Bài tập lớn Lý thuyết ô tô - Nguyễn Tuấn Anh
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM
KỸ THUẬT VINH.
SVTH: NGUYỄN TUẤN ANH.
LỚP: ĐHCN-KTOTO-K7.
BÀI TẬP LỚN LÝ THUYẾT Ô TÔ.
VINH-11-2014.
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM
KỸ THUẬT VINH
SVTH: NGUYỄN TUẤN ANH.
LỚP: ĐHKT-CNOT-K7.
BÀI TẬP LÝ THUYẾT Ô TÔ.
CÁN BỘ HƯỚNG DẪN: TH.S. LƯU ĐỨC LỊCH.
VINH- 11/2014
Bài tập lý thuyết ô tô
GVHD: Lưu Đức Lịch.
SVTH: Nguyễn Tuấn Anh.
Lời mở đầu
Trong thời đại đất nước đang trên con đường Công nghiệp hóa - Hiên đại
hóa, từng bước phát triển đất nước. Trong xu thế của thời đại khoa học kỹ thuật
của thế giới ngày một phát triển cao. Để hòa chung với sự phát triển đó đất nước
ta đã có chủ trương phát triển một số ngành mũi nhọn, trong đó có ngành Cơ Khí
Động Lực. Để thực hiện được chủ trương đó đòi hỏi đất nước cần phải có đội ngũ
cán bộ, công nhân kỹ thuật có trình độ, tay nghề cao.
Nắm bắt điều đó trường Đại học sư phạm kĩ thuật Vinh không ngừng phát
triển và nâng cao chất lượng đào tạo đội ngũ cán bộ, công nhân có tay nghề và
trình độ cao mà còn đào tạo với số lượng đông đảo
Sau khi học xong giáo trình” Lý thuyết ô tô máy kéo” chúng em được thầy
giáo bộ môn giao nhiệm vụ làm bài tập lớn môn học.Vì bước đầu làm quen với
công việc tính toán thiết kế ô tô nên không thể tránh khỏi những bỡ ngỡ và khó
khăn. Nhưng được sự quan tâm hướng dẫn tận tình của các thầy giáo trong khoa
nên chúng em đã cố gắng hết sức để hoàn thành bài tập lớn trong thời gian được
giao. Chúng em được thực hiện bài tập lớn “Tính toán sức kéo ô tô con” đây là
một điều kiện rất tốt cho chúng em có cơ hội xâu chuỗi kiến thức mà chúng em
đã được học tại trường, bước đầu đi sát vào thực tế, làm quen với công viêc tính
toán thiết kế ô tô, nắm được phương pháp thiết kế tính toán ô tô như: chọn công
suất của động cơ, xây dựng đường đặc tính ngoài của động cơ, xác định tỉ số
truyền và thành lập đồ thị cần thiết để đánh giá chất lượng động lực học của ô tô
máy kéo sao cho năng suất là cao nhất với giá thành thấp nhất. Đảm bảo làm việc
ở các loại đường khác nhau, các điều kiện công tác khác nhau. Vì thế nó rất thiết
thực với sinh viên ngành công nghệ kĩ thuật ô tô.
Trong quá trình tính toán chúng em đã được sự quan tâm chỉ dẫn, sự giúp
đỡ nhiệt tình của giáo viên hướng dẫn bộ môn. Tuy vậy nhưng không thể tránh
khỏi những hạn chế, thiếu sót trong qua trình tính toán
Để hoàn thành tốt, khắc phục những hạn chế và thiếu sót chúng em rất
mong được sự đóng góp ý kiến, sự giúp đỡ của Thầy và các bạn để sau này ra
trường bắt tay vào công việc, quá trình công tác của chúng em được hoàn thành
một cách tốt nhất.
Em xin chân thành cảm ơn !
Sinh viên thực hiện:
Nguyễn Tuấn Anh
Phần I
Xây dựng đường đặc tính tốc độ ngoài của động cơ
I . Xác định trọng lượng và sự phân bố trọng lượng
1. Trọng lượng xe thiết kế :
G = Go + n. A + n.Gh
Trong đó :
Go : Trọng lượng bản thân của xe
Gh: Trọng lượng của hành lý
A : Trọng lượng của 1 người
n : Số chỗ ngồi trong xe
G : Trọng lượng toàn bộ của ô tô (kG)
Vậy ta có: G = 1450+ 5*60+5*25 = 1875 (kG)
2 .Phân bố tải trọng lên các cầu.
