Bài tập lớn ô tô máy kéo

Đặng thành Đông GVHD:TS.Lê Bá Khang
Trang bìa chính
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG
Khoa kĩ thuật giao thông
BÀI TẬP LỚN MÔN HỌC
LÝ THUYẾT Ô TÔ-MÁY KÉO
SVTH:Đặng thành Đông
Lớp :52 ô tô
Nha trang -12/2012
Bµi tËp lín «t« I
1
Đặng thành Đông GVHD:TS.Lê Bá Khang
Trang bìa phụ

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG
KHOA KỸ THUẬT GIAO THÔNG


BÀI TẬP LÝ THUYẾT Ô TÔ
GVHD: TS. Lê Bá Khang

Bµi tËp lín «t« I
2
Đặng thành Đông GVHD:TS.Lê Bá Khang
Nha trang , 12/2012
Phụ lục:
1. Lời nói đầu
2. Đặt vấn đề
3. Giới thiệu ô tô mẫu
4. Phần nội dung
5. Phần kết luận

6. Tài liệu tham khảo

********

I. Nội dung cần hoàn thành
1. Công suất tương ứng tốc độ của động cơ để xây dựng đặc tính ngoài của
động cơ.
2.Tốc độ của ô tô ứng với tay số (các số truyền của hộp số).
3. Lực kéo trên bánh xe chủ động ứng với tay số (các số truyền của hộp số).
4.Lực cản không khí ứng với tay số (các số truyền của hộp số).
5.Lực cản lăn ứng với tay số (các số truyền của hộp số).
6.Nhân tố động lực học ứng với tay số (các số truyền của hộp số).
7.Độ dốc tối đa mà ô tô có thể vượt được ứng với tay số .
8.Gia tốc của ô tô ứng với tay số ( các số truyền của hộp số).
9.Tính thời gian và quãng đường tăng tốc của ô tô.
II. ĐỒ THỊ:
Đồ thị công suất, lực kéo, đặc tính động lực học và đồ thị tia, đồ thị gia
tốc và đồ thị gia tốc ngược, đồ thị thời gian tăng tốc, đồ thị quãng đường tăng
tốc
Bµi tËp lín «t« I
3
Đặng thành Đông GVHD:TS.Lê Bá Khang
1.ĐẶT VẤN ĐỀ
ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU:Tính toán các thông số kĩ thuật của động
cơ diezle 4 kì .
PHẠM VI NGHIÊN CỨU:
1. Công suất tương ứng tốc độ của động cơ để xây dựng đặc tính ngoài của
động cơ.
2.Tốc độ của ô tô ứng với tay số (các số truyền của hộp số).
3. Lực kéo trên bánh xe chủ động ứng với tay số (các số truyền của hộp số).

4.Lực cản không khí ứng với tay số (các số truyền của hộp số).
5.Lực cản lăn ứng với tay số (các số truyền của hộp số).
6.Nhân tố động lực học ứng với tay số (các số truyền của hộp số).
7.Độ dốc tối đa mà ô tô có thể vượt được ứng với tay số .
8.Gia tốc của ô tô ứng với tay số ( các số truyền của hộp số).
9.Tính thời gian và quãng đường tăng tốc của ô tô.
MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU :Nhằm hiểu biết, lí giải một cách khoa học về
thông số kĩ thuật ô tô để từ đó vận dụng vào tính toán đồ án môn học lí thuyết
ô tô , trong bảo dưỡng ,khai thác,chẩn đoán kĩ thuật để nâng cao hiệu quả
động cơ đốt trong nói chung và ô tô nói riêng.
Bµi tËp lín «t« I
4
Đặng thành Đông GVHD:TS.Lê Bá Khang
2. LỜI NÓI ĐẦU
Ô tô ngày càng được sử dụng rộng rãi ở nước ta như một phương tiện đi lại cá
nhân cũng như vận chuyển hành khách, hàng hoá rất phổ biến. Sự gia tăng
nhanh chóng số lượng ôtô trong xã hội, đặc biệt là các loại ôtô đời mới đang
kéo theo nhu cầu đào tạo rất lớn về nguồn nhân lực phục vụ trong nghành
công nghiệp ôtô nhất là trong lĩnh vực thiết kế.
Sau khi học xong giáo trình ‘‘ Lý thuyết ôtô -máy kéo ’’ chúng em
được tổ bộ môn giao nhiệm vụ làm bài tập lớn môn học. Vì bước đầu làm
quen với công việc tính toán, thiết kế ôtô nên không tránh khỏi những bỡ ngỡ
và vướng mắc. Nhưng với sự quan tâm, động viên, giúp đỡ, hướng dẫn tận
tình của thầy giáo trưởng Bộ môn thầy LÊ BÁ KHANG nên chúng em đã cố
gắng hết sức để hoàn thành bài tập lớn trong thời gian được giao. Qua bài tập
lớn này giúp sinh viên chúng em nắm được phương pháp thiết kế tính toán ô
tô mới như : chọn công suất của động cơ, xây dựng đường đặc tính ngoài của
động cơ, xác định tỷ số truyền và thành lập đồ thị cần thiết để đánh giá chất
lượng động lực học của ôtô máy kéo, đánh giá các chỉ tiêu của ô tô-máy kéo
sao cho năng suất là cao nhất với giá thành thấp nhất. Đảm bảo khả năng làm

