BÀI TẬP LỚN LÝ THUYẾT Ô TÔ MERCEDES C200 2015

BÀI TẬP LỚN LÝ THUYẾT Ô TÔ MERCEDES C200 2015 Các thông số ban đầu: • Loại xe: Mercedes Benz C200 2015 • Mômen xoắn cực đại (Nm tại vòngphút): 3004000 • Công suất cực đại (kW hp tại vòngphút): 135 1845500 • Dài x rộng x cao: 4686 x 1810 x 1442 (mm) • Góc leo dốc cực đại : αmax = 20 > Khả năng leo dốc cực đại imax=tgαmax=tg20º= 0,364 • Hệ số cản lăn : fo = 0.02 • Hệ số bám :=0.8 • Hệ số cản lớn nhất fmax= 0,02.(1+63,812 1500 )= 0,074 • Hệ số cản tổng cộng của đường lớn nhất :

BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI

BÀI TẬP LỚN HỌC PHẦN: LÝ THUYẾT Ô TÔ

TÊN ĐỀ TÀI: NGHIÊN CỨU VÀ TÍNH TOÁN CÁC THÔNG SỐ

TRÊN XE MERCEDES-BENZ C200 2015

GVHD: ThS Chu Đức Hùng Nhóm: 03

Lớp: 20211AT6022003

Hà Nội 2021

MỤC LỤC

I.Tổng quan: 6

1 Các thông số ban đầu: 6

2.Tính toán sơ bộ: 6

2.1Trọng lượng của ô tô: 6

2.2Hệ số cản khí động học: 7

2.3Bán kính lốp: 7

2.4 Bán kính lăn bánh xe: 7

II.Xây dựng đường đặc tính ngoài của động cơ: 7

1.Vận tốc cực đại của động cơ: 7

2.Công suất tại số vòng quay bất kì: 7

2.1 Ứng dụng đồ thị 10

III.Tỉ số truyền của hộp số: 10

1.Tỉ số truyền của hộp số theo tính toán của nhóm: 10

1.1 Tỉ số truyền của truyền lực chính 11

1.2 Tỉ số truyền tay số 1 i h1 : 11

1.3 Tỉ số truyền các tay số trung gian: 12

IV.Cân bằng công suất và lực kéo ô tô 13

1.Phương trình cân bằng công suất: 13

2.Đồ thị cân bằng công suất theo tính toán của nhóm: 14

2.1 Ứng dụng đồ thị 17

3 Cân bằng lực kéo ô tô: 17

3.1 Phương trình lực kéo tổng quát 17

3.2 Lực kéo xe ở bánh xe chủ động 17

4.Đồ thị cân bằng lực kéo theo tính toán của nhóm: 18

4.1 Ứng dụng đồ thị 20

V Nhân tố động lực học 21

1 Khái niệm 21

2.Đồ thị nhân tố động lực học theo tính toán của nhóm: 21

2.1 Ứng dụng đồ thị 23

VI Khả năng tăng tốc của ô tô: 24

1.Gia tốc ô tô: 24

2 Đồ thị thể hiện gia tốc ô tô theo tính toán của nhóm: 24

3.Thời gian và quãng đường tăng tốc: 26

4 Đồ thị thể hiện thời gian và quãng đường tăng tốc theo tính toán của nhóm: 27

4.1 Ứng dụng đồ thị 29

KẾT LUẬN 30

LỜI NÓI ĐẦU

Trong thời đại đất nước đang trên còn đường phát triển Công nghiệp hóa – Hiện đại hóa, từng bước phát triển đất nước Trong xu thế của thời đại khoa học kỹ thuật của thế giới ngày một phát triển cao Để hòa chung với sự phát triển đó đất nước ta đã có chủ chương phát triển một số ngành mũi nhọn, trong đó đòi hỏi đất nước cần có đội ngũ cán bộ, công nhân kỹ thuật, kỹ sư có trình độ, tay nghề cao

Bài Tập lớn Lý thuyết ô tô là một phần của môn học, với việc vận dụng những kiến thức

đã học về các chỉ tiêu đánh giá khả năng kéo của ô tô để vận dụng để tính toán sức kéo và động lực học kéo, xác định các thông số cơ bản của động cơ hay hệ thống truyền lực của một loại ô tô cụ thể Qua đó, biết được một số thông số kỹ thuật, trạng thái, tính năng cũng như khả năng làm việc của ô tô khi kéo, từ đó hiểu được nội dung, ý nghĩa của bài tập và góp phần vào việc củng cố, nâng cao kiến thức phục vụ cho các môn học tiếp theo

và bổ sung thêm vào vốn kiến thức phục vụ cho công việc sau này

Trong quá trình tính toán chúng em đã được sự quan tâm chỉ dẫn, sự giúp đỡ nhiệt tình của giáo viên hướng dẫn bộ môn Tuy vậy nhưng không thể tránh khỏi những hạn chế, thiếu sót trong quá trình thực hiện tính toán trong đồ án

Để hoàn thành tốt, khắc phục những hạn chế và thiếu sót chúng em rất mong được sự góp

ý kiến, sự giúp đỡ của Thầy và các bạn để sau này khi ra trường bắt tay vào công việc, quá trình công tác của chúng em được thành công một cách tốt nhất

Em xin chân thành cảm ơn !

