Tính toán và xây dựng đồ thị động lực học của xe MAZ53352

GVHD: [Type the document title]

Trường đại học Công nghệ GTVT
Khao Cơ Khí

ĐỒ ÁN
LÝ THUYẾT ÔTÔ
Tính toán và xây dựng đồ thị động lực học của xe MAZ53352

Sinh viên thực hiện :
Lớp

:

Giáo viên hướng dẫn :

Vĩnh Yên ngày 13 tháng 04 năm 2016
SVTH:

Page 1


GVHD: [Type the document title]

MỤC LỤC
Lời nói đầu
Bảng thông số cơ bản của xe MAZ53352
Những thông số chọn và tính
I. Đường đặc tính ngoài của động cơ đốt trong
1. Khái niệm
2. Công thức tính

3. Kết quả tính
4. Ứng dụng của đồ thị
II. Đồ thị cân bằng lực kéo
1. Khái niệm
2. Công thức tính
3. Kết quả tính
4. Ứng dụng của đồ thị
III. Đồ thị nhân tố động lực học
1. Khái niệm
2. Công thức tính
3. Kết quả tính
4. Ứng dụng của đồ thị
IV. Đồ thị cân bằng công suất
1. Khái niệm
2. Công thức tính
3. Kết quả tính
4. Ứng dụng của đồ thị
V. Đồ thị gia tốc
1. Khái niệm
2. Công thức tính
3. Kết quả tính
4. Ứng dụng của đồ thị
SVTH:

Page 2


GVHD: [Type the document title]

VI. Đồ thị gia tốc ngược

1. Khái niệm
2. Công thức tính
3. Kết quả tính
4. Ứng dụng của đồ thị
VII. Xác định thời gian và quãng đường tăng tốc của ôtô
1. Xác định thời gian tăng tốc của ôtô
2. Xác định quãng đường tăng tốc cuẩ ôtô
3. Thời gian tăng tốc và quãng đường tăng tốc của ôtô có xét đến sự
mất mát tốc độ và thời gian khi chuyển số.

SVTH:

Page 3


GVHD: [Type the document title]

Lời nói đầu
Ôtô 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 hóa rất phổ biến. Sự gia
tăng nhanh chóng của số lượng ôtô kéo theo nhu cầu đào tạo lớn về nguồn
nhân lực phục vụ cho ngành công nghiệp ôtô.
Sau khi học xong môn “lý thuyết ôtô” em được giao nhiệm vụ làm đồ
án ‘tính toán và xây dựng đồ thị động lực học của xe MAZ53352. Vì bước
đầu làm quen với việc tính toán, kiểm định ôtô nên không tránh khỏi những
bỡ ngỡ và vướng mắc. Nhưng với sự quan tâm, giúp đỡ của thầy và các thầy
giáo trong khoa nên chúng em cố gắng hêt sức hoàn thành đồ án trong thời
gian được giao. Qua đồ án này giúp sinh viên chúng em nắm được phương
pháp kiểm định ôtô, xây dựng được đồ thị động lực học của xe MAZ53352,
để từ đó đánh giá được các chỉ tiêu của xe, đảm bảo khả năng làm việc của xe

ở các loại đường khác nhau, điều kiện công tác khác nhau. Vì thế nó rất thiết
thực với sinh viên ngành công nghệ kỹ thuật ôtô.
Tuy nhiên trong quá trình thực hiện dù rắt cố gắng nhưng vẫn không
tránh khỏi những sai sót. Vì vậy chúng em rất mong nhận được sự quan tâm
đóng góp của các thầy để em có thể hoàn thiện tốt đồ án của mình và cũng
qua đó rút ra được kinh nghiệm quý giá 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:
Vĩnh Yên 16/05/2016

SVTH:

Page 4


GVHD: [Type the document title]

Bảng 1các thông số cơ bản của ô tô MAZ53352
STT
1
2
3
4
5
6
7
8
9

10
11
12
13
14
15
16
17
18

Các thông số và đơn vị
Khối lượng không tải (Go – kg)
Khối lượng toàn tải (Ga – kg)
Công suất Nemax ( Mã lực)
Tốc độ quay nN (v/p)
Mômen Memax (KGm)
Tốc độ quay nM (v/p)
Vận tốc vmax (km/h)
Số truyền Ih1
Số truyền Ih2
Số truyền Ih3
Số truyền Ih4
Số truyền Ih5
Truyền lực chính Io
Chiều rộng (mm)
Chiều cao (mm)
Ký hiệu lốp
Loại động cơ
Công thức bánh xe

Giá trị
7450
14000
265
2300
90
1500
85
8,7
4,56
2,31
1,52
1
7,87
2500
2750
11-20
Diesel
4x4

Những thông số chọn và tính
1.

