BÀI TẬP LỚN LÝ THUYẾT Ô TÔ VÀ MÁY CÔNG TRÌNH ( XE KHÁCH 9200 KG)

Bài tập môn học LÝ THUYẾT Ô TÔ & MÁY CÔNG TRÌNH
ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
KHOA CƠ KHÍ GIAO THÔNG

BÀI TẬP MÔN HỌC
LÝ THUYẾT Ô TÔ & MÁY CÔNG TRÌNH
Sinh viên thực hiện: Trần Minh Tùng
Lớp: 10C4B
STT: 56
Nhóm: 18
Giáo viên phụ trách môn học: ThS. Nguyễn Việt Hải
Đà Nẵng - 2013
Sinh viên thực hiện: Trần Minh Tùng – Lớp 10C
4B
1
Bài tập môn học LÝ THUYẾT Ô TÔ & MÁY CÔNG TRÌNH
TRƯỜNG ĐH BÁCH KHOA ĐÀ
NẴNG
KHOA CƠ KHÍ GIAO THÔNG
CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT
NAM
Độc Lập - Tự Do - Hạnh Phúc
o0o
BÀI TẬP MÔN HỌC
LÝ THUYẾT Ô TÔ & MÁY CÔNG TRÌNH
Sinh viên: Trần Minh Tùng Lớp:10C4B Nhóm:18 (56)
Nhiệm vụ: TÍNH TOÁN SỨC KÉO Ô TÔ
1. Số liệu cho trước:
+ Loại ô tô: xe khách
+ Bán kính bánh xe: 0.45[ m]

+ Công thức bánh xe: 4x2
+ Trọng lượng toàn bộ: 9200 [KG]
+ Vận tốc cực đại: 108 [km/h]
+ Sức cản lớn nhất của đường ô tô cần khắc phục: 0.40
+ Sử dụng động cơ xăng
2. Yêu cầu:
2.1. Các nội dung chính thuyết minh và tính toán:
• Tính chọn động cơ và xây dựng đặc tính ngoài của động cơ.
• Xác định số cấp và tỷ số truyền các số trung gian của hộp số.
• Xác định tỷ số truyền của truyền lực chính.
• Xây dựng các đồ thị cân bằng công suất, cân bằng lực, hệ số nhân tố
động lực khi đầy tải và khi tải trọng thay đổi, đồ thị gia tốc.
2.2. Bản vẽ đồ thị:Vẽ trên giấy khổ A4, đóng tập cùng thuyết minh tính toán,
gồm các đồ thị sau:
• Đặc tính tốc độ ngoài của động cơ.
• Cân bằng công suất,
• Cân bằng lực,
• Hệ số nhân tố động lực khi đầy tải và khi tải trọng thay đổi,
• Gia tốc
2.3. Hình thức: Theo "Quy định về hình thức Bài tập và Đồ án của Khoa "
Đà Nẵng, ngày 16 tháng 3 năm 2013
Giáo viên phụ trách môn học
ThS. Nguyễn Việt Hải
Sinh viên thực hiện: Trần Minh Tùng – Lớp 10C
4B
2
Bài tập môn học LÝ THUYẾT Ô TÔ & MÁY CÔNG TRÌNH
MỤC LỤC
1. Giới thiệu chung
Bài tập lớn môn học : LÝ THUYẾT Ô TÔ VÀ MÁY CÔNG TRÌNH nhằm

