thuyết minh đồ án LTOT xe VAZ 2102

Đồ án môn: Lý Thuyết Ô TÔ

GVHD: Đ ỗ Thành Ph ương

Lời mở đầu:
Trong bối cảnh của đất nước ta đang trên con đường Công nghiệp hóaHiện đại hóa, từng bước phát triển và hội nhập với các n ước phát tri ển trên
thế giới. Trong xu thế của thời đại khoa học kỹ thuật của th ế gi ới ngày càng
phát triển cao, để hòa chung với sự phát triển đó, đất n ước ta đã có nh ững
chủ trương phát triển một số ngành mũi nhọn, trong đó có ngành C ơ khí.
Trường ĐH Công nghệ GTVT là một trong những trường đại học tr ực
thuộc bộ GTVT có đào tạo các ngành với chất lương đầu vào và đầu ra tốt
dưới sự giảng dạy và hướng dẫn của đội ngũ cán bộ có trình đ ộ và tay ngh ề
cao, tận tâm với nghề.
Hiện tại là một sinh viên đang theo học ngành Kỹ Thuật Ô Tô trong
trường, em có được thực hiện một đồ án môn “Lý Thuyết Ô Tô”. Đây là m ột
môn cở chuyên ngành bước đầu giúp em hình dung ra đ ược khi tính toán
thiết kế ô tô chúng ta cần những điều kiện thông số gì, nh ững chuẩn đ ể xe
được an toàn khi lăn bánh trên đường.
Trong quá trình tính toán, chúng em đã được sự quan tâm chỉ d ẫn nhiệt
tình của thầy giáo Đỗ Thành Phương. Tuy nhiên, trong quá trình làm bài và
tính toán không thế tránh khỏi những hạn chế và thiếu sót. Vậy nên em r ất
mong được sự đóng góp ý kiến, sự giúp đỡ và tạo điều kiện của các Th ầy đ ể
em có thể hoàn thành bài tập một cách tốt nhất.
Em xin chân thành cảm ơn !
Sinh viên thực hiện:

Đỗ Tiền

Lớp: 64COT06

1

SVTH: Đ ỗ Ti ền


Đồ án môn: Lý Thuyết Ô TÔ

GVHD: Đ ỗ Thành Ph ương

Giới thiệu mẫu ô tô nghiên cứu:
Ô tô VAZ 2102:

Lớp: 64COT06

2

SVTH: Đ ỗ Ti ền


Đồ án môn: Lý Thuyết Ô TÔ

Lớp: 64COT06

GVHD: Đ ỗ Thành Ph ương

3

SVTH: Đ ỗ Ti ền


Đồ án môn: Lý Thuyết Ô TÔ

GVHD: Đ ỗ Thành Ph ương

VAZ là một nhà sản xuất ô tô Nga nổi tiếng trên thế gi ới với nhãn hi ệu Lada,
được thành lập hồi cuối thập niên 1960 với sự hợp tác của Fiat. 25% công ty
này thuộc sở hữu của công ty Renault Pháp.
Công ty sản xuất gần một triệu xe mỗi năm, gồm Kalina, Lada 110 và xe offroad Niva. Nhà máy VAZ là một trong các nhà máy lớn nh ất th ế gi ới, v ới h ơn
144 km dây chuyền sản xuất, và là độc nhất ở đặc điểm hầu hết thành ph ần
của xe đều được chế tạo nội bộ.
Bảng các thông số cơ bản của ô tô VAZ 2102:
TT

Các thông số và đơn vị

Giá trị

1

Khối lượng không tải (G0- kg)

1010

2

Khối lượng toàn tải (Gc- kg)

1400

3

Công suất Nemax (mã lực)

64

4

Tốc độ quay nN (v/p)

5600

5

Mô men Memax (KGm)

8,9

6

Tốc độ quay nM (v/p)

3400

7

Vận tốc Vmax (km/h)

135

8

Số truyền Ih1

3,75

9

Số truyền Ih2

2,3

10

Số truyền Ih3

1,48

11

Số truyền Ih4

1

12

Truyền lực chính I0

4,44

13

Chiều rộng (mm)

1611

14

Chiều cao (mm)

1400

15

Ký hiệu lốp

6,15-13

16

Loại động cơ

Xăng

17

Công thức bánh

4x2

Lớp: 64COT06

4

SVTH: Đ ỗ Ti ền


Đồ án môn: Lý Thuyết Ô TÔ

GVHD: Đ ỗ Thành Ph ương

 Trọng lượng ô tô (tự trọng hay trọng lượng thiết kế).
KG = = =1,38
Bảng 1: Trọng lượng ô tô.
Loại ô tô
Ô tô cỡ nhỏ, trọn lượng toàn bộ <1,5 tấn

KG
1,15

Ô tô cỡ trung, trọng lượng toàn bộ từ 1,5- 8 tấn

1,15 ÷ 1,00

Ô tô cỡ lớn, trọng lượng toàn bộ >8 tấn

0,80 ÷ 0,75

Đoàn xe (rơ móc, bán rơ móc)
Chọn KG =1,15.
I.

