Bộ môn tính toán thiết kế Ô tô docx

BỘ CÔNG THƯƠNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TP. HỒ CHÍ MINH
KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC

BỘ MÔN
TÍNH TOÁN THIẾT KẾ ÔTÔ
GVHD: PGS.TS NGUYỄN VĂN PHỤNG
Lớp: DHOT2
Nhóm: 16
Thành viên nhóm:
1/. Đỗ Thanh Long (0604336)
2/. Nguyễn Văn Chiến (0605266)
3/. Võ Hoàng Việt (0604569)
4/. Tit saly (0612300)
TRƯỜNG ĐHCN TP.HCM ĐỐ ÁN TÍNH TOÁN KCOTO
Đề 16:
Các thông số ban đầu của đề bài:

I. TÍNH TOÁN CÁC THÔNG SỐ BAN ĐẦU
Từ loại bánh xe : 215/65R15 ta có
Bán kính thiết kế kế bánh xe :
2
d
r H
= +
Với
''
15 15.(25,4) 381( )d mm
= = =
[ với d = 15 inch ]
Ta có:

65% 0,65
(0,65).215 139,75( )
H
B
H mm
= =
→ = =
GVHD: PGS.TS NGUYỄN VĂN PHỤNG
Trang
Xe Toyoia. Previa
/
e N
N n
97(kw)/5000(vòng/min
-1
)
0
G
1670 (KG)
0
i
3,909
1 2
/
h h
i i
3,704/2,020
3 4
/
h h

i i
1,368/1
5h
i
0,854
B 1800
H 1845
L 2860
Loại bánh xe 215/65R15
2
TRƯỜNG ĐHCN TP.HCM ĐỐ ÁN TÍNH TOÁN KCOTO
Thay vào:
2
d
r H
= +
suy ra
381
139,75 330,25( )
2
r mm
= + =

Bán kính bánh xe ( bán kính làm việc):
. (0,945).(330,25) 312( )
0,312( )
bx
bx
r r mm
r m

λ
= = =
⇒ =
GVHD: PGS.TS NGUYỄN VĂN PHỤNG
Trang
3
TRƯỜNG ĐHCN TP.HCM ĐỐ ÁN TÍNH TOÁN KCOTO
II. XÂY DỰNG ĐỒ THỊ ĐẶC TÍNH ĐỘNG CƠ
Xây dựng đồ thị đặc tính động cơ:
2 3
max
.
e e e
e e
N N N
n n n
N N a b c
n n n
 
   
 
= + −
 ÷  ÷
 
   
 
Vì là động cơ xăng 4 kì nên: a = b = c = 1
Công suất của động cơ được tính như sau:
2 3
97. ( )

5000 5000 5000
e e e
e
n n n
N Kw
 
   
= + −
 
 ÷  ÷
   
 
 
Đổi đơn vị :
1000 .60.
. .
(2 / min) 2
1000. .60.
. 9554. ( )
2 .
e e e
e
e e e
e e
e
e e
N N N
Kw w s
M
n n n

N N
Nm s
M Nm
s n n
π π
π
= = =
⇒ = =
Suy ra Momen của động cơ :

9554. ( )
e
e
e
N
M Nm
n
=
GVHD: PGS.TS NGUYỄN VĂN PHỤNG
Trang
4
TRƯỜNG ĐHCN TP.HCM ĐỐ ÁN TÍNH TOÁN KCOTO
Xác định số vòng quay max mà động cơ làm việc, mà khi đó công suất bị triệt tiêu
nếu ta tiếp tục tăng tốc nữa:
Theo công thức:ne
max
= (1,2 – 2) nN
Mà số vòng quay nN =5000,chọn hệ số 1,2
suy ra số vòng quay n’e
max

= 1,2 .n N =(1,2) . 5000
n’e
max
= 6000 (vòng/phút)
Giá trị tương ứng của :

