Bài tập lớn lý thuyết ô tô

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI

BÁO CÁO BÀI TẬP LỚN

LÝ THUYẾT Ơ TƠ
TÊN NHĨM :
Lớp :

TÊN ĐỀ TÀI :
TÍNH TỐN SỨC KÉO Ơ TƠ
(XE THAM KHẢO HUYNDAI ACCENT 1.4 MT 2022)

Giáo viên hướng dẫn: ThS.


TRƯỜNG ĐHCN HÀ NỘI
KHOA CN Ơ TƠ

CỘNG HỒ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆTNAM
Độc lập - Tự do - Hạnh phúc

BÀI TẬP LỚN NHẬP MƠN CƠNG NGHỆ Ơ TƠ
Nhóm số : 07
Lớp:
Giáo viên hướng dẫn: ThS.
DANH SÁCH NHĨM
ST
T

MÃ
SV

HỌ VÀ
TÊN

?

LỚP ƠĐ

NHIỆM VỤ

CNKTƠ
T 08

NT

CNKTƠ
T 08

TK

CNKTƠ
T 05

TV

CNKTƠ
T 03

TV

?

TV

?
CHỦ ĐỀ

TÍNH TỐN SỨC KÉO Ơ TƠ
(XE THAM KHẢO HUYNDAI ACCENT 1.4 MT 2022)
NỘI DUNG
PHẦN BẢN VẼ
T

Tên bản vẽ

T
1

Đồ thị động lực học ô tô Toyota
Wigo 2021 MT
Đồ thị :
- đặc tính ngồi,
- cân bằng cơng suất,

Kh
ổ giấy
A0

Số
lượng

01


- cân bằng lực kéo,
- nhân tố động lực học,
- gia tốc,
- thời gian tăng tốc
- quãng đường tăng tốc


PHẦN THUYẾT MINH

Phần 1: MỞ ĐẦU
1.1.

Lý do lựa chọn đề tài

1.2.

Mục tiêu thực hiện đề tài

Phần 2: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU
2.1. Hoạt động chính khi thực hiện đề tài
2.2. Kết quả thu được sau khi thực hiện đề tài
Phần 3: KẾT LUẬN VÀ BÀI HỌC KINH NGHIỆM
3.1. Kiến thức thu hoạch được
3.2. Kỹ năng thu hoạch được
3.3. Kinh nghiệm khác

Ngày giao đề:…../…/2022

…./…./2022
GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN

ThS. Thân Quốc Việt

Ngày hoàn thành:
TRƯỞNG KHOA

TS Nguyễn Anh Ngọc


MỤC LỤC


Phần 1:n 1:

MỞ ĐẦU ĐẦUU

1.1. Lý do lựa chọn đề tài
Trong học phần lí thuyết ơ tơ sau khi hồn thành nội dung nghiên cứu
lý thuyết, nhóm sinh viên phải thực hiện bài tập lớn theo yêu cầu đánh giá học
phần, Nhóm sinh viên lựa chọn đề tài nghiên cứu.
- Để áp dụng kiến thức đã học và tại quyết bài tốn trong tính sức kéo
ơ tơ.
- Để phân tích đặc trưng chuyển động học; đặc trưng động học của ô
tô.
- Để xác định và sử dụng được các tài liệu kỹ thuật phù hợp với
chuyên ngành Công nghệ kỹ thuật ô tô
- Áp dụng hiệu quả các phương pháp giao tiếp bằng văn bản, lời nói
và đồ họa để giải quyết bài tốn động lực học của ơ tơ.

1.2.

Mục tiêu thực hiện đề tài

- Áp dụng kiến thức toán học, khoa học tự nhiên vào tính tốn sức kéo
của ô tô theo xe tham khảo Huyndai Accent 1.4 MT 2022.
- Phân tích được đặc trưng động học của ơ tô theo ô tô theo vận tốc
động cơ xe…(quan hệ vị trí vận tốc, giá tốc).
- Phân tích được đặc trưng động học cảu ô tô Huyndai Accent 1.4 MT
2022 (quan hệ lực, mô men, công xuất theo vận tốc và thời gian).
- Xác định và sử dụng được các tài liệu kĩ thuật phù hợp với chuyên
ngành Công nghệ kỹ thuật ô tô.
- Áp dụng hiệu quả các phương pháp giao tiếp bằng văn bản, lời nói
và đồ họa để giải quyết bài tốn động lực học của ơ tô.


