Slide Đồ Án Lí Thuyết Ô Tô.pptx

Lý thuyết ô tô là một trong những môn cơ sở then chốt của chuyên ngành cơ khí ôtô có liên quan đến các tính chất khai thác để đảm bảo tính an toàn, ổn định và hiệu quả trong quá trình sử dụng. Các tính chất bao gồm: động lực học kéo, tính kinh tế nhiên liệu, động lực học phanh, tính ổn định , cơ động, êm dịu... Bài tập lớn môn học 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 ôtô để vận dụng để tính toán sức kéo và động lực học kéo, xác định các thong số cơ bản của động cơ hay hệ thống truyền lực của một loại ôtô cụ thể. Qua đó, biết được một số thống số kỹ thuật, trạng thái, tính năng cũng như khả năng làm việc vủa ôtô 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. Nội dung bài tập lớn gồm 2 chương: - CHƯƠNG 1 : THIẾT KẾ TUYẾN HÌNH ÔTÔ - CHƯƠNG 2 : TÍNH TOÁN SỨC KÉO Ô TÔ Nội dung bài tập lớn được hoàn thành dưới sự hướng dân củaThầy Lê Ngọc Định Bộ môn cơ khí ôtô - Đại học Duy Tân

Trang 1

TOY OTA

D E C E M B E R

2 0 2 3

TOY OTA

FORTUNER

Trang 2

BÀI TẬP LỚN LÝ

THUYẾT Ô TÔ

Tên đề tài: Tính toán sức kéo ô tô

Loại ô tô: Xe con 1 cầu Tải trọng/Số chỗ ngồi: 7

Vận tốc chuyển động cực đại: 180 Km/h

Hệ số cản tổng cộng của đường lớn nhất: Tmax = 0.4

Xe tham khảo: Toyota Fortuner 2017 V4x2

BỘ MÔN CƠ KHÍ Ô TÔ

Sinh viên: TRẦN ĐỨC LONG

VÕ HUỲNH TIÊU KHÔI NGUYỄN PHI KHA

TRẦN QUANG LỢI TRƯƠNG THIÊN LONG Hệ: Chính quy

Người hướng dẫn: Thầy Lê Ngọc Định

Trang 4

LỜI NÓI ĐẦU

Lý thuyết ô tô là một trong những môn cơ sở then chốt của chuyên

ngành cơ khí ôtô có liên quan đến các tính chất khai thác để đảm

bảo tính an toàn, ổn định và hiệu quả trong quá trình sử dụng Các

tính chất bao gồm: động lực học kéo, tính kinh tế nhiên liệu, động

lực học phanh, tính ổn định , cơ động, êm dịu

Bài tập lớn môn học 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 ôtô để vận dụng để tính toán sức kéo và động lực học

kéo, xác định các thong số cơ bản của động cơ hay hệ thống truyền

lực của một loại ôtô cụ thể Qua đó, biết được một số thống số kỹ

thuật, trạng thái, tính năng cũng như khả năng làm việc vủa ôtô 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.

Trang 5

HOME ABOUT SERVICES CARS

NỘI DUNG THUYẾT TRÌNH

CHƯƠNG 1: THIẾT KẾ TUYẾN HÌNH Ô TÔ CHƯƠNG 2: TÍNH TOÁN SỨC KÉO Ô TÔ

Toyota Fortuner

2017 V4x2

Trang 6

Thiết kế tuyến hình ô tô

CHƯƠNG 1

Trang 7

STT Thông số Kí hiệu Kích thước Đơn vị

1 Chiều dài toàn bộ L 0 4,795 mm

2 Chiều rộng toàn bộ B 0 1,855 mm

3 Chiều cao toàn bộ H 0 1,835 mm

4 Chiều dài cơ sở L 2,745 mm

CHƯƠNG 1 : THIẾT KẾ TUYẾN HÌNH Ô TÔ

-Các hình chiếu của xe Toyota Fortuner 2017 V 4x2

Trang 8

a) Thông số theo thiết kế phát thảo:

1.2 Các thông số thiết kế , thông số chọn và tính chọn :

- Loại động cơ: động cơ xăng, 4 xi lanh thẳng hàng, Dual VVT-i

r = d + H = 17.25,4+119.25 = 551,05(mm)

= 0.551(m) Bán kính động học và bán kính động lực học của bánh xe:rbx = rk = X.r0

rbx = rk = 0,94 551.05 = 0,518(m)

Diện tích cản chính diện:

F = X.B0.H0F= 0,75.1,855.1,835= 2.553 (m2)

Trang 9

Xe Toyota Fortuner 2017V 4x2 7chỗ chỗ:

+ Tự trọng (trọng lượng bản thân): G0 =1875(kG)