việc ở các loại đường khác nhau, các điều kiện công tác khác nhau. Vì thế nó
rất thiết thực với sinh viên nghành công nghệ kỹ thuật ô tô
Tuy nhiên trong quá trình thực hiện dù đã cố gắng rất nhiều không
tránh khỏi những thiếu sót. Vì vậy chúng em rất mong nhận được sự quan tâm
đóng góp ý kiến của các thầy, các bạn để em có thể hoàn thiện bài tập lớn của
mình hơn và cũng qua đó rút ra được những kinh nghiệm cho bản thân nhằm
phục vụ tốt cho quá trình học tập và công tác sau này.
Em xin chân thành cảm ơn !
Sinh viên thực hiện :
Đặng thành Đông
Bµi tËp lín «t« I
5
Đặng thành Đông GVHD:TS.Lê Bá Khang

3 . PHẦN NỘI DUNG:
1: Xây dựng đường đặc tính ngoài của động cơ diezel.
Đường đặc tính của động cơ nhận được bằng cách thí nghiệm động cơ trên
bệ thử, khi cho động cơ làm việc ở chế độ cung cấp nhiên liệu cực đại, tức là
mở bướm ga hoàn toàn ta sẽ nhận được đường đặc tính ngoài của động cơ,
nếu bướm ga mở ở các vị trí khác nhau sẽ cho ta các đường đặc tính cục bộ.
Như vậy ứng với mỗi loại động cơ sẽ có một đường đặc tính ngoài nhưng sẽ
có rất nhiều đường đặc tính cục bộ.
Khi không có đường đặc tính tốc độ ngoài bằng thực nghiệm,ta có thể
xây dựng đường đặc tính nói trên nhờ công thức thực nghiệm của S.R.Lây
Đecman.
Công suất tại số vòng quay n
e
của động cơ:
N
e

= N
max
.
2 3
e e e
N N N
n n n
a b c
n n n
 
   
 
+ −
 ÷  ÷
 
   
 
Trong đó:N
e
- công suất hữu ích của động cơ
n
e
- số vòng quay của trục khuỷu
N
max
-công suất có ích cực đại
n
N
- số vòng quay ứng với công suất cực đại
a, b, c – các hệ số thực nghiệm được chọn theo từng loại

động cơ
Đối với động cơ diezel có số vòng quay lớn ta chọn theo buồng đốt thống
nhất nên ta chọn: a =0,5
b=1,5
c=1
để tính toán N
e
được nhanh chóng ta chọn: k=
2 3
e e e
N N N
n n n
a b c
n n n
 
   
 
+ −
 ÷  ÷
 
   
 
lúc này N
e
= N
max
. Đại lượng k được xác định theo bảng sau:
Bµi tËp lín «t« I
6
Đặng thành Đông GVHD:TS.Lê Bá Khang

e
N
n
n
k
0,1 0,064
0,2 0,152
0,3 0,258
0,4 0,376
0,5 0,5
0,6 0,624
0,7 0,742
0,8 0,848
0,9 0,936
1 1
1,1 1,034
Vậy ta có:
N
e
=N
max
.k
Nên:với N
max
=67,5(kW)
Ne(kW)

4,32
10,26
17,415

25,38
33,75
42,12
50,085
57,24
63,18
67,5
69,795
Từ các điểm trên ta sẽ xây dựng được đồ thị N
e
=f(n
e
) với số vòng quay và
công suất cực đại tại giá trị
e
N
n
n
= 1,0 và k=1,00 và tốc độ lớn nhất tại giá trị
e
N
n
n
= 1,1và k= 1,034
Khi có đồ thị N
e
=f(n
e
) ta có thể xây dựng đồ thị mômen quay của động cơ
theo công thức sau:

M
e
=
4
10 .
1,047.
e
e
N
n
(kG.m)
Bµi tËp lín «t« I
7
Đặng thành Đông GVHD:TS.Lê Bá Khang
M
e
: đơn vị tính ( N.m)
N
e
- tính theo đơn vị là (kW)
1hp(mã lực) = 0,7355 kW
Hoặc ta có thể tính M
e
theo công thức sau:
M
e
= 716.
e
e
N

n
(kG.m)
nên sau khi tính M
e
ta quy đổi ra kGm theo hệ số chuyển đổi ở trên.
Ngoài ra để vẽ đồ thị công suất và momen quay của động cơ phụ thuộc số
vòng quay ta cần chú ý đến mối quan hệ giữa công suất và moment quay bằng
hệ thức liên hệ S.R.Lây.Đecman sau đây:
M
max
= 1,25M
N
và n
M
= 0,5n
N
Trong đó: M
max
- moment quay cực đại của động cơ
M
N
– moment quay khi ở công suất cực đại N
max

n
M
– số vòng quay khi moment quay cực đại M
max
n
N

- số vòng quay khi ở công suất cực đại N
max
Để xây dựng đường đặc tính công suất và đường đặc tính moment quay
được thuận lợi khỏi nhầm lẫn ta đặt những trị số tính toán vào bảng sau:

e
N
n
n
k n
e
N
e
(kW) M
e
(kG.m)
0,10 0,06 400,00 4,32 103,15
0,20 0,15 800,00 10,26 122,49
0,30 0,26 1200,0
0
17,42 138,61
0,40 0,38 1600,0
0
25,38 151,50
0,50 0,50 2000,0
0
33,75 161,17
0,60 0,62 2400,0
0
42,12 167,62

0,70 0,74 2800,0
0
50,09 170,85
0,80 0,85 3200,0
0
57,24 170,85
0,90 0,94 3600,0
0
63,18 167,62
Bµi tËp lín «t« I
8
Đặng thành Đông GVHD:TS.Lê Bá Khang
1,00 1,00 4000,0
0
67,50 161,17
1,10 1,03 4400,0
0
69,80 151,50
Từ các thông số trên ta đã xây dựng được đường đặc tính ngoài của
động cơ xăng như hình vẽ


Đồ thị N
e
=f(n
e
), và M
e
=f(n
e

)

Hình vẽ 1 : Đồ thị đường đặc tính ngoài động cơ diesel.

2.Lập đồ thị cân bằng công suất của động cơ
Đồ thị cân bằng công suất của ôtô là đồ thị biểu thị mối quan hệ giữa
công suất phát ra của động cơ và các công suất cản trong quá trình chuyển
động ôtô phụ thuộc với tốc độ chuyển động hoặc số vòng quay của trục khuỷu
động cơ.
Ta có phương trình cân bằng công suất:
N
e
= N
T
+ N
f
± N
i
± N
j
± N
ω

Trong đó:
N
f
– công suất tiêu hao để khắc phục lực cản lăn
Bµi tËp lín «t« I
9
Đặng thành Đông GVHD:TS.Lê Bá Khang

N
e
– công suất của động cơ, lấy theo đường đặc tính ngoài.
N
T
– công suất tiêu hao dùng cho hệ thống truyền lực
N
i
– công suất tiêu hao để khắc phục lực cản lên dốc
N
ω

- công suất tiêu hao để khắc phục lực cản không khí
N
j
– công suất tiêu hao để khắc phục lực cản quán tính
chú ý:
N
i
– lấy dấu ( + ) khi xe chuyển động lên dốc
- lấy dấu ( -) khi xe chuyển động xuống dốc
N
j
- lấy dấu ( + ) khi xe chuyển động tăng tốc
- lấy dấu ( -) khi xe chuyển động giảm tốc
Trong trường hợp tổng quát ta có phương trình cân bằng công suất:
N
k
= N
e

- N
t
= N
e
η
tl
= N
f
+ N
i
+ N
ω

±
N
j
Ta có:
N
f
= G.f.v.cos
α
N
i
= G.v.sin
α
N
j
=
. . .
i

G
j v
g
δ
N
ω
= k.F.v
3
= W. v
3
Với:
G: trọng lượng của ôtô
f : hệ số cản lăn
v : vận tốc của ôtô
W: nhân tố cản của khôngkhí

α
: góc dốc của mặt đường
phương trình cân bằng công suất của ôtô có thể biểu diễn bằng đồ thị N =
f(v),
chúng ta xây dựng đường công suất kéo:
N
kt
= N
e
.
η
tl

