,352

    Pk3

    145,73

    0,675

    1,516

    2,696

    4,212

    6,068

    8,258

    10,785

    13,65

    16,86

    20,4

    Pω3

    24,266

    0,173


    0,179

    0,183

    0,183

    0,180

    0,174

    0,165

    0,141

    0,136

    0,117

    D3

    0,095

    19,33


    29,0

    38,66

    48,33

    58,0

    67,66

    77,32

    87,0

    96,65

    106,47

    ST IV

    115,97

    138,51

    144,31

    148,11

    149,40

    148,11

    144,64

    138,41

    121,40

    119,60

    106,47

    Pk4

    91,08

    1,725

    3,882

    6,90

    10,781

    15,526

    21,13

    27,593

    34.934

    43,113

    52,162

    Pω4

    62,072

    0,107


    0,110

    0,110

    0,108

    0,104

    0,096

    0,087

    0,068

    0,060

    0,042

    D4

    0,023





    2. XÁC ĐỊNH NHÂN TỐ ĐỘNG LỰC HỌC DX KHI TẢI TRỌNG THAY ĐỔI

    Ø Biểu thức xác định Dx:

    thực tế ôtô làm việc với tải trọng thay đổi(non tải, không tải, quá tải…), khi đó có biểu thức xác định nhân tố động lực học như sau:

    Dx =4 mặt kkhác ta có: D

    Như vậy xác định được biểu thức nhân tố động lực học Dx như sau:

    Dx.Gx=D.G tg1

    Trong đó + 1: góc nghiêng biểu thị tỉ số giữa tỉ trọng của xe đang tính với khối lượng toàn bộ của xe.

    + Gx: khối lượng của ôtô ở tải trọng đang tính

    Gx= Go +Gex

    +Go: khối lượng của ôtô ở trạng thái không tải


    +Gexthay đổi từ 0 đến Ge.

    +Gx thay đổi từ Go đến G.


    Ta có bảng sau

    Bảng 7:tính % tải trọng của ôtô


    % tải trọng

    hoặc số người

    (ôtô du lich +

    khách)

    lượng hàng hoá hoặc người theo % tải trọng (kg)

    khối lượng toàn bộ của xe (kg)

    Gx=Go +Gex

    Tia tải trọng tính theo góc

    tgα1k=





    0%

    0


    980

    49/64

    37o

    20%

    60


    1040

    13/16

    39o

    40%

    120


    1100

    55/64

    40o40’

    60%

    180


    1160

    29/32

    42o11’

    80%

    240

    1220

    61/64

    43o37’

    100%

    Ge=300


    1280

    1

    45o

    120%

    360


    1340

    67/64

    46o18’

    140%

    420


    1400

    35/32

    47o34’

    160%

    480


    1460

    73/64

    48o46’

    180%

    540


    1520

    19/16

    49o54’





    Hình 3: Đồ thị nhân tố động lực học khi đầy tải D và khi tải thay đổi (đồ thị tia Dx)


    IV. XÁC ĐỊNH KHẢ NĂNG TĂNG TỐC CỦA ÔTÔ.

    1. XÁC ĐỊNH GIA TỐC CỦA ÔTÔ:

    ØBiểu thức xác định gia tốc:

    vận dụng công thức tính gia tốc trong tài liệu[1].

    j

    Khi ôtô chuyển động trên đường bằng, công thức trên có thể viết:

    jm

    Trong đó:

    - m là chỉ số tương ứng với số truyền đang tính: m=1÷nn là số cấp số của hộp số chính.

    - D là nhân tố động lực học khi ôtô chở đủ tải.

    - im=1,05+0,05.

    - F,g đã được giải thích ở trên. g = 9,81m/s2

    - Ta lập bảng xác định hệ số i.





    Bảng 8: Tính hệ số i


    Số truyền

    I

    II

    III

    IV

    ih

    4

    2,52

    1,6

    1

    ih2

    16

    6,35

    2,56

    1

    δi

    1,84

    1,3575

    1,168

    1,09

    Lấy g = 9,81 m/s2



    Bảng 9: Tính gia tốc theo các số truyền.


