ĐỒ ÁN LÝ THUYẾT Ô TÔ ZAZ968
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (187.74 KB, 24 trang )
MỤC LỤC
LỜI NÓI ĐẦU
Trong thời đại đất nước đang trên cịn đường phát triển 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 với sự phát triển đó đất
nước ta đã có chủ chương phát triển một số ngành mũi nhọn, trong đó địi hỏi đất
nước cần có đội ngũ cán bộ, công nhân kỹ thuật, kỹ sư có trình độ, tay nghề cao.
Nắm bắt được điều đó trường Đại học Công nghệ GTVT đã không ngừng phát
triển nâng cao chất lượng đào tạo đội ngũ cán bộ, cơng nhân có tay nghề và trình
độ cao mà cịn đào tạo với số lượng đông đảo.
Khi đang là một sinh viên trong trường chúng em đước thực hiện rất nhiều đồ
án trong đó có “ Đồ án Lý thuyết ô tô”. Đây là một điều kiện rất tốt cho chúng em
xâu chuỗi lại những kiến thức mà chúng em đã đước học học tại trường, bước đầu
tiếp xúc làm quen với cơng việc tính tốn thiết kế ơ tơ
Trong q trình tính tốn chúng em đã được sự quan tâm chỉ dẫn, sự giúp đỡ nhiệt
tình của giảng viên hướng dẫn bộ môn. Tuy vậy nhưng không thể tránh khỏi những
hạn chế, thiếu sót trong q trình thực hiện tính tốn trong đồ án
Để hồnh thành tốt, khắc phục những hạn chế và thiếu sót chúng em rất mong
được sự góp ý kiến, sự giúp đỡ tận tình của giảng viên và các bạn để sau này khi ra
trường bắt tay vào cơng việc, q trình cơng tác của chúng em được thành công
một cách tốt nhất.
Em xin chân thành cảm ơn !
Sinh viên thực hiện
CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU ĐỒ ÁN
Đối tượng nghiên cứu :
Tính tốn và xây dựng đồ thị động lực học của xe ZAZ968
Phạm vi nghiên cứu :
1.1 Đường đặc tính ngồi của động cơ đốt trong
+ Khái niệm
+ Tính tốn
+ Vẽ đồ thị
+ Nêu ứng dụng của đồ thị
1.2 Đồ thị cân bằng lực kéo
+ Khái niệm
2
+ Tính tốn
+ Vẽ đồ thị
+ Nêu ứng dụng của đồ thị
1.3 Đồ thị nhân tố động lực học
+ Khái niệm
+ Tính tốn
+ Vẽ đồ thị
+ Nêu ứng dụng của đồ thị
1.4 Đồ thị cân bằng công suất
+ Khái niệm
+ Tính tốn
+ Vẽ đồ thị
+ Nêu ứng dụng của đồ thị
1.5 Đồ thị gia tốc
+ Khái niệm
+ Tính tốn
+ Vẽ đồ thị
+ Nêu ứng dụng của đồ thị
1.6 Đồ thị gia tốc ngược của ơ tơ
+ Khái niệm
+ Tính tốn
+ Vẽ đồ thị
+ Nêu ứng dụng của đồ thị
1.7 Đồ thị xác định thời gian tăng tốc của ô tô
+ Khái niệm
+ Tính tốn
+ Vẽ đồ thị
+ Nêu ứng dụng của đồ thị
1.8 Đồ thị thời gian và quãng đường tăng tốc ơ tơ
+ Khái niệm
+ Tính tốn
+ Vẽ đồ thị
3
+ Nêu ứng dụng của đồ thị
1.9 Đồ thị quãng đường tăng tốc của ơ tơ
+ Khái niệm
+ Tính tốn
+ Vẽ đồ thị
+ Nêu ứng dụng của đồ thị
Mục tiêu nghiên cứu: Nhằm hiểu biết, tìm hiểu một cách khoa học về thơng số kỹ
thuật ơ tơ để từ đó vận dụng vào tính tốn đồ án mơn học lý thuyết ơ tơ, trong bảo
dưỡng, khai thác, chẩn đốn kĩ thuật để nâng cao hiệu quả động của ô tô.