Với xe du lịch : theo số liệu cho trước ta có:
+Tải trọng phân bố cầu trước:
Z1 = 0,42*G = 0,42* 1875= 787.5(kG)
+Tải trọng phân bố cầu sau:
Z2 = 0.58*G= 0.58* 1775=1087.5(kG)
3. Chọn lốp
- Lốp có kí hiệu 195/60Z14
Bán kính thiết kế của bánh xe :
14
r0 = 195+
*25,4 = 372.8 (mm)= 0.3782(m)
2
Bán kính động và động lực học bánh xe : rb = rk = . r0
Chọn lốp có áp suất cao,hệ số biến dạng = 0,95
Bài tập lý thuyết ô tô
rk = . r0 = 0,95*0.3782 = 0.35 (m)
II. Xây dựng đường đặc tính ngoài của động cơ
GVHD: Lưu Đức Lịch.
SVTH: Nguyễn Tuấn Anh.
- Các đường đặc tính tốc độ ngoài của động cơ là những đường cong biểu diễn sự
phụ của các đại lượng công suất , mô men và suất tiêu hao nhiên liệu của động cơ theo
số vòng quay của trục khuỷu động cơ. Các đường đặc tính này gồm :
+ Đường công suất Ne = f(ne)
+ Đường mô men xoắn Me = f(ne)
+ Đường xuất tiêu hao nhiên liệu của động cơ ge = f(ne)
1. Xác định công suất của động cơ theo điều kiện cản chuyển động
1
NV (.G.vmax K.F.v3max ) ; (W)
1
-Trong dó : G - tổng trọng lượng của ô tô = 1875 KG
vmax - vận tốc lớn nhất của ô tô 309 (km/h)
K- hệ số cản khí động học, chọn K = 0,025 (kG.s2/m4)
F - diện tích cản chính diện. F = B.H0 =0.8*1.6*1.5 = 1.92(m2)
tl
- hiệu suất của hệ thống truyền lực: chọn = 0,93
tl
f : là hệ số cản lăn của đường (chọn f0 =0,018 với đường nhựa tốt ).
V2max
Vậy ta có f = f0 (1 +
)= 0.1164 Vì v = 309 > 80 km/h.
1500
Vậy ta có :
3
1875*0.1164*309 0,025*1.92*309
1
Nv=
.
704( mã lực)
270
3500
0,93
2 . Xác định công suất cực đại của động cơ
Nev
Công suất lớn nhất của động cơ: Nemax
=
(kW)
a b2 c3
Trong đó a,b,c là các hệ số thực nghiệm ,với động cơ xăng 4 kỳ:
a= b=c =1
nv
=
=1.1
nN
Chọn nN =6000v/p : số vòng quay của trục khuỷuđộngcơ ứngvới Nemax= 284(mã lực)
Với động cơ xăng chọn =1.1
TÍNH TOÁN ĐỘNG LỰC HỌC Ô TÔ.
2. Tính công suất tương ứng tốc độ của động cơ để xây dựng đặc tính ngoài của động
cơ, theo công thức kinh nghiệm S.R. Lây Đecsman:
3
2
ne
ne
ne
Ne N
a
b
c
[kw]
( 1)
max
nN
nN
nN
Trong đó:
Ne, ne – công suất có ích và số vòng quay của trục khuỷu của động cơ ứng với một điểm
bất kỳ của đồ thị đặc tính ngoài.
Nmax , nN - công suất có ích lớn nhất và số vòng quay ứng với công suất cực
đại.
a, b, c – các hệ số thực nghiệm được chọn theo chủng loại động cơ, cụ thể :
+ Động cơ xăng: a = b = c =1
Giá trị mô men xoắn Me của động cơ theo:
104 Ne
Me
(N.m)
(2)
1,047ne
Trong đó:
Bài tập lý thuyết ô tô
GVHD: Lưu Đức Lịch.
SVTH: Nguyễn Tuấn Anh.
Ne - công suất có ích của động cơ ( kW)
ne - số vòng quay của trục khuỷu (v/ph)
Me - mô men xoắn của động cơ (N.m)
Có các giá trị Ne, Me tương ứng các giá trị của ne ta vẽ được đồ thị Ne= f(ne) và đồ
thị Me = f(ne).
Bảng thông số đặc tính ngoài :
n (v/ph)
Ne (kW)
Me (kG.m)
18,26
650
12,43
1350
2050
28,25
44,07
19,99
20,53
2750
3600
4300
5000
5700
6400
59,89
20,80
20,99
20,58
19,64
18,56
16,86
79,10
92,66
102,83
110,74
113,00
Đồ thị đặc tính ngoài của ô tô.