Hệ số cản lăn
f hệ số cản lăn theo vận tốc 85km/h tra bảng 2-1 giáo trình[1] ta có:

v2 
f o = f . 1 +
÷
÷

 1500 
Vận tốc của ôtô v = 85km/h = 23,61m/s

SVTH:

Page 5


GVHD: [Type the document title]

Với đường bê tông, atfan hệ số cản lăn chọn f = 0,009
 23,612 
⇒ f o = 0,009.1 +
÷
÷ = 0,01265
1500


2.

Bán kính làm việc trung bình của bánh xe rb

rb = λ.ro
ro bán kính thiết kế của bánh xe
d
20 


ro =  B + ÷.25,4 = 11 +
÷.25,4 = 533,4(mm)

2
2 



λ

hệ số kể đến sự biến dạng chiều cao của lốp, với lốp áp suất thấp

λ = 0,93

⇒ rb = λ.ro = 0,93.533,4 = 496mm = 0,496m
3.

Hiệu suất truyền lực ηt
Theo bảng 1-1 giáo trình [1] ta chọn ηt = 0,89

I.Đường đặc tính ngoài của động cơ đốt trong
1.

Khái niệm
Có hai loại đường đặc tính tốc độ ngoài của động cơ:

SVTH:

Page 6


GVHD: [Type the document title]

Thứ nhất là: Đường đặc tính ngoài của động cơ đốt trong là những đường
biểu thị mối quan hệ giữa công suất có ích (N e), mô men xoắn có ích (Me), tiêu
hao nhiên liệu trong một giờ (G T), suất tiêu hao nhiên liệu riêng (g e) theo số
vòng quay của trục khuỷu động cơ (n e) (hoặc tốc độ góc của động cơ w e), khi
bướm ga (đối với động cơ xăng) mở hoàn toàn hoặc thanh răng của bơm cao áp
ở vị trí cung cấp nhiên liệu lớn nhất (đối với động cơ điesel).
Thứ hai: Đường dặc tính cục bộ là đường đặc tính khi bướm ga (đối với
động cơ xăng) hoặc thanh răng của bơm cao áp (đối với động cơ điesel)ở vị trí
bất kì.
Như vậy đối với mỗi động cơ dốt trong chỉ có một đường dặc tính tốc độ
ngoài và rất nhiều đường đặc tính tốc độ cực bộ tùy theo vị trí bướn ga hoặc của
thanh răng.
2.

Công thức tính:
Trong trường hợp không có đường đặc tính tốc độ ngoài của động cơ bằng

thực nghiệm ta có thể xây dựng đường đặc tính ngoài nhờ công thức kinh
nghiệm. Hiện nay người ta hay dùng công thức kinh nghiệm của S.R.Lây Đécman
để xây dựng đường đặc tính tốc độ ngoài:
Công thức có dạng:
2
3
 n
 ne 
 ne  
e
N e = N e max a.
+ b. 
÷ − c. 

÷  (KW)
n
n
n
 N
 N
 N  


2
3

ne
 ne 
 ne  
= 197,6. 0,53.
+ 1,56. 
÷ − 1,09. 
÷  (KW)
2300
 2300 
 2300  


Trong đó:
a, b, c hệ số thực nghiệm phụ thuộc vào chủng loại động cơ.
Đối với động cơ điêzel 4 kì lấy tổng quát:
a = 0,53; b = 1,56; c = 1,09
Nemax công suất hữu ích cực đại (KW)

SVTH:

Page 7


GVHD: [Type the document title]

nN số vồng quay trục khuỷu của động cơ ứng với công suất lớn nhất
(1/s).
Ne giá trị công suất hữu ích cuả động cơ ứng với số vòng quay n e.
Khi có Ne, ne, ta tính Me theo công thức sau:
104.N e
Me =
(N.m)
1,047.n e
Trong đó
Ne công suất của động cơ (KW);
ne số vòng quay của trục khuỷu động cơ (v/p);
Me mô men xoắn của động cơ (N.m);
Số vòng quay nemax

v max =

2πn e max rb
60i TL

⇒ n e max =

=

60v.i t 60v.i h5 .io
=
2πrb
2πrb

60.23,61.1.7,87
= 3579(v / ph)
2π.0, 496

3. Kết quả tính
Bảng 2
ne(v/ph
600 1000 1500 2000 2300 2800 3300 3579
)
Ne(KW) 44,47 86,10 139,6 182,5 197,6 195,7 148,6 97,83
7
4
0
4
7
Me(N.m 707,9 822,3 889,3 871,7 820,5 667,7 430,2 261,0
)
7
8
1
1
6
0
9
7

- Từ bảng 2 ta xây dựng được đường đặc tính ngoài của động cơ theo số vòng
quay như hình vẽ.
SVTH:

Page 8


GVHD: [Type the document title]

Hình 1 Đồ thị đường đặc tính ngoài của động cơ đốt trong
4. Ứng dụng của đồ thị
Sau khi xây dựng đường đặc tính ngoài của động cơ đốt trong ta mới có
cơ sở dế nghiên cứu tính chất đông lực học của ôtô.
II. Đồ thị cân bằng lực kéo
1.