0,75 ÷ 0,70

Đường đặc tính ngoài của động cơ đốt trong:

1. Khái niệm:
Đường đạc tính tốc độ ngoài của dộng cơ là những đường biểu th ị mối quan
hệ giữa công suất có ít (Ne), mô men xoắn có ích (Me), tiêu hao nhiên liệu
trong một giờ (GT), công suất tiêu hao nhiên liệu riêng (g e) theo số vòng quay
của trục khuỷu động cơ (n e) (hoặc tốc độ goác của động cơ w e), khi bướm ga
(đối với động cơ xăng) mở hoàn toàn hoặc thanh rang (đối v ới động c ơ
diezel) của bơm cao áp cở vị trí cấp nhiên liệu lớn nh ất.
2. Công thức:
(KW)
Trong đó:
+ a, b, c: hệ số thực nghiệm phụ thuộc vào chủng loại động cơ.
- Đối với động cơ xăng: a=b=c=1
- Đối với động cơ diesel 2 kì: a=0,87; b=1,13; c=1
- Đối với động cơ diesel 4 kì: a=0,53; b=1,56; c=1,09
- Đối với buồng cháy trực tiếp: a=0,5; b=1,5; c=1
- Đối với buồng cháy dự bị: a=0,6; b=1,4; c=1
- Đối với buồng cháy lốc xoáy: a=0,7; b=1,3; c=1
Lớp: 64COT06

5

SVTH: Đ ỗ Ti ền


Đồ án môn: Lý Thuyết Ô TÔ

GVHD: Đ ỗ Thành Ph ương

+ Nmax : công suất hữu ích cực đại. Nmax =64 (mã lực) = 47,104(KW)
+ nN : số vòng quay của trục khuỷu động cơ ứng với công suất lớn nh ất
(1/s)
+ Ne : giá trị công suất hữu ích của động cơ ứng với số vòng quay n e.
Những giá trị ne được xác định nhờ công thức trên (ne có thể lấy bất kỳ
từ nmin đến nmax).
Đối với xe VAZ 2102 là động cơ xăng 4 kỳ, ta chọn a=b=c=1.
-Khi đó: Ne =47,104.[ +

-]

2 3

Đặt =λ
Chọn λ= (0,1; 0,2; …; 1)
Khi có Ne, ne ta tính Me theo công thức sau:
(N.m)
Trong đó:
Ne : công suất động cơ (KW)
ne : số vòng quay của trục khuỷu động cơ (v/p)
Me : mô men xoắn của động cơ (N.m)
3. Bảng số liệu kết quả tính :
Bảng 2: Số liệu đặc tính ngoài của động cơ.
ne (v/p)

λ

560

1120
1680
2240
2800
3360
3920
4480
5040
5600

0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
0,8
0,9
1

Lớp: 64COT06

Ne (KW)
5,13
10,92
17,09
23,36
29,44
35,04

39,89
43,71
46,20
47,10
6

Me (Nm)
87,56
93,19
97,20
99,62
100,42
99,62
97,20
93,19
87,56
80,33

Me vẽ
(Nm)
17,514
18,639
19,442
19,924
20,085
19,924
19,442
18,639
17,514
16,06

SVTH: Đ ỗ Ti ền


Đồ án môn: Lý Thuyết Ô TÔ

GVHD: Đ ỗ Thành Ph ương

50
45
40
35

Ne/Me

30
25
20
15
10
5
0

0

1000

2000

3000

4000

5000

6000

Hình 1 : Đường đặc tính ngoài tốc độ ngoài động cơ VAZ 2102.
 Kiểm tra hệ số thích ứng của động cơ:
Đối với động cơ xăng thì K = 1,2  1,45
KM = = = 1,25
 Thỏa mãn.
 Kiểm tra hệ số đàn hồi của động cơ:
Đối với động cơ xăng Kn=0,45÷0,65
Kn = nM/nN =2800/5600 = 0,5
 Thỏa mãn.
4. Ứng dụng của đồ thị.
-

Khoảng làm việc ổn định, hiệu quả tốt nhất và tiêu th ụ m ức nhiên
liệu ít nhất.

-

Xác định mô men xoắn lớn nhất, công suất có ích l ớn nh ất c ủa m ỗi
loại động cơ, mỗi loại xe khác nhau.

-

Là cơ sở để tính toán nghiên cứu động lực học của ô tô.

Lớp: 64COT06

7

SVTH: Đ ỗ Ti ền


Đồ án môn: Lý Thuyết Ô TÔ
II.

GVHD: Đ ỗ Thành Ph ương

Đồ thị cân bằng lực kéo.