2 3
max
' 97. ( )
5000 5000 5000
e e e
e
n n n
N Kw
 
   
= + −
 
 ÷  ÷
   
 
 
với n’e
max
= 6000 (vòng/phút)
suy ra N’emax= 88,46 (Kw) ứng tại vị trí này,nếu tăng số vòng quay hơn 6000
vòng/phút thì công suất bằng 0.
max
' 9554. ( )
e

e
e
N
M Nm
n
=
Suy ra M’emax= 140,86 (Nm).
GVHD: PGS.TS NGUYỄN VĂN PHỤNG
Trang
5
TRƯỜNG ĐHCN TP.HCM ĐỐ ÁN TÍNH TOÁN KCOTO
Ta có bảng giá trị sau:
ne (1/min)
500 1000 1500 2000 2500 3000 3500
Ne (Kw) 10,57 22,50 35,21 48,11 60,63 72,17 82,16
Me (Nm) 201,97 214,97 224,26 229,82 231,70 229,84 224,27
ne (1/min)
4000 4500 5000 5500 6000 6500
Ne (Kw) 90,02 95,16 97,00 94,96 88,46 76,92
Me (Nm) 215,01 202,04 185,35 164,95 140,86 113,06
III. ĐẶC TÍNH KÉO ĐỘNG CƠ theo n
e
(min
-1
)
Ta tính lực kéo cho từng vị trí số :
GVHD: PGS.TS NGUYỄN VĂN PHỤNG
Trang
6
TRƯỜNG ĐHCN TP.HCM ĐỐ ÁN TÍNH TOÁN KCOTO

0
. . .
( )
e hs t
K
K
bx bx
M i i
M
P N
r r
η
= =


Ta có bảng giá trị sau:
ne (1/min)
500 1000 1500 2000 2500 3000 3500
Me (Nm) 201.97 214.97 224.26 229.82 231.70 229.84 224.27
Pk1 (N) 8,435.51 8,978.47 9,366.48 9,598.70 9,677.22 9,599.53 9,366.90
Pk2(N) 4,600.36 4,896.47 5,108.07 5,234.71 5,277.53 5,235.17 5,108.30
Pk3 (N) 3,115.49 3,316.02 3,459.33 3,545.09 3,574.09 3,545.40 3,459.48
Pk4 (N) 2,277.41 2,423.99 2,528.75 2,591.44 2,612.64 2,591.67 2,528.86
Pk5 (N) 1,944.90 2,070.09 2,159.55 2,213.09 2,231.19 2,213.28 2,159.65
ne (1/min)
4000 4500 5000 5500 6000 6500
Me (Nm) 215.01 202.04 185.35 164.95 140.86 113.06
Pk1 (N) 8,980.14 8,438.44 7,741.36 6,889.33 5,883.18 4,722.08
Pk2(N) 4,897.38 4,601.95 4,221.80 3,757.14 3,208.43 2,575.22
Pk3 (N) 3,316.64 3,116.57 2,859.12 2,544.44 2,172.84 1,744.01

Pk4 (N) 2,424.44 2,278.20 2,090.00 1,859.97 1,588.33 1,274.86
Pk5 (N) 2,070.48 1,945.58 1,784.86 1,588.41 1,356.44 1,088.73
Vận tốc của V
n
: đổi đơn vị vận tốc ra (m/s)
GVHD: PGS.TS NGUYỄN VĂN PHỤNG
Trang
Với
0
i
3,909
1 2
/
h h
i i
3,704/2,020
3 4
/
h h
i i
1,368/1
5h
i
0,854
0,312( )
bx
r m
=
,
0,9

t
η
=
7
TRƯỜNG ĐHCN TP.HCM ĐỐ ÁN TÍNH TOÁN KCOTO
0 0
0
. .
2
. .
. 60. .
.
0,105. ( / )
.
e b e b
n
hm hm
e b
n
hm
n r n r
V m
i i s i i
n r
V m s
i i
π
= =
⇒ =
Ta có bảng giá trị sau:

ne (1/min)
500 1000 1500 2000 2500 3000 3500
Ne (Kw) 10,57 22,50 3,21 48,11 60,63 72,17 82,16
V1 ( m/s) 1,13 2,26 3,39 4,53 5,66 6,79 7,92
V2 ( m/s) 2,07 4,15 6,22 8,30 10,37 12,45 14,52
V3 ( m/s) 3,06 6,13 9,19 12,25 15,32 18,38 21,44
V4 ( m/s) 4,19 8,38 12,57 16,76 20,95 25,14 29,33
V5 ( m/s) 4,91 9,81 14.72 19,63 24,53 29,44 34,35
ne (1/min)
4000 4500 5000 5500 6000 6500
Ne (Kw) 90,02 95,16 97,00 94,96 88,46 76,92
V1 ( m/s) 9,05 10,18 11,31 12,44 13,58 14,71
V2 ( m/s) 16,60 18,67 20,74 22,82 24,89 26,97
V3 ( m/s) 24,50 27,57 30,63 33,69 36,76 39,82
V4 ( m/s) 33,52 37,71 41,90 46,09 50,28 54,47
V5 ( m/s) 39,25 44,16 49,07 53,97 58,88 63,79
IV. TÍNH LỰC CẢN
GVHD: PGS.TS NGUYỄN VĂN PHỤNG
Trang
Xe Toyoia. Previa
/
e N
N n
97(kw)/5000(vòng/min
-1
)
0
G
1670 (KG)
B 1800