+ Tải trọng (hàng hoá, hành lý, ): Gh = 20 (kG)

1.3.Xác định trọng lượng và phân bố trọng lượng trên ô tô

Tr ng lọng lượng: ượng:ng: G - Go + n.(Gn + Ghi)

Trang 11

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 Các đường đặc tính này gồm:

+ Đường công suất: Ne = f(ne)

+ Đường mômen xoắn : Me = f(ne)

+ Đường suất tiêu hao nhiên liệu của động cơ : ge = f(ne)

2.1 Xây dựng đường đặc tính tốc độ ngoài của động cơ

CHƯƠNG 2 : TÍNH TOÁN SỨC KÉO

𝑁𝑒𝑚𝑎𝑥 [𝑎 ne

nN +𝑏(𝑛𝑁 𝑛𝑒 )2− 𝐶 ( 𝑛𝑁 𝑛𝑒 )3]

- Đặt ⅄ = với động cơ xăng không hạn chế tốc độ có (⅄= 1,1 ÷1,2).

Chọn ⅄=1,1 ( đối với động cơ xăng )

+ Động cơ xăng : a = b = c = 1 ( a, b, c là các hệ số thực nghiệm )

 Hiệu suất truyền lực: ptỉ = 0.85

 Hệ số cản tổng cộng của đường: max = 0,4.

Trang 12

Công xuất cực đại của động cơ ở

2.1 Xây dựng đường đặc tính tốc độ ngoài của động cơ

)

- Xây dựng đường đặc tính tốc độ ngoài:

+ Tính công xuất của động cơ với số vòng quay khác nhau ( sử dụng công thức laydecman)

(1) Ne = (Ne)max [a.⅄ +b ⅄² - c.⅄³ ] (kw)Trong đó :

- Ne max và nN – công suất cực đại của động cơ và số vòng quay tương ứng

- Ne và ne : công suất và số vòng quay ở 1 thời điểm trên đường đặc tính

+ Tính mômen xoắn của trục khuỷu động cơ ứng với số vòng quay ne

Trang 13

a Tỷ số truyền của tay số

2.2 Tỷ số truyền của hộp số.

–Theo điều kiện chuyển động, ta có:

Pk max Pψ max + PW

●Pk max – lực kéo lớn nhất của động cơ

●Pψ max – lực cản tổng cộng của đường

●PW – lực cản không khí–Khi ôtô chuyển động ở tay số 1 thì vận tốc nhỏ nên có thể bỏ qua lực cản không khí PW

+ Gφ – tải trọng tác dụng lên cầu chủ động

+ φ – hệ số bám của mặt đường (chọn φ = 0,8 : đường tốt )

+rk – bán kính động học của xe = 3,047 (4)

Chọn ih1 = 3

–Tỷ số truyền của tay số 1 được xác định trên cơ sở đẩm bảo

khắc phục được lực cản lớn nhất của mặt đường mà bánh xe

chủ động không bị trượt quay trong mọi điều kiện chuyển

động

Trang 14

b Tỷ số truyền của các tay số trung gian.

2.2 Tỷ số truyền của hộp số.

Trong đó: ihi – tỷ số truyền của tay số thứ i trong hộp số (i = 1; 2;…; n-1)–Từ hai công thức trên, ta xác định được tỷ số truyền ở các tay số:

+ Tỷ số truyền của tay số 2: ih2 = 2,28+ Tỷ số truyền của tay số 3: ih3 = 1,73

Tỷ số truyền của tay số 4: ih4 = 1,316–Tỷ số truyền của tay số thứ i trong hộp số được xác định theo công thức sau:

rk – bán kính động học của xe+ Tỷ số truyền của tay số 5: ih5 = 1–Tỷ số truyền của tay số lùi: ihl = 1,2ih1 = 1,23 = 3,6 (5)

Kiểm tra tỷ số truyền của tay số lùi theo điều kiện bám:

+ ih1: tỷ sô truyền của tay số 1 (ih1 = 3)

+ ihn : tỷ số truyền của tay số cuối cùng trong hộp số

(ih6 = 1)

Trang 15

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

2.3.Xây dựng đồ thị.

