nghiên cứu động cơ đốt trong

Đồ Án Môn Học Lý Thuyết Ôtô GVHD:PGS-TS Nguyễn Văn Phụng
LỜI NÓI ĐẦU
Trong bối cảnh của đất nước ta hiện nay đã và đang phát triển một cách
nhanh chóng và đang trên đà phát triển thành một nước công nghiệp trong thời
gian sắp tới, thì vai trò của ngành động cơ đốt trong nói chung và nền công nghiệp
ôtô nói riêng rất là quan trọng. Cụ thể hơn thì nền công nghiệp ôtô đã góp phần rất
nhiều trong các ngành nông nghiệp ,công nghiệp ,dịch vụ…,và đặc biệt là khả năng
di chuyển rất linh động đã làm cho phần lớn người dân Việt Nam đã chọn ôtô xe
máy làm phương tiện di chuyển qua đó thúc đẩy ngành công nghiệp ôtô phát
triển.Học qua môn học LÝ THUYẾT ÔTÔ đã giúp chúng ta phần nào có thể hình
dung ra được khi tính toán thiết kế ô tô chúng ta cần những điều kiện,thông số
gì.Các chuẩn để xe được an toàn khi lăn bánh trên đường.Và dưới đây là bản ĐỒ
ÁN MÔN HỌC LÝ THUYẾT Ô TÔ mà tôi đã áp dụng những kiến thức về tính
toán động cơ,kết cấu ô tô để thiết kế. Hi vọng bạn đọc có thể có góp ý giúp tôi để
tôi có thể rút kinh nghiệm trong những bản thiết kế tiếp theo.Và xin cảm ơn thầy
PGS-TS Nguyễn Văn Phụng đã giúp đỡ em tận tình trong quá trình thực hiện bản
thiết kế.
SVTH:LÊ DUY 07702471 Page 1
Đồ Án Môn Học Lý Thuyết Ôtô GVHD:PGS-TS Nguyễn Văn Phụng
ĐỀ BÀI:
max
74 W
e
N k=
5500 ( / )
N
n v ph=
G=1885 kg
i
0
=4,55; i

h1
=3,11; i
h2
=1,77; i
h3
=1
0,9
t
η
=
;
ϕ
=0,7
F=2,3m
2
; r
b
=0,33m;K=0,25(
2
4
S
m
)
Hệ số phân bố tải trọng m
1
=m
2
=0,5
Loại đường có f=0,02;
0 '

3 30
α
=
;
1
j
δ
=
SVTH:LÊ DUY 07702471 Page 2
Đồ Án Môn Học Lý Thuyết Ôtô GVHD:PGS-TS Nguyễn Văn Phụng
I/Xây đựng đồ thị đặc tính ngoài động cơ:
2 3
max
. . .
e e e
e e
N N N
n n n
N N a b c
n n n
 
   
 
= + −
 ÷  ÷
 
   
 
Với
max

74 W
e
N k=
;
5500 ( / )
N
n v ph=
và đối với động cơ xăng tìh các hệ số a=b=c=1
2 3
74
5500 5500 5500
e e e
e
n n n
N
 
   
⇒ = + −
 
 ÷  ÷
   
 
 
Và ta có:
1000. .60
1000w.60
9550.
2
e e
e

e e
m
N s
N N
s
s
M
n v n
π
= = = =
trong đó:
e
M
[Nm];
e
N
[kW];
e
n
[v/ph]
Từ đó ta lập được bảng tính toán như sau:
e
n
[v/ph]
1000 2000 3000 4000 5000 5500 6000
e
N
[kW]
15,46 33,14 50,37 64,49 72,8 74 72,72
e