Nhóm sinh viên thực hiện

Nhóm 3

Danh sách thành viên của nhóm

1.Lê Sơn Chương 2019603836

2 Nguyễn Văn Đạt 2019603118

3.Phan Xuân Đạt 2019606580

4.Nguyễn Hùng Cường 2019603418

I.Tổng quan:

1 Các thông số ban đầu:

• Loại xe: Mercedes- Benz C200 2015

• Mômen xoắn cực đại (Nm tại vòng/phút): 300/4000

• Công suất cực đại (kW [hp] tại vòng/phút): 135 [184]/5500

• Tải trọng phân bố lên cầu sau khi đầy tải: G2 = m2.G = 0,65.2030 = 1319,5 kG = 12944,3 N

II.Xây dựng đường đặc tính ngoài của động cơ:

1.Vận tốc cực đại của động cơ:

3 2

max

N e N

e N

e e

e

n

n c n

n b n

n a N N

Trong đó :

Nemax : công suất cực đại của động cơ (W)

ne : số vòng quay của trục khuỷu ứng với từng giá trị công suất (v/ph)

nN: số vòng quay của trục khuỷu ứng với công suất cực đại (v/ph)

a,b,c: các hệ số thực nghiệm

Xe động cơ xăng: a = b = c =1

*Mômen xoắn:

e e 4 e

1,047.n

.N10

M =

Ta có bảng biến thiên như sau:

III.Tỉ số truyền của hộp số:

1.Tỉ số truyền của hộp số theo tính toán của nhóm:

Hộp số Mercedes- Benz C200 có 6 số tới, 1 số lùi Trong số cấp số 6 là số truyền tăng

0 20 40 60 80 100 120 140 160

1.1 Tỉ số truyền của truyền lực chính

io 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:

io= 3,14.𝑛𝑒𝑚𝑎𝑥.𝑟𝑏30.𝑖ℎ𝑛.𝑖𝑝𝑐.𝑉𝑚𝑎𝑥=3,14.6040.0,3130.0,75.230

3.6

=4.09

1.2 Tỉ số truyền tay số 1 i h1 :

Tỷ số truyền của hộp số được xác định bắt đầu từ số 1, phải thỏa mãn hai điều kiện sau:

Lực kéo tiếp tuyến lớn nhất ở bánh xe chủ động phải thắng được lực cản tổng cộng lớn nhất của đường

Pkmax ≥ ψmax.G

Hay 𝑀𝑒𝑚𝑎𝑥 𝑖 𝑜 𝑖ℎ1.𝜂𝑡𝑙

𝑟𝑏 ≥ ψmax.G

ih1 ≥ 19914.0,438.0,31300.4,09.0,93 = 2,37 Ngoài ra để xe chuyển động được cần phải thỏa mãn điều kiện bám Với loại đường đang chọn thì ta chọn hệ số bám của đường φ = 0,8

- Lực kéo tiếp tuyến này cũng phải thỏa điều kiện bám (tránh hiện tượng trượt quay của bánh xe chủ động) :

Pkmax  Pk

ih1 .𝑟𝑏 𝐺

𝑀𝑒𝑚𝑎𝑥.𝑖𝑜.𝑖𝑝𝑐.𝜂𝑡𝑙 =0,8.0,31.0.65.19914

300.4,09.0.93 =2.813 + G= G2=m2.G ( m2 = 0,55-0,68) , chọn m2=0,65

Vậy 2,37 ih1  2,813

Vậy chọn ih1= 2,81

1.3 Tỉ số truyền các tay số trung gian:

Chọn tỉ số truyền các tay số trung gian của hộp số theo cấp số nhân

Tỉ số truyền số 3 : ih3= 𝑖ℎ2

𝑞 = 2,171.295=1,68

Tỉ số truyền số 4 : ih4= 𝑖ℎ3

𝑞 = 1.681.295=1,3

Tỉ số truyền số 5 : ih5= 1

Tỉ số truyền số 6 : ih6= 0.77

Tỉ số truyền số lùi : ir=0,9.ih1= 3,681

Thông số tỉ số truyền của từng cấp số theo tính toán của nhóm:

IV.Cân bằng công suất và lực kéo ô tô

1.Phương trình cân bằng công suất:

N k = N f + N w ± N i ± N j + N m

N k = ŋ tl N e: Công suất kéo trên bánh xe chủ động (kW)

Xe chạy đường bằng, ổn định => Công suất cản quán tính (Nj = 0), Công suất cản lên dốc (Ni = 0), Công suất cản kéo móc (Nm = 0), α = 0o