Khái niệm
Đồ thị cân bằng lực kéo của ôtô là đồ thị biểu thị mối quan hệ giữa lực kéo

phát ra tại bánh xe chủ động P k và các lực cản chuyển động của ôtô phụ thuộc
vào tốc độ chuyển động của ôtô Pk = f(v)
2.

Công thức tính
Phương trình cân bằng lực kéo của ôtô khi chuyển động tổng quát:
Pk = Pf + Pw ± Pi ± Pj + Pm

Trong đó:
Lực cản lăn

Pf = f.Ga.cosα (N)

Lực cản gió

Pw = K.F.v2

Lực cản dốc

Pi = Ga.sinα (N)
Pj =

Lực quán tính
Lực cản móc kéo

(N)
Ga
Jδi
g

Pm = nΨQ

(N)

(N)

Khi ô tô chuyển động đều, trên đường bằng thì lực kéo kéo bánh xe chủ
động Pk được tính:
Pk = Pf + Pw + Pd =

M k M e .i t .ηt

=
rb
rb

Trong đó:
Me mômen
it tỉ số truyền của hệ thống truyền lực
ηt hiệu suất truyền lực
SVTH:

Page 9

(N)


GVHD: [Type the document title]

rb bán kính làm việc trung bình của bánh xe
Pd = ± Pi ± Pj + Pm

lực kéo dư dùng để tăng tốc, leo dốc và móc kéo

Vận tốc tại vòng quay tương ứng:
v=

2πn e rb
(m / s)
60i t

Trong đó:

ne số vòng quay của động cơ
rb bán kính làm việc trung bình của bánh xe
iTL tỉ số truyền của hệ thống truyền lực
i t = i h .io
Để tính khả năng trượt quay của các bánh xe chủ động trên một loại
đường nào đó, trên đồ thị ta xây dựng đường lực bám phụ thuộc vào vận tốc
chuyển động của ôtô Pφ = f(v).
Pφ = m.φ.Gφ
Trong đó:
Gφ là trọng lượng của ô tô phân bố lên cầu chủ động.
φ là hệ số bám của bánh xe chủ động với mặt đường. Chọn φ = 0,8
m là hệ số phân bố tải trọng động. Chọn m = 0,9
Suy ra
Pφ = m.φ.Gφ = 0,9.0,8.140000 = 100800(N)
3.

Kết quả tính

Bảng 3. Giá trị Pk theo từng tỉ số truyền
ne(v/ph)
Me(N.m)
v1(m/s)
Pk1(N)
v2(m/s)
Pk2(N)
v3(m/s)
Pk3(N)
SVTH:

600

707,97
0,45
86979,
0
0,87
45589,
0
1,71
23094,
4

1000
822,38
0,76
101035,
6
1,45

1500
889,31
1,14
109258,
7
2,17

2000
871,71
1,52
107095,
7

2,89

2300
820,56
1,74
100812,
6
3,33

82031,7
4,05

52956,6
2,86

57266,7
4,28

56132,9
5,71

52839,7
6,57

42995,9
8

26826,7

29010,1

28435,8

26767,5

21780,8

Page 10

2800
667,7
2,12

3300
430,29
2,5
52864,
7
4,77
27708,
4
9,42
14036,
5

3579
261,07
2,71
32074,
8

5,18
16811,
6
10,22
8516,4


GVHD: [Type the document title]
v4(m/s)
Pk4(N)
v5(m/s)
Pk5(N)

2,6
15196,
3
3,96
9997,6

4,34

6,51

8,68

9,98

12,15

14,32

15,53

17652,2
6,6
11613,3

19088,9
9,89
12558,5

18711,0
13,19
12309,9

17613,2
15,17
11587,7

14332,0
18,47
9428,9

9236,1
21,77
6076,4

5603,9
23,61
3686,8

Bảng 4. Giá trị lực cản và tổng lực cản
v(m/s)
Pf(N)

0,45
1260

3,96
1260

6,60
1260

9,89
1260

13,19
1260

15,17
1260

Pw(N)
Pf+Pw(N
)

0,71
1260,7
1

53,85
1313,8
5

149,58
1409,5
8

336,55
1596,5
5

598,32
1858,3
2

791,28
2051,2
8

18,47
1260
1172,7
1
2432,7
1

21,77
1260

1628,9
3
2888,9
3

23,61
1771
1916,01
3687,01

Đồ thị cân bằng công suất được xây dựng theo vận tốc v, trên cơ sở bảng tính
3 và 4, cho tay số truyền i

4.