120
100
80
25
20
15
10
5
60
Ne
Ne (kW)
Me (kG.m)
40
20
0
0
7000
0
1000
2000
3000
4000
5000
6000
ne
2. TÍNH VẬN TỐC DI CHUYỂN CỦA Ô TÔ.
2휋푛푒푟푏
[m/s]
푉 =
60푖ℎ푖푖표푖푝
Trong đó:
: bán kính làm việc trung bình.
푟푏
푟푏 = 푟표λ = λ(B + d2)
[m]
λ = 0,950 hệ số kể đến sự biến dạng của lốp.
B : bề rộng lốp.-Dựa trên thông số kỹ thuật đã có.
B=0,225
[m]
d: đường kính vành bánh.
d= 17 [inch]=0,4318
[m]
: tỷ số truyền của hộp số ứng với tay số i.
푖ℎ푖
Tỷ số truyền 1.
Tỷ số truyền 2.
Tỷ số truyền 3.
Tỷ số truyền 4.
Tỷ số truyền 5.
Tỷ số truyền 6.
Số lùi.
4,32.
2,46
1,66
1,23.
1,00.
0,85.
3,94.
:tỷ số truyền của truyền lực chính.
2휋푟푏푛푒푚푎푥
푖표
푖0 =
60푖ℎ푛푖푝푉푚푎푥
Trong đó.
푖 = 0,85 tỷ số truyền của hộp số ở số truyền cao nhất.
푛
h
푖푝 = 1 tỷ số truyền hộp số phụ.
:số vòng quay lớn nhất ứng với vận tốc
푛푒푚푎푥 = ힴ.nN
lớn nhất của ô tô
nemax=0,9.6400=5760 [vg/ph]
: số vòng/phút của động cơ ứng với công suất cực đại.
푛푁
Vmax=216 [km/h]= 60 [m/s]
: tỷ số truyền của cấp số truyền phụ =1.
푖푝
푖0 = 4,95
Bài tập lý thuyết ô tô
GVHD: Lưu Đức Lịch.
SVTH: Nguyễn Tuấn Anh.
Bảng 1: giá trị vận tốc của ô tô ứng với các cấp số.
n (v/ph) V1 [km/h] V2[km/h] V3 [km/h] V4 [km/h] V5 [km/h] V6 [km/h] V7 [km/h]
650
1350
2050
2750
3600
4300
5000
5700
6400
4,8
8,42
17,49
26,57
35,64
46,65
55,72
64,8
12,48
25,93
39,37
52,81
69,14
82,58
96,02
109,47
122,91
16,85
34,99
20,72
43,04
24,38
50,63
5,26
10,92
16,59
22,25
29,13
34,79
40,46
46,12
51,78
9,96
15,13
20,29
26,57
31,73
36,9
53,13
65,35
76,89
71,28
87,67
103,14
135,02
161,27
187,53
213,78
240,03
93,31
114,77
137,08
159,4
111,45
129,59
147,73
165,88
42,06
47,23
73,87
82,94
181,71
204,03
3. XÂY DỰNG ĐỒ THỊ CÂN BẰNG CÔNG SUẤT CỦA Ô TÔ.
Công suất của động cơ phát ra sau khi đã tiêu tốn một phần do ma sát
➢
trong hệ thống truyền lực, phần còn lại dung để khắc phục lực cản lăn, lực cản
không khí, lực cản dốc, lực cản quán tính. Biểu thức cân bằng công suất phát ra
của động cơ và các dạng công suất cản kể trên được gọi là phương trình cân
bằng công suất của ô tô khi chúng chuyển động.
➢ Phương trình cân bằng công suất tổng quát.
Ne = Nf Ni + Nw Nj + Nr
Ne : Công suất phát ra của động cơ.
Nf : Công suất tiêu hao để thắng lực cản đường.
Nf = G.f.v.cosα.
α : góc dốc của mặt đường.
f ; hệ số cản lăn.
v : vận tốc của ô tô.[m/s]
G : trọng lượng của ô tô.[N]
Ni : Công suất tiêu hao để thắng lực cản dốc.
Ni = G.v.sinα
Nw : Công suất tiêu hao để thắng lực cản gió.
Nw =( W.v3)/13
W : nhân tố cản không khí.
Nj : Công suất tiêu hao để thắng lực cản quán tính.
Nj = 퐺
푔.푣.푗.훿푖
G/g =m : khối lượng của ô tô.
g : gia tốc trọng trường.
j : gia tốc của ô tô.
δ : hệ số kể đến cảnh hưởng của các khối lượng quay của các chi tiết trong
động cơ .
Nr : Công suất tiêu hao cho ma sát trong hệ thống truyền lực.
