Tải bản đầy đủ (.docx) (58 trang)

Bài tập lớn lý thuyết ô tô đề tài huyndai accent 2022

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (1.52 MB, 58 trang )

<span class="text_page_counter">Trang 1</span><div class="page_container" data-page="1">

<b>ĐẠI HỌC QUỐC GIA TPHCMTRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA</b>

<b>BÁO CÁO BÀI TẬP LỚNMơn: LÝ THUYẾT Ơ TƠ</b>

<i>Thành Phố Hồ Chí Minh, Tháng 12/2022</i>

</div><span class="text_page_counter">Trang 3</span><div class="page_container" data-page="3">

<b>I.NỘI DUNG1. Thơng số xe</b>

<b> Huyndai Accent 2022</b>

Kích thước tổng thể bên ngoài (D x R x C)

(mm x mm x mm)

4440 x 1729 x 1470

Chiều rộng cơ sở (Trước/Sau) (mm) 1475 / 1465

Bán kính vịng quay tối thiểu (m) 5,2 Trọng lượng tồn tải (kg) 1540

Cơng suất tối đa (hp/rpm) 100/6000 Mô men xoắn tối đa (Nm/rpm) 132/4200

Dung tích bình nhiên liệu (L) 45 Tiêu thụ nhiên liệu ( L/100Km)

Gia tốc tối đa có thể đạt được quyết định bởi hai yếu tố moment xoắn cực đại ở bánh xe chủ động và lực kéo cực đại ở bánh xe. Moment xoắn cực đại phụ

</div><span class="text_page_counter">Trang 4</span><div class="page_container" data-page="4">

thuộc vào động cơ và truyền động. Lực kéo cực đại phụ thuộc vào điều kiện bám của lốp xe với mặt đường.

<b>3. Cơ sở lý thuyết</b>

<i><b>3.1 Động lực học động cơ</b></i>

Cơng suất cực đại có thể đạt được của động cơ đốt trong là một hàm vận

tốc gốc

<i><small>e</small></i> <sub>. Hàm này phải được xác định bằng thí nghiệm thực nghiệm. Tuy</sub>

nhiên, hàm

<i>P</i>

<i><sub>e</sub></i>

<i>P</i>

<i><sub>e</sub></i>

.( )

<i><sub>e</sub></i> hàm thể hiện cơng suất, có thể xác định bằng đa thức bậc 3

<i> Hình 4.1. Moment và công suất của động cơ cháy cưỡng bức</i>

</div><span class="text_page_counter">Trang 5</span><div class="page_container" data-page="5">

Gọi

<i><small>M</small></i> <sub> là tốc độ góc mà ở đó động cơ đạt cơng suất cực đại </sub>

<i>P</i>

<i><sub>M</sub></i> <sub>thì với</sub>

động cơ cháy cưỡng bức ta dùng

Với động cơ diesel phun gián tiếp ta dùng

Với động cơ diesel phun trực tiếp ta dùng

Moment xoắn truyền đi của động cơ

T

<i><sub>e</sub></i><sub> moment tạo ra công suất </sub>

<i>P</i>

<i><sub>e</sub></i>

Một động cơ về lý thuyết có thể làm việc ở bất kì thời điểm nào bên dưới đường

.( )

<i>P</i><i>P</i>

. Có thể cho số vịng quay của động cơ là khơng đổi bằng cách tạo một lực phanh. Khi đó thơng qua mở họng nạp ta tạo ra được nhiều công suất

</div><span class="text_page_counter">Trang 6</span><div class="page_container" data-page="6">

hơn tới khi họng mở hết cỡ và động cơ sẽ đạt được công suất cực đại ở số vịng quay đó

Cơng suất tăng theo

<i><small>e</small></i> <sub> và tiếp tục tăng cho đến khi đạt giá trị cực đại </sub>

<i>P</i>

<i><sub>M</sub></i>

sau đó bắt đầu giảm. Moment xoắn <i>T<sub>e</sub></i>=<i>P<sub>e</sub></i>/<i>ω<sub>e</sub></i> cũng tăng theo <i>ω<sub>e</sub></i> nhưng đạt cực đại ở trước điểm công suất cực đại. Moment xoắn bắt đầu giảm sớm hơn công suất. Khi công suất bắt đầu giảm moment xoắn đã giảm rất xa so với điểm cực đại của nó. Thơng thường người lái ít khi cảm nhận được công suất động cơ khi mà chỉ cảm nhận moment xoắn. Động cơ có nhiệm vụ biến đổi hóa năng từ nhiên liệu thành cơng năng ra trục khuỷu động cơ. Tùy theo điều kiện làm việc, sự chuyển hóa này diễn ra với một hiệu suất cụ thể. Mỗi điểm dưới đường cong

