Btl Nhóm 1.Pdf

BỘ CÔNG THƯƠNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI
----------

BÀI TẬP LỚN
LÝ THUYẾT Ơ TƠ
CHỦ ĐỀ: TÍNH TỐN SỨC KÉO TRÊN
XE KIA MORNING MT 2020
Giáo viên hướng dẫn :

ThS. Hoàng Quang Tuấn

Tên lớp :

20212AT6047003

Khóa :

15

Nhóm :

1

Họ & Tên

Mã Sinh Viên

Chức vụ

Nguyễn Thành An 2020604657

Nhóm Trưởng

Nguyễn Đức Anh

2020604489

Thành Viên

Lê Đình Ánh

2020604571

Thành Viên

Phạm Thanh Bình

2020600404

Thành Viên

Cao Minh Chiến

2020605533

Thành Viên

Lê Bá Chính

2020602841

Thành Viên
1

Lý thuyết ô tô – Nhóm 1


Lời Nói Đầu
Trong thời đạt đất nước đang trên con đường Cơng nghiệp hóa – Hiện 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 hịa chung sự phát triển đó đất nước ta
đã có chủ trương phát triển một số nghành mũi nhọn, trong đó có nghành kỹ
thuật ơ tơ. Để thực hiện chủ trương đó địi hỏi đất nước ta cần phải có đội ngũ
cán bộ, cơng nhân kỹ thuật có trình độ, tay nghề cao.
Nắm bắt điều đó trường Đại học Công nghiệp Hà Nội 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 cịn đào tạo với số lượng đơng đảo.
Khi cịn đang là sinh viên trong trường chúng em được thực hiện một bài
tập lớn học phần Lý thuyết ô tô. 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 việc tính tốn thiết kế ơ tơ.
Trong q trình tính toán chúng em đã nhận được sự quan tâm và giúp đỡ
của các thầy cô trong khoa, đặc biệt là thầy ThS. Hoàng Quang Tuấn để hoàn
thiện bản thuyết minh này. Tuy nhiên khơng thể tránh khỏi sự thiếu sót và hạn
chế trong q trình tính tốn.
Để hồn thành tốt, khắc phục nhứng 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 chúng
em có sự sửa đổi sao cho ngày một hoàn thiện hơn. Bài tập lớn của chúng em
gồm 2 chương:
- CHƯƠNG I: THÔNG SỐ XE

- CHƯƠNG II: TÍNH TỐN SỨC KÉO CỦA XE
Chúng em xin chân thành cảm ơn!
Sinh viên thực hiện
Nhóm 1

2
Lý thuyết ơ tơ – Nhóm 1


Mục lục
Lời Nói Đầu........................................................................................................... 2
Mục lục .................................................................................................................. 3
Danh Mục Hình Ảnh ............................................................................................. 4
Danh Mục bảng biểu ............................................................................................. 5
CHƯƠNG I: THÔNG SỐ XE............................................................................... 6
1.1 Xác định các kích thước cơ bản của xe. ..........................................................6
1.2. Các thông số thiết kế, thông số chọn và tính chọn: .........................................7
1.3. Xác định trọng lượng và phân bố trọng lượng lên ơ tơ....................................8

CHƯƠNG II: TÍNH TỐN SỨC KÉO ................................................................ 9
2.1. Xây dựng đường đặc tính tốc độ ngoài của động cơ .......................................9
2.2 Xác định tỷ số truyền của hệ thống truyền lực................................................12
2.2.1 Tỷ số truyền của truyền lực chính. ...........................................................12
2.2.2 Tỷ số truyền của hộp số. ...........................................................................13
2.3 Xây dựng đồ thị............................................................................................... 17
2.3.1 Phương trình cân bằng lực kéo và đồ thị cân bằng lực kéo của ôtô. ........17
2.3.2. Phương trình cân bằng công suất và đồ thị cân bằng công suất của ôtô .18
2.3.3. Đồ thị nhân tố động lực học. ...................................................................20
2.3.4 Xác định khả năng gia tốc của oto-xây dựng đồ thị gia tốc .....................22

Lời Cảm Ơn ......................................................................................................... 31
Kết luận ............................................................................................................... 32
Tài Liệu Tham Khảo ........................................................................................... 32

3
Lý thuyết ơ tơ – Nhóm 1


Danh Mục Hình Ảnh
Hình 1 Xe Kia Morning MT 2020 ........................................................................ 6
Hình 2 Đồ thị đường đặc tính ngồi của động cơ ............................................... 12
Hình 3 Đồ thị cân bằng lực kéo........................................................................... 18
Hình 4 Đồ thị cân bằng cơng suất của ôtô .......................................................... 20
Hình 5 Đồ thị nhân tố động lực học .................................................................... 22
Hình 6 Đồ thị gia tốc ơ tơ .................................................................................... 24
Hình 7 Đồ thị gia tốc ngược ................................................................................ 26
Hình 8 Đồ thị thời gian và quãng đường tăng tốc ............................................... 30

4
Lý thuyết ơ tơ – Nhóm 1


Danh Mục bảng biểu
Bảng 1 Các thông số cơ bản của xe ...................................................................... 6
Bảng 2 Bảng thể hiện momen và công suất động cơ .......................................... 11
Bảng 3 Bảng thể hiện tỉ số truyền của xe ............................................................ 16
Bảng 4 So sánh tỉ số truyền giữa tính tốn và thơng số chọn ............................. 16
Bảng 5 Giá trị lực kéo ứng với mỗi tay số .......................................................... 18
Bảng 6 Giá trị lực cản ứng với mỗi tay số .......................................................... 18
Bảng 7 Bảng công suất của ô tô .......................................................................... 19