mục đích xác đính những thông số cơ bản của động cơ và hệ thống truyền lực
để đảm bảo cho ô tô đạt được những yêu cầu đặt ra khi các kỹ sư thiết kế ô tô :
-Tốc độ cực đại mà ô tô cần đạt được khi chạy trên đường nằm ngang
-Sức cản lớn nhất của đường mà ô tô cần khắc phục
Khi tính toán sức kéo của ô tô còn nhằm mục đích xây dựng các đồ thị đặc
tính quan trọng như : Đặc tính tốc độ ngoài của động cơ, đồ thị cân bằng công
suất, cân bằng lực kéo, hệ số nhân tố động lực học của ô tô khi đầy tải, khi tải
trọng thay đổi và đồ thị gia tốc
Nhờ đó có thể tiến hành phân tích, đánh giá, so sánh khả năng và chất lượng
động lực của ô tô cũng như giải quyết được khả năng kéo của ô tô như :
+Tìm vận tốc chuyển động lớn nhất của ô tô trên mỗi đoạn đường , xác định
được loại đường mà ô tô có thể hoạt động được ở mỗi tỉ số truyền nào đó khi
biết vận tốc chuyển động và tải trọng đặt lên ô tô
+Tìm số truyền hợp lý nhất đối với từng loại đường
+Xác định khả năng tăng tốc, leo dốc, hoặc kéo móc của ô tô cũng như xác
định sức cản lớn nhất mà đường mà ô tô có thể khắc phục ở từng tay số truyền
và tải trọng
+Xác định mức tiêu hao nhiên liệu của ô tô ở những giá trị và V đã biết
Sinh viên thực hiện: Trần Minh Tùng – Lớp 10C
4B
3
Bài tập môn học LÝ THUYẾT Ô TÔ & MÁY CÔNG TRÌNH
2. Các thông số chọn
Bảng 1 - Các thông số chọn
Thông số Đơn vị
Khoảng giá trị
thường gặp
Giá trị
chọn
Tài liệu tham

khảo
Hệ số cản lăn f
0
0,015-0,018 0,015 Trang 54[1]
Hệ số cản không khí k Ns
2
/m
4
0,25-0,4 0,35 Trang 29[1]
Diện tích cản chính diện F m
2
4,5-6,5 5,5 Trang 29[1]
Hệ số bám của đường 0,7-0,8 0,7 Trang 22[1]
Hiệu suất hệ thống truyền lực chính 0,89 Trang 15[1]
Công bội q
xăng
1,5-1,7 1,7
3. Thông số tính toán
3.1.Phân bố trọng lượng xe
Yêu cầu bài toán cần thiết kế xe khách do đó ta phân bố trọng lượng của xe
như sau:
- Trọng lượng phân bố ra cầu trước:
G
1
=0,3.G
- Trọng lượng phân bố lên cầu sau:
G
2
=0,7.G Trang 139 [1]
Ta có : G=9200.9,81=90252 (N)

Vậy : G
1
=0,3.90252=27075,6 (N)
G
2
=0,7.90252=63176,4 (N)
3.2. Tính chọn động cơ
**Công suất động cơ ứng với tốc độ cực đại V
max
:
V
max
=108 km/h =30 (m/s)
N
v
=131412W=131,412(KW)
Sinh viên thực hiện: Trần Minh Tùng – Lớp 10C
4B
4
2
2
max
0 max ax
2
2
1
. . 1 . . .
1500
30
1

90252.0,015. 1 0,35.5.30 .30 131412( )
0,89 1500
v m
t
v
V
N G f k F V V
N W
η
 
 
= + +
 
 ÷
 
 
 
 
= + + =
 
 ÷
 
 
Bài tập môn học LÝ THUYẾT Ô TÔ & MÁY CÔNG TRÌNH
**Công suất yêu cầu của động cơ:
2 3
. . .
v
ev
v v v

N
N
a b c
λ λ λ
=
+ +
Chọn động cơ theo yêu cầu tận dụng hết công suất động cơ
1
v
λ
=

, vì
xe không cần tính năng tăng tốc tốt và xe cũng không chạy ở tốc độ cao để đạt
đến vùng suất tiêu hao nhiên liệu nhỏ.
Vì đây là động cơ xăng nên hệ số phương trình lây-đéc-man là:
a=b=c=1
max
2 3 2 3
131,412
131,412( )
. . . 1.1 1.1 1.1
v
e
N
N KW
a v b v c v
λ λ λ
= = =
+ − + −