<i>P<sub>e</sub></i>=<i>P<sub>e</sub></i>(<i>ω<sub>e</sub></i>) có thể là một điều kiện làm việc ở hiệu suất riêng. Hiệu suất cực đại thông thường xảy ra xung quanh số vòng quay tương ứng với moment xoắn cực đại khi mà họng nạp mở rộng hồn tồn

Hình 4.3. Cơng suất động cơ cháy cưỡng bức với những đường hằng số hiệu suất

Đơn vị công suất

</div><span class="text_page_counter">Trang 7</span><div class="page_container" data-page="7">

Công suất theo hệ số mét là Watt (W)

Mã lực Hp

Có 4 loại mã lực: theo quốc tế, hệ mét, nước, điện

Sự tiêu thụ nhiên liệu ở tốc độ không đổi. Xem phương tiện chuyển động thẳng với tốc độ không đổi <i>V<sub>x</sub></i> . Năng lượng di chuyển có thể tính bằng cách nhân cơng suất ở bánh chủ động với thời gian

d là khoảng di chuyển

E là năng lượng cần thiết để quay bánh xe

Để xác định năng lượng thực sự cần thiết để làm cho toàn bộ bánh xe hoạt động chúng ta phải quan tâm đế những hệ số hiệu suất. Chúng ta sử dụng <i>ƞ<sub>e</sub></i> cho hiệu suất động cơ, H cho nhiệt trị của nhiên liệu và <i>ρ<sub>f</sub></i> cho tỉ trọng của nhiên liệu. Khi xe chuyển động ở tốc độ không đổi lực kéo <i>F<sub>x</sub></i> cân bằng với lực cản. Khi đó nhiên liệu tiêu thụ mỗi đơn vị khoảng cách q là

Thay đổi đường cong <i>P<sub>e</sub></i>=<i>P<sub>e</sub></i>(<i>ω<sub>e</sub></i>)

</div><span class="text_page_counter">Trang 8</span><div class="page_container" data-page="8">

Toàn bộ đường cong biểu diễn công suất đi lên khi tỉ số nén động cơ tăng. Số vòng quay ở moment xoắn cực đại của động cơ cũng có thể thay đổi bằng việc cam chiều dài vịi phun

Đường cong cơng suất bánh xe hay công suất phân bố mặt đường có thể có hình dạng khác và số vịng quay cực đại của động cơ khác vì mất mát do truyền động. Kết quả tốt nhất đạt được từ đường cong cơng suất có thể đo qua lực kế gắn ở khung xe

Ứng xử lý tưởng của động cơ

Người ta nói rằng một động cơ lý tưởng là động cơ tạo ra công suất không đổi không phụ thuộc vào vận tốc. Với loại động cơ lý tưởng này chúng ta có

</div><span class="text_page_counter">Trang 9</span><div class="page_container" data-page="9">

Hình 4.4. Đường cong biểu diễn moment xoắn và công suất của động cơ lý tưởng

Trong phần động lực học ô tô chúng ta đã giới thiệu một hộp số giữ động cơ làm việc ở công suất cực đại hoặc một vùng lân cận cực đại. Vì thế về mặt thực tiễn chúng ta điều khiển công suất động cơ để công suất ở bánh xe là một hằng số có giá trị cực đại. Moment xoắn ở bánh xe gần với moment xoắn của động cơ lý tưởng. Biểu diễn công suất không đổi là động cơ điện

Động cơ lý tưởng tạo ra mối quan hệ tuyến tính giữa moment xoắn và tốc độ quay

Tuy nhiên động cơ đốt trong không làm việc như động cơ lý tưởng

Công suất cực đại và moment xoắn ở cùng số vòng quay <i>ω<sub>M</sub></i> lý tưởng của động cơ có cơng suất cực đại và moment xoắn cực đại ở cùng số vịng quay. Tuy nhiên điều đó là khơng thể vì moment xoắn cực đại của động cơ cháy cưỡng bức ở