    V

    (km/h)






    Các

    thông

    số


    V1

    V2

    V3

    V4

    V5






    V6







    V7







    V8

    V9

    Vmax



    ST I


    D1-f


    J1

    4,833


    7,26

    9,67

    12,08

    14,50

    16,92

    19,4

    21,75

    24,20

    26,58

    29,00



    0,421

    0,439

    0,450

    0,454

    0,449

    0,438

    0,418

    0,364

    0,358

    0,316

    0,267



    2,244

    2,340

    2,400

    2,419

    2,395

    2,334

    2,228

    1,940

    1,907

    1,685

    1,425


    ST II


    D2-f


    J2

    7,67

    11,51

    15,34

    19,18

    23,02

    26,85

    30,681

    34,52

    38,36

    42,20

    46,022



    0,260

    0,271

    0,278

    0,279

    0,276

    0,268

    0,255

    0,220

    0,215

    0,188

    0,156



    1,881

    1,960

    2,007

    2,020

    1,994

    1,937

    1,840

    1,600

    1,553

    1,355

    1,125



    ST III


    D3-f


    J3

    12,09

    18,126

    24,168

    30,21

    36,26

    42,30

    48,34

    54,38

    60,43

    66,47

    72,51



    0,160

    0,166

    0,169

    0,169

    0,165

    0,159

    0,148

    0.124

    0,119

    0,099

    0,076



    1,344

    1,394

    1,421

    1,420

    1,389

    1,333

    1,246

    1,044

    0,999

    0,833

    0,641



    ST IV


    D4-f


    J4


    19,33


    29,0

    38,66

    48,33

    58,0

    67,66

    77,32

    87,0

    96,65

    106,47

    115,97



    0,094

    0,095

    0,095

    0,092

    0,086

    0,078

    0,067

    0,047

    0,039

    0,020

    0,0025



    0,842

    0,859

    0,856

    0,829

    0,778

    0,705

    0,607

    0,427

    0,349

    0,184

    0,002





    2. XÁC ĐỊNH THỜI GIAN TĂNG TỐC CỦA ÔTÔ


    ØBiểu thức xác định thời gian tăng tốc.

    * Áp dụng công thức tính gia tốc trong tài liệu(I).

    J=dtt

    Dùng phương pháp tính gần đúng để xác định giá trị t

    lập bảng (10) tính biểu thức 1/jmtrong đó m=1÷k; trên đồ thị 1/j-v chia các khoảng đều nhau từ vmin÷0,95vmax làm k khoảng lấy một khoảng thứ i, i=1÷k; Fi=Vi.1/jtbi (mm)

    Vận dụng công thức tính các ô diện tích trong tài liệu (II).

    t== (s)

    trong đó :

    *Vi: là khoảng vận tốc thứ i; i được lấy từ vmin đến 0,95 vmax

    V1=V1-Vmin ; V2=V2-V1 ; Vi=Vi+1-Vi

    Jtbi=

    * thứ nguyên của vận tốc v: km/h; j: m/s

    * thứ nguyên của thời gian tăng tốc t: séc(s)

    *lập bảng (11) tính các khoảng thời gian với cách rút gọn:

    Fi=Vi.; ti=Fi. (séc)




















    Bảng 10: trị số gia tốc ngược của ôtô

    V

    (km/h)





