Đồ án lý thuyết ô tô hyundai starex (bản thuyết minh word + bảng tính excell)

MỤC LỤCLời nói đầu CHƯƠNG I : GIỚI THIỆU ĐỒ Á1.1.Đối tượng nghiên cứu : 1.2. Phạm vi nghiên cứu : 1.2.1. Đường đặc tính ngoài của động cơ đốt trong1.2.2. Đồ thị cân bằng lực kéo1.2.3. Đồ thị nhân tố động lực học1.2.4. Đồ thị cân bằng công suất1.2.5. Đồ thị gia tốc1.2.6. Đồ thị gia tốc ngược của ô tô1.2.7. Đồ thị xác định thời gian tăng tốc của ô tô1.2.8. Đồ thị thời gian và quãng đường tăng tốc ô tô1.2.9. Đồ thị quãng đường tăng tốc của ô tô1.3. Mục tiêu nghiên cứuCHƯƠNG II : TÍNH TOÁN ĐỘNG LỰC HỌC2.1. Đường đặc tính ngoài của động cơ đốt trong2.2. Đồ thị cân bằng lực kéo2.3. Đồ thị nhân tố động lực học2.4. Đồ thị cân bằng công suất2.5. Đồ thị gia tốc2.6. Đồ thị gia tốc ngược2.7. Đồ thị xác định thời gian và quãng đường tăng tốc của ô tô2.7.1.Đồ thị xác định thời gian tăng tốc2.7.2. Đồ thị xác định quãng đường tăng tốc của ô tô2.8. Đồ thị quãng đường và thời gian tăng tốc của ôtôKết luậnTài liệu tham khảo

MỤC LỤC

Lời nói đầu .2

CHƯƠNG I : GIỚI THIỆU ĐỒ ÁN 3

1.1.Đối tượng nghiên cứu : 3

1.2 Phạm vi nghiên cứu : 3

1.2.1 Đường đặc tính ngoài của động cơ đốt trong 3

1.2.2 Đồ thị cân bằng lực kéo 3

1.2.3 Đồ thị nhân tố động lực học 3

1.2.4 Đồ thị cân bằng công suất 3

1.2.5 Đồ thị gia tốc 3

1.2.6 Đồ thị gia tốc ngược của ô tô 3

1.2.7 Đồ thị xác định thời gian tăng tốc của ô tô 4

1.2.8 Đồ thị thời gian và quãng đường tăng tốc ô tô 4

1.2.9 Đồ thị quãng đường tăng tốc của ô tô 4

1.3 Mục tiêu nghiên cứu 4

CHƯƠNG II : TÍNH TOÁN ĐỘNG LỰC HỌC 6

2.1 Đường đặc tính ngoài của động cơ đốt trong 6

2.2 Đồ thị cân bằng lực kéo 8

2.3 Đồ thị nhân tố động lực học 11

2.4 Đồ thị cân bằng công suất 13

2.5 Đồ thị gia tốc 15

2.6 Đồ thị gia tốc ngược 17

2.7 Đồ thị xác định thời gian và quãng đường tăng tốc của ô tô 18

2.7.1.Đồ thị xác định thời gian tăng tốc 18

2.7.2 Đồ thị xác định quãng đường tăng tốc của ô tô 21

2.8 Đồ thị quãng đường và thời gian tăng tốc của ôtô 22

Kết luận: 25

Tài liệu tham khảo: 26

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 giớingày một phát triển cao Để hòa chung với sự phát triển đó đất nước ta đã có chủ chươngphát triển một số ngành mũi nhọn, trong đó đòi hỏi đất nước cần có đội ngũ cán bộ, côngnhân kỹ thuật, kỹ sư có trình độ, tay nghề cao

Nắm bắt được điều đó trường đã không ngừng phát triển nâng cao chất lượng đào tạo độingũ cán bộ, công nhân có tay nghề và trình độ cao mà còn đào tạo với số lượng đông đảo.Khi đang là một sinh viên trong trường chúng em đước thực hiện rất nhiều đồ án trong đó

có “ Đồ án lý thuyết ô tô” Đây là một điều kiện rất tốt cho chúng em xâu chuỗi lại nhữngkiến thức mà chúng em đã được học tại trường, bước đầu tiếp xúc làm quen với công việctính toán thiết kế ô tô

Trong quá trình tính toán chúng em đã được sự quan tâm chỉ dẫn, sự giúp đỡ nhiệt tìnhcủa 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 !

