BÀI TẬP LỚN LÝ THUYẾT Ô TÔ CHERVERLET SPARK LT 2018

BÀI TẬP LỚN LÝ THUYẾT Ô TÔ CHERVERLET SPARK LT 2018 Các thông số ban đầu: • Loại xe: Chevrolet spark LT 2018 • Hộp số 5 cấp MT : 5 số tiến ,1 số lùi • Chiều dài , rộng , cao : 3635x1597x1522mm • Chiều dài trục cơ sở : 2375mm • Loại động cơ và dung tích động cơ : Xăng 1.2L, DOHC, MFI, 4 xi lanh thẳng hàng • Mômen xoắn cực đại (Nm tại vòngphút): 1084000 • Vận tốc tối đa : = 172kmh = 47,78ms • Công suất cực đại (kW hp tại vòngphút): 806400 • Góc leo dốc cực đại : αmax = 20 > Khả năng leo dốc cực đại imax=tgαmax=tg20º= 0,364 • Hệ số cản lăn : fo = 0.015 • Hệ số bám :=0.8 • Hệ số cản lớn nhất fmax= 0,015.(1+47,782 1500 )= 0,0378 • 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

CHEVROLET SPARK LT 2018

GVHD: ThS Chu Đức Hùng Nhóm: 03

Lớp: 20211AT6022003

Hà Nội 2021

Contents

LỜI NÓI ĐẦU 4

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

2.3 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: 11

1.Tỉ số truyền của hộp số theo tính toán của nhóm: 11

1.1 Tỉ số truyền của truyền lực chính 11

1.2 Tỉ số truyền tay số 1 ih1: 11

1.3 Tỉ số truyền các tay số trung gian: 12

1.4 Vận tốc của từng tay số: 13

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 16

3 Cân bằng lực kéo ô tô: 16

3.1 Phương trình lực kéo tổng quát 16

3.2 Lực kéo xe ở bánh xe chủ động 17

4.Đồ thị cân bằng lực kéo theo tính toán của nhóm: 17

4.1 Ứng dụng đồ thị 19

V Nhân tố động lực học 19

1 Khái niệm 19

2.Đồ thị nhân tố động lực học theo tính toán của nhóm: 20

2.1 Ứng dụng đồ thị 21

VI Khả năng tăng tốc của ô tô: 22

1.Gia tốc ô tô: 22

2 Đồ thị thể hiện gia tốc ô tô theo tính toán của nhóm: 22

2.1 Ứng dụng đồ thị 23

3 Gia tốc ngược 24

3.1 Đồ thị gia tốc ngược theo tính toán của nhóm 25

4.Thời gian và quãng đường tăng tốc: 25

4.1 Thời gian tăng tốc của ô tô 25

4.2 Quãng đường tăng tốc của ô tô 25

5 Đồ thị thể hiện thời gian và quãng đường tăng tốc theo tính toán của nhóm: 26 5.1 Ứng dụng đồ thị 27

KẾT LUẬN 28

TÀI LIỆU THAM KHẢO 29

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

I.Tổng quan:

1 Các thông số ban đầu:

• Loại xe: Chevrolet spark LT 2018

• Hộp số 5 cấp MT : 5 số tiến ,1 số lùi

• Chiều dài , rộng , cao : 3635x1597x1522mm

• Chiều dài trục cơ sở : 2375mm

• Loại động cơ và dung tích động cơ : Xăng 1.2L, DOHC, MFI, 4 xi lanh thẳng hàng

• Mômen xoắn cực đại (Nm tại vòng/phút): 108/4000

• Vận tốc tối đa : = 172km/h = 47,78m/s

• Công suất cực đại (kW [hp] tại vòng/phút): 80/6400

• Góc leo dốc cực đại : αmax = 20 -> Khả năng leo dốc cực đại

rb = rk = λ.r0 với λ: Hệ số kể đến biến dạng lốp (λ=0,93÷0,95)