Chọn công suất động cơ lớn hơn 1,1-1,25 lần công suất yêu cầu của động cơ
để bù vào công suất trang bị phụ trên xe:
ax
(1,1 1,25) 144,55 157,69( )
m
e e
N N KW
= ÷ = ÷
**Chọn loại động cơ:
-Xăng : YC6J210-20
-Công suất cực đại của động cơ : N
emax
= 145(kw)
-Số vòng quanh của động cơ ở công suất cực đại : n
emax
= 5600(v/p)
3.3. Tính tỉ số truyền của hệ thống truyền lực
3.3.1. Tỉ số truyền i
0
-Tốc độ góc ứng với công suất cực đại:
max
0
max
.
.5600
586,43( / )
30 30
. .
586,43.1.0,45
8,7965

30
e
N
N V bx
n
rad s
R
i
V
π
π
ω
ω λ
= = =
⇒ = = =
3.3.2 Tỉ số truyền thấp i
h1
Tính theo điều kiện kéo
-Hệ số tổn thất cho trang bị phụ trên xe :
p
η
max
max
131,412
0,906
145
eV
p
e
N

N
η
= = =
max
.1000
145.1000
247,259( . )
586,43
1
. .586,43 293,215( / )
2 2
e
N
N
M N
N
M N m
b
rad s
c
ω
ω ω
= = =
= = =
Sinh viên thực hiện: Trần Minh Tùng – Lớp 10C
4B
5
Bài tập môn học LÝ THUYẾT Ô TÔ & MÁY CÔNG TRÌNH
Vậy : mômen cực đại của động cơ
2

max
. .
M M
e N
N N
M M a b c
ω ω
ω ω
 
   
 
= + −
 ÷  ÷
 
   
 

ax
1
max 0
. .
. . .
m bx
h
e p
t
G R
i
M i
ψ

η η
⇒ =

90252 .0,4.0,45
7.41
309,07.8,7965.0,906.0,89
= =
Kiểm tra lại theo điều kiện bám
1
max 0
. .
. . .
bx
h
e t p
G R
i
M i
ϕ
ϕ
η η
≤
Mà
G
ϕ
=G.0,7=90252.0,7=63176,4 ( trọng lượng cầu chủ động )
1
63176,4 .0,7.0,45
9,078
309,07.8,7965.0,89.0,906

h
i ≤ =
Tỉ số truyền đảm bảo điều kiện bám
3.3.3. Tính số cấp hộp số n
Xe khách là dòng xe thương mại thường chạy đường dài và hoạt động
chủ yếu ở tốc độ cao nên hộp số thiết kế theo quy luật cấp số điều hòa.
1
( )
1
( )
h
ln i
n
ln q
= +
; với lni
h1
: logarit theo cơ số tự nhiên (e) của tỉ số truyền
thấp nhất
lnq : logarit theo cơ số tự nhiên (e) của 2 số truyền
liên tiếp
q
xăng
=1,5-1,7 chọn q=1,7
7,41
1 4,77
1,7
ln
n
ln

⇒ = + =

Chọn n
*
=5 để thỏa mãn tính công nghệ chế tạo hộp số
Cấp số cuối cùng trong hộp số truyền thẳng nên tỷ số truyền i
n
=1
Sinh viên thực hiện: Trần Minh Tùng – Lớp 10C
4B
6
1
1 1
/( 1)
n
a n
i i
 
= − −
 ÷
 
1 1
/(5 1) 0,2163
1 7, 41
a
 
= − − =
 ÷
 
Bài tập môn học LÝ THUYẾT Ô TÔ & MÁY CÔNG TRÌNH

-Tính các tay số truyền trung gian
Tính các cấp số trung gian:

i
h1
=7,41
4. Bảng các giá trị tính toán và đồ thị
4.1. Bảng các giá trị tính toán
Bảng 2 – Đặc tính ngoài của động cơ
0.1 58.64301333 269.5120715 15.805
0.2 117.2860267 286.8201861 33.64
0.3 175.92904 299.1831252 52.635
0.4 234.5720533 306.6008886 71.92
0.5 293.2150667 309.0734764 90.625
0.6 351.85808 306.6008886 107.88
0.7 410.5010933 299.1831252 122.815
0.8 469.1441067 286.8201861 134.56
0.9 527.78712 269.5120715 142.245
1 586.4301333 247.2587812 145
Sinh viên thực hiện: Trần Minh Tùng – Lớp 10C
4B
7
( )
( ) ( )
1
2
1
1 .
1 .
h