Phần 1:n 2:
2.1.
Tuần
7
8
9
10
11
12
13
14

KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU T QUẢ NGHIÊN CỨU NGHIÊN CỨU U

Hoạt động chính khi thực hiện đề tài
Cơng việc nhóm
Tổ chức nhóm lần 1
Thu thập tài liệu tham khảo
Lựa chọn xe tham khảo
Tính tốn lựa chọn nguồn động lực trên ô tô (Theo HDBTL bài 8)
Tổ chức nhóm lần 2
Tính tốn xác định các thơng số của hệ thống truyền lực trên ô tô
(theo hướng dẫn bài tập lớn bài 9)
Xây dựng các đồ thị đặc tính kéo của ô tô
(Theo hướng dẫn bài tập lớn Bài 10)
Tổ chức nhóm lần 3
Hiệu chỉnh thơng số về nguồn động lực
Hiệu chỉnh thơng số về tính tốn các thành phần công suất và lực
cản
Hiệu chỉnh các đồ thị cân bằng cơng suất, lực kéo, động lực học và
ứng dụng
Hồn thiện thuyết minh
Hoàn thiện bản vẽ
Hoàn thiện HSMC
Chuẩn bị nội dung bảo vệ BTL

2.2.
Phần 1:n 3:

Kết quả thu được sau khi thực hiện đề tài
KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU T LUẬN VÀ BÀI HỌC KINH NGHIỆM N VÀ BÀI HỌC KINH NGHIỆM C KINH NGHIỆM M

3.1.

Kiến thức thu hoạch được

3.2.

Kỹ năng thu hoạch được

3.3. Kinh nghiệm khác
Phần 1:n 4:
TÀI LIỆM U THAM KHẢ NGHIÊN CỨU O


TÍNH TỐN LỰA CHỌN NGUỒN ĐỘNG LỰC TRÊN Ơ TƠA CHỌC KINH NGHIỆM N NGUỒN ĐỘNG LỰC TRÊN Ô TÔN ĐỘNG LỰC TRÊN Ô TÔNG LỰA CHỌN NGUỒN ĐỘNG LỰC TRÊN Ơ TƠC TRÊN Ơ TƠ
1.1. Các thơng số phác thảo
1.4.1. Chủng loại và các kích thước cơ bản của Ơ tơ
Hiện nay Ơ tơ có thể phân thành nhiều chủng loại như: Ơ tơ con, ơ tơ tải,
ơ tơ khách hay Ơ tơ chun dụng .v.v…
Xe tham khảo: Hyundai Accent 1.4 MT 2022
Loại ô tô: Xe con
 Ảnh ba chiều của xe


 Các kích thước cơ bản:[ CITATION Hyu23 \l 1033 ]

Bảng 1: Bảng thể hiện mô men v
Ne=97,983*(1*λ+1*λ^2-1*λ^3 ))
 Mức tiêu hao nhiên liệu:[ CITATION Hyu23 \l 1033 ]

Bảng 1: Bảng thể hiện mô men v
Ne=97,983*(1*λ+1*λ^2-1*λ^3 ))

 Giá xe:

Bảng 1: Bảng thể hiện mô men v
Ne=97,983*(1*λ+1*λ ^2-1*λ ^3 ))

4.1.1. Tải trọng chun chở
Là khối lượng có ích mà Ơ tơ có thể chở được.
Trong lương bản thân: G = 1090 kg
Số chỗ ngồi: 5
4.1.2. Vận tốc lớn nhất của Ô tơ (Vmax)
Là tốc độ lớn nhất của Ơ tơ khi di chuyển trên mặt đường nằm
ngang mà ở đường đó ô tô không tăng tốc được nữa.
Vận tốc chuyển động cực đại: Vmax = 181 Km/h =50,278 m/s


4.2. Xác định các thông số ban đầu
1.1.1. Xác định các hệ số
a. Xác định hệ số bámnh hệ số bám số bám bám (φd)
Muốn cho Ơ tơ máy kéo có thể di chuyển được thì ở vùng tiếp xúc
giữa bánh xe chủ động với mặt đường phải có độ bám (hệ số bám) nhất
định.
Hệ số bám này phụ thuộc vào nguyên liệu, tình trạng mặt
đường …
Hệ số bám (φd)
Ở trạng thái mặt
đường