Sinh viên thực hiện

Sơn

Hồ Ngự Sơn

CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU ĐỒ ÁN

1.1.Đối tượng nghiên cứu :

Tính toán và xây dựng đồ thị động lực học của xe STAREX (cứu thương )

1.2.7 Đồ thị xác định thời gian tăng tốc của ô tô

1.3 Mục tiêu nghiên cứu: Nhằm hiểu biết, tìm hiểu một cách khoa học về thông số kỹ

thuật ô tô để từ đó vận dụng vào tính toán đồ án môn học lý thuyết ô tô, trong bảo dưỡng,khai thác, chẩn đoán kĩ thuật để nâng cao hiệu quả động của ô tô

BẢNG THÔNG SỐ CƠ BẢN CỦA XE STAREX ( cứu thương )

SỐ LIỆU ĐỒ ÁN

2.1 Đường đặc tính ngoài của động cơ đốt trong

2.1.1 Khái niệm

Đường đặc tính ngoài của động cơ là những đường biểu thị mối quan hệ giữa công suất

có ích (Ne), mô men xoắn có ích (Me), tiêu hao nhiên liệu trọng một giờ (Gt), công suấttiêu hao nhiên liệu riêng (ge) theo số vòng quay của trục khuỷu động cơ (ne¿, khi bướm ga( đối với động cơ xăng) mở hoàn toàn hoặc thanh răng ( đối với động cơ điezel) của bơm

ga cao áp ở vị trí cung cấp nhiên liệu lớn nhất.

- Ne, n e – công suất hữu ích của động cơ và số vòng quay của trục khuỷu ứng với một điểm bất kì của đồ thị đặc tính ngoài Xe STAREX (cứu thương) buồng cháy trực

- Nmax, n N – công suất có ích cực đại và số vòng quay ứng với công suất nói trên

- Cho các giá trị ne khác nhau, dựa vào công thức Lây Đecman sẽ tính được công suất

Trong đó :

v- vận tốc (m/s)

rb – bán kính làm việc trung bình của bánh xe (m)

Hình 1.Đồ thị đường đặc tính ngoài của động cơ.

Phương trình lực kéo của ôtô có thể biểu diễn bằng đồ thị Chúng ta xây dựng quan hệ

giữa lực kéo phát ra tại bánh xe chủ động Pk và các lực chuyển động phụ thuộc vào vận

tốc chuyển động của ôtô v, nghĩa là: P = f(v)

2.2.2 Công thức tính:

2

v= 2 πnnerb

60it ;

Trong đó :

rb : bán kính làm vi c của bánh xe chủ đ ng ệc của bánh xe chủ động ộng

ηtt : hi u suất của h thống truyền lực ệc của bánh xe chủ động ệc của bánh xe chủ động

chọn ηtt = 0,89 ( bảng 1-2 lý thuyết ô tô máy kéo)

Pf = f.G.cosα : lực cản lăn

Pω = w.v2.: lực cản không khí

Trong đó :

w: là nhân tố cản môi trường chọn w = 1,8 (Ns2/m2),

v: là các giá trị vận tốc tại các thời điểm của tay số cao nhất

Xét ô tô chuyển động trên mặt đường nằm ngang (α =0) và không có móc kéo thì

phương trình cân bằng lực kéo dược biểu thị như sau :

Pk = Pf +Pω +Pj

2.2.3 Bảng thông số tính toán và đồ thị cân bằng lực kéo

Pφ = mGaφ

Trong đó : m là hệ số phân bố tải trọng với xe 4x2 lấy m = 0,96 g

Ga trọng lượng toàn tải

Nhân tố động lực học của ô tô là tỷ số giữa lực kéo tiếp tuyến Pk trừ đi lực cản không khí