Hình 2 Đồ thị cân bằng công suất
Ứng dụng của đồ thị
- Xác định vận tốc lớn nhất của ô tô ở các tay số.
- Xác định độ dốc lớn nhất mà ô tô có thể vượt qua được ở tay số và vận tốc

cho trước.
- Nghiên cứu chế độ cân bằng lực ở các loại đường có f và i khác nhau.
- Lựa chọn chế độ chuyển động hợp lý của ô tô trên loại đường cho trước.
III. Đồ thị nhân tố động lực học
1.

Khái niệm
Đồ thi nhân tố động lực học là đồ thị biểu thị tỉ số lực kéo tiếp tuyến P k trừ

đi lực cản không khí chia cho trọng lượng toàn bộ của ôtô.

2.

Công thức tính
D=

 1
Pk − Pw  M ei t ηt
=
− Wv 2 ÷
Ga
 rb
 Ga

Trong đó:
D - nhân tố động lực học
SVTH:

Page 11


GVHD: [Type the document title]

Pk - lực kéo tiếp tuyến
Ga - khối lượng toàn tải
Me - mô men xoắn
it - tỉ số truyền của hệ thốn truyền lực
ηt - hiệu suất của hệ thốn truyền lực chính
rb - bán kính làm việc trung bình của bánh xe
W - nhân tố cản của môi trường không khí

v - vận tốc của ôtô
Đồ thị tia nhân tố động lực học khi tải trọng thay đổi
Những đường đặc tính động lực học của ôtô lập ở góc phần tư bên phải
tương ứng với những trường hợp xe đầy tải (tải định mức).
Còn góc phần tư bên trái của đồ thị,ta vạch từ gốc toạ độ nhưng tia làm với
trục hoành các góc α khác nhau mà:
tgα = D/ Dx = Gx/G ;
Như vậy mỗi tia ứng với một tải trọng Gx nào đó tính ra phần trăm so với tải
trọng đầy của ô tô.
Trong trường hợp Gx = G thì tgα = 1, lúc này tia làm với trục hoành một góc
α= 450, các tia có α > 450 ứng với Gx > G (khu vực quá tải), các tia có α < 450 ứng
với Gx < G (khu vực chưa quá tải).

3.

Kết quả tính
Bảng 5. Giá trị D theo từng tỉ số truyền

ne(v/ph)
v1(m/s)
Pw1(N)
SVTH:

600
0,45
0,71

1000
0,76
1,98

1500
1,14
4,45

2000
1,52
7,90
Page 12

2300
1,74
10,45

2800
2,12
15,49

3300
2,50
21,52

3579
2,71
25,31


GVHD: [Type the document title]

D1

v2(m/s)
Pw2(N)
D2
v3(m/s)
Pw3(N)
D3
v4(m/s)
Pw4(N)
D4
v5(m/s)

0,621
0,87
2,59
0,326
1,71
10,09
0,165
2,60
23,31
0,108
3,96

0,722
1,45
7,19
0,378
2,86
28,03
0,191

4,34
64,74
0,126
6,60

0,780
2,17
16,19
0,409
4,28
63,07
0,207
6,51
145,67
0,135
9,89

0,765
2,89
28,77
0,401
5,71
112,13
0,202
8,68
258,97
0,132
13,19

0,720

3,33
38,05
0,377
6,57
148,29
0,190
9,98
342,49
0,123
15,17

0,586
4,05
56,40
0,307
8,00
219,77
0,154
12,15
507,58
0,099
18,47

0,377
4,77
78,34
0,197
9,42
305,27
0,098

14,32
705,04
0,061
21,77

Pw5(N)
D5

53,85
0,071

149,58 336,55
0,082 0,087

598,32
0,084

791,28 1172,71 1628,93
0,077
0,059
0,032

0,229
5,18
92,14
0,119
10,22
359,06
0,058
15,53

829,30
0,034
23,61
1916,0
1
0,013

Bảng 6. Gia trị các tia góc α
Gx(kg)
16800
22400
30800

Ga(kg)
14000
14000
14000

Gx/Ga
6/5
8/5
11/5

α(°)
50°11'
57°59'
65°33'

Từ bảng 5 và 6 ta xây dựng được đồ thị nhân tố động lực học theo từng tỉ số
truyền.

4.