Chọn lốp có áp suất cao λ = 0,94

→ rb = rk = 0,94∗0,285 = 0,267 (m)

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

1.Vận tốc cực đại của động cơ:

Vmax ≈ 47,78 m/s = 172km/h

2.Công suất tại số vòng quay bất kì:

Ta có :

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

• Hiệu suất truyền lực: ƞ𝑡𝑙 = 0,92

→ Nv = 1

1000.0,92 × [13720 × 0,0378 × 47.78 + 0,25 × 1,944 × (47.78)3] = 84,55 (KW)

=

3 2

max

N e N

e N

e e

e

n

n c n

n b n

n a

N

N

*Mômen xoắn:

e e 4 e

1,047.n

.N10

Nemax = 1,1*Nemax = 1,1*84,55= 93(kW) + Mô men xoắn lớn nhất : 182,42 (N.m)

- Đây là đường đặc tính quan trọng nhất của 1 động cơ dùng để đánh giá các chỉ tiêu công suất và tiết kiệm nhiên liệu của động cơ

- Nhờ có đường đặc tính này người ta cũng đánh giá được sức kéo của động cơ qua đặc tính momen , vùng làm việc ổn định của động cơ và hệ số thích ứng của nó

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90

III.Tỉ số truyền của hộp số:

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

Hộp số Chevrolet spark LT 2018 có 5 số tiến, 1 số lùi

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:

i0 = 2𝜋.𝑟𝑏𝑥.𝑛𝑒𝑣𝑚𝑎𝑥

60.𝑖ℎ𝑛.𝑖𝑝𝑐.𝑉 𝑚𝑎𝑥

- Trong đó: + rbx = 0,285 (m)

+ ne max – số vòng quay của động cơ khi ôtô đạt tốc độ lớn nhất

+ vmax = 172 (km/h) – tốc độ lớn nhất của ôtô + ihn = 1 tỷ số truyền thẳng

+ ipc = 1 tỷ số truyền của hộp phân phối chính

i0 = 2𝜋.0,267.460060.0,7.1.47,77 = 3,83

1.2 Tỉ số truyền tay số 1 ih1:

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

b

i i M





-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

ihl ≤

- Trong đó : mp- hệ số phân bố lại tải trọng lên cầu chủ động khi truyền lực kéo

Đối với cầu trước: mp=0,8 - 0,9 chọn mp= 0,9

G - trọng lượng phân bố lên cầu chủ độn

-Đối với loại xe này trọng lượng phân bố lên cầu trước khi có tải là: Cầu trước Gb1=10408 N ,cầu sau Gb2=4292 N

- hệ số bám cực đại giữa lốp với đường

có thể chọn trong khoảng: 0,6 - 0,8 chọn =0,8

ih1≤ = 10408×0,8×0,267×0,9

182,42×3.83×0,92 = 3,11 vậy 2,415≤ ih1≤ 3.11

Chọn ih1= 2,8

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 = 1,9851,41=1,408

• Tỉ số truyền số 4 : ih4= 1

• Tỉ số truyền số 5 : ih5= 0,7

• Tỉ số truyền số lùi : ir=1,2.ih1= 3,36

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 Nf = 𝐺.𝑓.𝑣.cos (𝛼)

1000 (kW) Công suất cản không khí: Nw= K.F.𝑉3.10−3 (𝑘𝑊) (V – m/s)=0,25*1,944*V³*10−3(kW) Trong đó :

f: hệ số cản lăn

Lực cản lăn chọn hệ số cản lăn f = 0,015 với v < 22 m/s

Với vận tốc v ≥ 22 (m/s) f = f0 (1+ 𝑣𝑜²

1500 )

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:

Vh3 Nf3 Nw3 Nf3+Nw3 Vh4 Nf4 Nw4 Nf4+Nw4 2.70 0.59 0.01 0.60 3.80 0.84 0.03 0.86 4.81 1.06 0.05 1.11 6.77 1.49 0.15 1.64 6.93 1.53 0.16 1.69 9.75 2.15 0.45 2.60 9.04 1.99 0.36 2.35 12.73 2.81 1.00 3.81 11.16 2.46 0.67 3.13 15.71 3.46 1.88 5.35 13.27 2.93 1.14 4.06 18.69 4.12 3.17 7.29 15.39 3.39 1.77 5.16 21.66 4.78 4.94 9.72 17.50 3.86 2.61 6.46 24.64 7.63 7.27 14.90 19.62 4.33 3.67 7.99 27.62 9.19 10.24 19.43 21.73 4.79 4.99 9.78 30.60 10.96 13.92 24.88 23.85 7.25 6.59 13.84 33.58 12.97 18.39 31.36

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

ĐỒ THỊ CÂN BẰNG CÔNG SUẤT

tl h o e k

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

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

Công thức tính:

G

P P

=Tính % tải trọng của ô tô

Ge :Trọng lượng xe theo % tải trọng

- Nhận xét:

+ Dạng của dồ thị nhân tố động lực học D = f(v) tương tự như dạng đồ thị lực kéo Pk

= f(v); nhưng ở những vân tốc lớn thì đường cong dốc hơn

+ Khi chuyển động ở vùng tốc độ v > vth i (tốc độ vth i ứng với Di max ở từng tay số) thì ôtô chuyển động ổn định, vì trong trường hợp này thì sức cản chuyển động tăng, tốc

độ ôtô giảm và nhân tố động lực học D tăng Ngược lại, vùng tốc độ v < vth i là vùng làm việc không ổn định ở từng tay số của ôtô

+ Giá trị nhân tố động lực học cực đại D1 max ở tay số thấp nhất biểu thị khả năng khắc phục sức cản chuyển động lơn nhất của đường

2.1 Ứng dụng đồ thị

- 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

3784 9.86 3.01 13.91 2.40 19.62 1.72 27.62 1.04 39.46 0.30

4192 10.93 2.97 15.41 2.35 21.73 1.66 30.60 0.96 43.71 0.14

4600 11.99 2.90 16.91 2.28 23.85 1.58 33.58 0.85 47.96 -0.03

- Nhận xét:

+ Gia tốc cực đại của ôtô lớn nhất ở tay số một và giảm dần đến tay số cuối cùng

+ Tốc độ nhỏ nhất của ôtô vmin = 1,36 (m/s) tương ứng với số vòng quay ổn định nhỏ

nhất của động cơ nmin = 520 (vòng/phút)

+ Trong khoảng vận tốc từ 0 đến vmin ôtô bắt đầu khởi hành, khi đó, li hợp trượt và

bướm ga mở dần dần

+ Ở tốc độ vmax = 47,96 (m/s) thì jv = -0,03 lúc đó xe không còn khả năng tăng tốc

2.1 Ứng dụng đồ thị

- Dùng đồ thị để xác định gia tốc của ô tô ở một tốc độ nào đó ở tỉ số truyền đã cho

- Dùng để xác định thời điểm sang số hợp lý ( thời điểm đổi tay số truyền khi tăng tốc)

để đảm bảo độ giảm tốc độ là 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 này để xác định thời gian và quãng đường tăng tốc của ô tô

3 Gia tốc ngược

- 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

3.1 Đồ thị gia tốc ngược theo tính toán của nhóm

4.Thời gian và quãng đường tăng tốc:

4.1 Thời gian tăng tốc của ô tô

Ta có j = 𝑑𝑣

𝑑𝑡 → 𝑑𝑡 = 1

𝑗 dv Thời gian tăng tốc của ô tô từ v1 đến v2 là

Quãng đường xe đi được trong mỗi khoảng là:

5.1 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 20 40 60 80 100 120 140 160

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

nam-1283.html