Cũng có thể biểu thị sự cân bằng công suất tại bánh xe chủ động như sau.
Nk = Ne – Nr = ƞt . Ne.
Ƞt : Hiệu suất của hệ thống truyền lực.
Nk : Công suất phát ra của động cơ tại bánh xe chủ động.
➢ Trong điều kiện đường bằng xe chạy ổn định, trên đường bằng không kéo
móoc.
1
Ne = Nr + Nf + Nw = ( Nf + Nw ).
ƞ푡
Trong đó : Nf =f.G.v : công suất tiêu hao để thắng lực cản lăn.
Công suất tiêu hao do cản đường.
NΨ = Nf
NΨ = Nf
Ni vì ta đang xét trên đường bằng nên Ni = 0
±
Nw=W.v3 : công suất tiêu hao để thắng lực cản không khí
Nf + Nw = ( G.f +(W.v2 )/13).v.10-3 [kw]
n (v/ph)
650
1350
28,25
26,27
2050
44,07
40,98
2750
59,89
55,70
3600
4300
5000
5700
6400
Ne (kW) 12,43
79,10 92,66
73,56 86,17
102,83 110,74 113,00
Nk [kw]
11,56
95,63
102,99 105,09
Tay số 1
v1 [m/s]
1,33
0,48
2,77
1,01
4,20
1,54
5,64
2,07
7,38
2,72
8,81
3,26
10,25
3,82
11,68
4,38
13,12
4,95
NΨ1+Nw1
Tay số 2
v2 [m/s]
2,34
0,85
4,86
1,78
7,38
2,72
9,90
3,68
12,96 15,48
4,89 5,92
18,00
7,00
20,52
8,13
23,04
12,26
NΨ2+Nw2
Tay số 3
v3 [m/s]
3,47
1,27
7,20
2,65
10,94
4,09
14,67
5,59
19,21 22,94
7,54 12,20
26,67
15,75
30,41
20,05
34,14
25,07
NΨ3+Nw3
Tay số 4
v4 [m/s]
4,68
1,71
9,72
3,61
14,76
5,62
19,80
7,81
25,92 30,96
11,08 20,74
36,00
27,96
41,04
36,90
46,08
47,91
NΨ4+Nw4
Tay số 5
V5 [m/s]
5,76
2,11
11,96
4,49
18,15
7,07
24,35
13,47
31,88 38,08
21,95 31,40
44,28
43,79
50,48
59,32
56,68
78,53
NΨ5+Nw5
Tay số 6
V6 [m/s]
NΨ6+Nw6
6,77
2,49
14,06
5,34
21,36
8,52
28,65
12,69
37,51 44,80
30,43 44,92
52,09
63,98
59,38
88,25
66,68
105,10
Tay số lùi.
V7 [m/s]
1,46
3,03
4,61
6,18
8,09
9,66
11,24
12,81
14,38
Bài tập lý thuyết ô tô
GVHD: Lưu Đức Lịch.
SVTH: Nguyễn Tuấn Anh.
NΨ7+Nw7
0,53
1,11
1,69
2,27
2,99
3,59
4,20
4,83
5,47
Hình 2 : Đồ thị cân bằng công suất khi ô tô chuyển động ổn định trên đường
bằng và không kéo mooc.
[kw]
120
Ne1
Nk1
Ne4
Nk4
Ne6
Nk6
Ne7
Nk7
N
Nk2
N
Nk3
Ne5
Nk5
A
100
80
60
40
20
NΨ+Nw
Nd
Nth
vmax
0
0
v[m/s]
v
2
4
6
8
10
12
14
Phân tích biểu đồ:
Trên trục hoành của đồ thị ta đặt các giá trị vận tốc chuyển động v, còn trên trục
tung đặt các giá trị công suất phát ra của động cơ Ne, công suất phát ra tại bánh xe chủ
động Nk ở các tỉ số truyền phát ra của hộp số.
Đường cong NΨ +Nwchính là đường cong của công suất cản khi ô tô chuyển động
ổn định trên đường bằng và không kéo mooc, NΨ+Nw chính là công suất tiêu hao cho
cản đường và cản gió, ở những vận tốc của ô tô nhỏ hơn 80km/h=22,22 m/s thì đường
NΨ là đường phụ thuộc bậc nhất vào vận tốc, còn khi vận tốc của ô tô lớn hơn 80km/h
=22,22 m/s thì đường NΨ là đường cong phụ thuộc vận tốc. Đường công suất cản gió Nw
là đường cong bậc 3 theo vận tốc và mỗi loại ô tô thì nhân tố cản gió W là không đổi.