Công suất cản lăn: 10 ( )

6,3

)cos(

kW v

f G

(V - km/h)

Công suất cản không khí: Nw= K.F.𝑉3.10−3 1

46,656 (𝑘𝑊) (V - km/h) Trong đó

f: hệ số cản lăn

Nk– Công suất phát ra tại bánh xe chủ động (kw)

Nf – công suất tiêu hao cho cản lăn của các bánh xe (kw)

Nw –công suất tiêu hao cho lực cản không khí (kw)

2.Đồ thị cân bằng công suất theo tính toán của nhóm:

ĐỒ THỊ CÂN BẰNG CÔNG SUẤT

2.1 Ứng dụng đồ thị

- Dùng để 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 truyền hợp lý

3 Cân bằng lực kéo ô tô:

3.1 Phương trình lực kéo tổng quát

b

tl h o e k



= = 300.𝑖𝑜.𝑖ℎ.0,93

0,31 (N)

→Qua giá trị lực kéo Pk có thể đánh giá khả năng động lực học của xe, nhưng chưa toàn diện Vì có 2 xe có cùng lực kéo thì xe nào có trọng lượng nhỏ hơn sẽ có khả

năng động lực học tốt hơn, hoặc xe nào có hình dáng khí động học tốt hơn cũng sẽ có khả năng động lực học tốt hơn

V Nhân tố động lực học

1 Khái niệm

Để có thể đánh giá toàn diện khả năng động lực học của xe, trong đó có chứa các yếu tố lực kéo, trọng lượng và cả lực cản không khí, người ta đã đưa ra giá trị nhân tố động lực học, kí hiệu là D

Công thức tính:

G

P P

- Xác định nhân tố động lực học của ô tô

- Xác định vận tốc lớn nhất của ô tô vmax, giá trị này có đước khi ô tô chuyển động ở số truyền cao nhất của hộp số và động cơ làm việc ở chế độ toàn tải

- Trị số D phụ thuộc vào các thông số kết cấu của ô tô mà ở đồ thị lức kéo không biểu thị được để xác định cho mỗi ô tô cụ thể

- Khi ô tô chuyển động ở số thấp ( có Pk lớn hơn Pw nhỏ ) sẽ có nhân tố động lực học lớn hơn ở số cao ( có Pk nhỏ hơn nhưng Pw lại lớn )

- Dùng đồ thị để giải các bài toán về động lức học của ô tô

VI Khả năng tăng tốc của ô tô:

Khả năng tăng tốc được đánh giá bằng các thông số: gia tốc, thời gian tăng tốc và quãng đường tăng tốc

3.Thời gian và quãng đường tăng tốc:

Thời gian và quãng đường tăng tốc ô tô là một chỉ tiêu quan trọng đánh giá khả năng động lực học của ô tô

Biểu thức tính thời gian tăng tốc:

1

∆ti là thời gian tăng tốc từ thời điểm i-1 đến thời điểm i (km/h)

6,3

1.1

tbi

i i i j

V V

=

jtbi là vận tốc trung bình thứ i (m/s2)

1 +

+

= i i tbi

j j j

Biểu thức tính quảng đường tăng tốc

1

∆Si là quãng đường tăng tốc được trong khoảng thời gian ∆ti

tbi i

vtbi là giá trị trung bình của vận tốc tại thời điểm thứ i

2

1 i i tbi

v v

65.57 1.76 8.66 105.72 300.88 78.14 2.4 11.06 172.13 473.02 99.45 5.23 16.29 464.43 937.44 113.66 4.05 20.33 431.03 1368.47 129.15 6.37 26.71 773.61 2142.08 138.38 6.44 33.15 861.92 3004 156.83 22.83 55.98 3370.35 6374.35

4.1 Ứng dụng đồ thị

- Xác định thời gian tăng tốc lớn nhất của ô tô

+ Xác định quãng đường sau khi ô tô tăng tốc

0 10 20 30 40 50 60

KẾT LUẬN

Đồ án môn học đã giúp em hiểu được một số vấn đề:

- Các thông số cơ bản của động cơ

- Chất lượng động lực học cần thiết trong các điều kiện sử dụng khác nhau

- Xác định được chế độ làm việc thích hợp nhất cho ô tô

- Xác định được chỉ tiêu đánh giá chất lượng kéo của ô tô như:

+ Vận tốc lớn nhất

+ Lực cản của các loại đường mà xe có thể khắc phục được

+ Gia tốc lớn nhất của ô tô

+ Quãng đường và thời gian tăng tốc của xe khi đạt giá trị max

TÀI LIỆU THAM KHẢO

Giáo trình lý thuyết ô tô trường Đại học CNHN của TS Nguyễn Hữu Cần

class/mercedes-benz-c200-model-2015/

http://mercedesvietnam.com.vn/mercedes-benz/mercedes-benz-c-https://congtyminhphat.vn/portfolio/lop-o-to-cho-xe-mercedes-c200/