Khi moment xoắn cực đại công suất có giá trị

Tuy nhiên khi cơng suất cực đại của moment xoắn là

</div><span class="text_page_counter">Trang 10</span><div class="page_container" data-page="10">

Hình 4.5. Mối quan hệ tuyến tính giữa moment xoẵn và tốc độ quay của động cơ lý tưởng

<i><b>3.2 Đường truyền động và hiệu suất</b></i>

Chúng ta dùng từ truyền động để gọi tên hệ thống và thiết bị truyền momen xoắn và công suất từ động cơ đến bánh xe chủ động. Một đường truyền bao gồm: Động cơ, li hợp, hộp số, các đăng, vi sai, các bán trục.

</div><span class="text_page_counter">Trang 11</span><div class="page_container" data-page="11">

<i><b>Hình 4.6 Đường truyền động của xe có cầu sau chủ động</b></i>

Động cơ là nguồn công suất của đường truyền. Giá trị đầu ra là T<small>e</small> và <i>ω<sub>e</sub></i>. Li hợp liên kết và tách động cơ với phần còn lại của đường truyền. Hộp số thay đổi tỉ số truyền giữa động cơ và bánh xe chủ động.

Các đăng liên kết hộp số với vi sai. Khơng có các đăng ở xe có động cơ đặt trước, cầu trước chủ động và động cơ đặt sau, cầu sau chủ động.

Vi sai giống như là hộp số có tỉ số truyền khơng đổi cho phép bánh xe chủ động có vận tốc khác nhau.

<i><b>Hình 4.7 Momen xoắn và số vòng quay đầu vào-ra ở mỗi bộ phận trênđường truyền</b></i>

</div><span class="text_page_counter">Trang 12</span><div class="page_container" data-page="12">

Động cơ kết nối với trục bánh xe thông qua đường truyền. Do cản trở trên đường truyền đặc biệt là hộp số, công suất ở trục bánh xe luôn nhỏ hơn công suất ở đầu ra trục động cơ. Tỉ số giữa công suất đầu ra và đầu vào gọi là hiệu suất.

Công suất của bánh xe là công suất đầu ra Pout = Pw. Và công suất động cơ là công suất đầu vào đường truyền Pin = Pe

Cả hai bộ phận trên đường truyền làm thay đổi tỉ số truyền là hộp số và vi sai. ng là tỉ số truyền của hộp số và nd là tỉ số truyền của vi sai. Tỉ số truyền của

</div><span class="text_page_counter">Trang 13</span><div class="page_container" data-page="13">

 Động cơ đặt phía trước và phía sau, cầu trước và cầu sau chủ động.

Động cơ có thể được lắp ở phía trước hoặc phía sau xe. Chúng được gọi là động cơ phía trước hay động cơ phía sau tương ứng. Các bánh xe chủ động có thể là các bánh trước, các bánh sau hoặc tất cả các bánh xe. Vì vậy, có 6 khả năng kết hợp. Trong số 6 sự kết hợp đó, động cơ đặt phía trước cầu trước chủ động, động cơ đặt phía trước cầu sau chủ động và động cơ đặt phía trước cả hai cầu chủ động là những kiểu phổ biến nhất. Chỉ có một vài nhà sản xuất tạo ra những chiếc xe với động cơ phía sau và cầu sau chủ động. Tuy nhiên, khơng có xe đặt động cơ phía sau cầu trước chủ động.

 Momen xoắn ở bánh xe.

Công suất của bánh xe là

<i>P </i>

<i><small>we</small></i><sub>, và vận tốc góc ở bánh xe là</sub>

Định luật về cơng suất

Đối với bất kì chi tiết nào trong hệ thống truyền động, có một định luật đơn giản cần phải nhớ:

Ngồi ra, vì:

<i>cơng suất=momen xoắn × vận tốc góc</i>

Bất cứ sự thay đổi nào trong hộp số có thể làm giảm hoặc tăng momen xoắn đầu vào bằng việc tăng hoặc giảm vận tốc góc.

 Hiệu suất thể tích, hiệu suất nhiệt, hiệu suất cơ học.