    Các

    thông

    số


    V1

    V2

    V3

    V4

    V5






    V6







    V7







    V8

    V9

    Vmax

    ST I


    J1


    1/j1

    4,833

    7,26

    9,67

    12,08

    14,50

    16,92

    19,4

    21,75

    24,20

    26,58

    29,00

    2,244

    2,340

    2,400

    2,419

    2,395

    2,334

    2,228

    1,940

    1,907

    1,685

    1,425

    0,446

    0,428

    0,417

    0,413

    0,418

    0,428

    0,449

    0,516

    0,524

    0,593

    0,702

    ST II


    J2


    1/j2

    7,67

    11,51

    15,34

    19,18

    23,02

    26,85

    30,681

    34,52

    38,36

    42,20

    46,022

    1,881

    1,960

    2,007

    2,020

    1,994

    1,937

    1,840

    1,600

    1,553

    1,355

    1,125

    0,532

    0,511

    0,498

    0,495

    0,501

    0,516

    0,543

    0,629

    0,644

    0,738

    0,889

    ST III


    J3


    1/j3

    12,09

    18,126

    24,168

    30,21

    36,26

    42,30

    48,34

    54,38

    60,43

    66,47

    72,51

    1,344

    1,394

    1,421

    1,420

    1,389

    1,333

    1,246

    1,044

    0,999

    0,833

    0,641

    0,744

    0,717

    0,704

    0,704

    0,720

    0,750

    0,802

    0,958

    1,001

    1,201

    1,561

    ST IV



    J4


    1/j4

    19,330


    29,0

    38,66

    48,33

    58,0

    67,66

    77,32

    87,0

    96,65

    106,47

    115,97

    0,842


    0,859

    0,856

    0,829

    0,778

    0,705

    0,607

    0,427

    0,349

    0,184

    0,002

    1,188

    1,165

    1,169

    1,207

    1,286

    1,418

    1,647

    2,340

    2,868

    5,433

    409,370


    Chọn =0,5; =0,02;=0,1mà :

    v=115km/h


    Ta tính được:

    số vòng quay động cơ ứng với vận tốc: 0,95vmax=109,25 là: ne= 4996(v/p)

    khi đó Me=6,22 (kGm) tương ứng với Pk=101,884 (kG).

    và Pω=55,09 (kG) khi đó tính được D=0,0366j0,95Vmax=0,0143 (m/s)








    Bảng 11: Tính thời gian tăng tốc của ôtô


    Các thông số



    Tốc độ ôtô

    (km/h)

    Khoảng diện tích

    Fi(mm)

    i=1÷10

    khoảng thời gian

    ti(séc)

    thời gian tăng tốc

    t(séc)

    Các thông số




    tốc độ của ôtô

    Vmin÷V4(I)


    4,17

    1,16

    0

    Vmin=4,833

    V4(I)÷V5(II)


    5,70

    1,60

    1,16

    V4(I)= 14,50

    V5(II)÷V5(III)


    9,45

    2,625

    2,76

    V5(II)=26,85

    V5(III)÷V4(IV)


    14,87

    4,13

    5,385

    V5(III)= 42,30

    V4(IV)÷V5(IV)


    13,03

    3,62

    9,515

    V4(IV)= 58,0

    V5(IV)÷V6(IV)


    14,73

    4,10

    13,135

    V5(IV)= 67,66

    V6(IV)÷V7(IV)


    18,723

    5,20

    17,235

    V6(IV)= 77,32

    V7(IV)÷V8(IV)


    24,87

    6,90

    22,435

    V7(IV)= 87

    V8(IV)÷0.95Vmax


    69,37

    19,27

    29,335

    V8(IV)=96,65

    0.95Vmax




    48,605

    0.95Vmax=109,25



    Hình 5: Đồ thị gia tốc ngược.






    3. XÁC ĐỊNH QUÃNG ĐƯỜNG TĂNG TỐC CỦA ÔTÔ:

    ØBiểu thức xác định quãng đường tăng tốc:

    · công thức tính quãng dường tăng tốc

    · v=ds=v.dt; trong đó S là quãng đường tăng tốc, được xác định như sau: s=

    · dùng phương pháp tính gần đúng ta tính được

    S===

    Tính các Si với Fi=ti.vtbi (mm)

    Si=Fi..(m)

    Ta có bảng sau:

    Bảng 12: Ttính quãng đường tăng tốc của ôtô

    Các thông số



    Tốc độ ôtô

    (km/h)

    Khoảng diện tích

    Fi(mm)

    i=1÷10

    khoảng diện tích

    Si=....(m)

    Quãng đường

    tăng tốc S(m)


    Các thông số




    tốc độ của ôtô

    Vmin÷V4(I)

    2,581

    0,717


    0

    Vmin=4,833

    V4(I)÷V5(II)

    7,55

    2,10


    0,717

    V4(I)= 14,50

    V5(II)÷V5(III)

    20,92

    5,81


    2,817

    V5(II)=26,85

    V5(III)÷V4(IV)

    47,74

    13,261


    8,627

    V5(III)= 42,30

    V4(IV)÷V5(IV)

    52,4

    14,56


    21,888

    V4(IV)= 58,0

    V5(IV)÷V6(IV)

    68,36

    19,0


    36,448

    V5(IV)= 67,66

    V6(IV)÷V7(IV)