Kết cấu của mặt đường
Khô

Ướt

Bêtông nhựa và bêtông Xi-măng mới

0.70 ÷ 0.80

0.50 ÷ 0.60

Bêtơng nhựa và bêtơng Xi-măng mịn - sạch

0.70 ÷ 0.80

0.35 ÷ 0.45

Bêtơng nhựa và bêtơng Xi-măng có bùn đất

0.40 ÷ 0.50

0.30 ÷ 0.40

Lát đá

0.45 ÷ 0.70

0.30 ÷ 0.40

Rải đá

0.45 ÷ 0.65

0.30 ÷ 0.40

Đá dăm

0.45 ÷ 0.50

0.40 ÷ 0.55

Đất nện chặt

0.50 ÷ 0.60

0.30
÷ 0.40

Đất cát

0.50 ÷ 0.60

0.60 ÷ 0.70

Đường đất tình trạng xấu (ướt có bùn lầy)

0.15 ÷ 0.30

0.10 ÷ 0.15

Vì vậy, để có số liệu trong q trình tính tốn cần phải dựa vào
bảng 1 chọn giá trị trung bình của hệ số bám ứng với chất liệu mặt đường
và tình trạng mặt đường[ CITATION ĐẠI23 \l 1033 ]

Chọn hệ số bám: φd = 0.8


b. Xác định hệ số bámnh hệ số bám số bám cản lăn (f) của mặtn lăn (f) của mặta mặtt đườngng
Tích số giữa hệ số cản lăn (f) với trọng lượng tồn bộ (Ga) của Ơ tơ là
lực cản lăn.
Lực cản lăn sinh ra khi các bánh xe chuyển động trên mặt đường, lực
cản lăn xem như ngoại lực có phương song song với mặt đường, ngược chiều
chuyển động, có điểm đặt tại vùng tiếp xúc giữa bánh xe với mặt đường.
Giá trị trung bình của hệ số cản
lăn (f0)
Kết cấu của mặt
đường

Bêtông nhựa và bêtông Ximăng

Trạng
thái
mặt
đường

Hệ số cản
lăn (f0)
Tương ứng
0.012 ÷
0.018
0.018 ÷
0.020

Tốt

0.020 ÷
0.022

Trun
g bình
Rải đá (đá suối)

ảng 2

Tốt
Trun
g bình

Lát đá (đá phiến)

B

0.022 ÷
0.025

Tốt

0.025 ÷
0.030

Trun
g bình

0.030 ÷
0.035

Đá dăm

0.023 ÷
0.025

Đất nện chặt

Khơ

0.025 ÷
0.035

Ướt

0.050 ÷
0.150

Đất cát

Khơ

0.100 ÷
0.300

Ướt

0.080 ÷

0.100


Do tính chất cơ lý và trạng thái của mặt đường … khi bánh xe lăn chính
là một trong những nguyên nhân ảnh hưởng đến hệ số cản lăn.[CITATION
Đại23 \l 1033 ]


Ngồi ra, cịn yếu tố quan trọng có ảnh hưởng đến hệ số cản lăn là tốc
độ của Ơ tơ và thực nghiệm chứng tỏ rằng khi Ơ tơ chuyển động ≤ 80km/h thì
trị số của hệ số cản lăn hầu như khơng thay đổi và khi tính tốn lấy giá trị
trung bình dựa vào bảng 2 dưới đây:
Chọn hệ số cản lăn:

f 0 =0,012 ( Khi V < 80 km/h = 22,22 m/s)

Khi tốc độ của Ơ tơ V > 80km/h thì hệ số cản lăn (f) sẽ được tính theo
biểu thức:

(

f =f 0∗ 1+

V max2
50,2872
⇒ f =0,012∗ 1+
=0,0322
1500
1500

)

(

)

Với: V là vận tốc của Ơ tơ [m/s]
4.2.1. .

Xác

định

hiệu

suất

của

hệ

thống

truyền

Hiệu suất của hệ thống truyền lực được tính theo biểu thức sau:u suất của hệ thống truyền lực được tính theo biểu thức sau:t của hệ thống truyền lực được tính theo biểu thức sau:a hệu suất của hệ thống truyền lực được tính theo biểu thức sau: thống truyền lực được tính theo biểu thức sau:ng truyền lực được tính theo biểu thức sau:n lực được tính theo biểu thức sau:c được tính theo biểu thức sau:c tính theo biểu thức sau:u thức sau:c sau:

Chọn hệ số truyền lựcn hệu suất của hệ thống truyền lực được tính theo biểu thức sau: sống truyền lực được tính theo biểu thức sau: truyền lực được tính theo biểu thức sau:n lực được tính theo biểu thức sau:c là: 0,9

lực

4.2.2. Diện tích cản chính diện (F), hệ số cản khí động học (K) và nhân
tố cản khí động học (W).
Dựa vào bảng 4 và chủng loại Ơ tơ thiết kế, sẽ chọn được các giá trị trung
bình của hệ số dạng khí động học (K), diện tích cản chính diện (F), nhân tố cản
khí động học (W).