N

e
– lấy theo đường đặc ngoài , N
e
= f(n
e
)
Bµi tËp lín «t« I
10
Đặng thành Đông GVHD:TS.Lê Bá Khang
Chuyển tốc độ quay của động cơ thành tốc độ quay của ôtô:
v
i
= 0,377.
min
0
.
e k
hi
n r
i i
(km/h)
Trong đó: i
hi
– tỷ số truyền của hệ thống truyề lực ở tay số thứ i
n
emin
- tốc độ vòng quay nhỏ nhất của trục khuỷu (v/ph)
r
k
– bán kính động học của bánh xe (m)

i
0
- tỷ số truyền của truyền lực chính
Ta có như sau :
Tỉ số truyền của truyền lực chính như sau : i
0
= 0.377
.
. .
v k
pc hn max
n r
i i v
Trong đó: n
v
–tốc độ vòng quay trục khuỷu động cơ khi đạt vận tốc lớn
nhất(v/ph).
r
k
– bán kính động học của bánh xe (m)
i
pc
- tỷ số truyền của hộp số phụ hoặc hộp phân phối ở tỷ số truyền cao nhất ,
i
pc
= 1
i
hn
- tỷ số truyền cao nhất trong hộp số, i
hn

=5,192
V
max
- vận tốc lớn nhất của ôtô (km/h), V
max
=60(km/h)=16,7(m/s)
Bán kính động học bánh xe : : r
0
=
2
d
B
 
+
 ÷
 
.25,4 (mm)
r
0
=
2
d
B
 
+
 ÷
 
.25,4 =(5,5+16/2).25,4= 342,9(mm)=0,3429(m)
Ta tính n
v

như sau:
n
v
=
λ
.n
N
(v/ph)
Lấy lốp áp suất cao nên
λ
=0,95
Vậy n
v
=0,95.4400=4180(v/ph).
Vậy tỉ số truyền chính như sau đây :
i
0
= 0.377
.
. .
v k
pc hn max
n r
i i v
=(0,377.4180.0,3429)/(1.5,192.16,7)=6,23
Bµi tËp lín «t« I
11
Đặng thành Đông GVHD:TS.Lê Bá Khang
Lập bảng giá trị - v
i

n
e
v1 v2 v3 v4 v5
800,00 3,43 6,80 11,61 17,83 20,61
1200,0
0
5,15 10,20 17,41 26,74 30,92
1600,0
0
6,87 13,61 23,22 35,66 41,22
2000,0
0
8,59 17,01 29,02 44,57 51,53
2400,0
0
10,30 20,41 34,82 53,49 61,84
2800,0
0
12,02 23,81 40,63 62,40 72,14
3200,0
0
13,74 27,21 46,43 71,32 82,45
3600,0
0
15,45 30,61 52,24 80,23 92,76
4000,0
0
17,17 34,01 58,04 89,15 103,06
4400,0
0

18,89 37,41 63,84 98,06 113,37
Xây dựng nhánh cản:Ta xây dựng cho trường hợp xe chuyển động ổn định và
không leo dốc, do đó:
N
I
= N
j
= 0.
Công suất cản được xác định theo công thức:
N
c
= N
f
+ N
ω
=
270
Gfv
+
3
3500
KFV

Bảng giá trị các lực cản

N
e
N
k
N

f5
N
w5
N
c5
Bµi tËp lín «t« I
12
Đặng thành Đông GVHD:TS.Lê Bá Khang
10,26 9,54 561,53 23,07 584,60
17,42 16,20 842,30 77,84 920,14
25,38 23,60 1123,06 184,52 1307,59
33,75 31,39 1403,8
3
360,39 1764,22
42,12 39,17 1684,6
0
622,76 2307,35
50,09 46,58 1965,36 988,91 2954,28
57,24 53,23 2246,13 1476,16 3722,29
63,18 58,76 2526,90 2101,8
0
4628,70
67,50 62,78 2807,6
6
2883,1
3
5690,80
69,80 64,91 3088,4
3
3837,45 6925,88