BẢNG THÔNG SỐ CƠ BẢN CỦA ÔTÔ
( ZAZ968 )
SỐ LIỆU ĐỒ ÁN
Đại lượng
Giá trị
Đơn vị
Khối lượng khơng tải (G0)
790
kg
Khối lượng tồn tải (Ga)
1110
kg
Công suất Nemax
40
hp
Tốc độ quay nN
4200-4400
v/p
Momen Memax
7,6
kGm
Tốc độ quay nM
2700
v/p
Vận tốc vmax
116
km/h
Tỉ số truyền ih1
3,8
Tỉ số truyền ih2
2,12
Tỉ số truyền ih3
1,409
4
Tỉ số truyền ih4
1,00
Tỉ số truyền ih5
Truyền lực chính i0
4,125
Chiều rộng B
1570
mm
Chiều cao H
1400
mm
Kí hiệu lốp
6,15 - 13
Loại động cơ
Xăng
Cơng thức bánh xe
4x2
CHƯƠNG II : TÍNH TỐN ĐỘNG LỰC HỌC
2.1 Đường đặc tính ngồi của động cơ đốt trong
2.1.1 Khái niệm
Đường đặc tính ngồi của động cơ là những đường biểu thị mối quan hệ
giữa cơng suất có ích (Ne), mơ men xoắn có ích (Me), tiêu hao nhiên liệu trọng
một giờ (Gt), công suất tiêu hao nhiên liệu riêng (ge) theo số vòng quay của trục
khuỷu động cơ (We), khi bướm ga ( đối với động cơ xăng) mở hoàn toàn hoặc
thanh răng ( đối với động cơ diezel) của bơm ga cao áp ở vị trí cung cấp nhiên liệu
lớn nhất.
2.1.2 Cơng thức tính
- Các điều kiện cho trước:
+ Loại động cơ : Xăng
+ Cơng suất có ích lớn nhất: Nemax = 40 (HP) = 29,8 (KW)
+ Số vịng quay khi đạt cơng suất có ích lớn nhất(Nemax ): nN = 4200-4400 (v/p)
+ Mơmen xoắn có ích lớn nhất: Memax = 7,6 (KGm) = 7,6 x 9,81 = 74,56 (Nm)
+ Số vịng quay đạt mơmen xoắn có ích lớn nhất: nM = 2700 (v/p)
- Tính giá trị Ne , Me:
+ Tính Ne : Sử dụng phương pháp Lây – Đécman
5
n
N e = N e max . a. e
nN
2
3
ne
ne
÷+ b. ÷ − c. ÷
nN
nN
( KW)
Trong đó:
+ Ne , Me , ne – là cơng suất, mơmen, số vịng quay của động cơ ứng với một
điểm bất kỳ của đồ thị đặc tính ngồi.
+ Nemax , nN – là cơng suất cực đại của động cơ và số vịng quay ứng với nó.
+ a , b , c – là các hệ số thực nghiệm, với động cơ xăng 4 kỳ : a=b=c=1
+ Tính Me : sau khi tính được Ne , ta áp dụng cơng thức:
Me =
104.N e
1, 047.ne
(N.m)
Trong đó :
Me – mô men xoắn của động cơ
v=
2πne rb m
;
60it s ÷
Trong đó :
v - vận tốc (m/s)
rb - bán kính làm việc trung bình của bánh xe (m)
rb
ro
= λ.
ro
– bán kính thiết kế của bánh xe
λ – hệ số kể đến sự biến dạng của lốp, được cộn phụ thuộc vào loại lốp:
Lốp áp suất thấp :
λ = 0.930 ÷ 0,935
Lốp áp suất cao:
λ = 0,945 ÷ 0,950
Chọn lốp áp suất thấp : λ = 0,935
Ký hiệu lốp: 6,15-13
6,15 là bề rộng (B) của lốp (inch) = 6,15.25,4 = 156,21(mm)
13 là đường kính (d) của vành bánh xe (inch) = 13.25,4 = 330,2 (mm)
6
r0 = B+
d
2
rb = λ. r0 =0,935.= 0,300 (m)
it - tỉ số truyền lực của hệ thống truyền lực
it = i0 . ihn .ipc
Trong đó :
i0 : tỉ số truyền lực chính
ihn : tỉ số truyền của hộp số ở số truyền cao nhất
ipc : tỉ số truyền ở hộp của hộp số phụ hay hộp số phân phối ở số cao
vmax = 116 (km/h) = 32,2 (m/s)
= = = 4230 (v/p)
2.1.3 Bảng số liệu và đồ thị
Bảng 1: Mômen và cơng suất động cơ
ne (v/f)
400
800
1200
1600
2000
2400
2800
3200
3600
4000
4230
Me (N.m)
73,60
78,21
81,59
83,74
84,66
84,35
82,82
80,05
76,06
70,83
67,27
Ne (kW)
3,08
6,55
10,25
14,03
17,73
21,20
24,28
26,82
28,67
29,67
29,80
Hình 1: Đồ thị đường đặc tính ngồi của động cơ
2.1.4 Ứng dụng của đồ thị
Dựa vào đồ thị ta có thể biết được :
-
Công suất lớn nhất
Mô men xoắn lớn nhất
7
2.2 Đồ thị cân bằng lực kéo
2.2.1 Khái niệm
Phương trình cân bằng lực kéo: Pk =Pf ± Pi ± Pj + Pω
Trong đó:
Pk - lực kéo tiếp tuyến phát ra ở bánh xe chủ động
Pf - lực cản lăn
Pi - lực cản dốc
Pj - lực cản qn tính
Phương trình lục kéo của ơtơ có thể biểu diễn bằng đồ thị. Chúng ta xây dựng
quan hệ giữa lực kéo phát ra tại bánh xe chủ động Pk và các lực chuyển động phụ
thuộc vào vân tốc chuyển động của ôtô v, nghĩa là: P = f(v).