</div><span class="text_page_counter">Trang 14</span><div class="page_container" data-page="14">

Có một mối liên hệ giữa cơng suất có thể đạt được của nhiên liệu và công suất ở đầu ra trục truyền động:

'

<i><sub>V</sub><sub>T</sub><sub>M</sub></i>

   

Trong đó:

 <i><small>V</small></i> là hiệu suất thể tích động cơ  <i><small>T</small></i> là hiệu suất nhiệt

 <i><small>M</small></i>là hiệu suất cơ học

Hòa khí được nạp đầy vào xilanh trong kì nạp và được đốt cháy để tạo ra công suất. Hiệu suất thể tích <i><small>V</small></i> biểu diễn mối liên hệ giữa hịa khí nạp vào xilanh và lượng khơng khí bên ngồi khí quyển. Nếu xilanh được nạp đầy hịa khí ở áp suất khí quyển, động cơ sẽ đạt 100% hiệu suất thể tích. Bơm cao áp được sử dụng để tăng áp suất nạp vào xilanh, giúp cho động cơ có thể đạt hiệu suất thể tích lớn hơn 100%. Tuy nhiên, nếu áp suất nạp vào xilanh nhỏ hơn áp suất khí quyển thì hiệu suất thể tích sẽ nhỏ hơn 100%. Động cơ thường có hiệu suất thể tích từ 80% đến 100%.

Hiệu suất thể tích <i><small>V</small></i> có thể bị thay đổi bởi bất kì sự ảnh hưởng nào đến luồng hịa khí nạp vào xilanh. Cơng suất của động cơ phụ thuộc vào tỉ lệ khối lượng của nhiên liệu/khơng khí được nạp vào xilanh.

Hiệu suất nhiệt<i><small>T</small></i> được xác định bằng lượng nhiên liệu chuyển hóa thành cơng suất.

Mặc dù lượng hịa khí nạp vào xilanh càng nhiều thì càng có nhiều nhiên liệu để tạo ra công suất, nhưng không phải tất cả lượng nhiên liệu đó có thể chuyển hóa sang cơ năng. Các động cơ tốt nhất chỉ có thể chuyển đổi khoảng 1/3 hóa năng sang cơ năng.

Hiệu suất nhiệt bị thay đổi bởi tỉ số nén, thời gian đánh lửa, vị trí phun và thiết kế của buồng cháy. Động cơ có tỉ số nén thấp có   <i><small>T</small></i> . Động cơ có tỉ số nén cao có   <i><small>T</small></i> . Động cơ xe đua có thể tạo ra khoảng hơn 60% năng lượng do chúng có hiệu suất nhiệt <i><small>T</small></i> cao hơn.

</div><span class="text_page_counter">Trang 15</span><div class="page_container" data-page="15">

Một phần công suất được tạo ra được tiêu thụ bởi các bộ phận chuyển động của động cơ. Cần có cơng suất đủ để thắng sự ma sát giữa các bộ phận và vận hành các thiết bị phụ của động cơ. Vì vậy, tùy thuộc vào lượng nhiên liệu đi vào xilanh và lượng nhiên liệu được chuyển hóa thành cơng suất, một phần công suất này được động cơ sử dụng để vận hành chính nó. Phần cơng suất cịn lại có thể đo được bằng máy đó cơng suất. Sự khác biệt giữa công suất đầu ra động cơ và công suất tạo ra ở các xilanh là hiệu suất cơ học <i><small>M</small></i>.

Hiệu suất cơ học <i><small>M</small></i> bị ảnh hưởng bởi các bộ phận cơ khí của động cơ hoặc các thiết bị gắn vào động cơ. Nó cũng phụ thuộc vào tốc độ động cơ. Tốc độ càng cao thì cơng suất động cơ tạo ra càng lớn. Có nghĩa là <i><small>M</small></i> phụ thuộc vào tốc độ. Hiệu suất cơ học cịn được gọi là cơng suất cản vì nó cho ta biết cần bao nhiêu cơng suất để có thể thắng cơng suất ma sát của động cơ.

Biểu đồ đường đặc tính cơng suất của động cơ được cung cấp bởi một nhà sản xuất thường khơng bao gồm hiệu suất cơ học. Do đó, cơng suất có ích của động cơ ở đầu vào trục truyền động bị giảm đi do tiêu hao công suất để vận hành các thiết bị như quạt gió, máy phát điện, bơm trợ lực, bơm nước, hệ thống phanh và máy nén khí của điều hịa.