Đồ thị cân bằng công suất của động cơ
3. Lập đồ thị cân bằng lực kéo.
Đồ thị cân bằng lực kéo là đồ thị biểu diễn mối quan hệ giữa lực kéo
phát ra tại bánh xe chủ động p
k
và các lực cản chuyển động phụ thuộc vào vận
tốc chuyển động của ôtô, nghĩa là: p
k
= f (v)
Từ lý thuyết ta đã biết phương trình cân bằnglực kéo tổng quát của ôtô
như sau:
Bµi tËp lín «t« I
13
Đặng thành Đông GVHD:TS.Lê Bá Khang
k w i j mk
P P P P P P
∫
= + + + +
Trong đó:
k
P −
là lực kéo tiếp tuyến của bánh xe chủ động(kG)
P fGcos
α
∫
= −
lực cản lăn (kG)
2
2
(3.6)

w
KFV
P = −
lực cản của không khí (kG)
sin
i
P G
α
= −
lực cản lên dốc(kG)
j ij
G
P
g
δ
= −
lực cản tăng tốc(kG)
mk
P
−
lực cản kéo móc(kG)
Lực kéo của bánh xe chủ động được tính theo công thức sau:
0
. . .
k e h h
k
bx bx
M M i i n
P
r r

= =

716. . . .
.
e h o tl
k
bx e
N i i
P
r n
η
=
Trong đó:
k
M
-mô men xoắn của bánh xe chủ động (KG.m)
bk
r
-bán kính lăn của bánh xe chủ động (m)
r
bk
= 0,3429(m) (m)
e
M
- mô men xoắn của trục khuỷu động cơ (kGm)
e
N
- công suất động cơ (kW)
e
n

- số vòng quay của động cơ ứng với
e
N
(vòng/phút)
0
i
- Tỉ số truyền của truyền lực chính
i
0
= 6,23
h
i
- Tỉ số truyền của hộp số tuỳ từng tay số tính toán
1h
i
=5,192
2h
i
= 2,621
3h
i
= 1,536
Bµi tËp lín «t« I
14
Đặng thành Đông GVHD:TS.Lê Bá Khang
4h
i
= 1,000

i

h5
=0,865
tl
η
- Hiệu suất truyền lực chung của ôtô
th
η
= 0,93
Tính tỉ số P
k
ở các số truyền khác nhau ta lập bảng sau:
n
e
V
1
N
e
P
k1
V
2
P
k2
V
3
P
k3
800,00 3,43 10,26 750,02 6,80 378,62 11,61 221,89
1200,0
0

5,15 17,42 848,71 10,20 428,44 17,41 251,08
1600,0
0
6,87 25,38 927,66 13,61 468,30 23,22 274,44
2000,0
0
8,59 33,75 986,87 17,01 498,19 29,02 291,96
2400,0
0
10,30 42,12 1026,35 20,41 518,12 34,82 303,63
2800,0
0
12,02 50,09 1046,0
8
23,81 528,08 40,63 309,47
3200,0
0
13,74 57,24 1046,0
8
27,21 528,08 46,43 309,47
3600,0
0
15,45 63,18 1026,35 30,61 518,12 52,24 303,63
4000,0
0
17,17 67,50 986,87 34,01 498,19 58,04 291,96
4400,0
0
18,89 69,80 927,66 37,41 468,30 116,98 274,44
V

4
P
k4
V
5
p
k5
P
w5
P
w5
+P
y5
17,83 144,46 20,61 124,96 3431,90 3471,50
26,74 163,46 30,92 141,40 11582,65 11622,25
35,66 178,67 41,22 154,55 27455,18 27494,78
44,57 190,08 51,53 164,42 53623,39 53662,99
Bµi tËp lín «t« I
15
Đặng thành Đông GVHD:TS.Lê Bá Khang
53,49 197,68 61,84 170,99 92661,22 92700,82
62,40 201,48 72,14 174,28 147142,59 147182,19
71,32 201,48 82,45 174,28 219641,42 219681,02
80,23 197,68 92,76 170,99 312731,63 312771,23
89,15 190,08 103,06 164,42 428987,14 429026,74
98,06 178,67 113,37 154,55 570981,89 571021,49
Xây dựng đồ thị lực cản:
Để đạt tốc độ cực đại thì ôtô chỉ có thể đạt được trên đừơng bằng và
không kéo móc, do đó khi xây dựng đồ thị cân bằng lực kéo ta coi P
i

=P
j
= P
m
=0 do dó thành phần lực chỉ bao gồm cản lăn và cản gió:
2
. ( )
13
c f
KFV
P P P G f kG
ω
= + = +
Trong đó:
G- Trọng lượng toàn bộ xe ô tô (kG),G=1980(kG)
f- Hệ số cản lăn của đường va lốp, f=0,02
K- Hệ số cản khí động học = 0.04 kG.s
2
/m
4
;
F- Diện tích cản chính diện = 2.6 m
2
V- Vận tốc chuyển động của ô tô (km/h).
p
f
= p
ψ
=
.G f