Loại Ơ tơ

Hệ số dạng khí
động học (K)
[daNs2 / m4]

Du
lịc
h

Tải

Diện tích cản
chính diện
(F)

Nhân tố cản
khí động
(W)

[m2]

[daNs2 / m2]

Có mui

0.20 ÷ 0.035

1.6 ÷ 2.8

0.030 ÷
0.090

Khơng có mui

0.04 ÷ 0.05

1.5 ÷ 2.0

0.060 ÷
0.100

Đầu dài

0.05 ÷ 0.07

Đầu bằng

0.07 ÷ 0.08

Thùng kín

0.08 ÷ 0.115

Nội thành

Bảng 4
0.05 ÷

0.030 ÷
0.040
3÷5

0.040 ÷
0.050
0.050 ÷
0.072

4.5 ÷ 6

0.030 ÷

 Hệ số cản không khí:
K= 0,25 [daNs2 / m4]
 Diện tích cản chính diện:
F = 0,78*B0*H0=0,87*1729*1470 = 1982471,1 ( m2 ) ≈ 1,982(m2)
 Nhân tố cản khí động: W = 0.05 [daNs2 / m2]
4.3.

Trọng lượng trên Ơ tơ

1.6.1. Xác định trọng lượng tồn bộ của Ơ tơ (Ga)

c. Trọng lượng bản thân Ơ tơ, Gng lượng bản thân Ơ tơ, Gng bản lăn (f) của mặtn thân Ơ tơ, G0[N]
Trọng lượng của bản thân là khi đổ đầy nhiên liệu, dầu bôi trơn, nước
làm mát. Có hai cách để tính G0, đó là:
 Trong lương bản thân: G0 = 1090 kg = 10692,9 [N]


d. Tản lăn (f) của mặti trọng lượng bản thân Ô tô, Gng chuyên chở, Gt [N], Gt [N]
Tải trọng chun chở là tải trọng có ích mà Ơ tơ có thể chở được.
- Đối với Ơ tơ con và khách
Được tính theo biểu thức
sau: Gt = (m1 + m2).n
[N];
Trong đó:
m1 – trọng lượng của một người [N];
m2 – trọng lượng hành lý của một
người [N]; n – lượng người theo thiết kế.
- Trọng lượng hành khách: m2 = 70 kg
- Trọng lượng hành lý: m1 = 20 kg
 Tải trọng chuyên chở: Gt = 5*(70+20) = 450 (kg) = 4414,4 (N)
e. Trọng lượng bản thân Ơ tơ, Gng lượng bản thân Ơ tơ, Gng tồn bộ của Ơ tơ, G của mặta Ơ tơ, Ga[N]
Được tính theo biểu thức
sau: Ga = (Gt + G0)
[N]
- Trọng lượng không tải: G=1090 kg
- Tải trọng chuyên chở Gt = 5*(70+20) = 450 (kg) = 4414,4 (N)
 Tải trọng chuyên chở: Ga = 1090 + 5*(70+20) = 1540 (kg) = 15107,4 (N)


4.3.1. Phân bố tải trọng (Ga) lên các dầm cầu của Ơ tơ
Phân bố tải trọng Ga lên hai trục (dầm cầu) dựa vào chủng loại Ơ tơ trong

bảng 6
Bảng 6

Loại Ơ tơ

Trọng lượng phân bố lên các trục của bánh
xe
Phía trước
(G1)

Ơ tơ con
Ơ tơ tải & khách

Phía sau
(G2)

60 ÷ 55%Ga

40 ÷
45%Ga

(25 ÷ 30)% Ga

(70 ÷ 75)%
Ga

Phần bố trải trọng (chọn tỉ trọng cầu trước chiếm 55% tổng tải trọng)
G 1=0,55∗15107.4=8309,07 ( N ) (cầu trước)
G2=( 1−0,55 )∗15107,4=6798,33 ( N ) (cầu sau)

4.4.