2.2.2 Cơng thức tính
PK =
M k M e .it .ηt
G
=
= f .G.cos α ± G.sin α ± . j.δ i + K .F .v 2 + n.ψ .Q
rb
rb
g
v=
2πne rb m
;
60it s
Trong đó :
Pk : lực kéo tiếp tuyến ở bánh xe chủ động
Mk : momen xoắn ở bánh xe chủ động
rb : bán kính làm việc của bánh xe chủ động
ηt : hiệu suất của hệ thống truyền lực
chọn ηtl =0,9 (bảng 1.4 Bài giảng lý thuyết ô tô)
Pf = f.G.cosα : lực cản lăn
Pω = K.F.v2 : lực cản khơng khí;
Lấy K = 0,3 (Đối với xe du lịch)
Pi = G.sinα : lực cản lên dốc
Pj =
G. j.δ i
g
: lực cản qn tính của ơ tô khi chuyển động tăng tốc
δi = 1,05 + 0,05.i2hi
δi hệ số kể đến ảnh hưởng khối lượng chuyển động quay của ô tô
8
Pm = n.ψ.Q : lực cản mooc kéo
n- số mooc kéo
Q- trọng lượng mooc kéo
Xét ô tô chuyển động trên mặt đường nằm ngang (α =0) và khơng có mooc
kéo thì phương trình cân bằng lực kéo dược biểu thị như sau :
Pk = Pf +Pω +Pj
2.2.3 Bảng thông số tính tốn và đồ thị
Ne(kW) Me(N.m) ne(v/f)
Tay số 1
V1
Pk1
Tay số 2
V2
Pk2
3,08
73,60
400
0,80
3460,96
1,44
1930,85
6,55
78,21
800
1,60
3677,72
2,87
2051,78
10,25
81,59
1200
2,40
3836,68
4,31
2140,46
14,03
83,74
1600
3,21
3937,83
5,74
2196,90
17,73
84,66
2000
4,01
3981,18
7,18
2221,08
21,20
84,35
2400
4,81
3966,73
8,62
2213,02
24,28
82,82
2800
5,61
3894,48
10,0
5
2172,71
26,82
80,05
3200
6,41
3764,42
11,49
2100,15
28,67
76,06
3600
7,21
3576,56
29,67
70,83
4000
8,01
3330,90
29,80
67,27
4230
8,47
3163,47
12,9
3
14,3
6
15,1
9
1995,35
1858,29
1764,88
Tay số 3
V3
Pk3
1283,2
2,16
9
1363,6
4,32
6
1422,6
6,48
0
8,64 1460,11
3,04
910,78
6,09
967,82
9,13
1009,65
12,18
15,2
10,80 1476,18
2
12,9
1470,82 18,27
7
15,1 1444,0 21,3
3
3
1
17,2 1395,8 24,3
9
1
6
19,4 1326,1 27,4
5
5
0
1235,0 30,4
21,61
6
5
32,2
22,85 1172,98
0
1036,27
Bảng 2.Giá trị lực kéo ứng với mỗi tay số
-
Phương trình cân bằng lực cản Pc.
P c= P f + P w
-
Xét ô tô chuyển động trên đường bằng và khơng có gió
Pc = fG + KFv²
Với
f 0 = 0, 015 ÷ 0, 02 ta chọn
9
Tay số 4
V4
Pk4
1047,68
1043,88
1024,86
990,64
941,20
876,55
832,49
Mà F = m.B.H với B chiều rộng ô tô, H chiều cao, m hệ số cản chính diện ơ tô
Với ô tô du lịch m = 0,8 nên ta có:
F= 0,8.1,57.1,4 = 1,758 (m2)
Tổng lực kéo của ơtơ phải nhỏ hơn lực bám giữa bánh xe và mặt đường:
-
Pφ = G2.mk2.φ
Trong đó:
-
+ mk – hệ số phân bố lại tải trọng ở cầu chủ động(cầu sau): mk = 0,5 (đối với
xe du lịch)
+ Gφ – tải trọng tác dụng lên cầu chủ động.
+ φ – hệ số bám của mặt đường (chọn φ = 0,45)
Pφ = G2.mk.φ =1110.9,81.0,5.0,45= 2450,05 (N)
vận tốc m/s
Pc
Pφ
0,00
8,47
15,19
22,85
272,23
310,09
393,89
547,66
2450,0
2450,05
2450,05 2450,05
5
Bảng 3. Giá trị lực cản ứng với mỗi tay số
32,20
819,03
2450,05
Hình 2: Đồ thị cân bằng lực kéo
2.2.4 Ứng dụng đồ thị
-
Sử dụng đồ thị cân bằng lực kéo của ơ tơ có thể xác định được các chỉ tiêu
-
động lực học của ô tô khi chuyển động ổn định.
