Microsoft Word 1 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC BÁO CÁO TÓM TẮT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU ĐỘNG HỌC VÀ ĐỘNG LỰC HỌC CỦA XE TO[.]
Trang 1BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC
BÁO CÁO TÓM TẮT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
ĐỀ TÀI: NGHIÊN CỨU ĐỘNG HỌC VÀ ĐỘNG LỰC HỌC CỦA XE TOYOTA FORTUNER
SVTH: LÊ LÝ CÔNG SANG MSSV: 14145227
SVTH: NGUYỄN ĐĂNG DUY MSSV: 14145034
GVHD: GVC.MSc ĐẶNG QUÝ
TP HỒ CHÍ MINH, tháng 7 năm 2018
Trang 2MỤC LỤC
CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN ĐỀ TÀI 1
1.1 ĐẶT VẤN ĐỀ 1
1.2 GIỚI HẠN ĐỀ TÀI 1
1.3 MỤC TIÊU ĐỀ TÀI 1
1.4 KÝ HIỆU VÀ ĐƠN VỊ ĐO CƠ BẢN 2
1.5 THÔNG SỐ KỸ THUẬT XE TOYOTA FORTUNER 2.5G 4
1.6 HÌNH ẢNH THIẾT KẾ XE 6
CHƯƠNG 2 TÍNH TOÁN XÂY DỰNG ĐƯỜNG ĐẶC TÍNH NGOÀI ĐỘNG CƠ 7
2.1 ĐẶC TÍNH CÔNG SUẤT 7
2.2 GIỚI THIỆU ĐƯỜNG ĐẶC TÍNH NGOÀI 8
2.3 XÂY DỰNG ĐƯỜNG ĐẶC TÍNH NGOÀI 9
CHƯƠNG 3 KHẢO SÁT CÂN BẰNG LỰC KÉO, CÔNG SUẤT VÀ ĐẶC TÍNH ĐỘNG LỰC HỌC CỦA XE 13
3.1 CÁC LỰC TÁC DỤNG LÊN Ô TÔ TRONG TRƯỜNG HỢP CHUYỂN ĐỘNG TỔNG QUÁT 13
3.2 XÂY DỰNG ĐỒ THỊ CÂN BẰNG LỰC KÉO Ở CÁC TỶ SỐ TRUYỀN 14
3.2.1 Lực kéo trên bánh xe chủ động ứng với các tay số 14
3.2.2 Tốc độc của ô tô ở từng tay số 14
3.2.3 Tính lực cản lăn 17
3.2.4 Tính lực cản không khí tác dụng lên xe 21
3.2.5 Tính lực bám Fφ= f(v) 23
3.2.6 Cân bằng lực kéo ô tô 23
3.2.6.1 Phương trình cân bằng lực kéo 23
3.2.6.2 Phương pháp xây dựng đồ thị cân bằng lực kéo 24
3.2.6.3 Trình tự xây dựng đồ thị trên 27
3.2.6.4 Nhận xét 28
3.3 XÂY DỰNG ĐỒ THỊ CÂN BẰNG CÔNG SUẤT 28
3.3.1 Phương trình cân bằng công suất 28
Trang 33.3.2 Phương pháp xây dựng đồ thị 29
3.3.3 Phương pháp xây dựng đồ thị 35
3.3.4 Nhận xét 35
3.4 ĐẶC TÍNH ĐỘNG LỰC HỌC CỦA Ô TÔ 36
3.4.1 Đặc tính động lực học ô tô 36
3.4.2 Phương pháp xây dựng đồ thị 37
3.4.3 Xác định vận tốc lớn nhất của ô tô 39
3.4.4 Xác định độ dốc lớn nhất mà xe vượt qua được 39
3.4.5 Xác định sự tăng tốc của ô tô 40
CHƯƠNG 4.TÍNH TOÁN KIỂM TRA TÍNH ỔN ĐỊNH CỦA XE 43
4.1 KHÁI NIỆM CHUNG VỀ TÍNH ỔN ĐỊNH 43
4.2 TÍNH ỔN ĐỊNH DỌC CỦA Ô TÔ 43
4.2.1 Tính ổn định dọc tĩnh 43
4.2.1.1 Xét tính ổn định của ô tô theo điều kiện lật đổ 45
a Xe đậu trên dốc hướng lên (hình 4.2) 45
b Xe đậu trên dốc hướng xuống (hình 4.3) 46
4.2.1.2 Xét tính ổn định của ô tô theo điều kiện trượt 47
4.2.2 Tính ổn định dọc động 48
4.2.2.1 Trường hợp tổng quát 48
4.2.2.2 Trường hợp xe chuyển động lên dốc với vận tốc nhỏ, không kéo romoc và chuyển động ổn định 49
a.Xét ổn định theo điều kiện lật đổ 50
b.Xét ổn định theo điều kiện trượt 50
4.2.2.3 Trường hợp xe chuyển động ổn định với vận tốc cao trên đường nằm ngang và không kéo theo rơmooc 51
4.3 TÍNH ỔN ĐỊNH NGANG CỦA Ô TÔ KHI CHUYỂN ĐỘNG THẲNG TRÊN ĐƯỜNG NGHIÊNG NGANG 52
4.3.1 Xét ổn định theo điều kiện lật đổ 52
4.3.2 Xét ổn định theo điều kiện trượt 54
4.4 TÍNH ỔN ĐỊNH NGANG CỦA Ô TÔ KHI CHUYỂN ĐỘNG QUAY VÒNG 56
Trang 44.4.1 Ổn định chuyển động của ô tô khi quay vòng xét theo điều kiện lật
đổ 56
4.4.1.1 Trường hợp ô tô chuyển động quay vòng trên đường nghiêng ngang ra ngoài (hướng nghiêng của đường và trục quay vòng của xe ở hai phía của đường) 56
4.4.1.2 Trường hợp ô tô quay vòng trên đường nghiêng ngang vào trong(hướng nghiêng của đường cùng phía với trục quay vòng) 59
4.4.1.3 Trường hợp ô tô quay vòng trên đường nằm ngang 61