Chọn lốp Ơ tơ

1.4.1. Tải đặt lên lốp Ô tô của một dầm cầu
Dựa tải trọng phân bố G1[N] và G2[N], sẽ xác định được tải trọng tác
dụng lên một lốp xe dựa theo biểu thức sau:[CITATION Đại23 \l 1033 ]
G bi=

Gi
nbi

Trong đó:
Gbi– trọng lượng đặt lên một bánh xe dầm cầu chịu tải
lớn, [N]; Gi – trọng lượng của Ơ tơ phân bố lên dầm cầu thứ
i, [N];
nbi – số bánh xe ở dầm cầu thứ i chịu tải, [N].
Trọng lượng đặt lên một bánh xe dầm cầu trước:

G b 1=

G1 8309,07
=
=4254,533 ( N )
nb 1
2


Trọng lượng đặt lên một bánh xe dầm cầu trước:

G 6798,33
G b 2= 2 =
=3399,165 ( N )
nb 2
2


4.4.1. Chọn lốp Ơ tơ
Chọn lốp Ơ tơ phụ thuộc vào:
Lốp xe có ký hiệu: 185/65 R15
Bề rộng mặt lốp (B): 185mm,
Tỉ lệ H/B = 0.65 = 65%,
Bán kính: 15 in
Và dựa theo bảng tính năng kỹ thuật và kích thước lốp Ơ tơ, chọn được
lốp và có:
Bán kính lăn (rb) của bánh xe được tính:
r a =H +

r b∗25.4
15∗25,4
=120,25+
=310,75 ( mm )=0,31075( m)
2
2


4.5. Chọn động cơ và xây dựng đường đặc tính ngoài của động cơ
4.5.1. Chọn động cơ đốt trong sử dụng nhiên liệu
Động cơ đốt trong sử dụng nhiên liệu xăng:
 Loại khơng có bộ phận hạn chế số vịng

quay.
 Loại động cơ: Động cơ: Kappa 1.4 MPI, động cơ xăng 4 thẳng hàng, dẫn
động cầu trước.
4.5.2. Xây dựng đường đặc tính tốc độ ngồi của động cơ
Các đường đặc tính tốc độ ngồi của động cơ là những đường cong biểu diễn
sự phụ thuộc của các đại lượng công xuất, mômen và suất tiêu hao nhiên liệu
cảu động cơ theo số vòng quay của trục khuỷu động cơ. Các đường đặc tính
này gồm:[ CITATION ĐẠI23 \l 1033 ]
 Đường công xuất: N e =f ( ne )
 Đường momen xoắn: M e =f ( ne )
Công suất động cơ được xác định
N e =N emax

[

a∗ne max
ne max 2
n
+b¿
−c∗ emax
nN
nN
nN

2

( ) ( )]

 Trong đó
- a, b, c hệ số thực nghiệm

Chọn a = b = c = 1 (Động cơ xăng)
n

e max
- Đặt λ= n động cơ xăng không hạn chế số vịng quay ( λ=1,1 ÷1,3)
N

Chọn λ=¿ 1,1
Để tính cơng suất động cơ ta cần tính:
 Cơng suất cần thiết của động cơ N e v
 Công suất cực đại của động cơ N e max


Công suất cần thiết:
N e v=

1
(G ∗ψ∗V max + K∗F∗V 3max ) [W ]
ηtl a

 Trong đó:
- ηtl : Hiệu suất truyền lực
- G: Trổng trọng lượng
- ψ : Hế số cản lăn tơng cộng ¿ – vì đang xét ô tô chuyển động trên
đường không có độ dốc)
- K: Hệ số cản khơng khí
- F: Diện tích cản chính diện
N e v=

1

∗( 15107.4∗0,0322∗50,278+0,25∗1,982∗50,2783 ) =97149,468(W )
0,9

Công suất cực đại:
N emax =

N ev
2
a∗neV max
n
n
+ b ¿ eV max −c∗ eV max
nN
nN
nN

(

⟹ N emax =

) (

3

)

n

eV max
với λ= n

N

97149,468
=99233,369(W ) ≈ 99.233(KW )
1∗1,1+1∗1,12−1∗1,13

Vậy:
 Công suất được xác định:
N e =99.233∗( 1∗λ+1∗λ2−1∗λ3 )(CT-1)

Ta có:
 Tốc độ vịng quay:
n e= λ∗nN =λ∗6000 (CT-2)

 Momen
M e=

9550∗N e
(CT-3)
ne

Từ CT-1, CT-2, CT-3 ta thiết lập được đồ thị đường đăc tính tốc độ ngồi của
động cơ.