Bảng 8 Công cản của ô tô ứng với mỗi tay số .................................................... 19
Bảng 9 Nhân tố động lực học .............................................................................. 21
Bảng 10 Nhân tố động lực học theo điều kiện bám ............................................ 21
Bảng 11: Hệ số kể đến ảnh hưởng của các khối lượng chuyển động quay ........ 23
Bảng 12 Giá trị gia tốc ứng với mỗi tay số ......................................................... 23
Bảng 13 Giá trị 1/J ứng với từng tay số .............................................................. 25
Bảng 14 Độ giảm vận tốc khi sang số ................................................................. 28
Bảng 15 Bảng thời gian và quãng đường tăng tốc .............................................. 29

5
Lý thuyết ô tơ – Nhóm 1


CHƯƠNG I: THƠNG SỐ XE
1.1 Xác định các kích thước cơ bản của xe.

Hình 1 Xe Kia Morning MT 2020

Các kích thước cơ bản:
Ký hiệu

Kích Thước

Đơn vị

STT

Thơng số

1

Chiều dài tồn bộ

𝐿0

3595

mm

2

Chiều rộng toàn bộ

𝐵0

1595

mm

3

Chiều cao toàn bộ

𝐻0

1490

mm

4

Chiều dài cơ sở

L

2385

mm

5

Khoảng sáng gầm xe

𝐻1

152

mm

6

Vận tốc tối đa

𝑉𝑚𝑎𝑥

150

km/h

Bảng 1 Các thông số cơ bản của xe

6
Lý thuyết ơ tơ – Nhóm 1


1.2. Các thông số thiết kế, thông số chọn và tính chọn:
a) Thơng số theo thiết kế phác thảo:
– Loại động cơ: động cơ xăng, 4 xylanh thẳng hàng; Kappa 1,25L DOHC
– Công suất tối đa: Pmax = 86 (mã lực) = 64 (kW)
– Số vòng quay tại thời điểm cơng suất cực đại: nN = 6000 (vịng ⁄ phút)
– Mômen xoắn tối đa: Mmax = 120 (N. m)
– Vận tốc lớn nhất: Vmax = 150 (km/h) = 41,67 (m/s)
– Hệ thống truyền lực:
+ Động cơ đặt trước, cầu trước chủ động
+ Hộp số sàn 5 cấp.
b) Thông số chọn:
– Trọng lượng bản thân: 9400 (N)
– Trọng lượng hành khách: 600 (N)/người
– Trọng lượng hành lí: 200 (N)/người
– Hiệu suất truyền lực: 𝜂𝑡𝑙 = 0,9
– Hệ số cản khơng khí: K = 0,2
– Hệ số cản lăn khi V < 22

m
s

là 𝑓0 = 0,015

c) Thơng số tính chọn:
– Hệ số cản mặt đường tương ứng với V𝑚𝑎𝑥

𝑉𝑚𝑎𝑥 2
𝑓 = 𝑓0 (1 +
)
1500

(CT 2.18 GT)

41,672
→ 𝑓 = 0,015 (1 +
) = 0,032
1500
-Bán kính bánh xe:
165: 𝐵ề 𝑟ộ𝑛𝑔 𝑐ủ𝑎 𝑙ố𝑝 (𝑚𝑚)
𝐻

(%)
𝐵
Có kí hiệu: 165/60R14 → {
14: Đườ𝑛𝑔 𝑘í𝑛ℎ 𝑡𝑟𝑜𝑛𝑔 𝑐ủ𝑎 𝑙ố𝑝 (𝑖𝑛𝑐ℎ)
𝐻
→ = 60% → 𝐻 = 165 ∗ 60% = 99 𝑚𝑚
𝐵
-Bán kính thiết kế của bánh xe:
60: 𝑡ỷ 𝑙ệ

7
Lý thuyết ô tô – Nhóm 1


14

∗ 25,4 = 342,8 𝑚𝑚 = 0,3428 𝑚
2
-Bán kính động học và bán kính động lực học của bánh xe:
𝑟0 = 165 +

𝑟𝑏 = 𝑟𝑘 = 𝜆 ∗ 𝑟0

(CT 2.2 GT )

với λ: Hệ số kể đến biến dạng lốp (λ = 0,94 ÷ 0,95)
Chọn lốp có áp suất cao λ = 0,95
𝑟𝑏 = 𝑟𝑘 = 0,95 ∗ 0,3428 = 0,32566 (m)
- Diện tích cản chính diện:
F = 0,8. 𝐵0 . 𝐻0 = 0,8 ∗ 1,595 ∗ 1,490 = 1,90124 (𝑚2 ) (CT 1.31 GT )
- Công thức bánh xe: 4x2
1.3. Xác định trọng lượng và phân bố trọng lượng lên ô tô.
- Xe Kia Morning MT 5 chỗ:
+ Tự trọng (trọng lượng bản thân): 𝐺0 = 9400 (N)
+ Tải trọng hành khách: A = 600 (N/ng)
N

+ Tải trọng (hàng hoá, hành lý, ...): 𝐺ℎ = 200 ( )
ng
Trọng lượng:
G = 𝐺0 + n ∗ (A + 𝐺ℎ )
Trong đó:

+G0 – tự trọng
+ n – số người (n = 5)
+ A – khối lượng người

+ Gh – khối lượng hành lý
→ G = 9400 + 5 ∗ (600 + 200) = 13400 (N)

- Vậy trọng lượng toàn bộ của xe: G = 13400 (N)
- Phân bố trọng lượng: xe con tải trọng tác dụng lên cầu trước (G1) chiếm 50%
và tải trọng tác dụng lên cầu sau (G2) chiếm 50%.
→ 𝐺1 = 50% ∗ 13400 = 6700 (N)
→ 𝐺2 = (1 – 50%) ∗ 13400 = 6700 (N)
- Vậy 𝐺1 = 6700(N); 𝐺2 = 6700 (N).