Hình 3 Đồ thị nhân tố động lực học
Ứng dụng của đồ thị
- Tìm loại đường mà ôtô có thể hoạt động được ở một số truyền nào đó khi
-

biêt vận tốc chuyển động và tải trọng trên xe.
Xác định hệ số cản lớn nhất của đường mà ôtô có thể vượt qua được Ψ max

-

ở từng tay số truyền ứng với tải trọng đã biết.
Tìm số truyền thích hợp và tốc độ chuyển động của ôtô, khi biết sức cản

-

của đường và tải trọng của ôtô.
So sánh đặc tính động lực của các loại ô tô khác nhau.

IV. Đồ thị cân bằng công suất
1.

Khái niệm
Đồ thị cân bằng công suất là đồ thị biểu thi mối quan hệ giữa công suất

phát ra của động cơ và công suất cản trong quá trình chuyển động của ôtô phu
thuộc với tốc độ chuyển động hoặc số vòng quay của trục khuỷu động cơ.
SVTH:

Page 13


GVHD: [Type the document title]
2.

Công thức tính
Phương trình cân bằng công suất:
Ne = Nt + Nf ± Ni + Nw ± NJ (KW)

N=
Các công suất được tính:
-

f .G a .cos α.v
1000

Nf =
-

Ni =

G a .sin α.v
1000

-

Nw =

-

(KW) nên ta có:

Nt = Ne.(1- ηt) (KW): công suất tiêu hao cho ma sát trong hệ thống truyền
lực.

-

P.v
1000

(KW): công suất tiêu hao cho cản lăn của các bánh xe.

(KW): công suất tiêu hao cho cản dốc của đường.

3

W.v
1000

(KW): công suất tiêu hao cho lực cản không khí.
G
v
Ni = a .J.δi .
g
1000
(KW): công suất tiêu hao cho lực cản tăng tốc.
Trong đó:
Ga (N): khối lượng toàn tải.

v (m/s): vận tốc của ôtô

.

W (Ns2/m2): nhân tố cản của môi trường không khí.
J (m/s2): gia tốc của ôtô.
δi
hệ số tính đến ảnh hưởng của các khối lượng vận động quay.
Phương trình cân bằng công suất tại bánh xe chủ động:
Nk = Ne - Nt = Ne.ηt = Nf ± Ni + Nw ± NJ (KW)
-

Nk là công suất phát ra tại bánh xe chủ động

Khi ôtô chuyển động đều, trên đường bằng, không móc kéo thì công suất
được tính như sau:
Pk .v f .G W.v3
Nk =
=
+
1000 1000 1000
SVTH:

Page 14


GVHD: [Type the document title]

v được tính theo công thức
v=

2πn e rb
(m / s)
60i t

Trong đó:
ne số vòng quay của động cơ
rb bán kính làm việc trung bình của bánh xe
iTL tỉ số truyền của hệ thống truyền lực
i t = i h .io
3.

Kết quả tính

Bảng 7. Giá trị Ne theo từng tỉ số truyền
ne(v/ph)
v1(m/s)
Pk1(N)
Ne1(KW)
Nk1(KW)
v2(m/s)
Pk2(N)
Ne2(KW)
Nk2(KW)
v3(m/s)
Pk3(N)
Ne3(KW)
Nk3(KW)
v4(m/s)
Pk4(N)

Ne4(KW)
Nk4(KW)
v5(m/s)
Pk5(N)
Ne5(KW)
Nk5(KW)

600
1000
1500
2000
2300
2800
0,45
0,76
1,14
1,52
1,74
2,12
86979,0 101035,6 109258,7 107095,7 100812,6 82031,7
44,46
86,08
139,62
182,48
197,54
195,68
39,57
76,61
124,26
162,40

175,81
174,15
0,87
1,45
2,17
2,89
3,33
4,05
45589,0 52956,6 57266,6 56132,9 52839,7 42995,9
44,46
86,08
139,62
182,48
197,54
195,68
39,57
76,61
124,26
162,40
175,81
174,15
1,71
2,86
4,28
5,71
6,57
8,00
23094,4 26826,7 29010,1 28435,8 26767,5 21780,8
44,46
86,08

139,62
182,48
197,54
195,68
39,57
76,61
124,26
162,40
175,81
174,15
2,60
4,34
6,51
8,68
9,98
12,15
15196,3 17652,2 19088,9 18711,0 17613,2 14332,0
44,46
86,08
139,62
182,48
197,54
195,68
39,57
76,61
124,26
162,40
175,81
174,15
3,96

6,60
9,89
13,19
15,17
18,47
9997,6 11613,3 12558,5 12309,9 11587,7 9428,9
44,46
86,08
139,62
182,48
197,54
195,68
39,57
76,61
124,26
162,40
175,81
174,15