1. Khái niệm.
Lực kéo tiếp tuyến ở các bánh xe chủ động của ô tô để dùng kh ắc ph ục t ất c ả
các lực cản chuyển động như: lực cản lăn, lực cản không khí, l ực c ản quán
tính, lực cản lên dốc.
Đồ thị cân bằng lực kéo ô tô là xây dựng mối quan hệ giữa lực kéo phát ra t ừ
bánh xe chủ động PK và các lực cản chuyển động của ô tô phụ thuộc vào t ốc
độ chuyển động của ô tô PK = f(v).
2. Công thức.
PK = Pf ± Pi ± Pj + Pw +Pm
G
 f .G.cos  �G.sin  � . j. i  K .F .v 2  n. .Q
g

PK 

M k M e .it .t


rb
rb

Trong đó:
PK : lực kéo tiếp tuyến tại bánh xe chủ động.
MK : mô men xoắn tại bánh xe chủ động.
rb : bán kính bánh xe.
it = ih.ip.io.ic : tỷ số truyền của hệ thống truyền lực.
ηt : hiệu suất của hệ thống truyền thủy lực.
lấy ηt =0,93
f : hệ số cản lăn.
F : diện tích chính diện ô tô.
K : hệ số cản của không khí.
v : vận tốc ô tô.
G : trọng lượng toàn bộ xe.
α :góc nghiêng mặt đường.
δi : hệ số tính đến ảnh hưởng của các khối lượng vận tốc quay.
δi =1,05 + 0,05.ih2
Lớp: 64COT06

8

SVTH: Đ ỗ Ti ền


Đồ án môn: Lý Thuyết Ô TÔ

GVHD: Đ ỗ Thành Ph ương

j : gia tốc tịnh tiến của ô tô.
n : số lượng móc được kéo theo.
ψ: hệ số cản tổng cộng của đường.
Q : trọng lượng toàn bộ (trọng lượng bản thân và tải trọng đ ặt lên nó) c ủa
một rơ móc.
ne : số vòng quay của trục khuỷu động cơ (v/p).
rb : bán kính bánh xe (m).
rb = λ.(B+ ) =0,93.(6,15+).25,4 = 305,24 (mm) =0,3 (m)
Đối với tay số 1: Ih1 =3,75
Đối với tay số 2: Ih2 =2,3
Đối với tay số 3: Ih3 =1,48
Đối với tay số 4: Ih4 =1
- Lực bám bánh xe chủ động (Pφ).
Điều kiện để bánh xe chủ động không bị trượt quay khi ô tô chuy ển động là:
PKmax ≤ Pφ
Pφ = φ. Z = m.φ.Gφ
Trong đó:
φ: hệ số bám của bánh xe chủ động với mặt đường.
m: hệ số phân bố tải trọng động.
Z: phản lực thẳng góc từ mặt đường tác dụng lên bánh xe chủ động.
Gφ: trọng lượng của ô tô phân bố lên cầu chủ động.
 Pφ =1.0,65. =4550 (N)
- Các lực cản và tổng lực cản.
- Lực cản lăn (Pf):
Pf =fi .G

(N)

Trong đó:
G : trọng lượng toàn bộ xe, G = 1400 (kG)

f : là hệ số cản lăn ứng với từng tốc độ chuyển động của xe.
Lớp: 64COT06

9

SVTH: Đ ỗ Ti ền


Đồ án môn: Lý Thuyết Ô TÔ

GVHD: Đ ỗ Thành Ph ương

f = f0 (1+)
vi : vận tốc (km/h) của ô tô ứng với từng tốc độ.
f0 : hệ số cản lăn của mặt đường, f 0 = 0,012 ÷ 0,015 (đường nhựa, bê
tông), chọn f0 = 0,012.
 Pf =14000.0,012.(1+) = 168.(1+) (N)
- Tổng lực cản lăn và lực cản lên dốc (Pψ):
Pψ = Pf ± Pi =G.(f.sinα ± sinα)
Pi : lực cản lên dốc.
Kiểm nghiệm khi xe đi đường bằng, tức là α=00
Suy ra Pψ = Pf
- Lực cản của không khí (Pw):
Pw =W. v02 = K.F. v02 (N)
Trong đó:
F : diện tích chính diện của ô tô (m2)
F = 0,8.Ba.Ha = 0,8.1,611.1,4 =1,804 (m2)
K : hệ số cản của không khí, phụ thuộc mật độ không khí, hình d ạng và ch ất
lượng bề mặt ô tô. (Ns2/m4). K =0,25 ÷ 0,35 (Ns2/m4).
W = 0,3÷0,9. Chọn W= 0,6

Lớp: 64COT06

10

SVTH: Đ ỗ Ti ền


Đồ án môn: Lý Thuyết Ô TÔ

GVHD: Đ ỗ Thành Ph ương

3. Bảng số liệu kết quả tính.
Bảng 3: Số liệu lực kéo, lực cản của ô tô.
3920

4480

5040

560
0

6

7,1

8,2

9,2

10,2

5362

5319

5190

4976

4675

4289

6,6

8,3

9,9

11,6

13,3

14,9

16,6

3262

3288

3262

3183

3051

2867

2630

15,5
2

18,11

20,6

23,2

25,8

ne(v/p)

