Đồ án lý thuyết ô tô

BỘ CÔNG THƯƠNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI
KHOA CÔNG NGHỆ Ô TÔ

BÀI TẬP LỚN
MÔN: LÝ THUYẾT Ô TÔ
GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN : Th.S HOÀNG QUANG TUẤN
SINH VIÊN THỰC HIỆN : NHÓM 7
LỚP : ĐH Ô TÔ 3 – K10
STT

TÊN SINH VIÊN

1

MAI HUY PHƯƠNG

2

ĐOÀN HỒNG QUÂN

3

NGUYỄN ĐÌNH QUÂN

4

PHẠM QUANG QUÝ

5

NGUYỄN VĂN QUYỀN

6

LƯU VĂN SÁU

7

TRẦN VĂN SƠN

8

LÊ ĐÌNH TẤN

9

PHÙNG QUANG THÁI

10

BÙI VĂN THẮNG
Hà Nội – 2017

MÃ SINH VIÊN


Giáo viên HD: Hoàng Quang Tuấn
…   …
Bài tập lớn lý thuyết ô
tô

------------------------------------------------------

Giới thiệu nội dung của Bài Tập Lớn
I - Các thông số cho trước
- Loại ô tô : Ô tô tải Hyundai H100
- Trọng tải của ô tô Ge : 3340 (kg)
- Tốc độ lớn nhất ở số truyền cao : Vmax = 100 km/h = 27,7 m/s.
- Số vòng quay ứng với công suất cực đại nN = 2900 (vòng/phút )
- Hệ số cản lớn nhất của đường mà ô tô có thể khắc phục Ψmax = 0.018
- Động cơ dùng trên ô tô : Diesel
- Hệ thống truyền lực cơ khí.

II - Các thông số chọn
- Hiệu suất cơ khí của hệ thống truyền lực ηT = 0.9
- Trọng lượng bản thân: Go = 3055 (kg)

III. Các thông số tính toán
- Công suất động cơ
- Tỷ số truyền của hệ thống truyền lực
- Các đại lượng đánh giá chất lượng kéo của ô tô.

2
Sinh viên nhóm 7 _ Ô tô 3 _ K10


Giáo viên HD: Hoàng Quang Tuấn
…   …
Bài tập lớn lý thuyết ô
tô
------------------------------------------------------

Phần I: Các thông số của xe
*Các kích thước cơ bản của ô tô .
- Chiều dài cơ sở L

2640

(mm)

- Kích thước ngoài: D x R x C (mm)

5120 x 1740 x 1965

-Kích thước thùng xe D x R x C (mm)

3450 x 1728 x 380

- Diện tích cản chính diện F = R x C= 1740 x 1965 = 3419100(mm2 )=3.41(m2)
- Số người cho phép chở (kể cả lái xe) : 03
- Tải trọng : 1000kg
-Tốc độ tối đa : 100km/h
-Tổng trọng lượng: 3055 kg
- Xe 5 số tiến, 1 số lùi

3
Sinh viên nhóm 7 _ Ô tô 3 _ K10


Giáo viên HD: Hoàng Quang Tuấn
…   …

Bài tập lớn lý thuyết ô
tô
------------------------------------------------------

Phần II: Xây dựng đường đặc tính tốc độ ngoài của động cơ
I . Xác định trọng lượng và sự phân bố trọng lượng
1. Trọng lượng xe thiết kế :
G = Go + n.(A + Gh)
Tong đó :
Go : Trọng lượng bản thân của xe
Gh: Trọng lượng của hành lý
A : Trọng lượng của 1 người
n : Số chỗ ngồi trong xe
G : Trọng lượng toàn bộ của ô tô (kG)
=> G = 3055 + 3.(70+25 )= 3340 (kG)
2. Chọn lốp
- Lốp có kí hiệu 155R12C
⇒ Bán kính thiết kế của bánh xe :
r0 = 155+ .25,4 = 307,4 (mm)= 0,3074(m)
Bán kính động và động lực học bánh xe : rđ = rk = λ. r0
Chọn lốp có áp suất cao,hệ số biến dạng

λ

= 0,95

rk = λ. r0 = 0,95.0,3074 = 0,29203 (m)

4
Sinh viên nhóm 7 _ Ô tô 3 _ K10

Giáo viên HD: Hoàng Quang Tuấn
…   …
Bài tập lớn lý thuyết ô
tô
------------------------------------------------------

II. Xây dựng đường đặc tính ngoài của động cơ
- Các đường đặc tính tốc độ ngoài của động cơ là những đường cong
biểu diễn sự phụ của các đại lượng công suất , mô men và suất tiêu hao nhiên
liệu của động cơ theo số vòng quay của trục khuỷu động cơ. Các đường đặc
tính này gồm :
+ Đường công suất Ne = f(ne)
+ Đường mô men xoắn Me = f(ne)
+ Đường xuất tiêu hao nhiên liệu của động cơ ge = f(ne)
1. Xác định công suất của động cơ theo điều kiện cản chuyển động
-Trong dó : G - tổng trọng lượng của ô tô = 3340 KG
vmax - vận tốc lớn nhất của ô tô 100(km/h)
K- hệ số cản khí động học, chọn K = 0,5 (kG.s2/m4)
F - diện tích cản chính diện. F = R*C =1740*1965 = 3419100
(mm2)= 3,41 (m2)
η tl

- hiệu suất của hệ thống truyền lực. chọn

η tl

= 0,93

f : là hệ số cản lăn của đường ( chọn f0 =0,018 với đường
nhựa bê tông tốt ).
=>Nv= (3340*27,7*0,018 + 0,5*4,83*27,7) = 58881,7 (W)

2 . Xác định công suất cực đại của động cơ

Công suất lớn nhất của động cơ Nev = Nemax .