<i><b>3.3. Động lực học hộp số và ly hợp</b></i>

Động cơ đốt trong không thể hoạt động với tốc độ thấp hơn tốc độ tối thiểu của động cơ <i><small>min</small></i> . Do đó, xe khơng thể chuyển động với vận tốc nhỏ hơn một vận tốc <i>v</i><small>min</small> nào đó khi bánh xe đã được truyền động từ động cơ.

Khi bắt đầu chạy hoặc dừng lại, động cơ có tốc độ ban đầu thấp hơn <i>v</i><small>min</small>. Bộ ly hợp hoặc bộ chuyển đổi momen xoắn được dùng để khởi động, dừng và

</div><span class="text_page_counter">Trang 16</span><div class="page_container" data-page="16">

 <sup></sup> là hiệu suất truyền

Vận tốc dài <i>v<small>x</small></i> của bánh lái với bán kính là <i><sup>Rωω</sup></i>

<i>T</i> là momen xoắn trên bánh xe, <i><small>w</small></i>là vận tốc góc của bánh xe

Các thông số đầu vào <i>T<small>w</small></i> và <i><small>w</small></i>của bánh xe là momen xoắn và vận tốc góc của bộ vi sai. Momen xoắn và vận tốc góc nhận vào của bộ vi sai được tính:

 <i><small>d</small></i> là tỉ số truyền của hệ vi sai  <i>n<small>d</small></i> là hiệu suất của bộ vi sai

Thông số đầu vào <i>T<small>d</small></i> và <i><small>d</small></i> của của bộ vi sai là momen xoắn và vận tốc góc đầu ra của hộp số xe. Momen xoắn <i>T<small>e</small></i> và vận tốc góc <i><small>e</small></i> của động cơ là đầu vào của hộp số. Mối quan hệ giữa thông số đầu vào-đầu ra của hộp số phụ thuộc vào tỉ số truyền sai số thứ i <i>n<small>i</small></i>

</div><span class="text_page_counter">Trang 17</span><div class="page_container" data-page="17">

 là hiệu suất của hộp số và <i>n<small>i</small></i>là tỉ số giảm tốc của bánh răng thứ i. Vì thế, vận tốc dài của bánh xe <i>v<small>x</small></i>tỉ lệ thuận với vận tốc góc <i><small>e</small></i> của động cơ và lực kéo bánh xe chuyển động tỉ lệ thuận với momen xoắn <i>T<small>e</small></i> của động cơ, khi bánh

Các phương trình tốc độ và lực kéo có thể được sử dụng để tính toán tỷ số bánh răng của hộp số cũng như hiệu suất của xe. Về lý thuyết, động cơ nên hoạt động ở cơng suất tối đa để có hiệu suất tốt nhất. Tuy nhiên, để kiểm soát tốc độ của xe, chúng ta cần thay đổi vận tốc góc của động cơ. Do đó, chúng tơi chọn một phạm vi vận tốc góc(ω1, ω2) xung quanh ωM, được liên kết với PM cơng suất tối đa,và qt qua đó nhiều lần tại các bánh răng khác nhau. Phạm vi (ω1,

</div><span class="text_page_counter">Trang 18</span><div class="page_container" data-page="18">

ω2) được gọi là phạm vi làm việc của động cơ. Theo hướng dẫn chung, chúng tơi có thể sử dụng các khuyến nghị sau đây để chỉ định tỷ số truyền của hộp số xe

1. Chúng tơi có thể thiết kế tỷ số truyền vi sai nd và bánh răng cuối cùng sao cho bánh răng cuối cùng nn là bánh răng trực tiếp, nn= 1, khi xe đang di chuyển ở tốc độ đường cao tốc vừa phải. Sử dụng nn= 1 ngụ ý rằng đầu vào và đầu ra của hộp số được kết nối trực tiếp với nhau. Tương tác trực tiếp tối đa hóa hiệu quả cơ học của hộp số.

2. Chúng tơi có thể thiết kế tỷ số truyền vi sai và thiết bị cuối cùng nn sao cho bánh răng cuối cùng nn là bánh răng trực tiếp, nn= 1, khi xe đang di chuyển ở tốc độ tối đa có thể đạt được.