Như vậy ứng với mỗi vận tốc khác nhau thì các tung độ nằm giữa đường cong tổng
công suất cản và trục hoành ( Nth) sẽ là công suất tiêu hao do để khắc phục sức cản của
mặt đường và sức cản của không khí. Các tung độ nằm giữa đường cong tổng công suất
(NΨ +Nw) và đường cong công suất phát ra tại bánh xe chủ động Nk là công suất dự trữ
của ô tô (Nd) nhằm khắc phục sức cản dốc khi độ dốc tăng lên hoặc để tăng tốc ô tô.
Giao điểm A nằm giữa đường công suất của động cơ phát ra tại bánh xe chủ động
Nk và đường công suất tổng công (NΨ +Nw) chiếu xuống trục hoành sẽ cho ta vận tốc
lớn nhất của ô tô vmax ở loại đường đã cho ( đường bằng ), khi đó công suất dự trữ của ô
tô không còn nghĩa là ô tô không có khả năng tăng tốc nữa.
4. Xây dựng đồ thị cân bằng lực kéo.
Lực kéo tiếp tuyến của bánh xe chủ động của ô tô dùng để khắc phục lực cản
sau: lực cản lăn, lực cản dốc, lực cản không khí, lực cản quán tính. Biểu thức cân
bằng giữa lực kéo tiếp tuyến của bánh xe chủ động và và tất cả các lực cản riêng
biệt được gọi là phương trình cân băng lực kéo của ô tô.
➢
Phương trình cân bằng lực kéo:
Pk = Pf Pi + Pw Pj
➢
Trong điều kiện ôtô chuyển động trên đường bằng, xe chuyển động ổn định
không kéo moóc.
Pk = Pf + Pw
➢
Lực cản gió. (Pw)
2
Pw= K.FV [kg]
130
Trong đó:
V: vận tốc ô tô. [km/h]
F: diện tích cản chính diện của ô tô. [km2]
퐹 = 0,8퐵0퐻
với
là bề rộng lớn nhất của ô tô
퐵0
H chiều cao của ô tô.
(công thức I-36, giáo trình “lý thuyết ô tô máy kéo-Nguyễn Hữu Cẩn-NXB khoa học và
kĩ thuật Hà Nội-in lần thứ 5-trang 28)
F=0,8x1,782x1,384=1,97 [m2]
K: hệ số cản của ô tô, phụ thuộc vào hình dạng ô tô và chất lượng bề mặt cản
gió, phụ thuộc vào mật độ không khí.
2
2
2
K [푁푠 ]
W [푁푠 ]
Loại xe.
F [ ]
푚
푚4
푚2
Bài tập lý thuyết ô tô
GVHD: Lưu Đức Lịch.
SVTH: Nguyễn Tuấn Anh.
Ô tô du lịch
+vỏ kín.
+vỏ hở.
Ô tô tải.
Ô tô khách
Ô tô đua.
0,2-0,35.
0,4-0,5.
0,6-0,7
0,25-0,4
0,13-0,15.
1,6-2,8
1,5-2,0.
3,0-5,0
4,5-6,5
1,0-1,3
0,3-0,9.
0,6-1,0
1,8-3,5
1,0-2,6
0,13-0,18
(Bảng I-4 giáo trình “lý thuyết ô tô máy kéo-Nguyễn Hữu Cẩn-NXB khoa học
và kĩ thuật Hà Nội-in lần thứ 5-trang 29)
푁푠2
푚4
2
Chọn K=0,5 [ ] và F=1,97 [ ] cho xe BMW series 3 cabriolet 320i 2009 mui trần
푚
(vỏ hở).
➢
Lực cản lăn. (Pf)
• Pf = f.G [kg]
Trong đó:
f :là hệ số cản lăn, được tính như sau.
Khi vận tốc xe ≥ 80 km/h thì :
v2
푓 = f0(1 + 13.1500
)
Khi vận tốc xe < 80 km/h thì f0 =0,018
G:trọng lượng tác dụng lên bánh xe.
Loại đường.
Hệ số cản lặn
0,015-0,018
0,012-0,015
0,023-0,030
0,025-0,035
0,050-0,15
0,10-0,30
푓0
Đường nhựa tốt.
Đường nhựa betong
Đường rải đá.
Đường đất khô.
Đường đất sau khi mưa.
Đường cát.
Đất sau khi cày.
0,12
(giáo trình “lý thuyết ô tô máy kéo-Nguyễn Hữu Cẩn-NXB khoa học và kĩ thuật Hà Nội
–in lần thứ 5-trang 54)
➢
Tính lực kéo tiếp tuyến:(Pk)
푀푒.푖ℎ푖푖표푖푝휂푡
푀푘
푃푘 =
=
푟푏
푟푏
Trong đó:
=0,93: hiệu suất của hệ thống truyền lực.