8
Lý thuyết ô tô – Nhóm 1


CHƯƠNG II: TÍNH TỐN SỨC KÉO
2.1. Xây dựng đường đặc tính tốc độ ngồi của động cơ
Các đường đặc tính tốc độ ngoài của động cơ là những đường cong biểu diễn sự
phụ thuộc của các đại lượng công suất, mômen 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 cơng suất : 𝑁𝑒 = 𝑓(𝑛𝑒 )
+ Đường mômen xoắn : 𝑀𝑒 = 𝑓(𝑛𝑒 ) (CT 1.2 GT)
+ Đường suất tiêu hao nhiên liệu của động cơ : 𝑔𝑒 = 𝑓(𝑛𝑒 )
𝑛

2

𝑛

𝑛

3

Ne = (Ne)max. [𝑎. ( 𝑒 ) + 𝑏. ( 𝑒 ) − 𝑐. ( 𝑒 ) ]
𝑛
𝑛
𝑛
𝑁

-Đặt λ =

𝑛𝑒
𝑛𝑁

𝑁

𝑁

(CT 1.2 GT )

với động cơ xăng khơng hạn chế tốc độ có (λ = 1,1 ÷ 1,2)

Chọn λ = 1,1 (đối với động cơ xăng)
→ (Ne)max =

𝑛𝑒𝑣
2

3

𝑛
𝑛
𝑛
𝑎.( 𝑒 )+𝑏.( 𝑒 ) −𝑐.( 𝑒 )
𝑛𝑁

𝑛𝑁

=

𝑁𝑒𝑣
𝑎.λ+b.λ2 −c.λ3

𝑛𝑁

+ Động cơ xăng : a = b = c = 1 (a,b, c là các hệ số thực nghiệm)
+ Vmax = 150 (k𝑚⁄ℎ)
=>vmax = 150.
+ 𝑁𝑒𝑣𝑚𝑎𝑥 =

1
ƞtl

1000
3600

= 41,67 (𝑚⁄𝑠)

∗ [G ∗ f ∗ vmax + K ∗ F ∗ (𝑣𝑚𝑎𝑥 )3 ]



G = 13400 (N)



Vmax = 41,67 (m ⁄ s) > 22 (m ⁄ s) .Vậy hệ số cản lăn f được
tính:

9
Lý thuyết ơ tơ – Nhóm 1


41,672
f = 0,015 ∗ (1 +
) = 0,032
1500
K – hệ số cản khí động học (chọn K = 0,2)
F: diện tích cản chính diện : F = 1,90124 (𝑚2 )
Hiệu suất truyền lực: ƞtl = 0,9
Hệ số cản tổng cộng của đường: ψmax = 0,032
𝑁𝑒𝑣𝑚𝑎𝑥 =

1
0,9

[13400 × 0,032 × 41,67 + 0,25 x 1,90124 × (41,67)3 ] =

50423,404 (W)
=>𝑁𝑒𝑣𝑚𝑎𝑥 = 50,423404 (KW)

Vậy công suất động cơ ứng với vận tốc cực đại theo điều kiện cản chuyển động:
𝑁𝑒𝑣𝑚𝑎𝑥 =

115
100

∗ 50,423404 = 57,98691 (kW)

Công suất cực đại của động cơ:
=>𝑁𝑒𝑚𝑎𝑥 = 59,23 (kW)
Xây dựng đường đặc tính tốc độ ngồi:
+ Tính cơng suất của động cơ ở số vịng quay khác nhau: (sử dụng công thức
ledeman)
=> 𝑁𝑒 = (𝑁𝑒 )max ∗ [a ∗ λ + b ∗ λ2 − c ∗ λ3 ] (kW)
Trong đó:
-Ne max và nN là cơng suất cực đại của động cơ và số vòng quay tương ứng.
-Ne và ne: cơng suất và số vịng quay ở 1 thời điểm trên đường đặc tính.

10
Lý thuyết ơ tơ – Nhóm 1


+ Tính mơmen xoắn của trục khuỷu động cơ ứng với số vòng quay ne khác
nhau:

𝑀𝑒 = 9550 ∗

𝑁𝑒 [𝑘𝑊]
𝑛𝑒 [𝑣/𝑝]

(N.m) (CT 1.3 GT)

+ Lập bảng:
Các thông số 𝑛𝑁 ; 𝑁𝑒 ; 𝑀𝑒 đã có cơng thức tính
Cho λ =

𝑛𝑒
𝑛𝑁

với λ = 0,1; 0,2; 0,3; … . ; 1,2

Kết quả tính được ghi ở bảng:
λ

ne (v/p)

Me (N.m)

Ne (kW)

0.1

600

102.7591

6.45607

0.2

1200

10.3583

13.74136

0.3

1800

114.072

21.50049

0.4

2400

116.9

29.50049

0.5

3000

117.843

37.01875

0.6

3600

116.9

44.067

0.7

4200

114.072

50.16781

0.8

4800

109.36

54.965

0.9

5400

102.759

58.1046

1

6000

94.2744

59.23

1.1

6600

83.90423

57.9861

1.2

7200

71.64856

54.0177

Bảng 2 Bảng thể hiện momen và công suất động cơ

11
Lý thuyết ô tơ – Nhóm 1

140.0000

70.0000

120.0000

60.0000

100.0000

50.0000

80.0000

40.0000

60.0000

30.0000

40.0000

20.0000

20.0000

10.0000

Me(N.m)