3. Bánh răng thứ nhất n1 có thể được thiết kế bởi các bánh xe dẫn động mô-men xoắn tối đa mong muốn. Mô-mô-men xoắn tối đa được xác định bởi độ dốc của đường leo núi.

4. Chúng ta có thể tìm thấy các bánh răng trung gian bằng cách sử dụng điều kiện ổn định bánh răng. Điều kiện ổn định cung cấp rằng tốc độ động cơ không được vượt quá tốc độ tối đa cho phép nếu chúng ta giảm bánh răng từ ni xuống ni-1,khi động cơ hoạt động ở mơ-men xoắn cực đại tính bằng in.

</div><span class="text_page_counter">Trang 19</span><div class="page_container" data-page="19">

<i>Hình 4.12 Sơ đồ tốc độ các cấp số cho thiết kế hình học của hộp số</i>

Để xác định tỉ số trung gian, có hai phương pháp được đưa ra :  Tỷ số hình học

 Tỷ số cấp tiến

<i><b>4.1 Thiết kế hộp số theo hộp số hình học</b></i>

Khi bước nhảy của tốc độ động cơ ở hai cấp số kế tiếp là không đổi tại một tốc độ xe, chúng ta gọi là mơ hình hộp số. Các điều kiện thiết kế cho một hộp số hình học là nơi cg là tỷ lệ tương đối liên tục và được gọi là bước nhảy.

<b>Chứng minh: Một hộp số hình học có bước nhảy tốc độ động cơ khơng</b>

thay đổi ở bất kì sự thay đổi cấp số. Vì vậy, một hộp số hình học phải có sơ đồ tốc độ cấp số như thể hiện trong hình 4.12

Dải làm việc của động cơ được xác định bởi hai tốc độ (w1, w2)

  

<sub></sub> <small>2</small>

,    

<small>1</small> <i><sub>M</sub></i> <small>2</small>

Khi động cơ đạt đến tốc độ tối đa w2 ở cấp số thứ i với tỷ số truyền ni, chúng ta chuyển qua cấp số ej+> để giảm tốc độ động cơ xuống còn w1. Bước nhảy tốc độ của động cơ là không thay đổi với bất kỳ sự thay đổi cấp số ej đến

Và do đó, tốc độ tối đa ở cấp số i so với tốc độ tối đa ở cấp số i-1 thì nghịch đảo với tỉ số truyền của hộp số

</div><span class="text_page_counter">Trang 20</span><div class="page_container" data-page="20">

Có bước nhảy c<small>g</small>, và biết tốc độ tối đa vi của xe ở cấp số ni, đủ để tìm vận tốc tối đa của chiếc xe ở các cấp số khác

Khi khoảng tốc độ của một chiếc xe trong hai cấp số liên tiếp được giữ cố định, chúng ta gọi nó là hộp số cấp tiến. Các điều kiện thiết kế cho một hộp số cấp tiến là

</div><span class="text_page_counter">Trang 21</span><div class="page_container" data-page="21">

Bước nhảy của hộp số cấp tiến giảm ở những cấp số cao hơn. Nếu bước nhảy Cgi giữa ni và n i+1

Công suất tối đa có thể đạt được Pe của một động cơ đốt trong là một hàm theo vận tốc góc động cơ we. Hàm này phải được xác định bằng cách thử nghiệm, tuy nhiên, hàm Pe= Pe(we), được gọi là cơng suất chỉ thị, có thể được

</div><span class="text_page_counter">Trang 22</span><div class="page_container" data-page="22">

Một động cơ lý tưởng là một động cơ sản sinh ra cơng suất khơng đổi ở bất kì tốc độ. Đối với động cơ lý tưởng, chúng ta có :

Chúng ta sử dụng hộp số để làm cho động cơ xấp xỉ ở một hằng số công suất gần PM. Để thiết kế một hộp số chúng tôi sử dụng hai phương trình: phương

Các phương trình này chỉ ra rằng vận tốc vx của xe tỷ lệ với vận tốc góc của động cơ we, và lực kéo Fx tỉ lệ thuận với mô men xoắn của động cơ Te, trong đó, Rw là bán kính lốp làm việc, nd là tỷ số truyền của vi sai, ni là hộp tỷ số truyền cấp số thứ i của hộp số, và n là hiệu suất của toàn bộ truyền động.