560

1120 1680 2240 2800 3360

v1(m/s
)

1

2

3

4

5

Pk1(N)

4675

4976

5190

5319

v2(m/s
)

1,6

3,3

4,9

Pk2(N)

2867

3051

3183

v3(m/s
)

2,5

5,1

7,7

10,3

12,9
3

Pk3(N)

1845

1963

2048

2099

2116

2099

2048

1963

1845

1692

V4(m/s
)

3,8

7,6

11,4

15,3

19,1

22,9

26,8

30,6

34,4

38,2

Pk4(N)

1246

1326

1384

1418

1429

1418

1384

1326

1246

1143

V4(m/s
)

3,8

7,6

11,4

15,3

19,1

22,9

26,8

30,6

34,4

38,2

316,
5

430,8

562,

8

712,2

89

Pf

8,7

35,1

79,1

140,7

219,
8

Pw

210

210

210

210

210

261

261

261

261

261

245,1

289,
1

350,
7

429,
8

577,
8

692,1

824,1

973,5

1151

P f + Pw

218,7

Lớp: 64COT06

11

SVTH: Đ ỗ Ti ền


Đồ án môn: Lý Thuyết Ô TÔ

GVHD: Đ ỗ Thành Ph ương

6000

5000

4000

3000

2000

1000

0

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

Hình 2: Đồ thị cân bằng sức kéo của ô tô.
4. Ứng dụng của đồ thị.
Sử dụng đồ thị cân bằng lực kéo của ô tô có thể xác định đ ược các ch ỉ tiêu
động lực học của ô tô khi chuyển động ổn định như:
- Tìm vận tốc lớn nhất của ô tô.
- Xác định các lực cản thành phần ở một vận tốc nào đó.
- Xác định khả năng tăng tốc hoặc vượt cản ở một vận tốc nào đó.
- Tính đến khả năng trượt quay của các bánh xe ch ủ động trên một

loại đường nào đó.
III.

Đồ thị nhân tố động lực học.

1. Khái niệm.
Nhân tố động lực học của ô tô là tỷ số giữa lực kéo tiếp tuy ến P k trừ đi lực
cản không khí và chia cho trọng lượng toàn bộ của ô tô.
2. Công thức.
D

�1
Pki  Pi �M eitt
�
 Wv 2 � ;
G
� rb
�G

Lớp: 64COT06

12

SVTH: Đ ỗ Ti ền


Đồ án môn: Lý Thuyết Ô TÔ

GVHD: Đ ỗ Thành Ph ương

D=
Dφ = = = 0.302
Trong đó:
D : nhân tố động lực học của ô tô.
W : nhân tố cản của không khí.
3. Bảng số liệu kết quả tính.
Bảng 4: Số liệu nhân tố động lực học ô tô.
ne(v/p)

560

v1(m/s)
Pw1(N)
D1
V2(m/s)
Pw2(N)
D2
V3(m/s)
Pw3(N)
D3

1120

1680

1.02

2.04

3.06

4.08

5.10

6.13

7.15

8.17

9.19

10.21

0.6

2.5

5.6

10.0

15.6

22.5

30.6

40.0

50.7

62.5

0.370 0.379 0.382 0.378 0.369 0.353 0.330

0.302

0.334 0.355
1.7

6.6

0.205 0.218
4.0

16.1

2240 2800 3360 3920 4480 5040 5600

15.0

26.6

81.5 106.4 134.6

166.2

0.226 0.231 0.232 0.229 0.222 0.210 0.195

0.176

59.8

64.2 100.4 144.5 196.7 256.9 325.2

401.5

0.144 0.145 0.144 0.140 0.132 0.122 0.109

0.092

35.2

79.1 140.7 219.8 316.6 430.9 562.8 712.3

879.4

0.088 0.092

0.093 0.091 0.086 0.079 0.068 0.055 0.038

0.019

0.132 0.139
8.8

36.1

41.6

V4 (m/s)

1.02

2.04

3.06

4.08

5.10

6.13

7.15

8.17

9.19

10.21

Pw4 (N)

0.6

2.5

5.6

10.0

15.6

22.5

30.6

40.0

50.7

62.5

0.370 0.379 0.382 0.378 0.369 0.353 0.330

0.302

D4

0.334 0.355

- Đồ thị tia nhân tố động lực học khi tải trọng thay đổi:
Những đường đặc tính động lực học của ô tô lập ra ở góc phần tư bên phải
của đồ thị tương ứng với trường hợp ô tô có tải trọng đầy, còn góc phần tư bên trái
của đồ thị, ta vạch từ gốc toạ độ nhưng tia làm với trục hoành các góc  khác nhau
mà :
tg = = ;