0.0000
0

1000

2000

3000

4000

5000

6000

7000

Ne(kW)

0.0000
8000

Hình 2 Đồ thị đường đặc tính ngồi của động cơ

2.2 Xác định tỷ số truyền của hệ thống truyền lực
- Tỉ số truyền của hệ thống truyền lực:
𝑖𝑡𝑙 = 𝑖0 ∗ 𝑖ℎ ∗ 𝑖𝑐 ∗ 𝑖𝑝 (CT 1.5 GT)
Trong đó :

+ 𝑖0 là tỷ số truyền của truyền lực chính.
+ 𝑖𝑡𝑙 là tỷ số truyền của HTTL.
+ 𝑖ℎ là tỷ số truyền của hộp số.
+ 𝑖𝑐 là tỷ số truyền của truyền lực cuối cùng.
+ 𝑖𝑝 là tỷ số truyền của hộp số phụ.
- Thông thường, chọn 𝑖𝑐 = 1; 𝑖𝑝 = 1
2.2.1 Tỷ số truyền của truyền lực chính.
- Được xác định theo điều kiện đảm bảo ơtơ chuyển động với vận tốc lớn nhất
ở tay số cao nhất của hộp số.
Ta có:
𝑖0 = 0,105 ∗

𝑟𝑏𝑥 ∗ 𝑛𝑒𝑚𝑎𝑥
𝑖ℎ𝑐 ∗ 𝑖𝑝𝑐 ∗ 𝑣𝑚𝑎𝑥

Trong đó
+ 𝑟𝑏𝑥 = 0,32566 (m)
+ 𝑛𝑒 𝑚𝑎𝑥 – số vịng quay của động cơ khi ơtơ đạt tốc độ lớn nhất
+ 𝑣𝑚𝑎𝑥 = 150 (km/h) – tốc độ lớn nhất của ôtô
+ 𝑖ℎ𝑐 = 1 – tỷ số truyền của tay số cao nhất trong hộp số
12
Lý thuyết ơ tơ – Nhóm 1


+ 𝑖𝑝𝑐 = 1– tỷ số truyền của hộp phân phối chính

⇒ 𝑖0 = 1,105 ∗

0,32566 ∗ 6000
= 4,92

1 ∗ 1 ∗ 4,67

2.2.2 Tỷ số truyền của hộp số.

a. Tỷ số truyền của tay số 1.
Tỷ số truyền của tay số 1 được xác định trên cơ sở đẩm bảo
khắc phục được lựccản lớn nhất của mặt đường mà bánh xe chủ động
không bị trượt quay trong mọi điều kiện chuyển động.
Theo điều kiện chuyển động, ta có:
• 𝑃K 𝑚𝑎𝑥 ≥ 𝑃ψ 𝑚𝑎𝑥 + 𝑃W
• 𝑃K 𝑚𝑎𝑥 – lực kéo lớn nhất của động cơ
• 𝑃ψ 𝑚𝑎𝑥 – lực cản tổng cộng của đường
• 𝑃K – lực cản khơng khí

Khi ôtô chuyển động ở tay số 1 thì vận tốc nhỏ nên có thể bỏ
qua lực cản khơng khí 𝑃W
Vậy 𝑃K 𝑚𝑎𝑥 =

⇒

𝑀e 𝑚𝑎𝑥∗𝑖h1 ∗𝑖0 ∗𝜂𝑡𝑙
𝑟𝑏𝑥

= 𝐺 ∗ 𝜓𝑚𝑎𝑥 ≤ 𝑃𝜑 = 𝑍2 ∗ 𝜑

𝑀e 𝑚𝑎𝑥∗𝑖h1∗𝑖0∗𝜂𝑡𝑙
𝑟𝑘

⇒ 𝑖h1 ≥

𝑖h1 ≥

≥ 𝐺 ∗ 𝜓𝑚𝑎𝑥

𝐺 ∗ 𝜓𝑚𝑎𝑥 ∗ 𝑟𝑘
(𝑀e 𝑚𝑎𝑥 = 120[𝑁. 𝑚])
𝑀e 𝑚𝑎𝑥∗𝑖0 ∗𝜂𝑡𝑙

13400 ∗ 0,32 ∗ 0,32566
= 2,628
120 ∗ 4,92 ∗ 0,9

13
Lý thuyết ơ tơ – Nhóm 1


Mặt khác, 𝑃K 𝑚𝑎𝑥 còn bị giới hạn bởi điều kiện bám giữa bánh xe với mặt
đường

𝑃𝑘𝑚𝑎𝑥 ≤ 𝑃𝜑 = 𝑚𝑘 . 𝐺𝜑 . 𝜑
⇒

𝑀e 𝑚𝑎𝑥∗𝑖h1∗𝑖0∗𝜂𝑡𝑙
≤ 𝑚K ∗ 𝐺φ ∗ 𝜑
𝑟𝑏

⇒ 𝑖h1 <

𝑟𝑘 ∗ 𝑚K ∗ 𝐺φ ∗ 𝜑
𝑀e 𝑚𝑎𝑥∗𝑖0∗𝜂𝑡𝑙

+ 𝑚K – hệ số lại tải trọng

Trong đó:

+ 𝐺φ – tải trọng tác dụng lên cầu chủ động
+ 𝜑 – hệ số bám của mặt đường (chọn 𝜑 = 0,7:
đường tốt)
+ 𝑟𝑏 − bán kính động học của xe