3300
3579
2,50
2,71
52864,7 32074,8
148,62
97,80
132,27
87,04
4,77
5,18

27708,4 16811,6
148,62
97,80
132,27
87,04
9,42
10,22
14036,5 8516,4
148,62
97,80
132,27
87,04
14,32
15,53
9236,1 5603,9
148,62
97,80
132,27
87,04
21,77
23,61
6076,4 3686,8
148,62
97,80
132,27
87,04

Bảng 8. Công suất cản và tổng công suất cản
v5(m/s)
Nf(KW)

Nw(KW)
Nf+Nw(KW)

SVTH:

0,45
0,57
0,00
0,57

3,96
4,99
0,21
5,20

6,60
8,31
0,99
9,30

9,89
12,47
3,33
15,80

Page 15

13,19
16,62
7,89

24,52

15,17
19,12
12,01
31,12

18,47
23,27
21,66
44,93

21,77
27,43
35,46
62,89

23,61
41,81
45,23
87,05


GVHD: [Type the document title]

Từ bảng 7 và 8 ta xây dựng được đồ thị cân bằng công suất theo từng tỉ số
truyền.

4.

Hình 4 Đồ thị cân bằng công suất
Ứng dụng của đồ thị
- Dùng đẻ xác định trị số các thành phần của công suất cản ở các tay số khác

nhau với các số truyền khác nhau, xác định công suất dự trữ ở các tốc độ khác
nhau, ở các số truyền khác nhau.
- Dựa vào công suất dự trữ kết hợp với các đồ thị cân bằng lực kéo, đồ thị
nhân tố động lực học, đồ thị tăng tốc của ô tô. . . để giải quyết bài toán về động
lực học và động lực học của ô tô như tìm khả năng tăng tốc, leo dốc, móc kéo của
ô tô, tìm tốc độ lớn nhất của ô tô trên mỗi loại đường, tìm được số truyề hợp
lý. . .

V. Đồ thị gia tốc
1. Khái niệm
Trong quá trình chuyển động của ô tô thì thời gian chuyển động đều chỉ chiếm
một phần rất nhỏ qua thống kê thời gian chuyển động đều chỉ chiếm khoảng 15%
thời gian chuyển động có gia tốc chiếm khoảng (3045%) thời gian lăn trơn và
phanh chiếm (3040%) tổng thời gian chuyển động của ô tô.
2. Công thức tính
J = (D − ψ )

g
δi

Trong đó:
J - gia tốc (m/s)
SVTH:

Page 16

GVHD: [Type the document title]

D - nhân tố động lực học
Ψ - hệ số cản tổng cộng của đường, xe chuyển động trên đường bằng Ψ =f
g - gia tốc trọng trường (m/s)
δi - hệ số tính đến ảnh hưởng của các khối lượng vận động quay
δi = 1,05 + 0,05i h2

3. Kết quả tính
Bảng 9. Gia trị gia tốc J theo từng tỉ số truyền
ne(v/ph
)
v1(m/s)
J1(m/s2
)
v2(m/s)
J2(m/s2
)
v3(m/s)
J3(m/s2
)

600
0,45

1000
0,76

1500

1,14

2000
1,52

2300
1,74

2800
2,12

3300
2,50

3579
2,71

1,24
0,87

1,44
1,45

1,56
2,17

1,53
2,89

1,44

3,33

1,17
4,05

0,75
4,77

0,45
5,18

1,48
1,71

1,73
2,86

1,88
4,28

1,84
5,71

1,73
6,57

1,40
8,00

0,88

9,42

0,52
10,22

1,16

1,36

1,47

1,44

1,35

1,08

0,37

v4(m/s)
J4(m/s2
)

2,60

4,34

6,51

8,68

9,98

12,15

0,66
14,3
2

0,84

0,98

1,06

0,96

0,75

v5(m/s)
J5(m/s2
)

3,96

6,60

9,89

1,03

13,1
9

15,17

0,55

0,65

0,70

0,67

0,61

Từ bảng 9 ta xây dựng được đồ thị gia tốc J

Hình 5 Đồ thị gia tốc
4. Ứng dụng của đồ thị
SVTH:

Page 17

15,53

18,47

0,44
21,7
7

0,21
23,61

0,45

0,20

0,00


GVHD: [Type the document title]

- Dùng đồ thị để xác định gia tốc của ôtô ở một tốc độ nào đó, ở số truyền nào
đó.
- Dùng để xác định thời điểm sang số hợp lý để đảm bảo độ giảm tốc độ nhỏ
nhất và thời gian đổi số truyền là ngắn nhất và đạt tốc độ cao nhất, nhanh nhất
ở các số truyền.
- Dùng đồ thị để xác định thời gian và quãng đường tăng tốc của ôtô.