Lớp: 64COT06

13

SVTH: Đ ỗ Ti ền


Đồ án môn: Lý Thuyết Ô TÔ

GVHD: Đ ỗ Thành Ph ương

Như vậy mỗi tia ứng với một tải trọng G x nào đó tính ra phần trăm so với tải
trọng đầy của ô tô.
Trong trường hợp Gx = G thì tg = 1, lúc này tia làm với trục hoành một góc
= 450, các tia có  > 450 ứng với Gx > G (khu vực quá tải), các tia có  < 450 ứng
với Gx < G (khu vực chưa quá tải).
0.45
0.40
0.35
0.30
0.25
0.20
0.15
0.10
0.05
0.00
0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

Hình 3: Đồ thị nhân tố động lực học của ô tô khi tải trọng thay đổi.
4. Ứng dụng của đồ thị.
- Tìm loại đường mà ô tô có thể hoạt động được ở một số truy ền nào đó
khi cho biết vận tốc chuyển động và tải trọng trên xe.
- Xác định hệ số cản lớn nhất của đường mà ô tô có thể vượt được ψ max ở
từng số truyền ứng với tải trọng đã biết.
- Tìm số truyền thích hợp và tốc độ chuyển động của ô tô, khi biết s ức
cản của đường và tải trọng của ô tô.
- Xác định được tải trọng ô tô khi biết vận tốc ô tô và hệ số cản mặt
đường mà ô tô có thể khắc phục được.
IV.

Đồ thị cân bằng công suất của ô tô.

1. Khái niệm.
Phương trình cân bằng công suất thể hiện mối tương quan về công su ất:
giữa công suất động cơ sau khi đã tiêu tốn cho l ực cản ma sát trong h ệ th ống
Lớp: 64COT06

14

SVTH: Đ ỗ Ti ền


Đồ án môn: Lý Thuyết Ô TÔ

GVHD: Đ ỗ Thành Ph ương

truyền lực, phần còn lại là công suất truyền đến bánh xe ch ủ động N K để
khắc phục công suất cản do các lực cản khi xe chuy ển động.
Đồ thị cân bằng công suất của ô tô là đồ thị biểu diễn các giá trị đã tính toán
được của phương trình cân bằng công suất của ô tô trên đồ th ị có tọa độ N-v.
2. Công thức.
NK = Ne. ηTL =Nf ± Ni + Nw ± Nj + Nm
Nk : công suất truyền đến bánh xe chủ động.
Các công suất cản :

- Công suất tiêu hao cho cản lăn của các bánh xe (Nf).
Nf =
Đường bằng nên α=0



Nf =

=

- Công suất tiêu hao cho cản dốc của đường (N i).
Đường bằng α=0 nên Ni =0.
 Nψ = Nf + Ni = Nf
- Công suất tiêu hao cho cản không khí (Nw).
Nw =

=

3.

Lớp: 64COT06

15

SVTH: Đ ỗ Ti ền


Đồ án môn: Lý Thuyết Ô TÔ

GVHD: Đ ỗ Thành Ph ương

4. Bảng số liệu kết quả tính.
Bảng 5: Giá trị công suất ô tô.
ne(v/p)
v1(m/s)
Ne1(KW)
Nk1(KW)

V2(m/s)
Ne2(KW)
Nk2(KW)
V3(m/s)
Ne3(KW)
Nk3(KW)
V4(m/s)
Ne4(KW)
Nk4(KW)

560

1120

1680

2240

2800

3360

3920

4480

5040

5600

1,02

2,04

3,06

4,08

5,10

6,13

7,15

8,17

9,19

10,2
1

5,13

10,9
2

17,0
9

23,3

6

29,4
3

35,0
3

39,8
8

43,7
0

46,1
9

47,0
9

4,77

10,1
6

15,9
0

21,7
2

27,3
7

32,5
8

37,0
9

40,6
4

42,9
6

43,7
9

14,9
8

16,6
4

1,66

3,33

4,99

6,66

8,32

9,99 11,65

13,3
2

5,13

10,9
2

17,0
9

23,3
6

29,4
3

35,0
3

39,8
8

43,7
0

46,1
9

47,0
9

4,77

10,1
6

15,9
0

21,7
2

27,3
7

32,5
8

37,0
9

40,6

4

42,9
6

43,7
9

12,9
3

15,5
2 18,11

20,6
9

23,2
8

25,8
7

2,59

5,17

7,76

10,3

5

5,13

10,9
2

17,0
9

23,3
6

29,4
3

35,0
3

39,8
8

43,7
0

46,1
9

47,0
9

4,77

10,1
6

15,9
0

21,7
2

27,3
7

32,5
8

37,0
9

40,6
4

42,9
6

43,7
9

3,83

7,66 11,49

15,3
1

19,1
4

22,9
7

26,8
0

30,6
3

34,4
6

38,2
8

5,13

10,9
2

17,0
9

23,3
6

29,4
3

35,0
3

39,8
8

43,7
0

46,1
9

47,0
9

4,77

10,1
6

15,9

0

21,7
2

27,3
7

32,5
8

37,0
9

40,6
4

42,9
6

43,7
9

Bảng 6: Giá trị công suất cản.
V4(m/s)