Xác định vmax
Vượt độ dốc
Xác định lực cản ( hay hệ số cản lăn ứng với vận tốc chuyển động của ô tô
ứng với mỗi vận tốc của ô tô ta có một hệ số cản lăn khác nhau ).
10
2.3 Đồ thị nhân tố động lực học
2.3.1 Khái niệm
Đồ thị nhân tố động lực học của ô tô biểu diễn mối quan hệ giữa nhân tố động học
của ô tô khi sử dụng các tay số khác nhau với vận tốc chuyển động của ơtơ.
D=
Trong đó:
1
PK − Pω M e .itl .ηt
=
− K .F .V 2 ÷.
G
rbx
G
D : Nhân tố động lực học của ô tơ
Pω : Lực cản khơng khí
Pk : Lực kéo tiếp tuyến tại bánh xe chủ động
itl : Tỷ số truyền của hệ thống truyền lực
- Nhân tố động lực học bị giới hạn bởi điều kiện bám của bánh xe:
Pϕ − Pω
G
Dϕ =
Trong đó:
ϕ .Zϕ − K .F .V 2
=
÷
÷
G
Dφ : là nhân tố động lực học của ô tô theo điều kiện bám
G : là tải trọng tồn bộ của ơ tơ
Pφ : là lực cản của khơng khí
Để ơ tơ chuyển động khơng bị trượt: Dϕ ≥ D ≥Ψ
2.3.2 Đồ thị
Dựng hệ trục tọa độ Đề- các vng góc.
+ Trục tung biểu diễn các trị số nhân tố động lực học D.
+ Trục hoành biểu diễn vận tốc của ô tô.
+ Trên đồ thị biểu diễn đường cong D1 , D2 , D3 , D4 , D5 ứng với các tay số 1, 2, 3,
4, 5.
+ Trên đồ thị biểu diễn đường thẳng f = 0,015 đã chọn.
+ Đường Dφ là đường biểu diễn nhân tố động lực học theo điều kiện bám, là đường
song song với trục hoành.
Các giá trị của Dφ được xác định theo công thức:
11
Pϕ − Pω
G
Dϕ =
ϕ .Zϕ − K .F .V 2
=
÷
÷
G
2.3.3 Bảng số liệu tính tốn và vẽ đồ thị
Tay số 1
V1
D1
V2
D2
Tay số 3
V3
D3
Tay số 4
V4
D4
400
0,80
0,24
1,44
0,18
2,16
0,12
3,04
0,08
73,60
800
1,60
0,26
2,87
0,19
4,32
0,12
6,09
0,09
78,21
1200
2,40
0,27
4,31
0,20
6,48
0,13
9,13
0,09
81,59
1600
3,21
0,28
5,74
0,20
8,64
0,13
12,18
0,09
83,74
2000
4,01
0,28
7,18
0,20
10,80
0,13
15,22
0,08
84,66
2400
4,81
0,28
8,62
0,20
12,97
0,13
18,27
0,08
84,35
2800
5,61
0,27
10,05
0,19
15,13
0,12
21,31
0,07
82,82
3200
6,41
0,26
11,49
0,19
17,29
0,11
24,36
0,06
80,05
3600
7,21
0,25
12,93
0,18
19,45
0,10
27,40
0,05
76,06
4000
8,01
0,23
14,36
0,16
21,61
0,09
30,45
0,04
70,83
4230
8,47
0,22
15,19
0,15
22,85
0,08
32,20
0,03
67,27
ne(v/f)
Tay số 2
Me(N.m)
Bảng 4: Nhân tố động lực học
Đồ thị tia nhân tố động lực học khi tải trọng thay đổi
- Những đường đặc tính động lực học của ơ tơ lập ra ở góc phần tư bên phải của đồ
thị tương ứng với trường hợp ơ tơ có tải trọng đầy, cịn góc phần tư bên trái của đồ
thị, ta vạch từ gốc toạ độ nhưng tia làm với trục hồnh các góc a khác nhau mà :
tga = D/ Dx = Gx/G ;
Như vậy mỗi tia ứng với một tải trọng Gx nào đó tính ra phần trăm so với tải trọng
đầy của ơ tơ.
Trong trường hợp Gx = G thì tga = 1, lúc này tia làm với trục hoành một góc a=
450, các tia có a > 450 ứng với Gx > G (khu vực quá tải), các tia có a < 450 ứng
với
Gx < G (khu vực chưa quá tải).