M
[Nm]
147,64 158,24 160,34 153,97 139,05 128,49 115,75
SVTH:LÊ DUY 07702471 Page 3
Đồ Án Môn Học Lý Thuyết Ôtô GVHD:PGS-TS Nguyễn Văn Phụng
Đồ thị đặc tính ngoài của động cơ
II/Xây dựng đồ thị lực kéo ở các tỷ số truyền:
0
. . .
K e h t
M M i i
η
=
⇒
K
K
b
M
P
r
=
với r
b
= r
bx
= 0,33m
0
. . .
e h t
K

b
M i i
P
r
η
=
(là lực kéo ở bánh xe)
Ta cũng tính được vận tốc dài của xe ở mỗi tay số truyền như sau:
0
. .
. . . ( / )
30 30 .
b b e
b b b
h
n r n
V r r m s
i i
π π
ω
= = =
3
0 0
. .3600.10 .
. 0,38 ( / )
30 . .
b e e b
h h
r n n r
V km h

i i i i
π
−
= =
SVTH:LÊ DUY 07702471 Page 4
⇒
⇒
Đồ Án Môn Học Lý Thuyết Ôtô GVHD:PGS-TS Nguyễn Văn Phụng
Vậy
0
.
0,38 ( / )
.
e b
h
n r
V km h
i i
=
Ta tính lực kéo và tốc độ xe khi tốc độ động cơ là n
e
=1000(v/ph)
1 0
1
. . .
147,64.3,11.4,55.0,9
5698( )
0,33
e h t
K

b
M i i
P N
r
η
= = =
2 0
2
. . .
147,64.1,77.4,55.0,9
3242( )
0,33
e h t
K
b
M i i
P N
r
η
= = =
3 0
3
. . .
147,64.1.4,55.0,9
1832( )
0,33
e h t
K
b
M i i

P N
r
η
= = =
1
1 0
.
0,38.1000.0,33
0,38 8,86( / )
. 3,11.4,55
e b
h
n r
V km h
i i
= = =
2
2 0
.
0,38.1000.0,33
0,38 15,57( / )
. 1,77.4,55
e b
h
n r
V km h
i i
= = =
3
3 0

.
0,38.1000.0,33
0,38 27,56( / )
. 1.4,55
e b
h
n r
V km h
i i
= = =
Tương tự như vậy ở các tốc độ động cơ khác và ở các tỷ số truyền ta tính được lực
kéo ở bánh xe và vận tốc của xe trong bảng sau:
n
e
(v/ph)
1000 2000 3000 4000 5000 5500 6000
M
e
(Nm)
147,64 158,24 160,34 153,97 139,05 128,49 115,75
P
k1
(N) 5698 6107 6188 5942 5366 4959 4467
P
k2
(N) 3243 3476 3522 3382 3054 2822 2542
P
k3
(N) 1832 1964 1990 1911 1725 1594 1436
V

1
(km/h) 8,86 17,72 26,59 35,44 44,3 48,74 53,17
V
2
(km/h) 15,57 31,14 46,71 62,28 77,85 85,64 93,42
V
3
(km/h) 27,56 55,12 82,68 110,24 137,8 151,58 165,36
SVTH:LÊ DUY 07702471 Page 5
Đồ Án Môn Học Lý Thuyết Ôtô GVHD:PGS-TS Nguyễn Văn Phụng
Đồ thị cân bằng lực kéo
III/Các loại lực cản tác dụng lên xe:
1/Lực cản lăn:
P
f
=G.f.Cos
α
Với G = 1885kg , f=0,02 ,
α
=3
0
30’
P
f
=1885.10.0,02.Cos3
0
30’=376(N)
2/Lực cản leo dốc:
P
i

=G.Sin
α
=1885.10.Sin3
0
30’=1151(N)
3/Lực cản không khí:
2
w
P KFV
=
SVTH:LÊ DUY 07702471 Page 6
⇒
Đồ Án Môn Học Lý Thuyết Ôtô GVHD:PGS-TS Nguyễn Văn Phụng
Với
2
4
0,25
s
K
m
=
, F=2,3m
2
(là tiết diện ngang mặt trước của xe)
Trong đó V là vận tốc của xe(km/h) ta cần đổi sang đơn vị (m/s)
1000
( / ) ( / )
3600
V
V km h m s=

2
w
P KFV
=
=0,25.2,3.
2
1000
3600
V
 
 ÷
 
=0,04V
2
(N)
Nên ta có:
an wc i f j m
P P P P P P
= + + + +
∑
-Trong đó P
m
là lực kéo mooc,ta xét xe du lịch nên xem như xe không kéo romooc
vì vậy P
m
=0
Ta đặt
( )
'