</div><span class="text_page_counter">Trang 23</span><div class="page_container" data-page="23">

( )

<i>P</i> <i>P</i>  Hàm biểu diễn công suất

<i>q</i> Lượng nhiên liệu tiêu thụ mỗi đơn vị khoảng

</div><span class="text_page_counter">Trang 24</span><div class="page_container" data-page="24">

<b>5. Phương pháp giải </b>

Có bước nhảy c<small>g</small> và biết tốc độ tối đa v<small>i</small> của xe ở cấp số n<small>i</small>, đủ để tìm vận tốc tối đa của chiếc xe ở các cấp độ khác

Hình 4.13. Tốc độ của các cấp số trong thiết kế hộp số cấp tiến

<i><b>5.1 Thiết kế tỉ số truyền hộp số cấp tiến</b></i>

Khi khoảng tốc độ của một chiếc xe trong hai cấp số liên tiếp được giữ cố định, chúng ta gọi nó là hộp số cấp tiến. Các điều kieenh thiết kế cho một hộp số cấp tiến là

Trong đó n<small>i-1</small> , n<small>i</small> , n<small>i+1</small> là các tỉ số truyền của 3 cấp số kế tiếp nhau

</div><span class="text_page_counter">Trang 25</span><div class="page_container" data-page="25">

Sự khác biệt về tốc độ xe ở tốc độ động cơ tối đa là:

Và do đó

Bước nhảy của hộp số cấp tiến giảm ở những cấp số cao hơn. Nếu bước nhảy C<small>gi</small> giữa n<small>i</small> và n<small>i+1</small>

Công suất cực đại đạt được P<small>e</small> của động cơ đốt trong là hàm của vận tốc góc ω<small>e</small>. Hàm này phải được xác định bằng thực nghiệm, tuy nhiên, hàm P<small>e</small> = P<small>e</small>(ω<small>e</small>), được gọi là hàm hiệu suất năng lượng, có thể được ước tính bằng đa thức bậc ba

</div><span class="text_page_counter">Trang 26</span><div class="page_container" data-page="26">

<i>P<sub>M</sub></i> là công suất cực đại của động cơ, tính bằng kW. <i>ω<sub>M</sub></i> là tốc độ góc của động cơ mà tại đó cơng suất đạt cực đại, tính bằng rad/s.

Momemt xoắn T<small>e</small> : T<small>e </small>=<i><sub>ω</sub><sup>P</sup><sup>e</sup></i>

Một động cơ lý tưởng là một động cơ sản sinh công suất không đổi ở bất kì tốc độ. Đối với động cơ lý tưởng, chúng ta có

Chúng ta sử dụng hộp số để làm cho động cơ xấp xỉ ở một hangwd số công suất gần P<small>M</small> . Để thiết kế một hộp số chúng ta sử dụng hai phương trình: phương trình vận tốc

Và phương trình lưc kéo

Các phương trình này chỉ ra rằng vận tốc v<small>x</small> của xe tỉ lệ với vận tốc góc của động cơ <i>ω<sub>e</sub></i> và lực kéo F<small>x</small> tỉ lệ thuận với moment xoắn của động cơ T<small>e</small> , trong đó R<small>w</small> là bán kính lốp làm việc, <i>ɳ<sub>d</sub></i> là tỉ số truyền của vi sai, n<small>i</small> là tỉ số truyền của hộp số ở cấp thứ I và ɳ là hiệu suất của toàn bộ truyền động.

1.1.1 các kí hiệu

</div><span class="text_page_counter">Trang 27</span><div class="page_container" data-page="27">

P<small>0</small> : cơng suất lý thuyết

P<small>1</small>, P<small>2</small>, P<small>3</small> : hệ số biểu diển hàm cơng suất

P<small>e</small>: cơng suất tối đa có thể đạt được của động cơ P<small>M</small> : công suất tối đa

<i>ω<sub>e</sub></i>: vận tốc góc của động cơ

<i>ω<sub>min</sub></i> : tốc độ tối thiểu của động cơ

<i>ω<sub>M</sub></i> : vận tốc góc của động cơ ở cơng suất tối đa

<b>6. Tính tốn và phân tích kết quả</b>

<i><b>6.1 Vehicle forward dynamics6.1.1Xe đứng yên trên mặt phẳng</b></i>

</div>

×