휂푡
Loại xe
Giá trị trung bình của
휂푡
Ô tô du lịch
0,93
Ô tô tải với truyền lực chính 1 cấp. 0,89
Ô tô tải với truyền lực chính 2 cấp. 0,85
Máy kéo.
0,88
(giáo trình “lý thuyết ô tô máy kéo-Nguyễn Hữu Cẩn-NXB khoa học và kĩ thuật
Hà Nội-in lần thứ 5-trang 15)
Bảng giá trị dùng để vẽ đồ thị cân bằng lực kéo.
Tay số 1.
V1 [km/h] Pk1 [kg]
Pw1 [kg]
0,01
0,05
0,13
0,24
0,41
0,58
0,79
1,03
1,30
f1
Pf1 [kg]
36,45
36,45
36,45
36,45
36,45
36,45
36,45
36,45
36,45
(Pw1+Pf1) [kg]
36,46
4,80
867,09
949,24
974,89
987,71
996,73
977,26
932,62
881,34
800,61
0,018
0,018
0,018
0,018
0,018
0,018
0,018
0,018
0,018
9,96
36,50
15,13
20,29
26,57
31,73
36,90
42,06
47,23
Tay số 2
36,58
36,69
36,86
37,03
37,24
37,48
37,75
V2 [km/h] Pk2 [kg]
Pw2 [kg]
0,04
0,17
0,41
0,74
1,27
1,81
2,45
3,19
4,02
f2
Pf2 [kg]
36,45
36,45
36,45
36,45
36,45
36,45
36,45
36,45
49,21
(Pw2+Pf2) [kg]
36,49
8,42
493,76
540,54
555,14
562,44
567,58
556,50
531,08
501,87
455,90
0,018
0,018
0,018
0,018
0,018
0,018
0,018
0,018
0,0243
17,49
26,57
35,64
46,65
55,72
64,80
73,87
82,94
Tay số 3
36,62
36,86
37,19
37,72
38,26
38,90
39,64
53,23
V3 [km/h] Pk3 [kg]
Pw3 [kg]
0,09
0,39
0,90
1,63
2,79
3,98
5,39
7,00
8,83
f3
Pf3 [kg]
36,45
36,45
36,45
36,45
36,45
49,21
53,66
58,93
64,60
(Pw3+Pf3) [kg]
36,54
12,48
25,93
39,37
52,81
69,14
82,58
96,02
109,47
122,91
Tay số 4
333,19
364,76
374,61
379,54
383,00
375,52
358,37
338,66
307,64
0,018
0,018
0,018
0,018
0,018
0,0243
0,0265
0,0291
0,0319
36,84
37,35
38,08
39,24
53,19
59,05
65,93
73,43
V4 [km/h] Pk4 [kg]
Pw4 [kg]
0,16
f4
Pf4 [kg]
36,45
(Pw4+Pf4) [kg]
36,61
16,85
34,99
246,88
270,27
0,018
0,018
0,71
36,45
37,16
Bài tập lý thuyết ô tô
GVHD: Lưu Đức Lịch.
SVTH: Nguyễn Tuấn Anh.
53,13
277,57
281,22
283,79
278,25
265,54
250,94
227,95
1,65
2,97
5,09
7,26
9,81
12,75
16,08
0,018
36,45
38,10
39,42
57,74
67,00
77,65
89,90
103,97
71,28
0,018
36,45
52,65
59,74
67,84
77,15
87,89
93,31
0,026
111,45
129,59
147,73
165,88
Tay số 5
0,0295
0,0335
0,0381
0,0434
V5 [km/h] Pk5 [kg]
Pw5 [kg]
0,25
f5
Pf5 [kg]
36,45
36,45
36,45
50,83
61,16
71,48
84,04
98,21
114,21
(Pw5+Pf5) [kg]
36,70
20,72
200,72
219,73
225,67
228,64
230,72
226,22
215,89
204,01
185,33
0,018
0,018
0,018
0,0251
0,0302
0,0353
0,0415
0,0485
0,0564
43,04
1,08
37,53
65,35
2,49
38,94
87,67
4,49
55,32
114,77
137,08
159,40
181,71
204,03
Tay số 6
7,70
68,86
10,98
14,85
19,30
24,33
82,46
98,89
117,51
138,54
V6 [km/h] Pk6 [kg]
Pw6 [kg]
0,34
f6
Pf6 [kg]
36,45
36,45
36,45
56,3
(Pw6+Pf6) [kg]
36,79
24,38
170,61
186,77
191,82
194,34
196,12
192,29
183,50
173,41
157,53
0,018
0,018
0,018
0,0278
0,0348
0,042
0,0505
0,0602
0,0612
50,63
1,49
37,94
76,89
3,45
39,90
103,14
135,02
161,27
187,53
213,78
240,03
Tay số lùi.
