Thiết kế môn học lý thuyết ô tô

Lời nói đầu 1.Tầm quan trọng của việc tính toán sức kéo : Tính toán sức kéo ô tô nhằm mục đích xác định các thông số cơ bản của động cơ, của hệ thống truyền lực để đảm bảo chất lợng động

Lời nói đầu

1.Tầm quan trọng của việc tính toán sức kéo :

Tính toán sức kéo ô tô nhằm mục đích xác định các thông số cơ bản của

động cơ, của hệ thống truyền lực để đảm bảo chất lợng động lực học cầnthiết của chúng trong các điều kiện sử dụng khác nhau, phù hợp với các điềukiện đã cho của ô tô Từ đó để xác định các chỉ tiêu để đánh giá chất lợngkéo của ô tô nh chỉ tiêu vận tốc lớn nhất, góc dốc lớn nhất của đờng mà ô tô

có thể khắc phục đợc, gia tốc lớn nhất của ô tô, quãng đờng và thời gian tăngtốc ngắn nhất khi đạt vận tốc là lớn nhất Các chỉ tiêu trên có thể tìm đợc khigiải phơng trình chuyển động của ô tô bằng phơng pháp đồ thị hoặc phơngpháp giải tích

2 Giới thiệu đề bài :

2

m Ns

- Hiệu suất cơ khí cuả hệ thống truyền lực t=0,89

- Hệ số cản tổng cộng của mặt đờng tơng ứng với Vmax :

1 , 36 1

2

=0,028

c Các thông số tính toán :

Công suất động cơ

- Tỷ số truyền của hệ thống truyền lực

- Các đại lợng đánh giá chất lợng kéo của ôtô

tÝnh to¸n søc kÐo cña « t«

Trong đó Q3 ,Q6 ,Q7 là các tải trọng phân bố đều

- Q3 phân bố đều trên chiều dài khung xe : q3 = 41694485,25

- Q6 phân bố đều trên chiều dài của xe : q6 =

5830

55 , 2501

- Q7 phân bố đều trên chiều dài ca bin : q7 =

1565

95 1912

- Sơ đố phân bố tải trọng lên ôtô :

Z2 = 31046,3 (N)  G2 =

81 , 9

2

Z

=3164,76 (kg)

Z1 = G.9,81 – Z2 = 13098,7(N)  G1 =9Z,812 =1335,24(kg)

- Khi ôtô không tải: ta thay Q3 ở công thức trên bằng Q03 ta đợc: Z02=8525.7 (N) ; G02=869 (kg)

I I.-Xác định công suất lớn nhất của động cơ

-Công suất của động cơ khi ôtô chuyển động với tốc độ lớn nhất

1( 



max ) (W) -Trong dó : G = 4500.9,81= 44145(N) – tổng trọng lợng của ôtô Vmax= 36,1 (m/s) -vận tốc lớn nhất của ôto ( m/s)

 = 0,028 -Hệ số cản tổng cộng của đờng tơng ứng với vận tốc lớn nhất

W = 1,9 (Ns2/m4) - Nhân tố cản khí động học

 = 0,89 - Hiệu suất của hệ thống truyền lực cơ khí

Nev= (0,028.44145.36,1+1,9.(36,1)3)/0,89=150572 (w) = 150,6 (Kw)

- Công suất lớn nhất của động cơ : Nemax= 2 3

a=0,5 ,b=1,5 , c=1 =

N

em n

nemax: số vòng quay lớn nhất của trục khuỷu động cơ

nN : số vòng quay của trục khuỷu động cơ ứng với Nemax

Chọn =0.9 , nN =3600 (v/p)

9 , 0 9 , 0 5 , 1 9 , 0 5 , 0

6 , 150



 = 1500,936,6 =161 (kw)

-Tính công suất động cơ ở số vòng quay khác nhau :

Sử dụng phơng pháp Lây - Đecman:

e eN

e e

e

n

n c n

n b n

n a N N

- Tính mô men xoắn của trục khuỷu động cơ ứng với vòng quay ne khácnhau : Me =

e

e n

N

047 , 1

e n P

N z

.