4.4.2 Ổn định chuyển động của xe khi quay vong xét theo điều kiện trượt ngang 61
4.4.2.1 Trường hợp xe quay vòng trên đường nghiêng ngang hướng ra ngoài 62
4.4.2.2 Trường hợp xe quay vòng trên đường nghiêng ngang vào trong 63
4.4.2.3 Trường hợp xe quay vòng trên đường nằm ngang 64
CHƯƠNG 5.TÍNH TOÁN KIỂM TRA QUAY VÒNG Ô TÔ 65
5.1 ĐỘNG HỌC VÀ ĐỘNG LỰC HỌC QUAY VÒNG CỦA Ô TÔ 65
5.1.1 Động học quay vòng của ô tô 65
5.1.2 Động lực học quay vòng của xe Fortuner 72
5.2 KHẢO SÁT XE QUAY VÒNG TRÊN CÁC LOẠI ĐƯỜNG KHÁC NHAU 75
CHƯƠNG 6 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 78
6.1 KẾT LUẬN 78
6.2 ĐỀ NGHỊ 79
TÀI LIỆU THAM KHẢO 80
Trang 5TỔNG QUAN ĐỀ TÀI
1 ĐẶT VẤN ĐỀ
Từ lâu ô tô được xem là phương tiện giao thông tiện lợi cho mọi gia đình trên toàn thế giới Với tính cơ động cao và sự tiện ích vượt qua mọi loại hình thời tiết thì cũng dễ hiểu khi mà ô tô trở thành mặt hàng mà mọi người đều quan tâm và muốn sỡ hữu Theo Hiệp hội Các nhà sản xuất ô tô thế giới (OICA), năm 2012, toàn thế giới có khoảng 1,143
tỷ xe ô tô các loại đang lưu hành Năm 2016 theo ước tính thì có 86 triệu ô tô được sản xuất Những con số trên phần nào đã cho chúng ta hình dung được thị trường ô tô là một thị trường lớn và nhu cầu của nó càng ngày càng tăng Đối với một đất nước đang phát triển như Việt Nam khi mà cơ sở hạ tầng ngày càng được nâng cấp, các chính sách hàng rào thuế quan được miễn giảm thì ô tô có thể trở thành công nghiệp mũi nhọn của đất nước Đứng trước những nhu cầu của thị trường và cơ hội để vươn mình thì cũng tạo ra những thách thức, đòi hỏi về một lực lượng nhân lực công nghệ kỹ thuật am hiểu sâu rộng kiến thức chế tạo cũng như kiến thức thiết kế ô tô để đảm bảo tạo ra những chiếc xe an toàn, mạnh mẽ, tiện ích cho con người
Sau một thời gian được học tập chuyên nghành Công nghệ kỹ thuật ô tô tại khoa Cơ khí động lực thì chúng em lựa chọn đề tài “ Nghiên cứu động học và động lực học xe TOYOTA FORTUNER 2.5G “ nhằm muốn tìm hiểu sâu hơn về kiến thức đánh giá và tính toán khả năng sử dụng động lực trên ô tô
2 GIỚI HẠN ĐỀ TÀI
Vì trình độ kiến thức của chúng em có hạn và khoảng thời gian cho phép nên đề tài được giới hạn trong nghiên cứu tính toán xây dựng đường đặc tính ngoài động cơ, khảo sát cân bằng lực kéo, công suất và đặc tính động lực học, tính toán kiểm tra tính ổn định của
xe, tính toán kiểm tra quay vòng của xe
Trang 63 MỤC TIÊU ĐỀ TÀI
Nhằm mục đích hiểu được nội dung đề tài thông qua các yêu cầu về nội dung cũng như hình thức Chúng em xin liệt kê các mục tiêu để người đọc hiểu được các nội dung chính:
- Nêu được khái niệm về đặc tính công suất của động cơ dùng trên ô tô
- Vẽ đường đặc tính ngoài động cơ đốt trong trên ô tô
- Áp dụng được công thức S.R.Lây Đécman để xây dựng đường đặc tính ngoài của động cơ
- Trình bày được phương trình cân bằng lực kéo, phương trình cân bằng công suất, đặc tính động lực học của ô tô và các đồ thị tương ứng
- Trình bày được các đặc tính tăng tốc của ô tô
- Xác định được các phản lực thẳng góc tác dụng lên các bánh xe trong những điều kiện chuyển động
- Định nghĩa được tính ổn định của ô tô, tính ổn định dọc tĩnh, ổn định dọc động
- Xác định được góc dốc giới hạn mà tại đó ô tô bị lật đổ hay bị trượt trong những điều kiện chuyển động
- Xác định vận tốc giới hạn mà tại đó ô tô bị lật đổ hay bị trượt trong những điều kiện chuyển động
- Xác định được động học và động lực học quay vòng của ô tô