-
Nhân tố động học theo điều kiện bám được xác định như sau :
12
Dϕ =
Trong đó:
Pϕ − Pw
G
=
mk .ϕ .Gϕ − K .F .V 2
G
Dφ : là nhân tố động lực học của ô tô theo điều kiện bám
G : là tải trọng tồn bộ của ơ tơ
Pφ : là lực cản của khơng khí
Để ơ tơ chuyển động khơng bị trượt: Dϕ ≥ D ≥Ψ
V(m/s)
Dφ
f
0,00
8,47
15,19
22,85
0,2250
0,2215
0,2138
0,1997
0,0150
0,0157
0,0173
0,0202
Bảng 5: Nhân tố động lực học theo điều kiện bám.
32,20
0,1748
0,0254
Hình 3: Đồ thị nhân tố động lực học
4 . Ứng dụng của đồ thị
Xác định nhân tố động lực học của ô tô
- Xác định vận tốc lớn nhất của ơ tơ , giá trị này có đước khi ô tô chuyển
động ở số truyền cao nhất của hộp số và động cơ làm việc ở chế độ tồn
-
tải.
Trị số D phụ thuộc vào các thơng số kết cấu của ô tô mà ở đồ thị lức kéo
-
không biểu thị được để xác định cho mỗi ô tô cụ thể.
Khi ô tô chuyển động ở số thấp ( có lớn hơn nhỏ ) sẽ có nhân tố động
-
lực học lớn hơn ở số cao ( có nhỏ hơn nhưng lại lớn )
Dùng đồ thị để giải các bài tốn về động lức học của ơ tơ
2.4 Đồ thị cân bằng công suất
2.4.1 Khái niệm
Đồ thị cân bằng công suất là đường biểu diễn các giá trị đã tính tốn được của
phương trình cân bằng cơng suất của ô tô trên đồ thị có tọa độ N- v.
2.4.2 Xây dựng đồ thị cân bằng cơng suất:
Cơng thức tính:
13
Nki = (Pki . vi) : 1000
;
vi =
2.π .ne .rbx
60.io .ihi
Trong đó:
Nki: là Cơng suất kéo của động cơ phát ra ở bánh xe chủ động khi ô tô
chuyển động ở cấp số i của hộp số.
Pki : Lực kéo tương ứng ở cấp số i.
vi : Vận tốc tương ứng với số vòng quay trục khuỷu động cơ khi ô tô
chuyển động ở cấp số i của hộp số.
2.4.3 Bảng số liệu tính tốn và vẽ đồ thị
ne(v/f)
Ne(kW)
V1
V2
V3
V4
Nk(kW)
400
3,08
0,80
1,44
2,16
3,04
2,77
800
6,55
1,60
2,87
4,32
6,09
5,90
1200
10,25
2,40
4,31
6,48
9,13
9,23
1600
14,03
3,21
5,74
8,64
12,18
12,63
2000
17,73
4,01
7,18
10,80
15,22
15,96
2400
21,20
4,81
8,62
12,97
18,27
19,08
2800
24,28
5,61
10,05
15,13
21,31
21,85
3200
26,82
6,41
11,49
17,29
24,36
24,14
3600
28,67
7,21
12,93
19,45
27,40
25,80
4000
29,67
8,01
14,36
21,61
30,45
26,70
4230
29,80
8,47
15,19
22,85
32,20
26,82
Bảng 6: Công suất kéo các tay số
Trên đồ thị Nk = f(v), dựng đồ thị theo bảng trên:
–
–
Xét ôtô chuyển động trên đường bằng:
= Nf + Nw
= G.f.v +K.F.v3
Lập bảng tính
V(m/s)
Nc(kW)
0
0,00
8,47
2,63
15,19
5,98
22,85
12,52
Bảng 7: Công cản của ô tô ứng với mỗi tay số
Hình 4: Đồ thị cân bằng cơng suất
14
32,20
26,37
2.4.4 Ứng dụng đồ thị
-
Dùng để xác định trị số các thành phần của công suất cản ở các tay số khác
nhau với các số truyền khác nhau, xác định công suất dự trữ ở các tốc độ
-
khác nhau, ở các số truyền khác nhau.
Dựa vào công suất dự trữ kết hợp với các đồ thị cân bằng lực kéo, đồ thị
nhân tố động lực học, đồ thị tăng tốc của ơ tơ. . . Để giải quyết bài tốn về
động lực học và động lực học của ô tô như tìm khả năng tăng tốc, leo dốc,
móc kéo của ô tô, tìm tốc độ lớn nhất của ô tô trên mỗi loại đường, tìm được
số truyề hợp lý.
2.5 Đồ thị gia tốc
2.5.1 Khái niệm
Trong quá trình chuyển động của ô tô thì thời gian chuyển động đều chỉ chiếm
một phần rất nhỏ qua thống kê thời gian chuyển động đều chỉ chiếm khoảng 15%
thời gian chuyển động có gia tốc chiếm khoảng (3045%) thời gian lăn trơn và
phanh chiếm (3040%) tổng thời gian chuyển động của ô tô.
2.5.2 Công thức tính
D=ψ
=>
J = ( D- ψ ).
Trong đó : J – Trị số của gia tốc .