6,21
62,51
10,65
15,20
20,56
26,71
33,68
70,47
85,05
102,26
121,91
123,93
81,12
100,25
122,82
148,62
157,61
V7 [km/h] Pk7 [kg]
Pw7 [kg]
0,01
f7
Pf7 [kg]
36,45
36,45
36,45
36,45
36,45
(Pw7+Pf7) [kg]
36,46
5,26
790,82
865,75
889,13
900,83
909,05
0,018
0,018
0,018
0,018
0,018
10,92
16,59
22,25
29,13
0,06
36,51
0,16
36,61
0,28
36,73
0,49
36,94
34,79
40,46
46,12
51,78
891,30
850,59
803,81
730,19
0,70
0,95
1,24
1,56
0,018
0,018
0,018
0,018
36,45
36,45
36,45
36,45
37,15
37,40
37,69
38,010
Hình 3: Đồ thị cân bằng lực kéo khi ô tô chuyển động ổn định trên đường bằng và
không kéo mooc.
P [kg]
1200
Pk1
1000
800
Pklui
600
Pk2
400
Pk3
Pk4
Pk5
Pk6
200
Pd
Pw+Pf
v[km/h]
Pth
0
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
Phân tích biểu đồ:
Trên trục tung ta đặt các giá trị của lực kéo tiếp tuyến ứng với các cấp số, trên
trục hoành ta đặt các giá trị vận tốc chuyển động của ô tô.
Hình dạng của đường cong lực kéo tiếp tuyến giống như hình dạng của đường cong
moomen xoán của động cơ Me bới vì:
푀푒.푖ℎ푖푖표푖푝휂푡
푀푘
푃푘 =
=
푟푏
푟푏
Đường cong Pw+Pf chính là đường cong tổng cộng của cản đường và cản gió.
Đường cong tổng cộng này cắt đường lực kéo tiếp tuyến Pk6 tại A, khi chiếu xuống trục
hoành ta được vận tốc cực đại của ô tô ứng với loại đường đang xét(đường bằng) .
Phần tung độ nằm giữa đường cong Pw+Pf chính là phần lực tiêu hao để thắng lực
cản đường và cản gió gây ra (Pth).
Bài tập lý thuyết ô tô
GVHD: Lưu Đức Lịch.
SVTH: Nguyễn Tuấn Anh.
Tương ứng với mỗi vận tốc của ô tô thì các tung độ nằm giữa đường cong lực
kéo tiếp tuyến Pk và đường cong cản tổng hợp Pw+Pf là lực kéo dư của ô tô nhằm tăng
tốc hoặc khắc phục độ dốc tăng lên.
Tại điểm A là giao điểm của đường cong của lực kéo tiếp tuyến Pk ở cấp số
truyền cao nhất ( số 6) và đường cong cản tổng hợp( Pw+Pf) ở loại đường đã cho, tại đây
ô tô không còn khả năng tăng tốc và khắc phục dốc cao hơn.
5. NHÂN TỐ ĐỘNG LỰC HỌC [D]:
Đồ thị nhân tố động lực học của ô tô khi ô tô đầy tải
(푃푘 ― 푃)
K.FV2
130
푀푒.푖ℎ푖푖표푖푝휂푡
1
D =
=
―
.
G
퐺
푟푏
Qua biểu trên ta nhận thấy trị số của nhân tố động lực học D chỉ phụ thuộc
vào các thông số kết cấu của ô tô vì vậy nó có thể xác định cho mỗi loại ô tô cụ
thể.
Khi ô tô chuyển động ở số thấp ( tỉ số truyền của hộp số lớn) thì nhân tố động
lực học sẽ lớn hơn so với nhân tố động lực học D khi ô tô chuyển động ở số cao ( tỉ
số truyền của hộp số nhỏ vì lực kéo tiếp tuyến ở số truyền thấp sẽ lớn hơn và lực
cản không khí sẽ nhỏ hơn ở số truyền cao.