⇒ 𝑖h1 <

1 ∗ 6700 ∗ 0,7 ∗ 0,32566
= 2,87
120 ∗ 4,92 ∗ 0,9

=>Chọn 𝑖h1 = 2.8

b. Tỷ số truyền của các tay số trung gian.
-

Chọn hệ thống tỷ số truyền của các cấp số trong hộp số theo ‘cấp số nhân’

-

Công bội được xác định theo biểu thức:

𝑞=

𝑖h1

√
𝑖hn

𝑛−1

14
Lý thuyết ô tô – Nhóm 1


Trong đó: + n là số cấp trong hộp số (n = 5)
+ 𝑖h1 là tỷ sô truyền của tay số 1 (𝑖h1 = 2,8)
+ 𝑖hn là tỷ số truyền của tay số cuối cùng trong hộp số (𝑖h5 )

4 2,8
𝑞=√
= 1,29
1

-Tỷ số truyền của tay số thứ i trong hộp số được xác định theo công thức sau:

𝑖ℎ𝑖 =

𝑖ℎ (𝑖 − 1)
q

=

𝑖ℎ1
q𝑖−1

Trong đó: 𝑖ℎ𝑖 – tỷ số truyền của tay số thứ i trong hộp số
(i = 1; 2 ;…; n-1) Từ hai công thức trên, ta xác định được tỷ số
truyền ở các tay số:

𝑖ℎ1

Tỷ số truyền của tay số 2: 𝑖ℎ2 =

-

Tỷ số truyền của tay số 3: 𝑖ℎ3 =

-

Tỷ số truyền của tay số 4: 𝑖ℎ4 =

-

Tỷ số truyền của tay số 5: 𝑖ℎ5 =

-

Tỷ số truyền của tay số lùi: 𝑖ℎ𝑙 = 1,2 ∗ 𝑖ℎ1 = 1,2 ∗

2−1

q

𝑖ℎ1
3−1

q

𝑖ℎ1
4−1

q

𝑖ℎ1
5−1

q

=

2,8

-

=
=
=

1,29
2,8
1,292
2,8
1,293
2,8
1,294

= 2,17
= 1,68
= 1,30
=1

2,8 = 3,36

15
Lý thuyết ô tơ – Nhóm 1


c. Tỷ số truyền của các tay số
Tỷ số truyền tương ứng với từng tay số được thể hiện ở bảng sau:
Tay số
Tỉ số
truyền

1

2

3

4

5

Lùi

2,8

2,17

1,68

1,30

1

3,36

Bảng 3 Bảng thể hiện tỉ số truyền của xe

d.

So sánh và nhận xét tỷ số truyền của các tay số giữ tính tốn và thơng số

chọn
Số
1
2
3
4
5
Lùi

Tính Tốn
2.8
2.17

1.68
1.30
1
3.36

Chọn
3.2
2.38
1.84
1.42
1
3.84

Bảng 4 So sánh tỉ số truyền giữa tính tốn và thơng số chọn

Từ bảng trên chúng ta có thể thấy được sự chênh lệch về tỉ số truyền giữa các số
lí do có sự chênh lệch giữ tính tốn và thông số chọn là do:
Các thông số đầu vào để tính tỉ số truyền có sự khác nhau nhỏ
giữa tính tốn và nhà sản xuất.
- Nhà sản xuất đo đạc trong điều kiện lý tưởng cả về nguyên liệu, bơi
trơn, làm mát.
- Tỷ số truyền tính tốn trên lý thuyết thường với điều kiện khơng có ma
sát
- Thiết bị kỹ thuật test tỷ số truyền có độ chính xác cao hơn và
chất lượng thiết bị tốt nhất
-

16
Lý thuyết ô tơ – Nhóm 1

2.3 Xây dựng đồ thị
2.3.1 Phương trình cân bằng lực kéo và đồ thị cân bằng lực kéo của ôtô.
- Phương trình cân bằng lược kéo của ơ tơ:
𝑃𝑘 = 𝑃𝑟 + 𝑃𝑖 + 𝑃𝑗 + 𝑃𝑤

( CT 3.8

GT )
Trong đó: + Pk là lực kéo lực kéo tiếp tuyến ở bánh xe chủ động
𝑀𝑘𝑗 𝑀𝑒 . 𝑖𝑜 . 𝑖ℎ𝑗 . 𝑛𝑡𝑙
𝑃𝑘𝑗 =
=
𝑟𝑏
𝑟𝑏
+𝑃𝑟 là lực cản lăn
𝑃𝑟 = 𝐺. 𝑓. 𝑐𝑜𝑠𝛼 = 𝐺. 𝑓(𝑑𝑜 𝛼 = 0) ( 𝐶𝑇 1.19 𝐺𝑇)
𝑃𝑖 = 𝐺. 𝑠𝑖𝑛𝛼 = 0 ( 𝑑𝑜 𝛼 = 0 )

+𝑃𝑖 là lực cản lên dốc

( 1.21 𝐺𝑇)

+𝑃𝑗 là lực qn tính (xuất hiện khi xe chuyển động khơng ổn định )
𝑃𝑗 =

𝐺
.𝛿 .𝑗
𝑟 𝑗

(𝐶𝑇 1.38 𝐺𝑇 )

+𝑃𝑤 – lực cản khơng khí 𝑃𝑤 = 𝐾. 𝐹. 𝑉 2

(𝐶𝑇 1.30 𝐺𝑇 )