- Hệ số cản tổng cộng của mặt đường
( vì chỉ xét xe chuyển động trên đường nằm ngang => = f = 0.015 )
– hệ số tính đến ảnh hưởng của các khối lượng vận động quay;
Hệ số có thể xác định theo công thức kinh nghiệm sau :
= 1,05 + 0,05
D - Nhân tố động lực học của ô tô.
Bảng 8. Hệ số kể đến ảnh hưởng của các khối lượng chuyển động quay
Tay số
δJ
1
1,77
2
1,27
3
1,15
15
4
1,10
2.5.3 Bảng số liệu và đồ thị
V1
Tay số 1
D1
f1
0,8
0
1,6
0
2,4
0
3,2
1
4,0
1
4,8
1
5,6
1
6,4
1
7,2
1
8,0
1
8,4
7
0,2
4
0,2
6
0,2
7
0,2
8
0,2
8
0,2
8
0,2
7
0,2
6
0,2
5
0,2
3
0,2
2
0,01
5
0,01
5
0,01
5
0,01
5
0,01
5
0,01
5
0,01
5
0,01
5
0,01
6
0,01
6
0,01
6
j1
V2
Tay số 2
D2
f2
j2
V3
Tay số 3
D3
f3
1,26
1,44
0,18
0,015
1,25
2,16
0,12
1,35
2,87
0,19
0,015
1,33
4,32
0,12
1,41
4,31
0,20
0,015
1,39
6,48
0,13
1,45
5,74
0,20
0,015
1,42
8,64
0,13
1,46
7,18
0,20
0,016
1,43
1,45
8,62
0,20
0,016
1,42
1,42
10,05
0,19
0,016
1,37
1,37
11,49
0,19
0,016
1,31
1,29
12,93
0,18
0,017
1,22
1,19
14,36
0,16
0,017
1,11
1,12
15,19
0,15
0,017
1,03
10,8
0
12,9
7
15,1
3
17,2
9
19,4
5
21,6
1
22,8
5
0,13
0,13
0,12
0,11
0,10
0,09
0,08
0,01
5
0,01
5
0,01
5
0,01
6
0,01
6
0,01
7
0,01
7
0,01
8
0,01
9
0,02
0
0,02
0
j3
V4
Tay số 4
D4
f4
0,88
3,04
0,08
0,93
6,09
0,09
0,97
9,13
0,09
0,98
12,18
0,09
0,97
15,22
0,08
0,94
18,27
0,08
0,89
21,31
0,07
0,82
24,36
0,06
0,72
27,40
0,05
0,61
30,45
0,04
0,53
32,20
0,03
0,01
5
0,01
5
0,01
6
0,01
6
0,01
7
0,01
8
0,02
0
0,02
1
0,02
3
0,02
4
0,02
5
j4
0,61
0,64
0,65
0,64
0,60
0,55
0,47
0,37
0,25
0,10
0,00
Bảng 9: Giá trị gia tốc ứng với mỗi tay số
Hình 5: Đồ thị gia tốc
2.5.4 Ứng dụng đồ thị
-
Dùng đồ thị để xác định gia tốc của ơ tơ ở một tốc độ nào đó ở tỉ số truyền
-
đã cho
Dùng để xác định thời điểm sang số hợp lý ( thời điểm đổi tay số truyền khi
tăng tốc) để đảm bảo độ giảm tốc độ là nhỏ nhất và thời gian đổi số truyền là
-
ngắn nhất và đạt tốc độ cao nhất, nhanh nhất ở các số truyền sau ( b,c,d)
Dùng đồ thị này để xác định thời gian và quãng đường tăng tốc của ô tô
16
2.6 Đồ thị gia tốc ngược
2.6.1 Khái niệm
Thời gian và quãng đường tăng tốc của ôtô là những thông số quan trọng
để đánh giá chất lượng động lực học của ôtô. Ta sử dụng đồ thị gia tốc
của ôtô để xác định thời gian tăng tốc của ôtô.
2.6.2 Công thức tính
- Từ biểu thức: J = dt = dv
- Thời gian tăng tốc của ô tô từ tốc độ v1 đến tốc độ v2 sẽ là:
ti = .dv
Trong đó: +) ti là thời gian tăng tốc từ v1 đến v2
+) ti = Fi với Fi là phần diện tích giới hạn bởi phần đồ thị
=f(v); v = v1; v = v2 là trục hoành của đồ thị của gia tốc ngược.
