BÀI tập lớn lý THUYẾT ô tô đề 13

Yêu cầu: Tính toán và kiểm tra chất lượng kéo của ô tôXác định loại động cơ, chủng loại, số lượng cầu xe và số lượng số truyền: Với các thông số đề bài, ta xác định ô tô tính toán là ô t

ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA CƠ KHÍ

BÀI TẬP LỚN

LÝ THUYẾT Ô TÔ

Giáo viên hướng dẫn : PHẠM VĂN THỨC

HOÀNG NGỌC SƠN

BÀI TẬP LỚN LÝ THUYẾT Ô TÔ Năm học 2014 - 2015

Yêu cầu: Tính toán và kiểm tra chất lượng kéo của ô tô

Xác định loại động cơ, chủng loại, số lượng cầu xe và số lượng số truyền:

Với các thông số đề bài, ta xác định ô tô tính toán là ô tô con, động cơ sử dụng là động cơxăng

Thông thường, khi trọng lượng toàn bộ của ô tô dưới 100kN, chọn công thức bánh xe

4 2x

Vậy ta chọn số lượng cầu xe là1 cầu

Chọn số lượng số truyền là 5 số truyền

Xác định vận tốc chuyển động cực đại của ô tô:

Ta có phương trình cân bằng công suất khi xe chạy trên đường bằng, không kéo rơ-mooc:

F - Diện tích cản chính diện ô tô: F B H 1810.1800 3, 258.10 6mm2 3,258 m2

B - Chiều rộng cơ sở của ô tô

H - Chiều cao lớn nhất của ô tô

tl

 -Hiệu suất truyền lực tl = 0,85

G - Trọng lượng đầy đủ của ô tô G m g 2470.10 24700  N

f - hệ số cản lăn f = 0,02

N emax - Cộng suất cực đại của động cơ N emax 105kW

Suy ra: v tmax 35,32m/ s

Chọn vận tốc chuyển động cực tiểu của ô tô:

Theo kinh nghiệm chọn v tmin 30km h/  Chọn v tmin 20km h/  5,56m s/ 

Khoảng động học của ô tô:

t max

t min

35,32

6,355,56

k

v d v

.2 n60

t

r

Với: v tmax 35,32m s/  Suy ra: n tmax 1329 /v ph

Tỉ số truyền của truyền lực chính:

max 0

max

5400

4,0631329

e t

n i n

Xây dựng đường đặc tính ngoài của động cơ:

Chọn n emin 500v ph/  , bước nhảy vố vòng quay của động cơ là 100(v/ph)

Dựa vào công thức R.S.Lejdeman , xác định lần lượt N e theo số vòng quay tương ứng:

Với a, b, c – các hệ số thực nghiệm, phụ thuộc kết cấu và chủng loại động cơ

Đối với động cơ xăng: a b c  1

Mô men xoắn của động cơ theo số vòng quay tương ứng được xác định theo công thức:

4

10 1,047

e e

e

N M

n



Xây dựng các đường đặc tính ngoài theo: N e f n e ; M e f n e

Bảng số liệu N Me, e theo số vòng quay tương ứng như sau:

e tli tl ki

k

e k i

tli

M i P

r

n r v

cặp giá trị P v , ứng với mỗi cặp giá trị này ta xác định được một điểm trên đồ thị cân ki, i

bằng lực kéo, nối tuần tự các điểm này cho ta đường cong cân bằng lực kéo ở một tay số.Làm tương tương tự, ta vẽ được các đường cong cân bằng lực kéo ở các tay số còn lại

Xây dựng đường cong cản đường P

   

cos sin

P P P f G  G 

Với điều kiện đường bằng:   , suy ra: 0 P P f f G.

+ Khi vận tốc nhỏv80km/ h: f const, suy ra đồ thị P là đường thẳng

+ Khi vận tốc lớn v80km/ h : f const , suy ra đồ thị P là đường cong

Trong phạm vi bài toán khảo sát, chọn f const

Xây dựng đường cong cản gió P

2

P K F v

Lấy đường cong P làm trục hoành, xây dựng đường cong Pphía trên P

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34 36 38 0

Nhận xét: theo đồ thị trên, ô tô tính toán thắng cản ở tất cả các tay số.

Bảng số liệu Pki theo vi như sau:

9 30521.740 19619 2.767 12340 4.400 7760 6.996 4881 11.12

7

3114

2.150 19974 3.418 12563 5.436 7900 8.642 4969 13.74

1 31252.252 20034 3.581 12601 5.694 7924 9.054 4984 14.39

2

5019 17.66

7

31562.867 20167 4.558 12685 7.247 7977 11.52 5017 18.32 3156

3 12.969 20151 4.720 12675 7.506 7970 11.93

5 5013 18.976 31533.071 20123 4.883 12657 7.765 7959 12.34

3 5 25.119 17245 8.139 10847 12.94

2 6821 20.577 4290 32.716 26985.221 16985 8.301 10683 13.20

.

