Tên ĐAMH tính toán đánh giá sức kéo ô tô cho trướ

Tỷ số truyền của truyền lực chính.. -Vì nhà sản xuất không cung cấp i0 Được xác định theo điều kiện đảm bảo ôtô chuyển động với vận tốc lớn nhất ở tay số cao nhất của hộp số... Tỷ số tru

Họ và Tên sinh viên : Đặng Lê Nguyên Vũ MSSV: 19145337 Tên ĐAMH: Tính toán đánh giá sức kéo ô tô cho trước

PHẦN 1: Giới thiệu xe - đặc tính ngoài động cơ

I Giới thiệu xe

Loại ô tô: Ô tô con

Nhãn hiệu : Hyundai sonata

Kích thước :

Kích thước bao(mm) : 4700 x 1770 x 1405

Chiều dài cơ sở(mm) : 2700

Vệt bánh trước(mm) : 1515

Vệt bánh sau(mm) : 1500

Động cơ : 2.0MPI

Kích thước xylanh x hành trình công tác(mm) : 85 x 88

Tỷ số nén : 8.5

Dung tích công tác(lít) : 2

Công suất cực đại(ml)/số vòng quay (v/ph) : 104/5000 = 77,553 kW

Mômen xoắn cực đại (KGm)/số vòng quay(v/ph):16,5/2400 = 161,81 (N.m) Tốc độ tối đa : 170 km/h

Truyền lực chính:

Tỷ số truyền hộp số : I – 3,363

II – 1,947

III – 1,285

IV – 0,939

V – 0,756

Lùi – 3,083

Lốp:

Công thức lốp: 4 x 2

Kích thước lốp: 195/70 HR 14

Dung tích (lít):

Thùng nhiên liệu: 65

Trọng lượng:

Tự trọng (KG): 1180

Số chỗ ngồi: 4

II.Đặc tính ngoài động cơ

Các đường đặc tính tốc độ ngoài của động cơ là những đường cong biểu diễn sự phụ thuộc của các đại lượng công suất, mômen và suất tiêu hao nhiên liệu của động cơ theo số vòng quay của trục khuỷu động cơ

- Xe 4 chỗ:

+ Tự trọng (trọng lượng bản thân): G0 = 1180 (kG)

→ Trọng lượng: + G0 – tự trọng

+ n – số người (n = 4) + A – khối lượng người + Gh – khối lượng hành lý

=> G = 1180 + 4.(60 + 20) = 1500 (kG)

- Vậy trọng lượng toàn bộ của xe: G = 1500 (kG)= 15000 (N)

- Phân bố trọng lượng: xe con tải trọng tác dụng lên cầu trước (G1) chiếm 50% (theo tài liệu Lý thuyết ô tô trang 110)

- Chọn G1 = 50%G

 G1 = 50% 1500 =750 (kG)= 7500(N)

 G2 = 50% 1500 =750 (kG)= 7500(N)

G = G0 + n.(A + Gh)

- Phương trình công suất đạt tại số vòng quay của trục khuỷu động cơ được viết theo công thức thực nghiệm của S.R.Lây Décman:

N e =Nemax[a n e

n N +b (n e

n N)2

−c (n e

n N)3

]=Nemax.(a λ+b λ2−c λ3 )

❑

N e =77,553.(a λ+b λ2−c λ3)(kw)

- Phương trình Mômen xoắn đạt tại số vòng quay của trục khuỷu động cơ động cơ được viết theo biểu thức dưới đây:

M e=N ω e

e= 10

4 N e 1,047 n e (sách lý thuyết ô tô trang 8)

⇔ M e=104.77,553

1,047 ne .(a λ+b λ

2−c λ3 )

⇔ M e=740716,3324n

e (a.λ+b λ2−c λ3)

B Xây dựng đường đặc tính ngoài động cơ

ne min =(0,15÷0,2).nN

-Ở chế độ không tải ,tốc độ vòng quay động cơ ôtô thường đạt 800 ÷1.000 vòng/phút