2
an w
376 1151 0,04
c i f
P P P P V
= + + = + +
∑
2
1427 0,04V
= +
4/Lực bám trên mặt đường:
1 1
. . . . . os .
i
P G m G m G C
ϕ ϕ
ϕ ϕ α ϕ
= = =
Trong đó
ϕ
=0,7 là hệ số bám,xe 2 cầu chủ động nên phân bố trọng lượng đều cho
2 cầu vì vậy m
1
=0,5
0
0,5.1885.10. os3 30'.0,7 6585( )P C N
ϕ
= =
IV/Xây dựng đồ thị cần bằng P
k

-V và xác định Vmax?
Từ những dữ liệu ở trên ta có được đồ thị như sau
SVTH:LÊ DUY 07702471 Page 7
⇒
Đồ Án Môn Học Lý Thuyết Ôtô GVHD:PGS-TS Nguyễn Văn Phụng
V
max
chính là đường gióng xuống trục hoành của điểm giao nhau giữa 2 đường P
k3

và ∑P
cản
Kết luận: vận tốc cực đại V
max
của xe là ở tay số truyền 3 với V
3max
=105(km/h)
Tại V
3max
=105(km/h) thì j=0 P
j
=0
Tại một vị trí bất kì ta có thể tính được gia tốc của xe như sau:
Tại V
3
=82,68 (km/h)
P
K3
=1990(N)
( )

'
2
an
1527 0,04.82,68 1800( )
c
P N
= + =
∑
P
j
=P
K3
-
( )
'
anc
P
∑
=1990-1800=190 (N)
SVTH:LÊ DUY 07702471 Page 8
Đồ Án Môn Học Lý Thuyết Ôtô GVHD:PGS-TS Nguyễn Văn Phụng
2
.
190.10
. . 0,1( / )
. 1885.10.1
j
j j
j
P g

G
P j j m s
g G
δ
δ
= ⇒ = = =
V/Xây dựng đồ thị công xuất N
K
-V:
Ta có: N
K
= P
K
.V (W)
Với P
K
(N) ,V(m/s)
3
3
.10 .
. ( W)
3600.10 3600
K
K K
P VV
N P k
−
−
= =
Trong đó: V(km/h);P

K
(N)
Tổng công cản lúc này là:
w
w
.
. .
3600 3600 3600
f
i
can i f
P V
P V P V
N N N N
= + + = + +
∑
2
1151. 376. 0,04. .
3600 3600 3600
V V V V
= + +
5 3
0,424 10 .
can
N V V
−
⇒ = +
∑
Tương tự như vậy ở các tốc độ động cơ khác ta cũng tính được và kết quả như
bảng dưới:

n
e
(v/ph) 1000 2000 3000 4000 5000 5500 6000
P
k1
(N) 5698 6107 6188 5942 5366 4959 4467
P
k2
(N) 3243 3476 3522 3382 3054 2822 2542
P
k3
(N) 1832 1964 1990 1911 1725 1594 1436
V
1
(km/h) 8,86 17,72 26,59 35,44 44,3 48,74 53,17
V
2
(km/h) 15,57 31,14 46,71 62,28 77,85 85,64 93,42
V
3
(km/h) 25,76 55,12 82,68 110,24 137,8 151,58 165,36
N
k1
(kW) 14,02 30,06 45,7 58,49 66,03 67,14 65,97
N
k2
(kW) 14,02 30,07 45,69 58,50 66,04 67,13 65,965
N
k3
(kW) 13,1 30,05 45,7 58,51 66,02 67,11 65,96

SVTH:LÊ DUY 07702471 Page 9
Đồ Án Môn Học Lý Thuyết Ôtô GVHD:PGS-TS Nguyễn Văn Phụng
Đồ thị cần bằng công cuất
SVTH:LÊ DUY 07702471 Page 10
Đồ Án Môn Học Lý Thuyết Ôtô GVHD:PGS-TS Nguyễn Văn Phụng
VI/Xây dựng đồ thị (D-V):
Ta có:
2
w w
0,04
k k k
P P P P P
V
D
G G G G G
−
= = − = −
Ta tính D
1
;D
2
;D
3
ở tốc độ vòng quay của động cơ là 1000v/ph
2 2
1
1
1
0,04 5698 0,04.8,86
0,302

1885.10 1885.10
k
P
V
D
G G
= − = − =
2 2
2
2
2
0,04 3243 0,04.15,57
0,17
1885.10 1885.10
k
P
V
D
G G
= − = − =
2
2
3 3
3
0,04
1832 0,04.25,76
0,095
1885.10 1885.10
k
P V