2
 n
 ne 
n
e
a. + b.  − c. e
 n N
 nN 
 nN





3





(kW)

Với động cơ diesel :

n emax
nN

=1.

Trong đó : a, b, c là các hệ số thực nghiệm .
5
Sinh viên nhóm 7 _ Ô tô 3 _ K10


Giáo viên HD: Hoàng Quang Tuấn
…   …
Bài tập lớn lý thuyết ô
tô
------------------------------------------------------

Với động cơ diesel 4 kỳ : a = 0,5 ; b = 1,5; c = 1
Thay vào ta được Nev = Nemax
⇒ Nemax = 58881,7 (W) = 58,881 (kW)
- Tính mô men xoắn của trục khuỷu động cơ ứng với vòng quay
ne khác nhau:

Me =

104.N e
1,047.ne

(N.m)

với

Ne

ne

[kW] ; [vg/ph]

Lập bảng tính các giá trị trung gian Ne, Me để xây dựng các đường đặc tính :
Ne = f(ne)
Me = f(ne)

Bảng1: các giá trị trung gian
ne (v/p)

Ne (PS)

Me (kg.m)

0,2

600

8,92

141,2

0,3

900

15,15

160,77

0,4

1200

22,08

175,74

0,5

1500

29,36

186,94

0,6

1800

36,65

194,47

0,7

2100

43,57

198,16

0,8

2400

49,79

198,14

0,9

2700

54,96

194,41

1

3000

58,72

186,94

6
Sinh viên nhóm 7 _ Ô tô 3 _ K10


Giáo viên HD: Hoàng Quang Tuấn
…   …
Bài tập lớn lý thuyết ô
tô
------------------------------------------------------

N

Với : nemin = 0,2.n = 0,2.2900 = 580 (vg/ph).
n

e max

N

= n = 2900 ( vg/ph)

Hệ số thích ứng : K =

M e max
MN

, Chọn K = 1,1

⇒ Memax = K. MN = 1,1 .177,85 = 195,635 (N.m) .

III. Xác định tỷ số truyền của truyền lực chính
Tỷ số truyền của hệ thống truyền lực chính trong trường hợp tổng quát
được xác định theo công thức :
it = i h . if . io
Trong đó : ih là tỷ số truyền lực chính
if là tỷ số truyền của hộp số phụ
io là tỷ số truyền của truyền lực chính

7
Sinh viên nhóm 7 _ Ô tô 3 _ K10


Giáo viên HD: Hoàng Quang Tuấn
…   …
Bài tập lớn lý thuyết ô
tô
-----------------------------------------------------1. Xác định tỷ số truyền của truyền lực chính.
i0 được xác định trên cơ sở đảm bảo tốc độ chuyển động cực đại của ô tô
ở số truyền cao nhất trong hộp số.
i0 = 0,105 .
rb= 0,29 m : bán kính động lực học của bánh xe (m).
ihn = 1 : tỷ số truyền của tay số cao nhất
vmax

: vận tốc lớn nhất của ô tô 100( km/h).

nv : số vòng quay của động cơ khi ô tô đạt tốc độ lớn nhất
if =1

i0 = = 3,29
2. Xác định tỷ số truyền của hộp số
2.1.Xác định tỷ số truyền của tay số 1
- Tỷ số truyền của tay số 1 được xác định trên cơ sở đảm bảo khắc phục
đước sức cản lớn nhất của mặt đường mà bánh xe chủ động không bị
trượt quay trong mọi điều kiện chuyển động.
- Theo ĐK chuyển động ta có :
Pkmax

≥

P

Ψ max

+Pw

Pkmax : lực kéo lớn nhất của động cơ phát ra ở bánh xe chủ động.
P

Ψ max

Pw

: lực cản tổng cộng của đường .
: lực cản không khí .