Lập bảng tính Pk theo cơng thức ta có:
Ne

Me

ne

6,4561

102,7591

600

13,7414

109,3583

1200

21,5005

114,0720

1800

29,3781

116,9003

2400

37,0188

117,8430

3000

44,0671

116,9003

3600

50,1678

114,0720

4200

54,9654

109,3583

4800

58,1046

102,7591

5400

59,2300

94,2744

6000

57,9862

83,9042

6600

54,0178

71,6486

7200

Pk1
3912.2048

Pk2
3031.9587

Pk3
2347.3229

Pk4
1816.3808

Pk5
1397.2160

4163.4473

3226.6716

2498.0684

1933.0291

1486.9455

4342.9062

3365.7523

2605.7437

2016.3493

1551.0379

4450.5816

3449.2007

2670.3489

2066.3414

1589.4934

4486.4733

3477.0168

2691.8840

2083.0055

1602.3119

4450.5816

3449.2007

2670.3489

2066.3414

1589.4934

4342.9062

3365.7523

2605.7437

2016.3493

1551.0379

4163.4473

3226.6716

2498.0684

1933.0291

1486.9455

3912.2048

3031.9587

2347.3229

1816.3808

1397.2160

3589.1787

2781.6135

2153.5072

1666.4044

1281.8495

3194.3690

2475.6360

1916.6214

1483.0999

1140.8461

2727.7758

2114.0262

1636.6655

1266.4673

974.2056
17

Lý thuyết ơ tơ – Nhóm 1


Bảng 5 Giá trị lực kéo ứng với mỗi tay số

Lập bảng tính 𝑃𝑐 , 𝑃𝜑
Vận tốc m/s
Pφ
Pc
-

0
3283
196,8

16,33548
21,13107
27,33449
3283
3283
3283
271,1784
321,1377
502,8544
Bảng 6 Giá trị lực cản ứng với mỗi tay số

35,35904
3283
708,8058

45,73934
3283
1053,428

Tổng lực kéo của ôtô phải nhỏ hơn lực bám giữa bánh xe và mặt đường:
𝑃𝜑 = 𝑧1 . 𝑚𝑘1 . 𝜑 ( 𝐶𝑇 3.16 𝐺𝑇 )
Trong đó:
+ 𝑚𝑘1 – hệ số phân bố lại tải trọng ở cầu sau ( 𝑚𝑘1 = 0,65 ÷ 0,7 )
Chọn 𝑚𝑘1 = 0,7
+ 𝐺𝜑 – tải trọng tác dụng lên cầu chủ động
+𝜑 – hệ số bám của mặt đường ( chọn 𝜑 = 0,7 )
𝑃𝜑 = 𝑧1 . 𝑚𝑘1 . 𝜑 = 6700 ∗ 0,7 ∗ 0,7 = 3283 𝑁
Dựng đồ thị 𝑃𝑘 = 𝑓(𝑣) và 𝑃𝜑 = 𝑓(𝑣):
5000.0000
4500.0000
4000.0000
Pk1

3500.0000

Pk2

3000.0000

Pk3

2500.0000

Pk4

2000.0000

Pk5

1500.0000

Pphi

1000.0000

Pc

500.0000
0.0000
0.0000

10.0000

20.0000

30.0000

40.0000

50.0000

60.0000

Hình 3 Đồ thị cân bằng lực kéo

2.3.2. Phương trình cân bằng cơng suất và đồ thị cân bằng cơng suất của ơtơ
- Phương trình cân bằng công suất tại bánh xe chủ động:
𝑁𝑘 = 𝑁𝑓 + 𝑁𝑖 + 𝑁𝑗 + 𝑁𝑤 (CT 3.2 GT)
- Công suất truyền đến các bánh xe chủ động khi kéo ở tay số thứ I được xác
định theo công thức:
18
Lý thuyết ô tô – Nhóm 1


𝑁𝑘𝑖 = 𝑁𝑒𝑖 . ŋ𝑡𝑙 ( với 𝑣𝑗 = 0,105.

𝑟𝑘 . 𝑛 𝑒
𝑖0 . 𝑖ℎ𝑖 . 𝑖𝑝𝑐

)

- Lập bảng và tính tốn các giá trị 𝑁𝑘𝑖 và 𝑣𝑖 tương ứng:
Nk(kW)
5.8105
12.3672
19.3504
26.4403
33.3169
39.6604
45.1510
49.4689
52.2942
53.3070
52.1876

48.6160

ne

Ne

Vh1

Vh2

Vh3

Vh4

Vh5

600
1200
1800
2400
3000
3600
4200
4800
5400
6000
6600
7200

6.4561

13.7414
21.5005
29.3781
37.0188
44.0671
50.1678
54.9654
58.1046
59.2300
57.9862
54.0178

1.4893
2.9786
4.4679
5.9572
7.4465
8.9358
10.4251
11.9144
13.4037
14.8930
16.3823
17.8716

1.9217
3.8434
5.7650
7.6867
9.6084

11.5301
13.4517
15.3734
17.2951
19.2168
21.1384
23.0601

2.4822
4.9643
7.4465
9.9287
12.4108
14.8930
17.3752
19.8573
22.3395
24.8216
27.3038
29.7860

3.2077
6.4154
9.6232
12.8309
16.0386
19.2463
22.4540
25.6618
28.8695

32.0772
35.2849
38.4926

4.1700
8.3401
12.5101
16.6801
20.8502
25.0202
29.1903
33.3603
37.5303
41.7004
45.8704
50.0404

Bảng 7 Bảng công suất của ô
tô

Trên đồ thị 𝑁𝑘 = 𝑓(𝑣) ,dựng đồ thị Σ = 𝑁𝑐 theo

bảng trên:
- Xét ôtô chuyển động trên đường bằng:
∑𝑁𝑐 = 𝑁𝑓 + 𝑁𝑤
=> ∑𝑁𝑐𝑖 = 𝐺. 𝑓. 𝑉𝑖 + 𝐾. 𝐹. 𝑉𝑖3
Bảng 2.7: Công cản của ô tô ứng với mỗi tay số

v
Nc

0
0

Công suất cản ứng với từng tay số
17.8716
23.0601
29.7860
38.4926
9.833818
14.55102 22.82075 38.19268