Ta chọn ne min = 1000v/p

Nhận xét :

0 1000 2000 3000 4000 5000 60000.00

10.00 20.00 30.00 40.00 50.00 60.00 70.00 80.00 90.00

0.00 20.00 40.00 60.00 80.00 100.00 120.00 140.00 160.00 180.00 200.00

Đồ thị đường đặc tính ngoài của động cơ

Ne (kW)

Me (N.m)

vòng/phút

 Trị số Me max xác định theo công thức Laydecman như sau :

Xuất phát từ công thức

Me =N e (W )

ω e =

N emax

ω N [a+b ω e

ω N −c(ω e

ω N)2

]

 dM e

dω e|ω M=N emax

ω N [b−2c ω M

ω N]=0

 ω M

ω N=1

2=0,5

 Memax ¿N emax

ω N [a+ b∗ω M

ω N −c∗(ω M

ω N)2

]= 77553 602 π 5000 [1+0,5− ( 0,5 ) 2]

 Memax= 185,143 (N.m)

2.2 Xác định tỷ số truyền của hệ thống truyền lực

– Bán kính bánh xe :

có kí hiệu: 195/70 HR 14 => { B=195: B ề r ộngcủal ố p(mm)

70 :t ỷ lệ H B( ¿ %)

d=14: Đườ ng kí nhtrong củal ố p(inc h)

⇒ H B=70% ⇒ H =195∗70%=136,5(mm)

 Bán kính thiết kế của bánh xe:

r 0 =B + d2 25,4 = 195 + 142 25,4 = 372,8 (mm) = 0,3728 (m)

 Bán kính động học và bán kính động lực học của bánh xe:

r b = r k = λ.r 0

với lốp có áp suất từ 1.9÷2.1 bar nên hệ số kể đến biến dạng lốp của lốp áp suất cao λ=0,945÷0,95 ta chọn λ = 0,945

→ r b = r k = 0,945 ¿ 0,3728 = 0,35 (m).

- Diện tích cản chính diện:

S =0.8 x B O x H O = 0.8 x 1770 x 1405 = 1989480 mm 2 = 1,98948 m 2

-Hệ số cản Cx đối với xe du lịch loại thường Cx = 0,35÷0,5 ta chọn Cx = 0,4

-Hệ số cản lăn f trên mặt đường bê tông trạng thái bình thường f = 0,015

Tỉ số truyền của hệ thống truyền lực :

itl = i0 ih ic ip

Trong đó : + itl – tỷ số truyền của HTTL

+ i0 – tỷ số truyền của truyền lực chính + ih – tỷ số truyền của hộp số

+ ic – tỷ số truyền của truyền lực cuối cùng + ip – tỷ số truyền của hộp số phụ

2.2.1 Tỷ số truyền của truyền lực chính.

-Vì nhà sản xuất không cung cấp i0 Được xác định theo điều kiện đảm bảo ôtô chuyển động với vận tốc lớn nhất ở tay số cao nhất của hộp số

- Ta có:

i0 = π r bx ∗n emax 30.i hn¿i pc ∗v max (CT3-8,tr104) Trong đó: + rbx = 0,35 (m)

+ nemax = 5400 số vòng quay lớn nhất của động cơ + vmax = 170 (km/h) – tốc độ lớn nhất của ôtô + ihn = 0,756 – tỷ số truyền của tay số cao nhất trong hộp số + ipc = 1÷1,5 tỷ số truyền của hộp phân phối chính ta chọn ipc = 1

 i0 = 30.0,756.1.47,22π 0,35.5 400 = 5,54

2.2.2 Tỷ số truyền của hộp số.

I – 3,363

II – 1,947

III – 1,285

IV – 0,939

V – 0,756

Lùi – 3,083

2.3.Xây dựng đồ thị.

2.3.1.Phương trình cân bằng lực kéo và đồ thị cân bằng lực kéo của ôtô.