Khi ôtô chuyển động ở tay số I ,vận tốc của ôtô nhỏ nên bỏ qua Pw
Vậy : Pkmax

≥

P

Ψ max

=

Ψmax

.G

M e max .i0 .i I .η t
≥
rb
Ψmax
≥

suy ra :

iI

.G

G.ψ max .rb
M e max .i0 .η t

8
Sinh viên nhóm 7 _ Ô tô 3 _ K10

Giáo viên HD: Hoàng Quang Tuấn
…   …
Bài tập lớn lý thuyết ô
tô
-----------------------------------------------------f = 0,018
α : góc dốc cực đại của đường =0o vì xe chuyển động trên đường phẳng
Ψmax là hệ số cản tổng cộng lớn nhất của đường
Ψmax = f + tgαmax = 0,018 + tg0o = 0,018
=>

iI ≥

= 0,5 (1)

- Mặt khác Pkmax còn bị giới hạn bởi điều kiện bám giữa bánh xe với mặt
đường:
Pkmax

≤

ϕ

P =mk.G

M e max .i0 .i I .η t
≤
rb

ϕ

.ϕ

mk.G

ϕ

.ϕ

Theo điều kiện bám ta có :

≤
ihI
G
ϕ

ϕ

Gφ .φ .rb
M e max * i0 *ηt
: trọng lượng phân bố ở cầu chủ động

= 0,7 : hệ số bám của mặt đường tốt.

rb : bán kính làm việc trung bình của bánh xe .
ihI ≤

= 0,672 (2)

Từ (1) và (2) ta chọn lấy ih1= 0,5

2.2.Xác định tỷ số truyền của các tay số trung gian
- Chọn hệ thống tỷ số truyền của các cấp số trong hộp số theo cấp số nhân.
Công bội được xác định theo biểu thức;

q = n −1

ih1
ihn

Trong đ: n - số cấp trong hộp số; n= 5
9
Sinh viên nhóm 7 _ Ô tô 3 _ K10


Giáo viên HD: Hoàng Quang Tuấn
…   …
Bài tập lớn lý thuyết ô
tô
------------------------------------------------------

ih1
ihn

- tỷ sổ truyền tay số 1, ih1 = 0,5

- tỷ số truyền tay số cuối cựng trong hộp số. ih5 =1
= 0,84

Tỷ số truyền tay số thứ i được xác định theo công thức sau:

ihi =

Trong đó:

ihI

ih ( i −1)
q

=

i h1
q ( i −1)

- - tỷ số truyền tay số thứ i trong hộp số (i=2,...,n-1)

Từ hai công thức trên ta sẽ xác định được tỷ số truyền ở các tay số:
+Tỷ số truyền của tay số II

ihII =

ih1

q ( 2 −1)
== 0,59

ihIII =

ih1

q (3−1)

=

+Tỷ số truyền của tay số III là :ih3 =

=

=0,71

ih1
q (4−1)

+Tỷ số truyền của tay số IVlà :ih4

=
= 0,84

+ Tỷ số truyền tay số 5 là : ih5= 1:
-Tỷ số truyền tay số lùi : i1= 1,2.ih1= 1,2. 0,5=0,6
Kiểm tra tỷ số truyền tay số lùi theo điều kiện bám Pkl

M e max .i0 .il .η t
≤
rd

G

ϕ

≤

ϕ

P =G

ϕ

.ϕ

.ϕ

Theo điều kiện bám ta phải có :
ihI ≤

= 0,672
10
Sinh viên nhóm 7 _ Ô tô 3 _ K10


Giáo viên HD: Hoàng Quang Tuấn
…   …
Bài tập lớn lý thuyết ô
tô
-----------------------------------------------------Vậy il = 0,6<0,672 là thỏa mãn điều kiện.
Bảng 2: bảng tỷ số truyền của các tay số
Tay số
Tỷ số truyền

I

0.5

II
0.59

III
0.71

IV
0.84

V
1

Số lùi
0.6

Phần III :Xây dựng đồ thị các chỉ tiêu động lực học của ôtô
I. Tính toán chỉ tiêu về công suất .
Phương trình cân bằng công suất tổng quát của ôtô như sau:
NK

Nf

=

+

Nω ± Ni ± N j

+

Nm

Trong đó :
NK

: Công suất kéo ở bánh xe chủ động, được xác định
Theo công thức :

với :

Ne
Nr

N K = N e − N r = N eηt

.

:công suất có ích của động cơ.
:công suất tiêu hao cho tổn thất cơ khí
trong hệ thống truyền lực.

ηt

: Hiệu suất lực (

ηt

=0,85).

Nf

: Công suất tiêu hao cho lực cản lăn.
Nf

=

G. f .V
270

.

Nj

: Công suất tiêu hao cho lực cản quán tính khi tăng tốc
G
V
.δ ij .J .
g
270

Nj

=

.

11
Sinh viên nhóm 7 _ Ô tô 3 _ K10

Giáo viên HD: Hoàng Quang Tuấn
…   …
Bài tập lớn lý thuyết ô
tô
-----------------------------------------------------Ni

:Công suất tiêu hao cho lực cản lên dốc.
Ni

Nω

=

.

:Công suất tiêu hao cho lực cản không khí.
Nω

Nm

K .F .V 3
3500

=

K .F .V 3
3500

.

: Công suất tiêu hao cho lực cản kéo moóc.
Ta đang xét với xe không kéo moóc nên

Nm

=0.

Vây công thức có thể viết lại như sau :
NK

Nf

=

+

Nω ± N j ± Ni

.