VI. Đồ thị gia tốc ngược
1. Khái niệm
Thời gian và quãng đường tăng tốc của ôtô là những thông số quan trọng
để đánh giá chất lượng động lực học của ôtô. Ta sử dụng đồ thị gia tốc của ôtô
để xác định thời gian tăng tốc của ôtô.
2. Công thức tính
- Từ biểu thức: J = dt

= dv

- Thời gian tăng tốc của ô tô từ tốc độ v1 đến tốc độ v2 sẽ là:

ti = .dv
Trong đó: +) ti là thời gian tăng tốc từ v1 đến v2
+) ti = Fi với Fi là phần diện tích giới hạn bởi phần đồ thị

= f(v); v = v1; v = v2 là trục hoành của đồ thị của gia tốc ngược.
Thời gian tăng tốc toàn bộ
+) n là số khoảng chia vận tốc (vmin vmax)
+) Vì tại j = 0 →
21,96 (m/s)
SVTH:

=. Do đó chỉ tính tới giá trị v = 0,93.vmax = 0,93.23,609 =

Page 18


GVHD: [Type the document title]
-

Từ đồ thị J= f(v), dựng đồ thị = f(v)
Lập bảng tính giá trị theo

3. Kết quả tính
Bảng 10. Giá trị 1/J
ne(v/ph)
v1(m/s)
1/J1(s2/
m)

v2(m/s)
1/J2(s2/
m)
v3(m/s)
1/J3(s2/
m)
v4(m/s)
1/J4(s2/
m)

600
0,45

1000
0,76

1500 2000
1,14 1,52

2300
1,74

2800
2,12

3300
2,50

3579
2,71

0,81
0,87

0,69
1,45

0,64
2,17

0,65
2,89

0,69
3,33

0,86
4,05

1,34
4,77

2,24
5,18

0,67
1,71

0,58
2,86

0,53
4,28

0,54
5,71

0,58
6,57

0,72
8,00

1,13
9,42

1,93
10,22

0,86
2,60

0,74
4,34

0,68
6,51

0,70
8,68

0,74
9,98

0,93
12,15

1,51
14,32

2,73
15,53

1,20

1,02

0,94

1,04

1,33

2,29

4,74

v5(m/s)
1/J5(s2/
m)

3,96

6,60

9,89

0,97
13,1
9

15,17

18,47

21,77

21,96

1,81

1,54

1,43

1,50

1,65

2,25

4,93

5,37

Từ bảng 10 ta xây dựng được đồ thị gia tốc ngược 1/J

Hình 6 Đồ thị gia tốc ngược
4.Ứng dụng của đồ thị
Dùng để xác định thời gian và quãng đường tăng tốc của ôtô
VII. Xác định thời gian và quãng đường tăng tốc của ôtô
SVTH:

Page 19


GVHD: [Type the document title]

1. Xác định thời gian tăng tốc
-

Biểu thức xác định thới gian tăng tốc
Từ CT: j = → dt = .dv
Thời gian tăng tốc của ôtô từ tốc độ v1 đến tốc độ v2 sẽ là:t = .dv
+) ti – thời gian tăng tốc từ v1 đến v2
+) ti = Fi – với Fi là phần diện tích giới hạn bởi phần đồ thị = f(v); v =
v1 ; v = v2 và trục hoành của đồ thị gia tốc ngược.
Thời gian tăng tốc toàn bộ
+) n – số khoảng chia vận tốc (vmin → vmax)
+) tại j = 0 → = . Do đó chỉ tính tới giá trị v = 0,93vmax = 0,93*23,61=

21,96 (m/s)
Đồ thị gia tốc ngược của tay số 5
Bảng11. Thời gian tăng tốc của tay số truyền 5
v5(m/s)
1/J5(s2/m
)

3,9
6
1,8
1

6,60

9,89

1,54

1,43

13,1
9

15,1
7

18,4
7

21,7

7

21,9
6

1,50 1,65 2,25 4,93 5,37
13,7 16,9 23,3 35,2 36,2
t5(s)
0
4,42 9,31
9
1
5
0
0
Từ bảng 11 ta xây dựng được đồ thị thời gian tăng tốc của tay số 5.
Hình 7 Đồ thị thời gian tăng tốc của tay số 5

2. Quãng đường tăng tốc
Sau khi đã lập được đồ thị biểu diễn quan hệ phụ thuộc giữa thời gian tăng
tốc t và vận tốc chuyển động của ôtô v, ta có thể xác định được quãng đường
tăng tốc của xe đi được ứng với thời gian tăng tốc.
Từ biểu thức v = dS/dt, suy ra
dS = vdt
Quãng đường tăng tốc của ôtô S từ vận tốc v l đến vận tốc v 2 sẽ là:
v2