=1980.0,8 = 1584
Từ đó ta có bảng giá trị P
ψ

+ P
ω
như sau:
P
w5
P
w5
+P
y5
3431,90 3471,50
11582,65 11622,25
27455,18 27494,78
53623,39 53662,99
92661,22 92700,82
147142,59 147182,19
219641,42 219681,02
312731,63 312771,23
428987,14 429026,74
570981,89 571021,49
Bµi tËp lín «t« I
16
Đặng thành Đông GVHD:TS.Lê Bá Khang
Hình 3 - Đồ thị cân bằng lực kéo của ôtô
Trên trục tung ta đặt các giá trị của lực kéo tiếp tuyến ứng với các số
truyền khác nhau của hộp số p
KI

, p
kII
, p
kIII
, …. trên trục hoành ta đặt các giá trị
của vận tốc. đồ thị biểu diễn quan hệ giữa các lực nói trên và vậ tốc chuyển
động của ôtô, được gọi là đồ thị cân bằng lực kéo của ôtô
Sau đó ta xây dựng đường lực cản của mặt đường P
ψ
= f(v). Nếu hệ
số cản lăn và độ dốc của mặt đường không đổi thì đường lực cản tổng cộng
của mặt đường P
ψ
là một đường nằm ngang vì chúng không phụ thuộc vào
vận tốc chuyển động của ôtô (đường song song với trục hoành). Tiếp theo đó
xây dựng đường cong lực cản không khí P
ω
, đây là một đường cong bậc 2
phụ thuộc vào vận tốc chuyển động của ôtô. Các giá trị của đường cong lực
cản không khí được đặt trên đường cong lực cản tổng cộng của mặt đường P
ψ
.
.
Như vậy ta đã được đường cong tổng hợp là tổng số lực cản của mặt
đường P
ψ
và lực cản không khí P
ω
, nghĩa là P
ψ

+ P
ω
. Đường cong giữa
lực kéo tiếp tuyến P
kIV
= f(v) và đường cong P
ψ
+ P
ω
= f(v) cắt nhau tại
điểm A, khi chiếu điểm A xuống trục hoành, ta được vận tốc lớn nhất của ôtô
v
max
= 170 km/h. Tương ứng vói các vận tốc khác nhau của ôtô , thì các tung
độ nằm giữa các đường cong lực kéo tiếp tuyến P
k
và đường cong lực cản
Bµi tËp lín «t« I
17
P
ψ
+P
P
ψ
Đặng thành Đông GVHD:TS.Lê Bá Khang
tổng cộng P
ψ
+ P
ω
nằm về bên trái của điểm A là lực kéo dư của ôtô, ký

hiệu là P
d
, lực kéo dư nhằm để tăng tốc ôtô hoặc ôtô chuyển động lên dốc với
vận tốc góc tăng lên.
Chú ý ,tại giao điểm A ôtô không còn khả năng tăng tốc và khắc phục
độ dốc cao hơn.
4. Lập đồ thị đặc tính động lực của ôtô
Chỉ tiêu về lực kéo chưa đánh giá được chất lượng động lực học của ô
tô này so với ô tô khác. Bởi vì nếu hai ô tô có cùng lực kéo bằng nhau thì ô tô
nào có nhân tố cản không khí bé hơn thì có chất lượng động lực học tốt hơn,
và cho dù hai ô tô có cùng nhân tố cản đi nữa ô tô nào có trọng lượng bé hơn
cũng tốt hơn. Chính vì vậy để đánh giá đúng đắn chất lượng động lực học của
ô tô này so với ô tô khác ta đưa ra khái niệm nhân tố động lực học.
D =
G
PP
k
ω
−
=
G
KFV
r
iM
b
tltlie
1
.
13

2








−
η
Chuyển tốc độ quay của động cơ thành tốc độ của ô tô
V
i
= 0,377.
tli
ke
i
rn .
( km/h)
Trong công thức trên:
P
k
: Lực kéo tiếp tuyến (kG).
P
w
:Lực cản không khí ( kG).
M
e
: Mô men xoắn của động cơ lấy theo đường đặc tính ngoài