H 1845
L 2860
Loại bánh xe 215/65R15
8
TRƯỜNG ĐHCN TP.HCM ĐỐ ÁN TÍNH TOÁN KCOTO
Các thông số ban đầu của đề bài:
Ta có: công thức tính lực cản của xe :
P
cản
= G . f . cosα + G x.sinα + K . F .V
2
Với f = 0,02
α = 3
0
30
K = 0,025 KgS
2
/m
4
= 0,25NS
2
/m
4
B = 1800 (mm)
H = 1845 (mm)
G
0
= 1670(KG)
F= B x H =3,321 (m
2

)
Suy ra : P
cản
= 1670.(0,02).cos(3
0
30)+1670.sin(3
0
30) + (0,25).(3,321). V
2
 P
cản
=135,3+(0,83025).V
2
Ta có bảng giá trị sau:
vận tốc (m/s) 0 10 20 30
Lực cản 135,3 218,3 467,3 882,3
vận tốc (m/s) 40 50 60 70
Lực cản 1463,3 2210,3 3123,3 4202,3
V.TÍNH VẬN TỐC CỰC ĐẠI
Tính vận tốc cực đại của xe. ta thấy xe chỉ đạt vận tốc cực đại khi hộp số ở
số 5 (P
k5
), và nằm trong khoảng từ 150-175(km/h) theo biểu đồ. Mặt khác tốc
độ của xe đạt cực đại khi số vòng quay của trục khuỷu là lớn nhất và tay số
phải ở tay số truyền cao nhất tức là ở P
k5
. Vậy trong trường hợp này vận tốc
cực đại của xe là giao điểm của P
k5
và P

c
tại n
emax
=6000(min
-1
) ứng với
Me=185,35 (Nm).
Theo công thức tính toán lực cản ở trên:
P
cản
=135,3+(0,83025).V
2
Vậy V
max
được xác định là:
GVHD: PGS.TS NGUYỄN VĂN PHỤNG
Trang
9
TRƯỜNG ĐHCN TP.HCM ĐỐ ÁN TÍNH TOÁN KCOTO
5
ax
135,3
44,57( / )
0,83025
160,45( / )
k
m
P
V m s
km h

−
= =
≈
Với P
cản

= P
k5
= 1784,86 (N) được tính tại Me=185,35 (Nm)
ứng với n
emax
=5000(min
-1
).
Ta có thể xem bảng sau:
ne (1/min)
4000 4500 5000 5500 6000 6500
Me (Nm) 215,01 202,04 185,35 164,95 140,86 113,06
Pk1 (N) 8980,14 8438,44 7741,36 6889,33 5883,18 4722,08
Pk2(N) 4897,38 4601,95 4221,80 3757,14 3208,43 2575,22
Pk3 (N) 3316,64 3116,57 2859,12 2544,44 2172,84 1744,01
Pk4 (N) 2424,44 2278,20 2090,00 1859,97 1588,33 1274,86
Pk5 (N) 2070,48 1945,58 1784,86 1588,41 1356,44 1088,73
Vậy xe chạy ở số 5 ( số vượt tốc) ở vận tốc 160,45 (km/h) phải trả sang số
4, 3 hoặc về số 1,2 để thắng lực cản của xe ( P
cản

= P
k5
= 1784,86 (N) )

GVHD: PGS.TS NGUYỄN VĂN PHỤNG
Trang
10
TRƯỜNG ĐHCN TP.HCM ĐỐ ÁN TÍNH TOÁN KCOTO
GVHD: PGS.TS NGUYỄN VĂN PHỤNG
Trang
11