Tuy nhiên trong phương trình cân bằng công suất trên ta chỉ cần xác định công

suất

NK

Nf

,

và

Nω

theo tốc độ của tường tay số của hộp số và để xây dựng được đồ

thị cân bằng công suất ta phải tính tốc độ chuyển động của ôtô ở từng tay số theo số
vòng qoay

ne

của động cơ .
Vn = 0,377.

Công thức tính :

rbx .ne
i0 .ihn

.

Ở đây: Ta đang xét với xe 5 tay số nên n=1 ; 2 ; 3 ; 4 ; 5.
rbx

: Bán kính lăn của bánh xe

ne
i0

ihn

rbx

=0,29 (m).

:Số vòng qoay của động cơ.
:Tỷ số truyền lực chính

i0

= 3,29

:Tỷ số truyền ở tay số đang xét.

12
Sinh viên nhóm 7 _ Ô tô 3 _ K10


Giáo viên HD: Hoàng Quang Tuấn
…   …
Bài tập lớn lý thuyết ô
tô
-----------------------------------------------------ihI

ih 2

= 0,5 ;

= 0,59 ;

ih 3

= 0,71 ;

ih 4

= 0,84 ;

Để cho đơn giãn ta lập bảng tính V ở các tay số theo
ne(v/p)
V1
V2
V3
V4
V5

600
11,05
9,39
7,8
6,59
5,54

900
16,61
14,08
11,7
9,89
8,31

1200
22,18
18,78
15,6
13,19
11,08

1500
27,96
23,47
19,5
16,48
13,85

1800
33,23
28,16
23,4
19,78
16,62

ne

ih 5

=1.

như sau :

2100
38,77
32,86
27,3
23,08
19,38

2400
49,31
37,55
31,2
26,38
22,15

Bảng 3: Tốc độ chuyển động V của các tay số theo

2700
49,85
42,24
35,1
29,67
24,92
ne

.

Sau khi thành lập được bảng vận tốc V ở từng tay số ta thành lập bảng tính

cho từng tay số theo vận tốc của các tay số đó và thành lập bảng
+

Nω

từ vận tốc

Vmin

đến

Vmax

Do

=

Với bảng

,

Nf

,

NK

:

.

nên ta lập chung cùng một bảng

theo vận tốc của từng tay số:

ne(v/p) 600
V1
11,05
V2
9,39
V3
7,8
V4
6,59
V5
5,54
Ne(PS

N f Nω

N e ηt

N K = N K 1 = N K 2 = N K 3 = N K 4 = N K 5 = N e .ηt

Ne

NK

.

Sử dụng công thức tính sau đây để lập bảng
NK

tính

3000
55,39
46,94
39
32,97
27,69

8,92

900
16,61
14,08
11,7
9,89
8,31

1200
22,18
18,78
15,6
13,19
11,08

1500
27,96
23,47
19,5

16,48
13,85

1800
33,23
28,16
23,4
19,78
16,62

2100
38,77
32,86
27,3
23,08
19,38

2400
49,31
37,55
31,2
26,38
22,15

2700
49,85
42,24
35,1
29,67
24,92

3000
55,39
46,94
39
32,97
27,69

15,15

22,08

29,36

36,65

43,57

49,79

54,96 58,72

)

13
Sinh viên nhóm 7 _ Ô tô 3 _ K10


Giáo viên HD: Hoàng Quang Tuấn
…   …

Bài tập lớn lý thuyết ô
tô
-----------------------------------------------------Nk

36,18

56,6

77,34

Bảng 4:

97,46

N K Ne

,

116

từ

đến

Vmax

(

Vmax

144,7

153

153

theo vận tốc từng tay số.

Sử dụng các công thức tính sau đây để lập bảng tính
Vmin

132,1

N f Nω N f

,

,

+

Nω

theo vận tốc

vận tốc ở chổ hạn chế số vòng qoay ):
Nf

=
Nω

=

Nf

+
V(m/s)
0
5,54
8,31
11,08
13,85
16,62
19,38
22,15
24,92
27,69
29,67
32,97
35,1
39
42,24
46,94
49,85
55,39

G. f .V
270
K .F .V 3
3500

Nω

=

.

.

G. f .V
270

Nf
0
1,23
1,8
2,46
3,08
3,7
4,3
4,93
7,7
9,24
10,6
12,6
14,3
17,3
20,3
25,5
29,5

37,6

+

K .F .V 3
3500

.
Nf+Nw
0
1,32
2,12
3,23
4,58
6,32
8,45
11,13
16,5
21,34
25,5
33,07
39
51,1
63,3
84,6
100,2
134,7

14
Sinh viên nhóm 7 _ Ô tô 3 _ K10

Giáo viên HD: Hoàng Quang Tuấn
…   …
Bài tập lớn lý thuyết ô
tô
------------------------------------------------------

PK

II. Tính toán chỉ tiêu về lực kéo ( ).
Phương trình cân bằng lực kéo của ôtô khi chuyển động tổng quát trên dốc với đấy
đủ các thành phần lực các thành phần lực cản được biểu diễn theo dạng sau:
PK

Pf

=

+

Pω ± Pi ± Pj

+

Pmk

.