Pw và chia cho trọng lượng toàn bộ của ô tô Ga , tỷ số này ký hiệu là D

2.3.2 Công thức tính : Nhân tố động lực học :

D = PGki- Pωii = (Me itl ηtl

rb – w.v2).1G ;

Trong đó : G- trọng lượng toàn tải của ô tô Ga = 2560 (kg)

Pk- Lực kéo tiếp tuyến tại các bánh xe chủ động

Pw3 (N) D3 (m/s) v4 Pw4(N) D4 (m/s)v5 Pw5(N) D5

8 9,63 167,07 0,673 18,02 584,7 0,34 29,1 1524,28 0,164 41,15 3047,6 0,038 50,55 4599,5 0,05

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 thịtương ứng với trường hợp ô tô có tải trọng đầy, còn góc phần tư bên trái của đồ thị, tavạch từ gốc toạ độ nhưng tia làm với trục hoành các góc  khác nhau mà :

tg = DD

x = Gx

G ;Như vậy mỗi tia ứng với một tải trọng Gx nào đó tính ra phần trăm so với tải trọng đầycủa 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)

- 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 sốtruyền 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 thịđược 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 lớnhơn 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

2.4 Đồ thị cân bằng công suất

2.4.1 Khái niệm

Ta có thể biểu diễn các giá trị đã tính toán được của phương trình cân bằng công suất của

ô tô trên đồ thị có tọa độ N-v

2.4.2 Công thức tính :

NK = Ne ȠTL = Nf ± Ni + Nw ± Nj + Nm

Nk = Pk.v/1000 ; v = 2π n60 i e.rb

t

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

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

Nj – công suất tiêu hao cho lức cản của tăng tốc (kw)

- 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 truyềnkhác nhau

- Dựa vào công suất dự trữ kết hợp với các đồ thị cân bằng lực kéo, đồ thị nhân tố độnglực học, đồ thị tăng tốc của ô tô để giải quyết bài toán về động lực học và động lựchọc của ô tô như tìm khả năng tăng tốc, leo dốc, móc kéo của ô tô, tìm tốc độ lớn nhấtcủa ô tô trên mỗi loại đường, tìm được số truyền hợp lý

2.5 Đồ thị gia tốc

2.5.1 Khái niệm

Trong quá trình chuyển động của ô tô thì thời gian chuyển động đều chỉ chiếm một phầnrất nhỏ qua thống kê thời gian chuyển động đều chỉ chiếm khoảng 15% thời gian chuyểnđộng có gia tốc chiếm khoảng (30÷45%) thời gian lăn trơn và phanh chiếm (30÷40%)tổng thời gian chuyển động của ô tô

2.5.2 Công thức tính :

D = ѱ + J.gδ

i

=>J = ( D- ψ ).gδ

i

Trong đó : J – Trị số của gia tốc

Ψ- Hệ số cản tổng cộng của mặt đường

δi– hệ số tính đến ảnh hưởng của các khối lượng vận động quay;

Hệ số δi có thể xác định theo công thức kinh nghiệm sau :

D2 (m/sJ22

)

v3 (m/s )

D3 (m/sJ32

)

v4 (m/s )

D4 (m/sJ42

)

v5 (m/s) D5

J5 (m/s 2

) 0,88 0,463 2,26 1,64 0,25 1,76 2,65 0,15 1,20 3,74 0,11 0,84 4,60 0,09 0,66

- 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 sau ( b,c,d)

- Dùng đồ thị này để xác định thời gian và quãng đường tăng tốc của ô tô

2.6 Đồ thị gia tốc ngược

2.6.1.Khái niệm:

Thời gian và quãng đường tăng tốc của ôtô là những thông số quan trọng để đánh giá chấtlượng động lực học của ôtô Ta sử dụng đồ thị gia tốc của ôtô để xác định thời gian tăngtốc của ôtô