3,8
3

Lớp: 64COT06

7,6
6 11,49

15,3
1
16

19,1
4

22,9
7

26,8
0

30,6
3

34,4
6

38,2
8

SVTH: Đ ỗ Ti ền


Đồ án môn: Lý Thuyết Ô TÔ

Nψ = Nf

0,8
0

1,6
1

Nw

0,0
3

0,2
7

Nψ + Nw

0,8
4

1,8
8

3,32

5

10

2,41
0,91

GVHD: Đ ỗ Thành Ph ương

3,22
2,15
5,37

7,00

8,00

9,00

10,0
0

4,21

7,27 11,55

17,2
4

24,5
4

33,6
7

8,23

13,2
7

18,5
5

25,2
4

33,5
5

43,6
7

25

30

4,02

6,00

50
45
40
35

30
25
20
15
10
5
0

0

15

20

35

40

45

Hình 4: Đồ thị cân bằng công suất của ô tô.
5. Ứng dụng.
- Xác định trị số các thành phần của công suất cản ở các tốc độ khác
nhau với các tay số truyền khác nhau.
- Xác định công suất dự trữ ở các tốc độ khác nhau với các tay số truy ền
khác nhau.
- Xác định độ dốc lớn nhất mà ô tô có thể khắc phục.
- Xác định khả năng tăng tốc, kéo móc của ô tô.
Lớp: 64COT06

17

SVTH: Đ ỗ Ti ền


Đồ án môn: Lý Thuyết Ô TÔ

GVHD: Đ ỗ Thành Ph ương

- Lựa chọn tay số và chế độ chuyển động hợp lý theo loại đường nào đó.
- Nghiên cứu mức độ sử dụng công suất động cơ phù h ợp t ừng lo ại
đường sá và chế độ chuyển động khác nhau.
V.

Đồ thị gia tốc.

1. Khái niệm.
Đồ thị gia tốc thể hiện mối quan hệ giữa j với tốc độ chuyển động v của ô tô khi đủ
tải với hàm j = f(v).

2. Công thức tính.
Từ công thức D = ψ +J. ta có:
J = (D – ψ). =(D – ψ).
Trong đó:
J: gia tốc ô tô ở từng tay số khác nhau.
δi: hệ số kể đến ảnh hưởng của các chi tiết chuy ển động quay của ô tô ở t ừng
tay truyền.
δi = 1,05 + 0,05.ih2
δi1 = 1,05 + 0,05.ih12 = 1,05 + 0,05.3,752 = 1,753
δi2 = 1,05 + 0,05.ih22 = 1,05 + 0,05.2,32 = 1,315

δi3 = 1,05 + 0,05.ih32 = 1,05 + 0,05.1,482 = 1,16
δi4 = 1,05 + 0,05.ih42 = 1,05 + 0,05.12 = 1,1
3. Bảng số liệu kết quả tính.
Bảng 7: Số liệu gia tốc ô tô.
ne(v/p)

560

1120

1680

2240

2800

3360

3920

4480

5040

V1(m/s)

1,02

2,04

3,06

4,08

5,10

6,13

7,15

8,17

9,19

D1

0,33
4

0,35
5

0,37
0

0,37
9

0,38
2

0,37
8

0,36
9

0,35
3

0,33
0

Lớp: 64COT06

18

5600
10,2
1
0,30
2

SVTH: Đ ỗ Ti ền


Đồ án môn: Lý Thuyết Ô TÔ
Ψ1
J1(m/s2)
V2(m/s)

D2
Ψ2
J2(m/s2)
V3(m/s)
D3
Ψ3
J3(m/s2)
V4(m/s)
D4
Ψ4
J4(m/s2)