Tay số 1
f1
0,018
V1 [km/h]
4,8
D1
0,4282
0,4687
0,4814
0,4876
0,492
0,018
0,018
0,018
0,018
0,018
0,018
0,018
0,018
9,96
15,13
20,29
26,57
31,73
36,9
0,4823
0,4602
0,4347
0,3947
42,06
47,23
Tay số 2
V2 [km/h]
8,42
f2
D2
0,018
0,018
0,018
0,018
0,018
0,018
0,2438
0,2668
0,2739
0,2774
0,2797
0,2739
17,49
26,57
35,64
46,65
55,72
0,018
0,018
64,8
73,87
0,261
0,2463
0,2231
0,0243
82,94
Tay số 3
V3 [km/h]
12,48
f3
D3
0,018
0,018
0,018
0,018
0,018
0,0243
0,0265
0,0291
0,0319
0,1645
0,1799
0,1845
0,1866
0,1878
0,1835
0,1743
0,1638
0,1476
25,93
39,37
52,81
69,14
82,58
96,02
109,47
122,91
Tay số 4
V4 [km/h]
16,85
f4
D4
0,018
0,018
0,018
0,018
0,026
0,0295
0,0335
0,0381
0,0434
0,1218
0,1331
0,1363
0,1374
0,1376
0,1338
0,1263
0,1176
0,1046
34,99
53,13
71,28
93,31
111,45
129,59
147,73
165,88
Tay số 5
V5 [km/h]
20,72
f5
D5
0,018
0,018
0,018
0,0251
0,0302
0,0353
0,0415
0,0485
0,0564
0,099
43,04
0,108
65,35
0,1102
0,1107
0,1101
0,1063
0,0993
0,0912
0,0795
87,67
114,77
137,08
159,4
181,71
204,03
Tay số 6
V6 [km/h]
f6
D6
Bài tập lý thuyết ô tô
GVHD: Lưu Đức Lịch.
SVTH: Nguyễn Tuấn Anh.
0,0841
0,018
24,38
50,63
0,018
0,018
0,0915
0,093
76,89
0,0278
0,0348
0,042
103,14
135,02
161,27
187,53
213,78
240,03
Tay số lùi.
V7 [km/h]
5,26
0,0929
0,0916
0,0874
0,0805
0,0724
0,0612
0,0505
0,0602
0,0612
f7
D7
0,018
0,018
0,018
0,018
0,018
0,018
0,018
0,018
0,018
0,3905
0,4275
0,439
10,92
16,59
22,25
0,4447
0,4487
0,4398
0,4196
0,3963
0,3598
29,13
34,79
40,46
46,12
51,78
Hình 4: đồ thị nhân tố động lực học của ô tô khi đầy tải.
0.6
0.5
0.4
0.3
0.2
0.1
0
h
g
D1
D7
k
f
D2
e
D3
d
c
D4
D5
b
a
D6
q
f
V [km/h]
50
v1
0
10
20
30
40
➢
Phần vừa rồi là đặc tính động lực học của ô tô đầy tải, nhưng trên thực tế, ô
tô có thể mang nhiều tải trọng khác nhau, có lúc quá tải, có lúc non tải vì vậy nên
nhân tố động lực học của ô tô cũng thay đổi đáng kể.
➢
Từ biểu thức tính toán nhân tố động lực học ở phần trước ta nhận thấy giá
trị nhân tố động lực học của ô tô tỉ lệ nghịch với toàn bộ trọng lượng của nó. Điều
này cho phép ta tính toán nhân tố động lực học của ô tô ứng với trọng lượng bất kì
nào của nó:
Gx.Dx=G.D.
Trong đó: Gx: trọng lượng mới của ô tô.
Dx: giá trị nhân tố động lực học ứng với Gx.
G: trọng lượng của ô tô khi ô tô đầy tải.
D: nhân tố động lực học ứng với G
Như vậy để thể hiện nhân tố động lực học của ô tô khi tải trọng thay đổi ta cần
đến đồ thị tia dựa vào công thức.
퐷
퐺푥
Tgα = 퐷
=
퐺
푥
Trong đồ thị tia, mỗi tia ứng với một tải trọng Gx tính ra phần trăm so với tải
trọng đầy tải.
Từ bảng thông số kĩ thuật ta có:
Khối lượng bản thân ô tô: G0 = 1670 [kg]
Khối lượng toàn tải của ô tô: G = 2025 [kg]
Vậy khối lượng hàng hóa (người) mà ô tô mang: G-G0=2025-1670=355 [kg]
Các giá trị α được thể hiện ở bảng:
%G
20%
50%
100%
120%
150%
200%
Tải về để xem bản đầy đủ
29 trang
20160
Free
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Bài tập lớn Lý thuyết ô tô - Nguyễn Tuấn Anh", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên
File đính kèm:
- bai_tap_lon_ly_thuyet_o_to_nguyen_tuan_anh.docx