Trong đó: ti là thời gian tăng tốc từ v1 đến v2

ti = Fi với Fi là phần diện tích giới hạn bởi phần đồ thị

1

J = f (v) ; v = v1 ; v = v2 là trục hoành của đồ thị của gia tốc ngược

Ta chỉ tính tới giá trị v = 0,9.vmax = 0,9.50,55 = 45,5 (m/s)

v2(m/s)

1/j2(s2/m)

v3(m/s)

1/j3(s2/m)

v4(m/s)

1/j4(s2/m)

v5(m/s)

1/j5(s2/m)

0 5 10 15 20 25 30 35 40 0

- Dùng để xác định: + Quãng đường tăng tốc

+ Thời gian tăng tốc

2.7 Đồ thị xác định thời gian và quãng đường tăng tốc của ô tô

2.7.1.Đồ thị xác định thời gian tăng tốc

Trong đó: ti là thời gian tăng tốc từ v1 đến v2

ti = Fi với Fi là phần diện tích giới hạn bởi phần đồ thị

J 1 =f(v); v = v1; v = v2 là trục hoành của đồ thị của gia tốc ngược

⇒Thời gian tăng tốc toàn bộ ti=∑

Để tiến hành xác định thời gian tăng tốc theo phương pháp tích phân bằng đồ thị, ta cầnxây dựng đường cong gia tốc nghịch 1/j = f(v) cho từng số truyền cao nhất của hộpsố.Phần diện tích được giới hạn bởi đường cong 1/j, trục hoành và hại đoạn tung độtương ứng với khoảng biến thiên vận tốc dv biểu thị thời gian tăng tốc của ô tô Tổngcộng tất cả các vận tốc này ta được thời gian tăng tốc từ vận tốc v1 đến v2 và xây dựngđược đồ thị thời gian tăng tốc phụ thuộc vào vận tốc chuyển động t = f(v)

Giả sử ô tô tăng tốc từ tốc độ v1 đến v2 như đồ thị thì ô tô thì cần có 1 khoảng thời gianxác định bằng diện tích abcd

0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5

Hình 7a Đồ thị gia tốc ngược 1/j5

2.7.1.3.Bảng kết quả sau tính toán và đồ thị thời gian tăng tốc của ô tô

2.7.2 Đồ thị xác định quãng đường tăng tốc của ô tô

Vì tích phân này không giải được bằng phương pháp giải tích do đó không có quan hệ

phụ thuộc chính xác về giải tích giữa gia tốc và vận tốc chuyển động v của chúng Nhưngtích phân này có thể giải bằng đồ thị dựa vào đồ thị của ô tô j = f(v)

Giống như cách tính thời gian tăng tốc chúng ta cũng có thể tính được quãng đường

thông qua diện tích :Sabcd

2.7.2.3.Bảng thông số sau tính toán và đồ thị quãng đường tăng tốc của ô tô

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 0

500 1000

+ Xác định quãng đường sau khi ô tô tăng tốc

2.8 Đồ thị quãng đường và thời gian tăng tốc của ôtô

Độ biến thiên vận tốc khi chuyển số: ∆v= .g.tc/

Trong đó: tl – thời gian chuyển số, chọn tl = 1s

Ѱ – hệ số cản tổng cộng của đường

Quãng đường đi được trong thời gian chuyển số: ∆S=(v-4,7tl.ѱ)t)tl

Trong đó: v - vận tốc tại thời điểm bắt đầu chuyển số

0,114016343 7,8866821

nghiệm với ô tô chuyển động trên đường.

CHƯƠNG III : 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

[1] Lê Thị Vàng (2001), Hướng dẫn bài tập lớn môn học Lý thuyết ô tô máy kéo,

Trường Đại học Bách khoa Hà Nội

[2] Nguyễn Hữu Cẩn (2008), Lý thuyết ô tô máy kéo, NXB KHKT.

[3] Ngô Hắc Hùng (2003), Lý thuyết ô tô, NXB Giao thông Vận tải.