GVHD: Đ ỗ Thành Ph ương

0,01
5
1,78
3

0,01
5
1,90
2

0,01
5
1,98
6

0,01

5
2,03
6

0,01
5
2,05
1

1,66

3,33

4,99

6,66

8,32

9,99

11,65

0,20
5
0,01
5
1,41
4

0,21
8
0,01
5
1,51
0

0,22
6
0,01
5
1,57
5

0,23
1
0,01
5

5,17

7,76

0,13
2
0,01
5
0,98
5

0,13
9
0,01
5
1,04
9

0,14
4
0,01
5
1,08
8

3,83

7,66

11,49

0,08
8
0,01
5
0,65
4

0,09
2
0,01

5
0,68
8

0,09
3
0,01
5
0,69
7

0,22
9
0,01
5
1,56
6
15,5
2
0,14
0
0,01
5
1,02
2
22,9
7
0,07
9
0,02

0
0,53
5

0,22
2
0,01
5
1,51
3

2,59

0,23
2
0,01
5
1,61
7
12,9
3
0,14
4
0,01
5
1,09
0
19,1
4
0,08

6
0,01
7
0,63
6

Lớp: 64COT06

1,611
10,3
5
0,14
5
0,01
5
1,10
2
15,3
1
0,09
1
0,01
5
0,67
9

19

0,01
5

2,011

0,01
5
1,95
6

18,11
0,13
2
0,01
5
0,96
0
26,8
0
0,06
8
0,02
2
0,44
0

0,01
5
1,86
7
13,3
2
0,21

0
0,01
5
1,42
9
20,6
9
0,12
2
0,01
7
0,87
3
30,6
3
0,05
5
0,02
4
0,32
0

0,01
5
1,74
2
14,9
8
0,19
5

0,01
5
1,31
6
23,2
8
0,10
9
0,02
0
0,76
0
34,4
6
0,03
8
0,02
7
0,17
4

0,01
5
1,58
4
16,6
4
0,17
6
0,01

5
1,17
3
25,8
7
0,09
2
0,02
1
0,62
2
38,2
8
0,01
9
0,02
9
0,00
2

SVTH: Đ ỗ Ti ền


Đồ án môn: Lý Thuyết Ô TÔ

GVHD: Đ ỗ Thành Ph ương

0,003

0,002

0,002

0,001

0,001

0,000

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

Hình 5: Đồ thị gia tốc.

4. Ứng dụng của đồ thị.
- Xác định gia tốc của ô tô ở một tốc độ nào đó của một số truy ền đã cho.
- Xác định thời điểm sang số hợp lý (thời điểm đổi tay số truy ền khi tăng
tốc) để đảm bảo độ giảm tốc độ là nhỏ nhất và thời gian sang số là
nhỏ nhất và đạt tốc độ cao nhất, nhanh nhất ở các số truyền sau.
- Xác định thời gian và quãng đường tăng tốc của ô tô.
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.
- 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
Lớp: 64COT06

20

SVTH: Đ ỗ Ti ền

Đồ án môn: Lý Thuyết Ô TÔ

GVHD: Đ ỗ Thành Ph ương

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  =.
Do đó chỉ tính tới giá trị v = 0,95.vmax = 0,9. 38,28= 34.45 (m/s)
- Từ đồ thị J= f(v), dựng đồ thị = f(v)
3. Bảng số liệu kết quả tính.
Bảng 8: Giá trị gia tốc ngược của ô tô.
ne
(v/p)

560

1120

1680

2240

2800

3360

3920

4480

5040

5600

V1
(m/s)

1,02

2,04

3,06

4,08

5,10

6,13

7,15

8,17

9,19

10,2
1

1/J1
(s2/m)

0,56

0,53

0,50

0,49

0,49

0,50

0,51

0,54

0,57

0,63

V2
(m/s)

1,66

3,33

4,99

6,66

8,32

9,99

11,65 13,32 14,98

16,6
4

1/J2
(s2/m)

0,71

0,66

0,63

0,62

0,62

0,64

0,66

0,76

0,85

V3
(m/s)

2,59

5,17

7,76

10,3
5

12,93

15,5
2

18,11 20,69 23,28

25,8
7

1/J3
(s2/m)

1,02

0,95

0,92

0,91

0,92

0,98

1,04

1,32

1,61

V4
(m/s)

3,83

7,66

11,49

15,3
1

19,14

22,9
7

26,80 30,63 34,46

38,2
8

1/J4
(s2/m)

1,53

1,45

1,44

1,47

1,57

1,87

2,27

Lớp: 64COT06

21

0,70

1,15

3,13

5,75

SVTH: Đ ỗ Ti ền


Đồ án môn: Lý Thuyết Ô TÔ

GVHD: Đ ỗ Thành Ph ương

7

6

5

4

3

2

1

0

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

Hình 6: Đồ thị gia tốc ngược
4. Ứng dụng.
- Xác định thời gian tăng tốc và quãng đường tăng tốc.

VII. Tthời gian và quãng đường tăng tốc của ô tô.
Thời gian và quãng đường tăng tốc là hai chỉ tiêu quan trọng để đánh giá tính
chất động lực học của ô tô, máy kéo.
Hai chỉ tiêu trên có thể xác định dựa trên đồ thị j = f(v) của ô tô, máy kéo.

A, Thời gian tăng tốc của ô tô.
1. Khái niệm.
Thời gian tăng tốc của ô tô là tổng thời gian để xe tăng tốc t ừ v min lên vmax.
2. Công thức.
Từ biểu thức j = ta suy ra
dt = .dv.
thời gian tăng tốc của ô tô từ tốc độ v1 đến v2 sẽ là:
v2

t=
Lớp: 64COT06

1

j dv

v1

22

SVTH: Đ ỗ Ti ền


Đồ án môn: Lý Thuyết Ô TÔ

GVHD: Đ ỗ Thành Ph ương

Tích phân này không giải được bằng phương pháp giải tích, do nó không có
quan hệ phụ thuộc chính xác về giải tích giữa gia tốc j và vận tốc chuy ển
động v của chúng.