Trong đó:

PK

- Lực kéo tiếp tuyến ở các bánh xe chủ động (kg).

Pf

f .G

=
Pω
Pi

=

:Lực cản lăn (kg).

K .F .V 3
.
13

:Lực cản không khí (kg).

f

=

.G :Lực cản lên dốc (kg).
G
δ ij . .J
g

Pj

=

:Lực cản tăng tốc (kg).

15
Sinh viên nhóm 7 _ Ô tô 3 _ K10


Giáo viên HD: Hoàng Quang Tuấn
…   …
Bài tập lớn lý thuyết ô
tô
-----------------------------------------------------Pmk

:Lực cản kéo moóc.

Tính lực kéo ở bánh xe chủ động tính theo công thức sau:
PK =

MK
rbx

=

M e .i0 .ih .ηt
rbx

.

Ở đây:
Me
ne
i0
ih

:Mômen xắn của trục khuỷu động cơ (KG.m).
:Số vòng qoay của động cơ ứng với

Ne

(v/f).

:Tỷ số truyền của truyền lực chính.
:Tỷ số truyền ở tay số đang tính toán của hộp số.
Từ các thông số đả tính được ở các phần trên và công thức (II) ta lâp bảng
PK

ne(v/p)
Me(Kg.m
)
V1
PK1
V2
Pk2
V3
Pk3
V4

Pk4
V5
Pk5

theo vận tốc của từng tay số như sau:

600

900

1200

1500

1800

2100

2400

2700

3000

141,2

160,77

175,74

186,94

194,47

198,16

198,14

194,41 186,94

11,05
721
9,39
857
7,8
1023
6,59
1283
5,54
1442

16,61
821
14,08
969
11,7
1165
9,89
1461
8,31

1642

22,18
897
18,78
1059
15,6
1274
13,19
1597
11,08
1794

27,96
954
23,47
1126
19,5
1355
16,48
1699
13,85
1909

33,23
993
28,16
1172
23,4
1410

19,78
1767
16,62
1986

38,77
1012
32,86
1194
27,3
1436
23,08
1801
19,38
2023

49,31
1012
37,55
1194
31,2
1436
26,38
1801
22,15
2023

49,85
993
42,24

1171
35,1
1409
29,67
1767
24,92
1985

55,39
954
46,94
1126
39
1355
32,97
1699
27,69
1909

Bảng 5: PK theo vận tốc của các tay số .

16
Sinh viên nhóm 7 _ Ô tô 3 _ K10


Giáo viên HD: Hoàng Quang Tuấn
…   …
Bài tập lớn lý thuyết ô
tô
------------------------------------------------------

Và sử dụng các công thức sau đây để tính Pf ,P

ω

và Pf + P

ω

như sau:

Biểu thức tính lực cản lăn : Pf = f.G
= 0,0.9525 = 228.6 (kG).
Pω =

Biểu thức tính lực cản không khí:

K .F .V 2
13

Với : V- vận tốc của ôtô từ Vmin đến Vmax .
K-Hệ số cản không khí K= 0,07.
F- Diện tích cản chính diện F= 4,23 m 2 . Để đơn giản trong
tính toán Pω,Pω+Pf ta lập bảng tính sau:
V1
Pω
Pf+Pω
V2
Pω
Pf+Pω

V3
Pω
Pf+Pω
V4
Pω
Pf+Pω
V5
Pω
Pf+Pω

11,05
18,79
78,91
9,39
13,56
73,68
7,8
9,36
69,48
6,59
6,68
66,8
5,54
4,72
64,84

16,61
42,44
102,56
14,08

30,5
90.62
11,7
21,06
81,18
9,89
15,05
75,17
8,31
10,62
70,74

22,18
75,68
135,8
18,78
54,26
114,38
15,6
37,44
97,56
13,19
26,77
86,89
11,08
18,98
79,01

27,96
117,96

208,14
23,47
84,74
168,24
19,5
58,5
118,62
16,48
41,78
101,9
13,85
29,51
89,63

33,23
169,88
273,42
28,16
122
215,52
23,4
84,24
167,74
19,78
60,19
120,31
16,62
42,5
102,62

38,77
231,25
351,59
32,86
166,12
269,66
27,3
114,66
204,84
23,08
81,95
162,17
19,38
57,78
117,9

49,31
302,06
442,34
37,55
216,92
333,82
31,2
149,76
249,96
26,38
107,06
193,9
22,15
75,48

135,6

49,85
382,31
542,63
42,24
274,5
404,76
35,1
189,54
299,74
29,67
135,43
232,29
24,92
95,59
179,04