50.0404
69.10376

48.6160
64.53876

Bảng 8 Công cản của ô tô ứng với mỗi tay số

-Lập bảng tính ∑𝑁𝑐 𝑣ớ𝑖 ∑𝑁𝑤 :

19
Lý thuyết ơ tơ – Nhóm 1


80.0000
70.0000
60.0000
Nk1

50.0000

Nk2

40.0000

Nk3
Nk4

30.0000

Nk5

20.0000

Ne

10.0000
0.0000
0.0000

10.0000

20.0000

30.0000

40.0000

50.0000

60.0000

Hình 4 Đồ thị cân bằng cơng suất của ơtơ

2.3.3. Đồ thị nhân tố động lực học.
Nhân tố động lực học là tỷ số giữa hiệu số của lựu kéo tiếp tuyến Pk và lực cản
khơng khí Pw với trọng lượng tồn bộ của ơtơ. Tỷ số này được ký hiệu là “D”.
G
(f
G.
+
i)
+
. j. δj
Pk − Pw Pk − Pw Pi + Pj + Pf
j
g
D=
=
=
=
= f + i + . δj
G
G
G
G
g

Đồ thị nhân tố động lực học thể hiện mối quan hệ giữa D với tốc dộ chuyển

động của oto khi đủ tải và động cơ làm việc ở đường đặc tính tốc dộ ngồi,
D=f(v).
Lập bảng thể hiện mối quan hệ giữa D và v ở từng tay số:

20
Lý thuyết ô tô – Nhóm 1


Tay số 1
Vh1
D1

ne

Tay số 2
Vh2
D2

Tay số 3
Vh3
D3

Tay số 4
Vh4
D4

Tay số 5
Vh5
D5

600

1,4893

0,3023 1,9217

0,2262 2,4822

0,2262

3,2077 0,1353 4,1700

0,1038

1200
1800
2400

2,9786
4,4679
5,9572

0,3214 3,8434
0,3347 5,7650
0,3423 7,6867

0,2404 4,9643
0,2502 7,4465
0,2557 9,9287

0,2404 6,4154 0,1431 8,3401 0,1090
0,2502 9,6232 0,1478 12,5101 0,1113
0,2557 12,8309 0,1495 16,6801 0,1107

3000
3600
4200

7,4465 0,3441 9,6084 0,2569 12,4108 0,2569 16,0386 0,1481 20,8502 0,1072
8,9358 0,3402 11,5301 0,2536 14,8930 0,2536 19,2463 0,1437 25,0202 0,1009
10,4251 0,3305 13,4517 0,2460 17,3752 0,2460 22,4540 0,1362 29,1903 0,0916

4800
5400

11,9144 0,3151 15,3734 0,2341 19,8573 0,2341 25,6618 0,1256 33,3603 0,0794
13,4037 0,2939 17,2951 0,2178 22,3395 0,2178 28,8695 0,1119 37,5303 0,0643

6000

14,8930 0,2669 19,2168 0,1971 24,8216 0,1971 32,0772 0,0952 41,7004 0,0463

6600
7200

16,3823 0,2342 21,1384 0,1721 27,3038 0,1721 35,2849 0,0753 45,8704 0,0254
17,8716 0,1957 23,0601 0,1427 29,7860 0,1427 38,4926 0,0525 50,0404 0,0016
Bảng 9 Nhân tố động lực học

Nhân tố động học theo điều kiện bám được xác định như sau:

Dφ =

V
Dφ
f

0
0,2611
0,2611

Pφ − Pw φ. Gφ − K. F. ϑ2
=
G
G

Bảng 10 Nhân tố động lực học theo điều
kiện bám
16,33548
21,13107
27,3344
35,35904
0,2536
0,0152

0,248
0,0152

0,239
0,0153

0,2257
0,0154

45,73934
0,202
0,0155

21
Lý thuyết ơ tơ – Nhóm 1


Dựa vào kết quả bảng tính, dựng đồ thị nhân tố động lực học của ôtô
Nhân tố động lực học
0.4000
0.3500

Axis Title

0.3000
0.2500
0.2000

0.1500
0.1000
0.0500
0.0000
0.0000

10.0000

20.0000

30.0000

40.0000

50.0000

60.0000

Axis Title
D1

D2

D3

D4

D5

Linear (D1)

Hình 5 Đồ thị nhân tố động lực học

2.3.4 Xác định khả năng gia tốc của oto-xây dựng đồ thị gia tốc
Biểu thức tính gia tốc:
𝐽=

𝐷−𝑓−𝑖

∗𝑔
𝛿𝑖

Khi ơ tơ chuyển động trên đường thẳng (a=0) thì:
⇒ 𝐽𝑖 =

𝐷𝑖 − 𝑓
∗𝑔
𝛿𝑖

Trong đó: + 𝐷𝑖 – giá trị nhân tố động lực học ở tay số thứ 𝑖 tương ứng với tốc độ
𝑣𝑖 đã biết từ đồ thị 𝐷 = 𝑓(𝑣);
+ 𝑓, 𝑖 – hệ số cản lăn và độ dốc của đường.
+𝐽𝑖 – gia tốc của oto ở tay số thứ 𝑖.
+𝛿𝑖 – là hệ số kể đến ảnh hưởng của các khối lượng chuyển động
quay.
𝛿𝑖 = 1 + 0,05(1 + 𝑖ℎ𝑖 2 )
Với 𝑎 = 0,05 ÷ 0.07
22
Lý thuyết ô tô – Nhóm 1