(kG.m)
i
tli
: Tỷ số truyền của hệ thống truyền lực ở tay số i.
η
tl
: Hiệu suất truyền lực
r
d
, r
k
: Bán kính động lực học và bán kính động học của bánh xe
(m).
Bµi tËp lín «t« I
18
Đặng thành Đông GVHD:TS.Lê Bá Khang
K: Hệ số cản khí động học (kG.s
2
/m
4
).
F: Diện tích cản chính diện (m
2
).
V: Vận tốc chuyển động của ô tô (km/h).
G: Trọng lượng toàn bộ ô tô (kG).
n
e
: Tốc độ vòng quay trục khuỷu (vòng/ phút).
Từ các thông số trên ta có bảng giá trị:

n
e
M
e
(kG.m) V
1
D
1
V
2
D
2
800,00 122,49 3,43 0,81 6,80 0,41
1200,0
0
138,61 5,15 0,92 10,20 0,46
1600,0
0
151,50 6,87 1,00 13,61 0,51
2000,0
0
161,17 8,59 1,07 17,01 0,54
2400,0
0
167,62 10,30 1,11 20,41 0,56
2800,0
0
170,85 12,02 1,13 23,81 0,57
3200,0

0
170,85 13,74 1,13 27,21 0,57
3600,0
0
167,62 15,45 1,11 30,61 0,56
4000,0
0
161,17 17,17 1,07 34,01 0,54
4400,0
0
151,50 18,89 1,00 37,41 0,51
V
3
D
3
V
4
D
4
V
5
D
5
11,61 0,24 17,83 0,16 20,61 0,13
17,41 0,27 26,74 0,18 30,92 0,15
23,22 0,30 35,66 0,19 41,22 0,17
29,02 0,31 44,57 0,20 51,53 0,18
34,82 0,33 53,49 0,21 61,84 0,18
Bµi tËp lín «t« I
19

Đặng thành Đông GVHD:TS.Lê Bá Khang
40,63 0,33 62,40 0,21 72,14 0,18
46,43 0,33 71,32 0,21 82,45 0,18
52,24 0,33 80,23 0,21 92,76 0,18
58,04 0,31 89,15 0,20 103,06 0,17
63,84 0,29 98,06 0,18 113,37 0,15

Đồ thị:
Hình 4: Đồ thị nhân tố động lực của ôtô
Trong quá trình sử dụng thực tế, không phải lúc nào ô tô cũng tải đầy và tải
trọng hàng hoá cũng như hành khách có thể thay đổi trong một phạm vi khá
lớn như các loại ô tô vận tải, thậm chí có thể thay đổi nhiều hơn nữa nếu ô tô
có kéo moóc.
Từ biểu thức tính toán nhân tố động lực học ta nhận xét rằng:
Bµi tËp lín «t« I
20
Đặng thành Đông GVHD:TS.Lê Bá Khang
Giá trị nhân tố động lực học của ô tô tỷ lệ nghịch với trọng lượng toàn
bộ của nó. Điều này cho phép chúng ta tính được nhân tố động lực học của ô
tô tương ứng với trọng lượng bất kỳ nào đó theo công thức:
D
x
.G
x
= D.G
Hay:
D
x
= D.
x

G
G
Trong đó:
G
x
: Trọng lượng toàn bộ của ô tô khi chở với tải trọng thay đổi
(gồm trọng lượng thiết kế G
0
và trọng lượng hàng thực tế chất lên xe
G
ex
).
D
x
: Nhân tố động lực học của ô tô tương ứng với trọng lượng
mới
G: Trọng lượng của ô tô khi đầy tải ( Gồm trọng lượng thiết kế
G
0
và trọng lượng chở hàng, hành khách theo định mức G
e
).
D: Nhân tố động lực học của ô tô tương ứng với khi đầy tải
Để xác định đặc tính động lực của xe khi chở với tải trọng thay đổi ta
phải lập đồ thị D tương ứng gọi là đồ thị tia.
Ta có:
G
G
D
D

tg
x
x
==
α
Với:
α
: Là góc nghiêng của các tia ứng với số phần trăm tải trọng sử
dụng từ trục hoành.
Ta đem chất tải lên xe theo số phần trăm tải trọng định mức, ta sẽ xác
định được trọng lượng toàn bộ của xe với trọng lượng chở hàng thực tế, từ đó
ta tìm ra được góc
α
tương ứng với số phần trăm tải trọng nói trên. Ta thành
lập theo bảng sau:
Bµi tËp lín «t« I
21
Đặng thành Đông GVHD:TS.Lê Bá Khang
%( tải
trọng theo
định mức)
G
ex
(kG) Gx G Góc(độ)
0,00 0,00 1400,00 3605,00 38,83
20,00 721,00 2121,00 3605,00 58,83
40,00 1442,00 2842,00 3605,00 78,83
60,00 2163,00 3563,00 3605,00 98,83
80,00 2884,00 4284,00 3605,00 118,83
100,00 3605,00 5005,00 3605,00 138,83