55,39
472,01
655,71
46,94
338,98
485,94
39
234
354,24
32,97
167,23
270,77

27,69
117,96
208,14

Bảng 6: Các giá tri của Pw,Pw+Pf

III. Nhân tố động lực học của ô tô
Xác định nhân tố động lực học D khi đầy tải Ge:
17
Sinh viên nhóm 7 _ Ô tô 3 _ K10


Giáo viên HD: Hoàng Quang Tuấn
…   …
Bài tập lớn lý thuyết ô
tô
-----------------------------------------------------Khi so sánh tính chất động lực học của các loại ôtô khác nhau và với điều kiện làm
việc khác nhau, người ta mong muốn có được các thông số mà nó thể hiện được tính
chất động lực học của ôtô. Bởi vậy cần có các thông số đặc trưng tính chất động lực
học của ôtô mà các chỉ số kết cấu không có mặt trong thông số đó. Thông số đó là
nhân tố động lực học của ôtô.
Nhân tố động lực học của ôtô là tỷ số giữa lực kéo tiếp tuyến P K trư đi lực cản
không khí P

ω

và chia cho trọng lượng toàn bộ của ôtô (trọng lượng toàn tải). Tỷ số

này được kí hiệu bằng "D" và có biểu thức tính như sau:

D=

PK − Pω
G

=(

M e .i0 .ηt .it
W.V 2
−
rbx
13

ψ±

).

1
G

δi
.j
g

=

(III.1).

Để duy trì cho ôtô chuyển động trong một thời gian dài cần thỏa mãn điều kiện
sau:

D

≥ϕ

Nếu tính đến khả năng trượt quay của bánh xe chủ động trong quá trình làm việc
thì nhân tố động lực học cũng bị giới hạn bởi điều kiện bám của các bánh xe chủ động
với mặt đường
Ta có lực kéo tiếp tuyến lớn nhất của các bánh xe chủ động

PKmax

bị giới hạn theo

điều kiện bám như sau :
Pϕ ≥ PKmax

hay :

(1.1).
ϕ

m. .G

ϕ ≥ PKmax

Và nhân tố động lực học tính theo điều kiện bám như sau:

D

ϕ

=

PK − Pω
G

m.ϕ .Gϕ − W.V 2
G

=

Ở đây:

18
Sinh viên nhóm 7 _ Ô tô 3 _ K10


Giáo viên HD: Hoàng Quang Tuấn
…   …
Bài tập lớn lý thuyết ô
tô
-----------------------------------------------------ϕ

D : Nhân tố động lực học theo điều kiện bám.
m : Hệ số phân bố tải trọng.
Để cho ôtô chuyển động không bị trượt quay của bánh xe chủ đọng trong một thời
gian dài thì nhân tố động lực học của ôtô phải thoả mãn điều kiện:
D

ϕ ≥

D

(1.2).

Kết hợp điều kiện (1.1) và (1.2) để duy trì cho ôtô chuyển động chúng phải thỏa
mãn điều kiện sau:
D

ϕ ≥

D

≥ϕ

(1.3).

Vậy giới hạn của đồ thi D là biểu thức (1.3).
Để xây dựng đồ thị D cần phải lập bảng tình các trị số trong phương trình (III.1),
mà trong trường hợp ta đang tính với xe có 5 tay số thì D phải được tính cho 5 tay số:

Dn =

PKn − Pωn
G

Trong đó:
n : Tay số đang xét n= 1...5
Dn : Nhân tố động lực học ứng với tay số đang xét.
PKn:Lực kéo tiếp tuyến ứng với tay số đang xét.

Pwn:Lực cản không khí ứng với tay số đang xét.
Các giá trị nhân tố động lực học D ở các tay số được thể hiện trong Bảng 7, trong
bảng có sử dụng các công thức sau để tính:

D=

PK − Pω
G

=(

M e .i0 .ηt .it
W.V 2
−
rbx
13

).

1
G

Bảng 7

ne(v/p)
Tay số

V

1

1

600
11,05

900
16,61

1200
22,18

1500
27,96

1800
33,23

2100
38,77

2400
49,31

2700
49,85

3000
55,39

19
Sinh viên nhóm 7 _ Ô tô 3 _ K10


Giáo viên HD: Hoàng Quang Tuấn
…   …
Bài tập lớn lý thuyết ô
tô
-----------------------------------------------------D
0,21
0,23
0,246
0,25
0,246 0,234 0,213 0,183 0,144
1
V
9,39
14,08 18,78 23,47 28,16 32,86 37,55 42,24 46,94
Tay số 2
D
2
0,253
0,281 0,301 0,312 0,314 0,308 0,293 0,268 0,236
2
V
7,8
11,7
15,6
19,5
23,4

27,3
31,2
35,1
39
Tay số 3
D
3
0,303
0,342
0,37
0,388 0,397 0,396 0,385 0,365 0,336
3
V
6,59
9,89
13,19 16,48 19,78 23,08 26,38 29,67 32,97
Tay số 4
D
4
0,382
0,433
0,47
0,496 0,511 0,515 0,507 0,488 0,459
4
V
5,54
8,31
11,08 13,85 16,62 19,38 22,15 24,92 27,69
Tay số 5
D

5
0,43
0,488 0,531 0,563 0,582 0,588 0,583 0,566 0,536
5
160,7 175,7 186,9 194,4 198,1 198,1 194,4 186,9
Me
141,2
7
4
4
7
6
4
1
4