D
G G
= − = − =
Tương tự như vậy ở các tốc độ động cơ khác ta cũng tính được và kết quả như
bảng dưới:
n
e
(v/ph) 1000 2000 3000 4000 5000 5500 6000
P
k1
(N) 5698 6107 6188 5942 5366 4959 4467
P
k2
(N) 3243 3476 3522 3382 3054 2822 2542
P
k3
(N) 1832 1964 1990 1911 1725 1594 1436
V
1
(km/h) 8,86 17,72 26,59 35,44 44,3 48,74 53,17
V
2
(km/h) 15,57 31,14 46,71 62,28 77,85 85,64 93,42
V
3
(km/h) 25,76 55,12 82,68 110,24 137,8 151,58 165,36
D
1
0,302 0,32 0,33 0,31 0,28 0,26 0,23
D

2
0,17 0,18 0,182 0,17 0,15 0,13 0,12
D
3
0,095 0,097 0,091 0,075 0,05 0,035 0,02
SVTH:LÊ DUY 07702471 Page 11
Đồ Án Môn Học Lý Thuyết Ôtô GVHD:PGS-TS Nguyễn Văn Phụng
Đồ thị nhân tố động học D-V
SVTH:LÊ DUY 07702471 Page 12
Đồ Án Môn Học Lý Thuyết Ôtô GVHD:PGS-TS Nguyễn Văn Phụng
VII/Xây dựng đồ thị khả năng tăng tốc:
Ta có:
w
w
i f
k
P P P
P P
D
G G
+ +
−
= =
os . .
j
G
GSin GfC j
g
G
α α δ

+ +
=
với :Hệ số cản lăn:f=0,02
Góc lên dốc:
α
=3
0
30’
Gia tốc trọng trường:g=10(m/s
2
);
Hệ số ảnh hưởng của các chi tiết chuyển động quay:
j
δ
=1
Từ đó ta có bảng kết quả như sau
n
e
(v/ph) 1000 2000 3000 4000 5000 5500 6000
V
1
(km/h) 8,86 17,72 26,59 35,44 44,3 48,74 53,17
V
2
(km/h) 15,57 31,14 46,71 62,28 77,85 85,64 93,42
V
3
(km/h) 25,76 55,12 82,68 110,24 137,8 151,58 165,36
D
1

0,302 0,32 0,33 0,31 0,28 0,26 0,23
D
2
0,17 0,18 0,182 0,17 0,15 0,13 0,12
D
3
0,095 0,097 0,091 0,075 0,05 0,035 0,02
j
1
(m/s
2
) 2,21 2,39 2,49 2,29 1,99 1,79 1,49
j
2
(m/s
2
) 0,89 0,99 1,01 0,89 0,69 0,49 0,39
j
3
(m/s
2
) 0,14 0,16 0,1 -0,06 -0,31 -0,46 -0,61
SVTH:LÊ DUY 07702471 Page 13
os .
j
j
D Sin fC
g
α α δ
⇒ = + +

( )
os
j
g
j D Sin fC
α α
δ
⇒ = − −
Đồ Án Môn Học Lý Thuyết Ôtô GVHD:PGS-TS Nguyễn Văn Phụng
Đồ thị về khả năng tăng tốc
SVTH:LÊ DUY 07702471 Page 14
Đồ Án Môn Học Lý Thuyết Ôtô GVHD:PGS-TS Nguyễn Văn Phụng
MỤC LỤC
Lời nói đầu 1
Đề bài 2
I/Xây đựng đồ thị đặc tính ngoài động cơ 3
II/Xây dựng đồ thị lực kéo ở các tỷ số truyền 4
III/Các loại lực cản tác dụng lên xe:
1/Lực cản lăn 6
2/Lực cản leo dốc 7
3/Lực cản không khí 7
4/Lực bám trên mặt đường 7
IV/Xây dựng đồ thị cần bằng P
k
-V và xác định Vmax 8
V/Xây dựng đồ thị công xuất N
K
–V 9
VI/Xây dựng đồ thị (D-V) 11
VII/Xây dựng đồ thị khả năng tăng tốc 13

Mục lục 15
SVTH:LÊ DUY 07702471 Page 15