𝑖ℎ là tỉ số truyền ở số
Tay số

1

2

3

4

5

𝛿𝐽

1,442

1,2856

1,19

1,14

1,1

Bảng 11: Hệ số kể đến ảnh hưởng của các khối lượng chuyển
động quay

Khi oto chuyển động với vận tốc 𝑣 < 22 𝑚/𝑠 thì 𝑓 = 𝑓0
Khi oto chuyển động với vận tốc 𝑣 > 22 𝑚/𝑠 thì 𝑓 = 𝑓0 ∗ (1 +

𝑉𝑖 2
1500

)

-Lập bảng tính tốn với các giá trị 𝐽𝑖 theo 𝑉𝑖 ứng với từng tay số:
Tay số 1

Tay số 2

Tay số 3

Tay số 4

Tay số 5

𝑉ℎ1

𝐷1

𝐽1

𝑉ℎ2

𝐷2

𝐽2

𝑉ℎ3

𝐷3

𝐽3

𝑉ℎ4

𝐷4

𝐽4

𝑉ℎ5

𝐷5

𝐽5

1,4850

0,3045

1,8913

1,9210

0,2353

1,4396

2,4850

0,1819

1,0902

3,2145

0,1405

0,8198

4,1581

0,1084

0,6102

2,9701

0,3239

2,0182

3,8420

0,2502

1,5368

4,9699

0,1932

1,1640

6,4289

0,1489

0,8745

8,3162

0,1143

0,6486

4,4551

0,3376

2,1079

5,7630

0,2606

1,6048

7,4549

0,2009

1,2142

9,6434

0,1542

0,9095

12,4744

0,1174

0,6693

5,9402

0,3457

2,1605

7,6840

0,2666

1,6436

9,9398

0,2049

1,2410

12,8578

0,1566

0,9248

16,6325

0,1179

0,6721

7,4252

0,3481

2,1761

9,6050

0,2680

1,6531

12,4248

0,2054

1,2442

16,0723

0,1559

0,9204

20,7906

0,1156

0,6571

8,9103

0,3448

2,1544

11,5260

0,2650

1,6334

14,9097

0,2023

1,2239

19,2867

0,1522

0,8962

24,9487

0,1106

0,5836

10,3953

0,3358

2,0957

13,4470

0,2575

1,5844

17,3947

0,1956

1,1801

22,5012

0,1455

0,8523

29,1069

0,1028

0,5183

11,8803

0,3211

1,9999

15,3680

0,2455

1,5062

19,8796

0,1853

1,1127

25,7157

0,1357

0,7455

33,2650

0,0923

0,4328

13,3654

0,3008

1,8669

17,2891

0,2291

1,3987

22,3646

0,1714

1,0218

28,9301

0,1230

0,6507

37,4231

0,0791

0,3273

14,8504

0,2747

1,6968

19,2101

0,2082

1,2620

24,8495

0,1539

0,8671

32,1446

0,1072

0,5348

41,5812

0,0632

0,2018

16,3355

0,2430

1,4896

21,1311

0,1828

1,0961

27,3345

0,1328

0,7207

35,3590

0,0884

0,3979

45,7393

0,0359

0,0000

Bảng 12 Giá trị gia tốc ứng với mỗi tay số

23
Lý thuyết ô tơ – Nhóm 1


Từ kết quả bảng tính, xây dựng đồ thị 𝐽 = 𝑓(𝑣):

Đồ thị gia tốc
2.5000

2.0000
J1
1.5000

J2
J3
J4

1.0000

J5

0.5000

0.0000
0.0000

5.0000

10.0000

15.0000

20.0000

25.0000

30.0000

35.0000

40.0000

45.0000

50.0000

Hình 6 Đồ thị gia tốc ô tô

24

Lý thuyết ô tô – Nhóm 1


1

Lập bảng giá trị theo 𝑣:
𝐽

Tay số 1

Tay số 2

Tay số 3

Tay số 4

Tay số 5

𝑉ℎ1

1/𝐽1

𝑉ℎ2

1/𝐽2

𝑉ℎ3

1/𝐽3

𝑉ℎ4

1/𝐽4

𝑉ℎ5

1/𝐽5

1.4893

0.5117

1.9217

0.6206

2.4822

0.7592

3.2077

0.9621

4.1700

1.2643

2.9786

0.4798

3.8434

0.5815

4.9643

0.7115

6.4154

0.9033

8.3401

1.1942

4.4679

0.4597

5.7650

0.5571

7.4465

0.6828

9.6232

0.8710

12.5101

1.1655

5.9572

0.4491

7.6867

0.5444

9.9287

0.6693

12.8309

0.8600

16.6801

1.1726

7.4465

0.4466

9.6084

0.5418

12.4108

0.6692

16.0386

0.8690

20.8502

1.2169

8.9358

0.4520

11.5301

0.5492

14.8930

0.6824

19.2463

0.8991

25.0202

1.4102

10.4251

0.4658

13.4517

0.5672

17.3752

0.7108

22.4540

0.9964

29.1903

1.6495

11.9144

0.4898

15.3734

0.5981

19.8573

0.7580

25.6618

1.1127

33.3603

2.1076

13.4037

0.5271

17.2951

0.6463

22.3395

0.8613

28.8695

1.3064

37.5303

3.1874

14.8930

0.5835

19.2168

0.7196

24.8216

0.9951

32.0772

1.6560

41.7004

8.0599

16.3823

0.6705

21.1384

0.8343

27.3038

1.2217

35.2849

2.4156

45.8704

Bảng 13 Giá trị 1/J ứng với từng tay số

25
Lý thuyết ơ tơ – Nhóm 1