IV. Tính toán khản năng tăng tốc của ôtô:
1.Xác định khả năng gia tốc của ôtô:
Nhờ đồ thị nhân tố động lực học D = f(V) ta có thể xác định được sự tăng tốc của
ôtô khi hệ số cản của mặt đường đã biết và khi chuyển động ở một số truyền bất kì với
một vận tốc đã biết.
Từ biểu thức( III.1) khi đã biết được hệ số cản tổng cộng của mặt đường

ψ

, nhân tố

động lực học D ta xác định khả năng tăng tốc như sau:

20

Sinh viên nhóm 7 _ Ô tô 3 _ K10


Giáo viên HD: Hoàng Quang Tuấn
…   …
Bài tập lớn lý thuyết ô
tô
-----------------------------------------------------δi
.j
g

ψ+

D=
j=

dv
g
= ( D −ψ ) .
dt
δj

Từ đó ta rút ra:
Khi ôtô chuyển động trên đường bằng (góc dốc

α

= 0) nghĩa là

ψ

f

=

công thức trên

có thể viết :

( Dm − f ) .g
jm =

δ im

(IV.1)

Trong đó : m- Chỉ số ứng với số truyền đang tính m =1

÷

5.

D - Nhân tố động lực học khi ô tô đầy tải.
δ im

-hệ số kể đến ảnh hưởng của khối lượng qoay.

Được tính theo công thức :
thực nghiệm sau a = 0,05

÷

δ im

=1,04 + a .i2hm .Đối với ôtô tải a nằm trong khoảng

0,07 và ta chọn a = 0,05 nên ta có:
δ im

=1,04 + 0,05. i2hm

g - Gia tốc trọng trường ( g =9,81 m/gy2)
Tay
số 1
Tay
số 2
Tay
số 3
Tay
số 4

V1
D1
f
J1
V2
D2
f
J2
V3

D3
f
J3
V4
D4
f

11,05
0,21
0,018
1,78
9,39
0,253
0,018
2,17
7,8
0,303
0,018
2,62
6,59
0,382
0,018

16,61
0,23
0,018
1,97
14,08
0,281
0,018

2,43
11,7
0,342
0,018
2,98
9,89
0,433
0,018

22,18
0,246
0,018
2,12
18,78
0,301
0,018
2,62
15,6
0,37
0,018
3,23
13,19
0,47
0,018

27,96
0,25
0,027
2,07
23,47

0,312
0,025
2,66
19,5
0,388
0,018
3,4
16,48
0,496
0,018

33,23
0,246
0,031
2,002
28,16
0,314
0,028
2,65
23,4
0,397
0,025
3,42
19,78
0,511
0,018

38,77
0,234
0,036

1,84
32,86
0,308
0,031
2,56
27,3
0,396
0,027
3,39
23,08
0,515
0,024

49,31
0,213
0,042
1,59
37,55
0,293
0,035
2,39
31,2
0,385
0,03
3,26
26,38
0,507
0,026

49,85

0,183
0,048
1,25
42,24
0,268
0,039
2,12
35,1
0,365
0,033
3,05
29,67
0,488
0,029

21
Sinh viên nhóm 7 _ Ô tô 3 _ K10

55,39
0,144
0,055
0,82
46,94
0,236
0,044
1,78
39
0,336
0,036
2,76

32,97
0,459
0,031


Giáo viên HD: Hoàng Quang Tuấn
…   …
Bài tập lớn lý thuyết ô
tô
------------------------------------------------------

Tay
số 5

J4

3,31

3,78

4,12

4,35

4,49

4,47

4,38

4,18

3,9

V5

5,54

8,31

11,08

13,85

16,62

19,38

22,15

24,92

27,69

0,43 0,488 0,531 0,563
0,018 0,018 0,018 0,018
3,7
4,22
4,61
4,9

f -Hệ số cản lăn ( f =0,018).

0,582
0,018
5,07

0,588
0,018
5,12

0,583
0,018
5,07

0,566
0,025
4,86

0,536
0,027
4,57

D5
f
J5

2. Xác định thời gian tăng tốc & quãng đường tăng tốc của ô tô:
Nhờ đồ thị nhân tố động lực học của ôtô chúng ta sẽ xác định được sự tăng tốc
j = f (v )

của ôtô qua đồ thị

và cũng từ đây ta xác định được thời gian tăng tốc và

quãng đường tăng tốc của chúng. Đây là chỉ tiêu quan trọng để đánh giá chất lượng
động lực học của ôtô.