10 5 ,

161 4 10 5 ,

= 6,26 (l)

IV.Xác định tỷ số truyền của truyền lực chính :

i0 đợc 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

hn

b e i V

r n

.

377 , 0

max

max

rk : bán kính động lực học của bánh xe (m)

ihn =0,75 : tỷ số truyền của tay số cao nhất

Vmax : vận tốc lớn nhất của ô tô ( km/h)

i0

75 , 0 130

35 , 0 3240 377 , 0

V-Xác định tỷ số truyền của hộp số :

1.Xác định tỷ số truyền của tay số 1 :

- Tỷ số truyền của tay số 1 đợc xác định trên cơ sở đảm bảo khắc phục

đớc sức cản lớn nhất của mặt đờng

Pkmax P max +Pw

Pkmax : lực kéo lớn nhất của đông cơ phát ra ở bánh xe chủ động

P max: lực cản tổng cộng của đờng

r

i i

b i M

r G





.

0 max

35 , 0 35 , 0 81 , 9 4500

r

i i

b k

i M

r G m

2

 mk2 =1.2 :hệ số phân bố lại tải trọng ở cầu sau:

ihI

89 0 38 , 4 470

35 , 0 75 , 0 3 , 31046

2 , 1

Lấy ih1= 5.0

2.Xác định tỷ số truyền của các tay số trung gian

- Chọn hệ thống tỷ số truyền của các cấp số trong hộp số theo

-Tỷ số truyền tay số lùi : i1= 1,2.ihi= 1,2.5= 6

Tỷ số truyền tơng ứng với từng tay số :

i i

M max.0 

Vi =

i

b e i i

r n

60

2 0



Trong đó : pki :lực kéo tơng ứng ở cấp số i

ii : tỷ số truyền của cấp số i

I0 :tỷ số truyền lực chính

Vi : vận tốc chuyển động của ôtô theo số vòng quay

của trục khuỷu động cơ khi ôtô chuyển động ở cấp số i

Dựa vào biểu thức trên thiết lập bảng toạ độ trung gian :

1 max

2

v

khi v  22.2 ( m/s ) Sau khi tính toán ta có bảng sau :

Bảng 4

Trong đó : j : Gia tốc của ôtô.

89 , 0

N e N

e N

e e

k

n

n c n

n b n

n a N

i i

n r V

60

2 0



Bảng cân bằng công suất :

i M G

P P D

t

t ti e w

k i

1

Pk : Lực kéo tiếp tuyến tại bánh xe chủ động

ii : tỷ số truyền của hệ thống truyền lực ở tay số icủa hộp số

Nhân tố động lực học bị giới hạn bởi điều kiện bám của của bánh xe

2

G

v w G m G

P P

i M b

t ti

e 

vi=

i

b c i

i0

60

.

2  

ThiÕt lËp b¶ng gi¸ trÞ trung gian

Ta cã b¶ng gi¸ trÞ trung gian cña Di ë c¸c tay sè kh¸c nhau vµ theo tèc

2   

=

81 , 9 4500

9 , 1 3 , 31046

75 , 0 1 ,

2

v

B¶ng 9

v ( m/s ) 5.42 9.28 15.85 27.1 36.1

f 0.015 0.015 0.015 0.022 0.028

Dựa vào đồ thị nhân tố động lực học để xác định các thông số đặc trng chohoạt động của ô tô.