Tích phân này có thể giải được bằng phương pháp đồ th ị nh ờ đ ồ th ị gia t ốc
của ô tô J= f(v).
-Áp dụng tính gần đúng chia đồ thị 1/j thành k ph ần v ới :

: là thời gian tăng tốc từ V1 V2

=
Với Jtbi =
Suy ra thời gian tăng tốc toàn bộ là : t =
n : là số khoảng chia vận tốc của ôtô t ừ V min 0,9Vmax
jtbi : là vận tốc trung bình thứ i (m/s)
V i : là vận tốc tại thời điểm thứ i (m/s)
Vi – 1: là vận tốc tại thời điểm thứ i -1 (m/s)
- Đối với hệ thống truyền lực dùng hộp số có các cấp khi chuyển từ số thấp lên số
cao điều xảy ra hiện tượng giảm tốc độ chuyển động của oto một khoảng
= 9,3.t1.Ψ
Trong đó :
Ψ : Hệ số cản tổng cộng của đường (Ψ = f) .
t1 : Thời gian chuyển số .
Đối với người lái xe trình độ cao : động cơ xăng t1 = (0,5 .
động cơ điezel t1 = (1 )s
Chọn t1 = 3
Tay số 1 – Tay số 2 : = 9,3.2.0,015 = 0,279 (m/s)
Tay số 2 – Tay số 3: = 9,3.2.0,015 = 0,279 (m/s)
Tay số 3 – Tay số 4: = 9,3.2.0,019 = 0,5301 (m/s)
3. Bảng số liệu kết quả tính.
Bảng 9: Thời gian tăng tốc của ô tô.
V(m/s
)

3,83

7,66

11,49

15,31

19,14

22,97

26,80

30,63

T(s)

0,00

5,71

11,23

16,80

22,62

29,21

37,14

47,46

Lớp: 64COT06

23

34,4
6
64,4
5

SVTH: Đ ỗ Ti ền


Đồ án môn: Lý Thuyết Ô TÔ

GVHD: Đ ỗ Thành Ph ương

7.00

6.00

5.00

4.00

3.00

2.00

1.00

0.00

0

5

10

15

20

25

30

35

70
60
50
40
30
20
10
0

0

5

10

15

20

25

30

35

40

Hình 7: Đồ thị xác định thời gian tăng tốc của ô tô.
4. Ứng dụng.
- Dùng để đánh giá chất lượng động lực học của ô tô.
Lớp: 64COT06

24

SVTH: Đ ỗ Ti ền

40

Đồ án môn: Lý Thuyết Ô TÔ

GVHD: Đ ỗ Thành Ph ương

B, Quãng đường tăng tốc của ô tô.
1. Khái niệm.
Quãng đường tăng tốc của ôtô là khoảng cách từ thời điểm ô tô có vận tốc Vmin đến
lúc ôtô đạt giá trị Vmax.
2. Công thức.
Từ công thức v = ta suy ra quãng đường tăng tốc của ô tô trong khoảng th ời
gian ds là: ds = v.dt
Qãng đường tăng tốc của ô tô từ v1 đến v2 được tính theo công thức:
S=
Tích phân này cũng không giải được bằng phương pháp giải tích vì nó không
có mối quan hệ giải tích giữa v và t.
Vì vậy, sau khi có đồ thị t = f(v) ta sẽ áp dụng giải tích phân quãng đ ường
bằng phương pháp đồ thị.
- Trên đồ thị T-v ta chia trục tung từ t min = 0 đến tmax làm nhiều đoạn nhỏ, mỗi
đoạn kí hiệu là dt1, dt2, ..., dtn.
Δsi = Δti . vtbi
Trong đó:
Δsi : quãng đường tăng tốc được trong khoảng thời gian Δti
vtbi : giá trị trung bình của giá trị vận tốc tại thời điểm th ứ i.
Δtbi = (vi+1 + vi)/2
Tổng quãng đường tăng tốc: S =
Qãng đường đi được trong thời gian chuy ển số (độ tăng quãng đ ường trong
thời gian chuyển số) là Δs được tính theo công thức:
Δs = (vđ - 4,7.t1.ψ).t1

(m)

Trong đó:
vđ : Tốc độ tại thời điểm bắt đầu chuyển số (m/s)
ψ : Hệ số cản tổng cộng của đường (ψ = f)
t1 : Thời gian chuyển số. Chọn t1 = 3s
Tay số 1 – Tay số 2 :
Lớp: 64COT06

Δs = (11,65 – 4,7.3.0,012).3 = 34,4424 (m)
25

SVTH: Đ ỗ Ti ền