- Phương trình cân bằng lực kéo của ôtô:

Fk = Ff + Fi + Fj + Fw (CT 1-46,tr49)

Trong đó:

+ Fk – lực kéo tiếp tuyến ở bánh xe chủ động

Fki = M ki

r đ = M e i0 i hi ƞ tl

r đ (CT 1-52,tr52) (a) + Ff – lực cản lăn

Ff = G.f.cos α = G.f (do α = 0)

+ Fw – lực cản không khí

Fw = 0,625CX.S.v2 Cx = 0,4 S =1,98948 m 2

+ Fi – lực cản lên dốc

Fi = G.sin α= 0 (do α = 0)

+ Fj – lực quán tính (xuất hiện khi xe chuyển động không ổn định)

Fj = G g.δ j.j

- Vận tốc ứng với mỗi tay số V i=2π∗n 60∗i e ∗r bx

0∗ihi (b) Lập bảng tính Pk theo công thức (a),(b) với từng tỉ số truyền

Bảng 2.Giá trị lực kéo ứng với mỗi tay số

Phương trình cân bằng lực cản Pc.

Pc= Pf + Pw

Xét ô tô chuyển động trên đường bằng và không có gió

Pc = fG + KFv² (trang 52)

0

f  f khi v≤ 22 m/s

2 0

0 1500

f V

f  f 

Với Hệ số cản lăn mặt đường tốt f 0 = 0,012 ÷ 0,018 ta chọn

f0=0,015

- Lập bảng tính Pc, Pφ

Bảng 3 Giá trị lực cản ứng với mỗi tay số

Tổng lực kéo của ôtô phải nhỏ hơn lực bám giữa bánh xe và mặt đường:

Pφ = G2.mk2.φ

Trong đó:

+ mk2 – hệ số phân bố lại tải trọng ở cầu sau( cầu sau chủ động

k

m   ) Chọn mk2 = 1,2

+ Gφ – tải trọng tác dụng lên cầu chủ động là G2 + φ – hệ số bám của mặt đường (chọn φ = 0,9)

Pφ = z2.mk2.φ =

Dựng đồ thị Pk =f(v) và Pφ=f(v):

0

Hình 2 Đồ thị cân bằng lực kéo

- Nhận xét:

 Trục tung biểu diễn Pk , Pf , Pw Trục hoành biểu diễn v (m/s)

 Dạng đồ thị lực kéo của ôtô Pki = f(v) tương tự dạng đường cong Me = f(ne) của đường đặc tính tốc độ ngoài của động cơ

 Khoảng giới hạn giữa các đường cong kéo Pki và đường cong tổng lực cản là lực kéo dư (Pkd) dùng để tăng tốc hoặc leo dốc

 Tổng lực kéo của ôtô phải nhỏ hơn lực bám giữa bánh xe và mặt đường:

2.3.2.Phương trình cân bằng công suất và đồ thị cân bằng công suất của ôtô

– Phương trình cân bằng công suất tại bánh xe chủ động:

Nk = Nf + Ni + Nj + NW (tr 57) – Công suất truyền đến các bánh xe chủ động khi kéo ở tay số thứ I được xác định theo công thức:

Nki = Ne.ŋ tl (với v i=0,105. r k n e

i0.i hi .i pc .) (tr 57) – Lập bảng và tính toán các giá trị Nki và vi tương ứng:

500 9,72 0,97 1,67 2,53 3,46 4,29 8,75

Bảng 4 Công suất của ô tô

Trên đồ thị Nk = f(v), dựng đồ thị ∑N c theo bảng trên:

– Xét ôtô chuyển động trên đường bằng:

 ∑N c = G.f.v +K.F.v3 (CT 1-61,tr 57) – Lập bảng tính ∑N c

Hình 3 Đồ thị cân bằng công suất của ôtô

0.00 5.00 10.00 15.00 20.00 25.00 30.00 35.00 40.00 45.00

0.00

10.00

20.00

30.00

40.00

50.00

60.00

70.00

80.00 Đồ thị cân bằng công suất của ôtô

Nk1 Nk2 Nk3 Nk4 Nk5 Nc

m/s