h
h
n i
i
n k k i
−
=
− + −
( )
( ) ( )
2
5 1 .7,41
2,85
5 2 2 1 .7, 41
h
i
−
= =
− + −
( )
( ) ( )
3
5 1 .7,41
1,762
5 3 3 1 .7,41
h
i
−
= =
− + −

( )
( ) ( )
4
5 1 .7,41
1,276
5 4 4 1 .7,41
h
i
−
= =
− + −
( )
( ) ( )
5
5 1 .7,41
1
5 5 5 1 .7,41
h
i
−
= =
− + −
v
λ
e
ω
e
M
e
N

Bài tập môn học LÝ THUYẾT Ô TÔ & MÁY CÔNG TRÌNH
Bảng 3- công suất
ih1 ih2 ih3
v1 Pk1 Nk1 v2 Pk2 Nk2 v3 Pk3 Nk3
0.1 0.405 31479.898 12748.252 1.054 12098.288 12748.252 1.702 7488.037 12748.252
0.2 0.810 33501.542 27133.894 2.107 12875.242 27133.894 3.405 7968.920 27133.894
0.3 1.215 34945.574 42455.188 3.161 13430.210 42455.188 5.107 8312.408 42455.188
0.4 1.620 35811.994 58010.394 4.215 13763.190 58010.394 6.810 8518.501 58010.394
0.5 2.025 36100.800 73097.775 5.269 13874.183 73097.775 8.512 8587.199 73097.775
0.6 2.430 35811.994 87015.591 6.322 13763.190 87015.591 10.215 8518.501 87015.591
0.7 2.835 34945.574 99062.105 7.376 13430.210 99062.105 11.917 8312.408 99062.105
0.8 3.240 33501.542 108535.576 8.430 12875.242 108535.576 13.620 7968.920 108535.576
0.9 3.645 31479.898 114734.268 9.484 12098.288 114734.268 15.322 7488.037 114734.268
1 4.050 28880.640 116956.440 10.537 11099.347 116956.440 17.025 6869.759 116956.440
Sinh viên thực hiện: Trần Minh Tùng – Lớp 10C
4B
v
λ
8
Bài tập môn học LÝ THUYẾT Ô TÔ & MÁY CÔNG TRÌNH
ih4 ih5 Đường cản số 6
v4 Pk4 Nk4 v5 Pk5 Nk5 Pf Pw Pf+Pw Nf+Nw
2.351 5421.924 12748.252 3.000 4249.417 12748.252 1361.903 17.325 1379.228 4137.683
4.702 5770.121 27133.894 6.000 4522.316 27133.894 1386.271 69.300 1455.571 8733.424
7.054 6018.833 42455.188 9.000 4717.243 42455.188 1426.884 155.925 1582.809 14245.282
9.405 6168.061 58010.394 12.000 4834.200 58010.394 1483.743 277.200 1760.943 21131.315
11.756 6217.803 73097.775 15.000 4873.185 73097.775 1556.847 433.125 1989.972 29849.580
14.107 6168.061 87015.591 18.000 4834.200 87015.591 1646.196 623.700 2269.896 40858.137
16.459 6018.833 99062.105 21.000 4717.243 99062.105 1751.791 848.925 2600.716 54615.043
18.810 5770.121 108535.576 24.000 4522.316 108535.576 1873.632 1108.800 2982.432 71578.356