    98,43

    27,34


    55,448

    V6(IV)= 77,32

    V7(IV)÷V8(IV)

    146,185

    40,6


    82,788

    V7(IV)= 87

    V8(IV)÷0.95Vmax

    457,1

    127,0


    123,40

    V8(IV)=96,65





    250,40

    0.95Vmax=109,25




    Hình 7 :Đồ thị quãng đường tăng tốc


























    LỜI KẾT


    Theo yêu cầu của công việc tính toán sức kéo cho ô tô tải nhẹ em đã xây dựng được đường đặc tính ngoài của động cơ, các chỉ tiêu về công suất, chỉ tiêu về lực kéo và xác định được thời gian tăng tốc, quãng đường tăng tốc của ôtô. Tuy nhiên trong khuôn khổ của đồ án em mới chỉ các định được các chỉ tiêu trên những điều kiện loại đường cụ thể cho một loại xe cụ thể. việc tính toán chưa thể áp dụng rộng rãi để tính trên các loại địa hình khác nhau và cho các loại xe khác nhau.

    Công việc tính toán cụ thể được kết quả như sau:

    Phần I: Tổng quan về sức kéo ôtô.

    Phần II: Xây dựng đường đặc tính tốc độ ngoài của đọng cơ

    Phần III: Xây dựng đồ thị các chỉ tiêu động lực học của ôtô.

    dựa vào đồ thị chúng ta có thể đánh giá được sức kéo của ôtô. Và dưới đây là các thông số cơ bản của xe sau khi tính toán.

    1. thông số đánh giá chất lượng kéo của ôtô

    - vận tốc lớn nhất: Vmax= 115 (km/h)

    - gia tốc lớn nhất: jmax = 2,419 (m/s)

    - thời gian tăng tốc: t = 48,605(séc)

    - quãng đường tăng tốc: s = 250,4(m)

    2. thông số động cơ

    - loại động cơ: xăng

    - công suất lớn nhất: Nemax= 45 (ml)

    - số vòng quay tương úng với công suất max: nN = 4420 (v/p)

    - momen lớn nhất: Memax=9,12 (kGm)

    - số vòng quay trục khuỷu tương ứng với momen max:2000(v/p)

    3. Thông số của hệ thống truyền lực.

    - số lượng tay số: 5 số

    - tỉ số truyền tay số 1: ih1= 4

    - tỉ số truyền tay số 2: ih2=2,52

    - tỉ số truyền tay số 3: ih3=1,6

    - tỉ số truyền tay số 4: ih4=1

    - tỉ số truyền tay số lùi: il=4,8

    - tỉ số truyền truyền lực chính: io=6,0

    4. Thông số kết cấu.

    - loại xe: du lịch

    - khối lượng không tải: Go=980(kg)

    - khối lượng toàn tải: G=1280(kg)

    - công thức bánh xe: B-d : 7-15



    Mặc dù bản thân em đã rất cố gắng tìm đọc , nghiên cứu tỉ mỉ tài liệu tham khảo và hướng dẫn tuy vậy trong quá trình tính toán không tránh khỏi thiếu sót mong các thầy chỉ bảo thêm để em có thể rút ra kinh nghiệm cho những nhiệm vụ sắp tới, giúp em có thể hoàn thiện hơn về kiến thức của mình.


    ,ngày………tháng…….năm2010


    Sinh viên làm đồ án




    TÀI LIỆU THAM KHẢO



    1. Giáo trình “lý thuyết ôtô-máy kéo”.

    Tác giả: Nguyễn Hữu Cẩn; Dư Quốc Thịnh; Phạm Minh Thái;

    Nguyễn Văn Tài; Lê Thị Vàng.

    Và các tài liệu khác

    2. Hướng dẫn bài tập lớn môn học Lý thuyết ôtô- Máy kéo

    của LÊ THỊ VÀNG













    [/QUOTE]
     
  3. PhamCongDat
    Offline

    Tài xế O-H
    Expand Collapse

    Tham gia ngày:
    1/6/15
    Số km:
    110
    Được đổ xăng:
    48
    Mã lực:
    51
    Giới tính:
    Nam
    Xăng dự trữ:
    2,091 lít xăng
    cảm ơn bác động viên
     

Chia sẻ trang này