Trong đó: + Pk – lực kéo tiếp tuyến ở bánh xe chủ động+ Pf – lực cản lăn Pf = G.f = G.f (do = 0)

+ Pi – lực cản lên dốc Pi = G = 0 (do = 0)+ Pj – lực quán tính (xuất hiện khi xe chuyển động không ổn định

+ Pw – lực cản không khí Pw = K.F.v2

- Vận tốc ứng với mỗi tay số

Tỷ số truyền tương ứng với từng tay số được thể hiện ở bảng sau:

- Phương trình cân bằng lực kéo của ôtô:

Pk = Pf + Pi + Pj + Pw (CT 1-46,tr49)

Trang 16

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

Lập bảng tính Pk theo công thức (a),(b) với từng tỉ số truyền ne ne/nN Ne Nk v1 v2 v3 v4 v5

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

– Xét ôtô chuyển động trên đường bằng:

 = Nf + Nw = G.f.v +K.F.v3– Lập bảng tính

Trang 17

2.3.3.Đồ thị nhân tố động lực học.

- Đồ thị nhân tố động lực học thể hiện mối quan hệ giữa

D với tốc độ chuyển động v của ôtô khi đủ tải và động cơ làm việc ở đường đặc tính tốc độ ngoài, D =

f(v)

- Nhân tố động lực học là tỷ số giữa hiệu số của lực kéo tiếp tuyến Pk và lực

cản không khí Pw với trọng lượng toàn bộ của ôtô Tỷ số này được ký hiệu là “D”

Trang 18

2.3.3.Đồ thị nhân tố động lực học.

Nhân tố động học theo điều kiện bám được xác định như sau :

Dựa vào kết quả bảng tính ,dựng đồ thị nhân tố động lực học của ô tô

Trang 19

+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: D1 max = ψmax

- Vùng chuyển động không trượt của ôtô:

+Cũng tương tự như lực kéo, nhân tố động lực học cũng bị giới hạn bởi điều kiện bám của các bánh xe chủ

động với mặt đường

+Nhân tố động học theo điều kiện bám Dφ được xác định như sau:

Dφ=(Pφ-Pω)/G)/G=(m.φ.Gφ-W.v2)/G +Để ôtô chuyển động không bị trượt quay thì nhân tố động lực học D phải thoả mãn điều kiện sau :

Dφ>D>ψ +Vùng giới hạn giữa đường cong Dφ và đường cong Ψ trên đồ thị nhân tố động lực học là vùng thoả mãn

điều kiện trên Khi D > Dφ trong giới hạnnhất định c ó thể dùng đường đặc tính cục bộ của động cơ để

chống trượt quay nếu điều kiện khai thác thực tế xảy ra

Trang 20

2.3.4.Xác định khả năng tăng tốc của ôtô – xây dựng đồ thị gia tốc

+ f, i – hệ số cản lăn và độ dốc của đường;

+ ji – gia tốc của ôtô ở tay số thứ i

+ là hệ số kể đến ảnh hưởng của các khối lượng chuyển động quay

1.50 1.31 1.20 1.14 1.10

Khi ô tô chuyển động với vận tốc v<22 m/s thì f=f0

Khi ô tô chuyển động với vận tốc v>22 m/s thì f=f0*(1+)

- Lập bảng tính toán các giá trị ji theo vi ứng với từng tay số:

Trang 21

+ Do ảnh hưởng của δi.gj mà j2 (gia tốc ở tay số 2) > j1 (gia tốc ở tay số 1)

2.3.4.Xác định khả năng tăng tốc của ôtô – xây dựng đồ thị gia tốc

Trang 22

- Biểu thức xác định thời gian tăng tốc:

2.3.5.Xây dựng đồ thị thời gian tăng tốc – quãng đường tăng tốc

2.3.5.1 Xây dựng đồ thị gia tốc ngược

Từ CT: j = → dt = dv

- Thời gian tăng tốc của ôtô từ tốc độ v1 đến tốc độ v2 sẽ là

+ ti – thời gian tăng tốc từ v1 đến v2+ ti = Fi (Với Fi là phần diện tích giới hạn bởi phần đồ thị = f(v); v = v1 ; v

= v2 và trục hoành của đồ thị gia tốc ngược)

•Thời gian tăng tốc toàn bộ:

n – số khoảng chia vận tốc (vmin → vmax) (Vì tại j = 0 → = Do đó, chỉ tính tới giá trị v = 0,95vmax = 161,5 km/h)

- Lập bảng tính giá trị theo v:

V1 V2 V3 V4 V5 1/j1 1/j2 1/j3 1/j4 1/j5 1.83 1.94 2.75 3.98 6 0.42 0.50 0.61 0.75 1.20

Trang 23

Từ kết quả tính dựng đồ thị = f (v):

2.3.5.1 Xây dựng đồ thị gia tốc ngược

- Lập bảng tính giá trị theo v:

V1 V2 V3 V4 V5 1/j1 1/j2 1/j3 1/j4 1/j5 1.83 1.94 2.75 3.98 6 0.42 0.50 0.61 0.75 1.20

Trang 24

❖Xác định Vimax theo phương pháp giải tích:

Từ đồ thị 1/j ta có thể tìm được các giao điểm bằng việc tính vận tốc tại

thời điểm chuyển số(Vmax)

2.3.5.2.Cách tính thời gian tăng tốc – quãng đường tăng tốc của ôtô

Dựa vào hình dáng của đồ thị gia tốc ngược ta có thời điểm

chuyển từ số thấp sang số cao là tại Vmax của từng tay số

Trang 25

2.3.5.2.Cách tính thời gian tăng tốc – quãng đường tăng tốc của ôtô

dS = v.dt

→Từ đồ thị t = f(v)

Ta có : Si (Với phần diện tích giới hạn bởi các đường t = f(v) ; t = t1; t =t2 và trục tung đồ thị thời gian tăng tốc)

b Quãng đường tăng tốc

Quãng đường tăng tốc từ vmin ÷ vmax :

Trang 26

2.3.5.3 Lập bảng tính giá trị thời gian tăng tốc – quãng đường tăng tốc của ôtô

- Có xét đến sự mất mát tốc độ và thời gian khi chuyển số.

+ Sự mất mát về tốc độ khi chuyển số sẽ phụ thuộc vào trình độ người lái,

kết cấu của hộp số và loại động cơ đặt trên ôtô

+ Động cơ xăng, người lái có trình độ cao, thời gian chuyển số từ 0,5s đến 2s

(Với người lái có trình độ kém thì thời gian chuyển số có thể cao hơn từ 25 ÷ 40%)

- Tính toán sự mất mát tốc độ trong thời gian chuyển số (giả thiết: người lái xe có trình độ thấp và thời gian chuyển số giữa các tay số là khác nhau): Δv = (m/s)v = (m/s)

Trong đó: + f – hệ số cản lăn của đường f = f0

Trang 27

Từ công thức trên ta có bảng sau: Lập bảng:

Trang 28

Trang 29

2.4 Các chỉ tiêu đánh giá chất lượng kéo

2.4.1 Khả năng leo dốc lớn nhất:

Ta có: 4820,744 (N/m)Lực cản lăn: 365.25 (N)

Bỏ qua lực cản không khí nên Lại có:

 4455 (N)

Độ dốc cực đại:

Vậy độ dốc cực đại là

Ta có: 4820,744 (N/m)Lực cản lăn: 365.25 (N)

Bỏ qua lực cản không khí nên Lại có:

 4455 (N)

Độ dốc cực đại:

Vậy độ dốc cực đại là

Trang 30

18048.06

Chọn độ dốc trung bình 16% → i=0,16

Ta có:

 559.49 (N)Khả năng kéo móc lớn nhất:

18048.06

Trang 31

2.4.3 Khả năng gia tốc lớn nhất:

Dựa vào đồ thị gia tốc ở trên xác định được jmax=2,3964 (m/)

2.4.3 Khả năng gia tốc lớn nhất:

Dựa vào đồ thị thời gian-quãng đường tăng tốc xác định được khoảng 16,5s

Trang 32

KẾT LUẬN

Việc tính toán động lực học kéo của ô tô chỉ có ý nghĩa về mặt lý thuyết do tính tương đối của phép tính và sự lựa chọn các hệ số trong quá trình tính toán không chính xác so với thực tế Trong thực tế, việc đánh giá chất lượng kéo của ôtô được thực hiện trên đường hoặc trên bệ thử chuyên dùng

Từ việc tính toán bài tập lớn, em đã nắm rõ được quy trình tính toán và vẽ đồ thị thông số của xe Toyota Fortuner 2017 đồng thời nâng cao khả năng

sử dụng phần mềm Word, Exel, Auto CAD Qua đó nâng cao kiến thức chuyên ngành cũng như các kỹ năng bên lề Trong quá trình tính toán sẽ không tránh khỏi sai sót, mong Thầy Cô đưa ra nhận xét để

em có thể rút kinh nghiệm và cải thiện tốt hơn Em Xin Chân Thành Cảm Ơn!

N H Ó M 4

Trang 33

C Ả M Ơ N C Á C B Ạ N V À T H Ầ Y C Ô Đ Ã L Ắ N G N G H E

Tiêu đề	Tính Toán Sức Kéo Ô Tô
Tác giả	Trần Đức Long, Nguyễn Phi Kha, Trần Quang Lợi, Trương Thiên Long, Võ Huỳnh Tiêu Khôi
Người hướng dẫn	Thầy Lê Ngọc Định
Trường học	Trường Đại Học Duy Tân
Chuyên ngành	Cơ Khí Ô Tô
Thể loại	Đồ Án
Năm xuất bản	2023
Thành phố	Đà Nẵng

Định dạng
Số trang	33
Dung lượng	42,68 MB