-
Từ đồ thị J= f(v), dựng đồ thị = f(v)
Lập bảng tính giá trị theo v
2.6.3 Bảng giá trị sau tính tốn và đồ thị
Tay số 1
Tay số 2
V1
0,80
1/j1
0,79
V2
1,44
1/j2
0,80
Tay số 3
V3
1/j3
2,16
1,14
1,60
0,74
2,87
0,75
4,32
1,07
6,09
1,56
2,40
0,71
4,31
0,72
6,48
1,04
9,13
1,54
3,21
0,69
5,74
0,70
8,64
1,02
12,18
1,57
4,01
0,68
7,18
0,70
10,80
1,03
15,22
1,66
4,81
0,69
8,62
0,71
12,97
1,06
18,27
1,83
5,61
0,70
10,05
0,73
15,13
1,12
21,31
2,13
6,41
0,73
11,49
0,76
17,29
1,22
24,36
2,71
7,21
0,77
12,93
0,82
19,45
1,38
27,40
4,07
8,01
0,84
14,36
0,90
21,61
1,65
30,45
9,90
8,47
0,89
15,19
0,97
22,85
1,88
32,20
Bảng 9. Giá trị 1/j ứng với từng tay số
Hình 6: Đồ thị gia tốc ngược
17
Tay số 4
V4
3,04
1/j4
1,65
2.6.4 Ứng dụng đồ thị
- Dùng để xác định:
+ Quãng đường tăng tốc
+ Thời gian tăng tốc
2.7 Đồ thị xác định thời gian và quãng đường tăng tốc của ô tô
2.7.1 Đồ thị xác định thời gian tăng tốc
2.7.1.1 Khái niệm
Thời gian và quãng đường tăng tốc là hai chỉ tiêu quan trọng để đánh giá tính chất
động lực học của ơ tơ máy kéo.
Hai chỉ tiêu trên có thể được xác định dựa trên đồ thị gia tốc j = f(v) của ơ tơ máy
kéo.
2.7.1.2 Cơng thức tính
Từ biểu thức: J = dt = dv
- Thời gian tăng tốc của ô tô từ tốc độ v1 đến tốc độ v2 sẽ là:
ti = .dv25
Trong đó: +) ti là thời gian tăng tốc từ v1 đến v2
+) ti = Fi với Fi là phần diện tích giới hạn bởi phần đồ thị
=f(v); v = v1; v = v2 là trục hoành của đồ thị của gia tốc ngược.
Thời gian tăng tốc tồn bộ
Vì tích phân này khơng giải được bằng phương pháp giải tích do đó khơng có quan
hệ phụ thuộc chính xác về giải tích giữa gia tốc và vận tốc chuyển động v của
chúng. Nhưng tích phân này có thể giải bằng đồ thị dựa vào đồ thị của ô tô j = f(v).
Để tiến hành xác định thời gian tăng tốc theo phương pháp tích phân bằng đồ thị,
ta cần xây dựng đường cong gia tốc nghịch 1/j = f(v) cho từng số truyền cao nhất
của hộp số.Phần diện tích được giới hạn bởi đường cong 1/j, trục hoành và hại
đoạn tung độ tương ứng với khoảng biến thiên vận tốc dv biểu thị thời gian tăng
tốc của ô tô. Tổng cộng tất cả các vận tốc này ta được thời gian tăng tốc từ vận tốc
v1 đến v2 và xây dựng được đồ thị thờigian tăng tốc phụ thuộc vào vận tốc chuyển
18
động t = f(v). Giả sử ô tô tăng tốc từ tốc độ v1 đến v2 như đồ thị thì ơ tơ thì cần có 1
khoảng thời gian xác định bằng
2.7.1.3 Bảng kết quả sau tính tốn và đồ thị
v4
3,04
1/J4
t(s)
S(m)
1,65
0
0
6,09
1,56
4,89
22,32
9,13
1,54
9,61
73,16
12,18
1,57
14,34
152,84
15,22
1,66
19,25
263,79
18,27
1,83
24,56
411,25
21,31
2,13
30,59
605,35
24,36
2,71
37,97
867,02
27,40
4,07
48,30
1249,94
30,45
9,90
69,57
2012,28
32,20
0,00
78,23
2450,62
Bảng 10: Quãng đường và Thời gian khi ô tô tăng tốc
Hình 7: Đồ thị thời gian tăng tốc của ơ tô
2.7.1.4 Ứng dụng đồ thị: Xác định thời gian tăng tốc của ô tô.
2.7.2 Đồ thị xác định quãng đường tăng tốc của ô tô
2.7.2.1 Khái niệm
Đồ thị quãng đường tăng tốc của ô tô là đồ thị biểu hiện quãng đường ô tô đi được
sau khoảng thời gian tăng tốc t và vận tốc chuyển động của ô tô
2.7.2.2 Cơng thức tính
Từ biểu thức v = dS/dt
=> dS = vdt
Quãng đường tăng tốc của ô tô S từ vận tốc v1 đến v2 sẽ là: S =
Vì tích phân này khơng giải được bằng phương pháp giải tích do đó khơng có quan
hệ
phụ thuộc chính xác về giải tích giữa gia tốc và vận tốc chuyển động v của chúng.
Nhưng tích phân này có thể giải bằng đồ thị dựa vào đồ thị của ô tô j = f(v).