21.161 5421.924 114734.268 27.000 4249.417 114734.268 2011.717 1403.325 3415.042 92206.136
23.512 4974.243 116956.440 30.000 3898.548 116956.440 2166.048 1732.500 3898.548 116956.440
Bảng 4 – Hệ số nhân tố động lực
Sinh viên thực hiện: Trần Minh Tùng – Lớp 10C
4B
9
Bài tập môn học LÝ THUYẾT Ô TÔ & MÁY CÔNG TRÌNH
ih1 ih2
Sinh viên thực hiện: Trần Minh Tùng – Lớp 10C
4B
v
λ
10
Bài tập môn học LÝ THUYẾT Ô TÔ & MÁY CÔNG TRÌNH
V1 Pk1 Pw1 D1 V2 Pk2 Pw2 D2
0.1 0.405 31479.898 0.316 0.349 1.054 12098.288 2.137 0.134
0.2 0.810 33501.542 1.263 0.371 2.107 12875.242 8.550 0.143
0.3 1.215 34945.574 2.841 0.387 3.161 13430.210 19.237 0.149
0.4 1.620 35811.994 5.051 0.397 4.215 13763.190 34.198 0.152
0.5 2.025 36100.800 7.892 0.400 5.269 13874.183 53.435 0.153
0.6 2.430 35811.994 11.365 0.397 6.322 13763.190 76.946 0.152
0.7 2.835 34945.574 15.469 0.387 7.376 13430.210 104.732 0.148
0.8 3.240 33501.542 20.204 0.371 8.430 12875.242 136.793 0.141
0.9 3.645 31479.898 25.571 0.349 9.484 12098.288 173.129 0.132
1 4.00 28880.640 31.569 0.320 10.537 11099.347 213.739 0.121
ih3 ih4 ih5
V3 Pk3 Pw3 D3 V4 Pk4 Pw4 D4 V5 Pk5 Pw5 D5
1.702 7488.037 5.580 0.083 2.351 5421.924 10.642 0.060 3.000 4249.417 17.325 0.047
3.405 7968.920 22.318 0.088 4.702 5770.121 42.568 0.063 6.000 4522.316 69.300 0.049
5.107 8312.408 50.216 0.092 7.054 6018.833 95.778 0.065 9.000 4717.243 155.925 0.051

6.810 8518.501 89.272 0.093 9.405 6168.061 170.273 0.066 12.000 4834.200 277.200 0.050
8.512 8587.199 139.488 0.094 11.756 6217.803 266.051 0.065 15.000 4873.185 433.125 0.049
10.215 8518.501 200.862 0.092 14.107 6168.061 383.114 0.064 18.000 4834.200 623.700 0.047
11.917 8312.408 273.396 0.089 16.459 6018.833 521.460 0.061 21.000 4717.243 848.925 0.043
13.620 7968.920 357.089 0.084 18.810 5770.121 681.091 0.056 24.000 4522.316 1108.800 0.038
15.322 7488.037 451.940 0.078 21.161 5421.924 862.006 0.051 27.000 4249.417 1403.325 0.032
17.025 6869.759 557.951 0.070 23.512 4974.243 1064.205 0.043 30.000 3898.548 1732.500 0.024
Bảng 5 – Gia tốc
Sinh viên thực hiện: Trần Minh Tùng – Lớp 10C
4B
11
Bài tập môn học LÝ THUYẾT Ô TÔ & MÁY CÔNG TRÌNH








V1 f1 D1 J1 V2 f2 D2 J2 V3 f3 D3 J3
0.1 0.405 0.015 0.349 0.863 1.054 0.015 0.134 0.802 1.702 0.015 0.083 0.552
0.2 0.810 0.015 0.371 0.921 2.107 0.015 0.143 0.860 3.405 0.015 0.088 0.594
0.3 1.215 0.015 0.387 0.962 3.161 0.015 0.149 0.900 5.107 0.015 0.092 0.621
0.4 1.620 0.015 0.397 0.987 4.215 0.015 0.152 0.923 6.810 0.015 0.093 0.634
0.5 2.025 0.015 0.400 0.995 5.269 0.015 0.153 0.929 8.512 0.016 0.094 0.634
0.6 2.430 0.015 0.397 0.987 6.322 0.015 0.152 0.918 10.215 0.016 0.092 0.620
0.7 2.835 0.015 0.387 0.962 7.376 0.016 0.148 0.891 11.917 0.016 0.089 0.591
0.8 3.240 0.015 0.371 0.920 8.430 0.016 0.141 0.846 13.620 0.017 0.084 0.549
0.9 3.645 0.015 0.349 0.862 9.484 0.016 0.132 0.784 15.322 0.017 0.078 0.493