- Xác định được tính ổn định chuyển động của xe khi quay vòng theo điều kiện lật
đổ
- Nêu được tính ổn định chuyển động của xe khi quay vòng xét theo điều kiện trượt ngang
- Khảo sát ổn định khi quay vòng trên các loại đường khác nhau
4 ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU
Xe TOYOTA FORTUNER 2.5G
Trang 75 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
- Thu thập thông số kỹ thuật
- Xử lý thông số thông qua công thức để tạo bảng số liệu để vẽ đồ thị
- Vẽ hình, nhận xét, rút ra kết luận
Trang 8KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ
1 KẾT LUẬN
Qua nhiều tuần tìm hiểu, tính toán và làm việc cùng với sự chỉ dẫn tận tình, chu đáo của thầy GVC.MSc.Đặng Quý, chúng em đã tìm hiểu được các tính năng động học, động lực học của ô tô TOYOTA FORTUNER 2.5G, và biết được các đặc tính cũng như thông
số kỹ thuật làm cơ sở cho việc sử dụng có hiểu quả vào quá trình tính toán, khảo sát sự chuyển động của ô tô trên các loại đường và điều kiện chuyển động khác nhau
Chúng em đã xây dựng được cơ sở lý thuyết cơ bản về các tính năng của ô tô như: đặc tính động lực học, lực kéo, công suất kéo, các lực cản và công suất của chúng Xây dựng đồ thị đường đặc tính ngoài, đồ thị cân bằng lực kéo, cần bằng công suất, đặc tính động lực học của xe TOYOTA FORTUNER 2.5G Từ đó xác định vận tốc cực đại, momen cực đại, công suất cực đại của xe có phù hợp với vận tốc, momen, công suất mà nhà sản xuất đưa ra hay không Đánh giá tính năng leo dốc và khả năng lựa tay số sao cho phù hợp,
từ đó đưa ra chế độ sử dụng hợp lý nhất cho ô tô
Qua đó cũng xác định được góc dốc giới hạn, vận tốc giới hạn mà tại đó ô tô bị lật
đổ hay bị trượt trong điều kiện chuyển động khác nhau Từ đó đánh giá được tính ổn định của ô tô là phù hợp với điều kiện đường ở Việt Nam (thông qua hệ số bám) Đảm bảo ô tô chạy tốt trên các loại đường ở Việt Nam (đường dốc hay bằng phẳng) khi ô tô chuyển động thẳng, đứng yên hoặc quay vòng theo điều kiện lật đổ hay trượt ngang
Xác định được động học và động lực học quay vòng của ô tô để đánh giá được rằng
sự quay vòng đó của ô tô là ổn định
2 ĐỀ NGHỊ
Do việc nghiên cứu tính chất động học và động lực học xe TOYOTA FORTUNER 2.5G của chúng em chỉ là trên phương diện lý thuyết Vì vậy cần phải được kiểm nghiệm bằng phương pháp thực nghiệm
Trang 9Do kiến thức và thời gian của chúng em còn hạn chế nên chưa đi sâu vào các vấn
đề bên trong, chỉ giải quyết được một số vấn đề đơn giản Vì vậy, nếu có thời gian và cơ hội được các thầy cô giúp đỡ, chúng em sẽ tiếp tục nghiên cứu mở rộng sang các ảnh hưởng khác như: hoàn thiện tính năng động lực học, chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật, nghiên cứu chính xác hơn để việc sử dụng và vận hành được đảm bảo tốt hơn, an toàn hơn,… và nếu có thể thì chúng em sẽ mở rộng sang nghiên cứu tính năng động lực học của xe FORTUNER sử dụng hộp số tự động như xe TOYOTA FORTUNER 2.7V
Trang 10TÀI LIỆU THAM KHẢO [1].Giáo trình Ô tô 1 tác giả GVC.MSc.Đặng Quý, Trường đại học Sư phạm kỹ thuật thành phố Hồ Chí Minh
[2].http://motoring.vn/mua-ban-oto/xe-the-thao-da-dung-suv-suv/6581/3/toyota-fortuner-25g-mt-4x2-2012.html
[3].https://khavaq.wordpress.com/2011/11/14/tinh-toan-d%E1%BB%99ng-l%E1%BB%B1c-h%E1%BB%8Dc-keo-o-to/
[4].http://luanvan.co/luan-van/de-tai-xay-dung-duong-dac-tinh-toc-do-ngoai-cua-dong-co-61727/