(Các chỉ tiêu đánh giá chất lợng kéo của ô tô)

4-Xác định gia tốc,thời gian tăng tốc,quảng đờng,vận tốc lớn nhất của

ô tô và độ dốc lớn nhất mà ô tô có thể khắc phục đợc.

a. Xác định vận tốc lớn nhất của ô tô

- Từ đồ thị cân bằng công suất của ô tô,đờng cong Nk5 cắt đờng cong

Pc tại A,từ A dòng xuống trục hoành ta đợc Vmx=36,1(m/s)

Trong đó: g : gia tốc trọng trờng

 j : Hệ số kể đến ảnh hởng của các khối lợng chuyển động quay

, 1 (

81 , 9

2

i i

- Khi xe chuyển động với vận tốc v < 22,2m/s thì f = f0 = 0,015

- Khi xe chuyển động với vận tốc v>22,2m/s

2

v

Bảng 11

d.Xác định thời gian tăng tốc và quảng đờng tăng tốc:

(*)Xác định thời gian tăng tốc của ô tô

Từ phơng trình j=

dt

dv

 dt=1j dvSuy ra:Khoảng thời gian tăng tốc từ v1  v2 của ô tô là:

ti: là thời gian tăng tốc từ v1  v2

ti=Fi :Với Fi là diện tích giới hạn bởi đố thị 1j =f(v);v=v1;v=v2 và trụchoành(ov)

Suy ra: Thời gian tăng tốc toàn bộ : t= 

n: Số khoảng chia vận tốc (vmin đến vmax )

(Vì tại vmax j=0  1j =.Do đó chỉ tính tới giá trị v=0,95vmax=34,3 (m/s)

1

n: Số khoảng chia vận tốc

Bảng giá trị thời gian tăng tốc,quảng đờng tăng tốc

Trong trờng hợp không xét đến sự mất mát vận tốc và thời gian khi sang

=2,363 (m).

b=L-a=3,36-2,363=0,997 (m)

-Xác định chiều cao trọng tâm hg=h gi

Trong đó : hi: Chiều cao các nhóm cụm tổng thành

Gi: Khối lợng các cụm tổng thành

997 , 0

-Góc dốc giới hạn trợt (T)

(Trong điều kiện phanh xe có hiệu quả nhất)

849 0 75 , 0 36 , 3

363 , 2

75 , 0

Đảm bảo điều kiện ổn định ( xe trợt trớc khi lật )

*Tr ờng hợp ô tô xuống dốc:

-Góc tới hạn lật( 'L)

849 , 0

363 ,

,

1

997 , 0 44145

=165,2 (m/s)Vghl > Vmax : Đảm bảo điều kiện ổn định dọc

III

tính toán ổn định ngang của ô tô

1.Khi xe chuyển động trên đờng có góc nghiêng ngang  :

tg l > tg  t -> Đảm bảo điều kiện ổn định

2.Khi ô tô quay vòng trên đờng bằng

Bán kính quy vòng tối thiểu của ô tô R = 7.2(m)

B

2

.

=

849 2

2 7 81 , 9

s

m

)-Vận tốc giới hạn trợt ngang

Vght = g.R y = 9 , 81 7 , 2 0 , 75 =7,3 (

s

m

)Vghl > Vght : Đảm bảo điều kiện ổn định

3.Khi ô tô quay vòng trên đờng có góc nghiêng 

a.Khi hớng nghiêng của đờng cùng phía với trục quay vòng

(Xét góc lật nguy hiểm và góc trợt nguy hiểm bằng với khi chuyển động trên

đờng bằng)

-Vận tốc nguy hiểm khi xe bị lật đổ

Vn=

845 , 0 1385 849

2

) 845 , 0 849 2 1385 ( 2 , 7 81 , 9

2

) 2 (

l g

tg B h

tg h B

t y

tg

tg R

) (

.

=

75 , 0 75 , 0 1

) 75 , 0 75 , 0 ( 2 , 7 81 , 9





=15,62 (m/s)

Vn>V:Đảm bảo điều kiện ổn định

b.Khi hớng nghiêng của đờng ngợc phía với trục quay vòng

-Vận tốc nguy hiểm xe bị lật

Vn=

l g

l g

tg B h

tg h B

R

g



 2

) 2 (

t y

tg

tg R

) (

*********&&&*********