1 4.050 0.015 0.320 0.787 10.537 0.016 0.121 0.704 17.025 0.018 0.070 0.424




Sinh viên thực hiện: Trần Minh Tùng – Lớp 10C
4B
4h
δ
4h
i
5h
i
5h
δ
v
λ
1h
δ
2h
δ
3h
δ
1h
i
2h
i
3h
i
12

Bài tập môn học LÝ THUYẾT Ô TÔ & MÁY CÔNG TRÌNH
V4 f4 D4 J4 V5 f5 D5 J5
2.351 0.015 0.060 0.389 3.000 0.015 0.047 0.284
4.702 0.015 0.063 0.418 6.000 0.015 0.049 0.303
7.054 0.015 0.066 0.435 9.000 0.016 0.051 0.310
9.405 0.016 0.066 0.438 12.000 0.016 0.050 0.304
11.756 0.016 0.066 0.430 15.000 0.017 0.049 0.285
14.107 0.017 0.064 0.408 18.000 0.018 0.047 0.253
16.459 0.018 0.061 0.375 21.000 0.019 0.043 0.209
18.810 0.019 0.056 0.328 24.000 0.021 0.038 0.152
21.161 0.019 0.051 0.269 27.000 0.022 0.032 0.082
23.512 0.021 0.043 0.198 30.000 0.024 0.024 0.000
4.2. Đồ thị
Sinh viên thực hiện: Trần Minh Tùng – Lớp 10C
4B
13
Bài tập môn học LÝ THUYẾT Ô TÔ & MÁY CÔNG TRÌNH
Sinh viên thực hiện: Trần Minh Tùng – Lớp 10C
4B
14
Bài tập môn học LÝ THUYẾT Ô TÔ & MÁY CÔNG TRÌNH
Sinh viên thực hiện: Trần Minh Tùng – Lớp 10C
4B
15
Bài tập môn học LÝ THUYẾT Ô TÔ & MÁY CÔNG TRÌNH
Sinh viên thực hiện: Trần Minh Tùng – Lớp 10C
4B
16
Bài tập môn học LÝ THUYẾT Ô TÔ & MÁY CÔNG TRÌNH

Sinh viên thực hiện: Trần Minh Tùng – Lớp 10C
4B
17
Bài tập môn học LÝ THUYẾT Ô TÔ & MÁY CÔNG TRÌNH

Sinh viên thực hiện: Trần Minh Tùng – Lớp 10C
4B
18
Bài tập môn học LÝ THUYẾT Ô TÔ & MÁY CÔNG TRÌNH

Sinh viên thực hiện: Trần Minh Tùng – Lớp 10C
4B
19
Bài tập môn học LÝ THUYẾT Ô TÔ & MÁY CÔNG TRÌNH
[Thực hiện vẽ các đồ thị theo chiều nằm ngang, mỗi trang 1 đồ thị]
Sinh viên thực hiện: Trần Minh Tùng – Lớp 10C
4B
20
Bài tập môn học LÝ THUYẾT Ô TÔ & MÁY CÔNG TRÌNH
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1] Nguyễn Hữu Cẩn, Dư Quốc Thịnh, Thái Phạm Minh, Nguyễn Văn Tài, và Lê Thị Vàng. “Lý Thuyết Ô Tô Máy Kéo”. Hà Nội:
NXB Khoa học kỹ thuật; 1996.
[2] Nguyễn Minh Đường, Nguyễn Xuân Tài, Nguyễn Văn Tài, và Trần Khang. “Lý Thuyết Ô Tô Máy Kéo”. Hà Nội: Đại học
Bách Khoa; 1971.
Sinh viên thực hiện: Trần Minh Tùng – Lớp 10C
4B
21