120,00 4326,00 5726,00 3605,00 158,83
140,00 5047,00 6447,00 3605,00 178,83
160,00 5768,00 7168,00 3605,00 198,83
180,00 6489,00 7889,00 3605,00 218,83
200,00 7210,00 8610,00 3605,00 238,83
Dựa vào bảng trên, ta xây dựng được đồ thị dạng tia của nhân tố động
lực học khi tải trọng thay đổi.
Đồ thị:
Bµi tËp lín «t« I
22
Đặng thành Đông GVHD:TS.Lê Bá Khang
Hình 5: Đồ thị tia theo nhân tố động lực học khi tải trọng thay đổi
Xác định độ dốc lớn nhất của đường i mà xe có thể khắc phục được ở mỗi số
truyền:
Ta có: D = f + i
=> i = D – f Với: i = tgα
Trong đó:
f = 0,02: Hệ số cản lăn mặt đường
Số truyền D
max
Tốc độ V
max
(km/h) của
xe ứng với
lực D
max
i = tgα
α
( độ)
1 1,13 25,17 1,11 201.43

2 0,57 49,86 0,55 61,31
3 0,33 85,08 0,31 32,03
4 0,20 130,68 0,18 18,02
5 0,17 151,08 0,15 15,11
5. Lập đồ thị gia tốc của ôtô.
Gia tốc của xe được xác định theo công thức:
( ).
g
j D
ψ
δ
= +
Trong đó:
D-nhân tố động lực của xe
ψ
-hệ số cản tổng cộng của đường
g-gia tốc trọng trường(g=9,81m/s
2
)
δ
-hệ số tính đến ảnh hưởng của các khối lượng quay xe khi tăng
tốc
Để đơn giản khi tính : ta tính với trường hợp xe tăng tốc trên đường
bằng ở các số truyền. Do đó
ψ
=f(i=0)= 0,02
Trị số
δ
có thể tính theo công thức gần đúng:
δ

=1,03+ai
2
h
Bµi tËp lín «t« I
23
Đặng thành Đông GVHD:TS.Lê Bá Khang
với a=0.05
÷
0.07
i
h
là tỉ số truyền của hộp số ở số h.
Đối với loại xe tải này ta lấy a=0.05
Ta có bảng giá trị cho từng tay số:
Tay số 1:
i
1
= 5,192
⇒
δ
=2,378
V1 D1 J1 1/J1
3,43 0,81 3,42 0,29
5,15 0,92 3,88 0,26
6,87 1,00 4,21 0,24
8,59 1,07 4,50 0,22
10,3 1,11 4,66 0,21
12,02 1,13 4,74 0,21
13,74 1,13 4,74 0,21
15,45 1,11 4,66 0,21

17,17 1,07 4,50 0,22
18,89 1,00 4,21 0,24
Tay số 2:
i
2
=2,621
⇒
δ
=1,37
V2 D2 J2 1/J2
6,8 0,41 3,08 0,32
10,2 0,46 3,44 0,29
13,61 0,51 3,80 0,26
17,01 0,54 4,01 0,25
20,41 0,56 4,15 0,24
23,81 0,57 4,22 0,24
27,21 0,57 4,22 0,24
30,61 0,56 4,15 0,24
34,01 0,53 3,94 0,25
37,41 0,5 3,72 0,27

Bµi tËp lín «t« I
24
Đặng thành Đông GVHD:TS.Lê Bá Khang
Tay số 3
i
3
=1,536
⇒
δ

=1,14
V3 D3 J3 1/J3
11,61 0,24 2,24 0,45
17,41 0,27 2,50 0,40
23,22 0,3 2,75 0,36
29,02 0,31 2,84 0,35
34,82 0,32 2,93 0,34
40,63 0,33 3,01 0,33
46,43 0,33 3,01 0,33
52,24 0,32 2,93 0,34
58,04 0,3 2,75 0,36
63,84 0,28 2,58 0,39
Tay số 4
i
4
=1
⇒
δ
=1,08
V4 D4 J4 1/J4
17,83 0,16 1,64 0,61
26,74 0,17 1,73 0,58
35,66 0,19 1,91 0,52
44,57 0,2 2,00 0,50
53,49 0,2 2,00 0,50
62,4 0,21 2,09 0,48
71,32 0,2 2,00 0,50
80,23 0,19 1,91 0,52
89,15 0,18 1,82 0,55
98,06 0,16 1,64 0,61

Tay số 5
I
5
=0,865
⇒
δ
=1,067
V5 D5 J5 1/J5
Bµi tËp lín «t« I
25