Giống như cách tính thời gian tăng tốc chúng ta cũng có thể tính được qng
đường thơng qua diện tích :
19
2.7.2.3 Bảng thơng số sau tính tốn và đồ thị
v4
3,04
1/J4
t(s)
S(m)
1,65
0
0
6,09
1,56
4,89
22,32
9,13
1,54
9,61
73,16
12,18
1,57
14,34
152,84
15,22
1,66
19,25
263,79
18,27
1,83
24,56
411,25
21,31
2,13
30,59
605,35
24,36
2,71
37,97
867,02
27,40
4,07
48,30
1249,94
30,45
9,90
69,57
2012,28
32,20
0,00
78,23
2450,62
Bảng 11: Quãng đường và Thời gian khi ô tô tăng tốc
Hình 8: Đồ thị qng đường tăng tốc của ơtơ
2.7.2.4 Ứng dụng đồ thị
+ Xác định quãng đường sau khi ô tô tăng tốc
2.7.3 Đồ thị quãng đường và thời gian tăng tốc của ơtơ
2.7.3.1 Cơng thức tính.
Độ biến thiên vận tốc khi chuyển số
Trong đó:
∆t: Thời gian chuyển số ở giữa các tay số
Chọn ∆t = 1(s)
Thời gian để tăng từ vận tốc trước(vt) đến vận tốc sau(vs):
Quãng đường để tăng từ vận tốc trước(vt) đến vận tốc sau(vs):
20
2.7.3.2 Ta có bảng số liệu :
δi
Δt (s)
Δv (m/s)
vimax (m/s)
số 1 → số 2
1,77
0,1577
8,47
số 2 → số 3
số 3 → số 4
1,27
1,15
Thời gian chuyển số ở
giữa các tay số được
chọn: ∆t = 1(s)
0,2784
0,4293
15,19
22,85
Bảng 12. Độ giảm vận tốc khi sang số
V (m/s)
1/j
t (s)
s (m)
0,00
0,80
1,60
2,40
3,21
4,01
4,81
5,61
6,41
7,21
8,01
8,47
8,32
8,62
10,05
11,49
12,93
14,36
0,00
0,79
0,74
0,71
0,69
0,68
0,69
0,70
0,73
0,77
0,84
0,89
0,89
0,71
0,73
0,76
0,82
0,90
0,00
0,32
0,93
1,51
2,08
2,63
3,18
3,73
4,31
4,91
5,56
5,96
6,96
7,96
8,99
10,06
11,19
12,43
0,00
0,13
1,12
3,03
5,82
9,47
14,00
19,45
25,89
33,45
42,31
49,10
58,39
67,36
83,89
108,33
136,65
169,63
21
15,19
14,91
15,13
17,29
19,45
21,61
22,85
22,42
24,36
27,40
30,45
32,20
0,97
0,97
1,12
1,22
1,38
1,65
1,88
1,88
2,71
4,07
9,90
0,00
13,21
14,21
14,44
15,44
18,25
21,53
23,72
24,72
29,17
39,50
40,50
49,17
195,15
213,81
216,79
250,16
335,27
441,93
527,32
559,61
682,31
1022,27
1171,46
1540,10
Bảng 13: Thời gian và quãng đường khi ô tô chuyển số
2.7.3.3 Đồ thị
Hình 9: Đồ thị thời gian và qng đường tăng tốc của ơ tơ có kể đến sự giảm tốc
độ khi chuyển số
4. Ứng dụng đồ thị :
Xác định thời gian và quãng đường tăng tốc của ô tô theo đồ thị tuy đơn giản
nhưng thiếu chính xác , mặc dù có kể cả sự giảm vận tốc khi chuyển số. Vì vậy nó
chỉ có giá trị trong phạm vi lý thuyết ơ tơ, cịn trong thực tế người ta phải kiểm
nghiệm lại bằng các thí nghiệm với ô tô chuyển động trên đường.
KẾT LUẬN
Qua môn “ Đồ án Lý thuyết ô tô” đã giúp em hiểu được thêm một số vấn đề như:
- Các thông số cơ bản của động cơ.
- Chất lượng động lực học cần thiết trong các điều kiện sử dụng khác nhau.
22
- Xác định được chế độ làm việc thích hợp nhất cho ô tô.
- Xác định được chỉ tiêu đánh giá chất lượng kéo của ô tô như:
+ Vận tốc lớn nhất.
+ Lực cản của các loại đường mà xe có thể khắc phục được.
+ Gia tốc lớn nhất của ô tô.
+ Quãng đường và thời gian tăng tốc của xe khi đạt giá trị max...
Tài liệu tham khảo:
- Giáo trình lý thuyết ơ tơ – Ngơ Khắc Hùng.
- Lý thuyết ô tô, máy kéo – Nguyễn Hữu Cẩn.
- BÀI GIẢNG LÝ THUYẾT Ô TÔ – Thầy Đỗ Thành Phương.
23
24