2.1. Xác định thời gian tăng tốc của ôtô:

Từ biểu thức: j =

Ta suy ra:

dt

dV
dt

;

1
.dV
j

=

;

Vậy thời gian tăng tốc của ô tô từ tốc độ V1 đến tốc độ V2 sẽ là:

22
Sinh viên nhóm 7 _ Ô tô 3 _ K10


Giáo viên HD: Hoàng Quang Tuấn
…   …
Bài tập lớn lý thuyết ô
tô
------------------------------------------------------

∫

V2

V1

1
.dV
j

t =

;

Tích phân này không thể giải được bằng phương pháp giải tích, do nó không có
quan hệ phụ thuộc chính xác về giải tích giữa sự tăng gia tốc j và vận tốc chuyển
động của chúng. Nhưng tích phân này có thể giải được bằng phương pháp đồ thị dựa
j = f (v )

trên cơ sở đặc tính động lực học hoặc nhờ vào đồ thị gia tốc của ôtô

. Để tiến

hành xác định thời gian tăng tốc của ôtô theo phương pháp tích phân bằng đồ thị
thì ta cần phải xây dựng được đồ thị đường cong gia tốc ngược ở mổi số truyền khác
1
j

nhau, nghĩa là xây dựng được đồ thị

f

= (V) ;

Trong quá trình tính toán và xây dựng đồ thị, ta cần lưu ý rằng:
1
j

+> Tại vận tốc lớn nhất của ô tô Vmaxthì giá trị gia tốc j = 0 và do đó

=

∞

Vi vậy trong tính toán ta chỉ lấy giá trị vận tốc của ô tô trong khoảng từ V min đến
0,95.Vmax .
+>Tại vận tốc nhỏ nhất Vmin thì lấy trị số t=0 ;
Phương pháp tích phân bằng đồ thị còn gọi là phương pháp tích phân gần đúng và
được thực hiện theo các bước như sau:
-Xây dựng đồ thi gia tốc ngược bằng cách sử dụng các giá trị gia tốc ở bảng (10) Ta

lập bảng giá trị tính biểu thức

1
jm

f

= (V) theo vận tốc của các tay số, (đối với tay số 5

gia trị gia tốc chỉ xét đến 95%Vmaxnhư đả nói ở trên).

Vây các giá trị gia tốc ngược được thể hiện trong bảng sau đây:

23
Sinh viên nhóm 7 _ Ô tô 3 _ K10


Giáo viên HD: Hoàng Quang Tuấn
…   …
Bài tập lớn lý thuyết ô
tô
-----------------------------------------------------V1
11,05 16,61 22,18 27,96 33,23 38,77 49,31 49,85 55,39
1/j1
0,56
0,5
0,47
0,48
0,49

0,54
0,62
0,8
1,21
V2
9,39 14,08 18,78 23,47 28,16 32,86 37,55 42,24 46,94
1/j2
0,46
0,41
0,38
0,37
0,37
0,39
0,41
0,47
0,56
V3
7,8
11,7
15,6
19,5
23,4
27,3
31,2
35,1
39
1/j3
0,38
0,33
0,31

0,29
0,29
0,29
0,3
0,32
0,36
V4
6,59
9,89 13,19 16,48 19,78 23,08 26,38 29,67 32,97
1/j4
0,3
0,26
0,24
0,23
0,22
0,22
0,23
0,24
0,25
V5
5,54
8,31 11,08 13,85 16,62 19,38 22,15 24,92 27,69
1/j5
0,27
0,23
0,21
0,2
0,19
0,19
0,19

0,2
0,21

2.2. Xác định thời gian tăng tốc và quãng đường tăng tốc :
2.2.1. Xác định thời gian tăng tốc của ô tô
dv
dt
Từ phương trình j =

1
.dv
j
⟹ dt =

Suy ra : Khoảng thời gian tăng tốc từ v1 ⇒v2 của ô tô là :
v2

1

∫j

t1,2 =

v1

dv

1
j
- Dựng hàm số

= f(V) . (Dựa vào đồ thị : j = f(V) )

ti : là thời gian tăng tốc từ v1 ÷ v2

24
Sinh viên nhóm 7 _ Ô tô 3 _ K10


Giáo viên HD: Hoàng Quang Tuấn
…   …
Bài tập lớn lý thuyết ô
tô
-----------------------------------------------------1
Fi
Fi
j
ti =

: Với

là diện tích giới hạn bởi phần đồ thị

= f(V) ; V = v1; V = v2 và

trục hoành (OV) .
Suy ra : Thời gian tăng tốc toàn bộ
n

∑F

t=

i =1

i

n : Số khoảng chia vận tốc (Vmin đến Vmax)

1
j
(Vì tại Vmax thì j = 0 ⇒

= ∞ . Do đó chỉ tính tới giá trị V = 0,95.Vmax = 20,28

m/s).
- Lập bảng tính gia tốc ngược 1/j :

1
j
Từ

= f(V) ta tìm t = f(V)

2.2.2.Quãng đường tăng tốc:
t2

∫V

ds = V.dt-> s =

t1

. dt

Từ đồ thị t = f(V)
Ta có Si =

Fsi

: với

Fsi

giới hạn bởi các đường t = f(v) ; t = t1; t = t2 và trục Ot

(trục tung).
Quãng đường tăng tốc từ Vmin ÷ Vmax là :
n

∑F
S=

i =1

si

.với n : Số khoảng chia vận tốc

25
Sinh viên nhóm 7 _ Ô tô 3 _ K10