∫ vdt

S=

SVTH:

v1

Page 20


GVHD: [Type the document title]

Tích phân này cũng không thể giải được bằng phương pháp giải tích, do
nó không có mối quan hệ phụ thuộc chính xác về giải tích giữa thời gian tăng
tốc và vận tốc chuyển động của ôtô máy kéo. Vì vậy, chúng ta cũng áp dụng
phương pháp giải bằng đồ thị trên cơ sở đồ thị thời gian tăng tốc của ôtô
(hình7).
Chúng ta lấy một phần nào đó diện tích tương ứng với khoảng biến thiên
thời gian dt, phần diện tích được giới hạn bởi đường cong thời gian tăng tốc,
trục tung và hai hoành độ tương ứng với độ biến thiên thời gian dt, sẽ biểu thị
quãng đường tăng tốc của ôtô máy kéo .Tổng cộng tất cả các diện tích này lại, ta
được quãng đường tăng tốc của ôtô máy kéo từ vận tốc v 1 đến v2 và xây dựng
được đồ thị quãng đường tăng tốc của ôtô phụ thuộc vào vận tốc chuyển động
của chúng S = f(v) (Hình 8).
Bảng 12. Quãng đường tăng tốc của tay số truyền 5
v5(m/s) 3,96 6,60 9,89 13,19 15,17 18,47 21,77 21,96
t5
0
4,42 9,31 13,79 16,91 23,35 35,20 36,20
s5
0
23,34 63,66 114,62 158,86 267,18 505,61 549,34
Từ bảng 12 ta xây dựng được đồ thị quãng đường tăng tốc của tay số 5.

Hình 8 Đồ thị quãng đường tăng tốc của tay số 5
3. Thời gian tăng tốc và quãng đường tăng tốc của ôtô có xét đến sự mất
mát tốc độ và thời gian khi chuyển số.
Đối với hệ thống truyền lực của ôtô với hộp số có cấp, thời gian chuyển từ
số thấp lên số cao có xẩy ra hiện tượng giảm vận tốc của ôtô một khoảng Dv
(Hình 8) Trị số giảm vận tốc Dv có thể xác định nhờ phương trình chuyển động
lăn không trượt của ôtô máy kéo với thời gian chuyển số là t 1:
ψ.g.
Dv =

t1
(m / s)
δi

t1 − thời gian chuyển số, phụ thuộc vào trình độ của người lái, kết cấu của
hộp số và động cơ . Đối với người lái có trình độ cao thì t l = 0,5 ÷3s.
Ψ − hệ số tổng cản của đường.
g − gia tốc trọng trường; lâý g = 9,8(m/s 2)
SVTH:

Page 21


GVHD: [Type the document title]

Bảng 13. Trị số giảm vận tốc Dv
tay số
số 1 → số2
số 1 → số2

số 1 → số2
số 1 → số2

δi
4,83
2,09
1,32
1,17

t1(s)
1,50
1,50
1,50
1,50

Dv
0,03
0,06
0,10
0,11

Bảng 14. Thời gian và quãng đường tăng tốc của ôtô
tay số
tay số1

tay số 2

tay số 3

tay số 4

tay số 5

v(m/s)
0,45
2,12
2,50
2,71
2,68
4,05
4,77
5,18
5,12
8,00
9,42
10,22
10,12
12,15
14,32
15,53
15,42
18,47
21,77
21,96

1/J(s2/m)
0,81
0,86
1,34
2,24

0,53
0,72
1,13
1,93
0,66
0,93
1,51
2,73
1,2
1,33
2,92
4,47
1,68
2,52
4,93
5,37

t(s)
0
1,39
1,81
2,19
3,69
4,55
5,22
5,85
7,35
9,64
11,37
13,07

14,57
17,14
21,74
26,2
27,7
34,11
45,96
46,96

S(m)
0
1,79
2,76
3,76
7,81
10,71
13,67
16,8
24,53
39,55
54,62
88,02
103,25
131,87
192,75
259,32
282,53
391,13
629,56
673,29

Từ bảng 14 ta xây dựng được đồ thị thời gian và quãng đường tăng tốc có
kể đến thời gian sang số.
Hình 9 Đồ thị thời gian và quãng đường tăng tốc có kể đến thời gian sang
số

SVTH:

Page 22


GVHD: [Type the document title]

Tài liệu tham khảo:
[1] – Giáo trình lý thuyết ôtô của Ngô Hăc Hùng
[2] – Giáo trình lý thuyết ô tô máy kéo của Nguyễn Hữu Cần

SVTH:

Page 23