2 60

e tli tl

i

e k i

cho ta một cặp giá trị D v , ứng với mỗi cặp giá trị này ta xác định được một điểm trên i, i

đồ thị đường đặc tính động lực học , nối tuần tự các điểm này cho ta đường cong đặc tínhđộng lực học ở một tay số

Làm tương tương tự, ta vẽ được các đường cong đặc tính động lực học ở các tay số cònlại

Xây dựng đường đặc tính động lực học theo điều kiện bám: D(D’)

2

P P G K F v D

Ứng với mỗi giá trị vận tốc ta tính được một giá trị D, thế vào đồ thị D_v, nối tuần tự

các điểm ta có được đường công nhân tố động lực học theo điều kiện bám

D

Nhận xét:Theo đồ thị trên, ô tô tính toán bị mất bám ở tay số 1 và tay số 2.

Bảng số liệu nhân tố động lực học Di theo vi như sau:

9 0.1161.740 0.794 2.767 0.499 4.400 0.313 6.996 0.194 11.12

7

0.115

2.150 0.808 3.418 0.508 5.436 0.318 8.642 0.196 13.74

1 0.1142.252 0.811 3.581 0.509 5.694 0.319 9.054 0.196 14.39

2

0.195 17.66

7

0.1072.867 0.816 4.558 0.512 7.247 0.319 11.52 0.194 18.32 0.106

3 12.969 0.815 4.720 0.512 7.506 0.319 11.93

5 0.194 18.976 0.1043.071 0.814 4.883 0.511 7.765 0.318 12.34

3 5 25.119 0.696 8.139 0.435 12.94

2 0.265 20.577 0.146 32.716 0.0395.221 0.686 8.301 0.428 13.20

e k i

tli

g

j D

n r v

Ứng với mỗi cặp giá trị ,D n ta xác định được mỗi điểm trên đồ thị gia tốc, nối tuần tự i e

các điểm này ta vẽ được đường cong gia tốc ở một tay số

Làm tương tự ta vẽ được các đường cong còn lại của các tay số còn lại

v(m/s) j(m/s2)

Bảng số liệu gia tốc ji theo vận tốc vi như sau:

4.095 2.451 6.511 2.514 10.354 2.051 16.462 1.326 26.173 0.5154.198 2.431 6.674 2.493 10.612 2.031 16.873 1.305 26.827 0.4864.300 2.410 6.836 2.470 10.871 2.010 17.285 1.283 27.482 0.4554.402 2.387 6.999 2.446 11.130 1.987 17.696 1.261 28.136 0.4244.505 2.363 7.162 2.420 11.389 1.963 18.108 1.237 28.790 0.3914.607 2.337 7.325 2.392 11.648 1.937 18.519 1.212 29.445 0.3574.710 2.310 7.487 2.363 11.907 1.910 18.931 1.186 30.099 0.3224.812 2.282 7.650 2.333 12.165 1.882 19.342 1.158 30.753 0.2854.914 2.252 7.813 2.301 12.424 1.852 19.754 1.130 31.408 0.2485.017 2.221 7.976 2.267 12.683 1.821 20.165 1.100 32.062 0.2095.119 2.188 8.139 2.232 12.942 1.789 20.577 1.069 32.716 0.1705.221 2.153 8.301 2.196 13.201 1.755 20.988 1.038 33.371 0.1295.324 2.118 8.464 2.158 13.460 1.720 21.400 1.005 34.025 0.0875.426 2.081 8.627 2.118 13.718 1.684 21.811 0.970 34.679 0.0435.529 2.042 8.790 2.077 13.977 1.646 22.223 0.935 35.334

Xây dựng đồ thị thời gian tăng tốc và quãng đường tăng tốc của ô tô

Với thời gian chuyển số tc  1,5 s const  ; quãng đường chuyển số giữa hai tay số liền

Trong đó:v(k 1) min  vk max  33  tc

+ Đồ thị thời gian tăng tốc:

Từ đồ thị gia tốc của ô tô ta xây dựng đồ thị gia tốc ngược của ô tô khi tăng tốc

Sử dụng đồ thị gia tốc ngược ta tính được thời gian tăng tốc của ô tô theo phương pháp

đồ thị như sau:

 Ở mỗi tay số, chia từng khoảng vận tốc  vitheo bước nhảy số vòng quay động cơ

đã chọn, ta tính được từng khoảng thời gian tăng tốc  ti trong từng khoảng vậntốc tương ứng theo: 1

 Tính tổng thời gian tăng tốc ở mỗi tay số theo: t    ti

+ Đồ thị quãng đường tăng tốc:

Từ đồ thị thời gian tăng tốc, tương tự ta tính được quãng đường tăng tốc của ô tô theo phương pháp đồ thị như sau:

 Ở mỗi tay số, chia từng khoảng thời gian tăng tốc  titheo từng khoảng vận tốc

 Tính tổng quãng đường tăng tốc ở mỗi tay số theo:S    Si

Bảng số liệu thời gian và quãng đường tăng tốc ở riêng mỗi tay số như sau:

2.867 0.102 2.815 2.574 0.388 0.040 0.957 0.112 1.5902.969 0.102 2.918 2.572 0.389 0.040 0.997 0.116 1.7063.071 0.102 3.020 2.568 0.389 0.040 1.037 0.120 1.8273.174 0.102 3.123 2.563 0.390 0.040 1.077 0.125 1.9513.276 0.102 3.225 2.556 0.391 0.040 1.117 0.129 2.0803.379 0.102 3.327 2.548 0.392 0.040 1.157 0.133 2.2143.481 0.102 3.430 2.539 0.393 0.040 1.197 0.138 2.3523.583 0.102 3.532 2.528 0.395 0.040 1.238 0.143 2.4953.686 0.102 3.635 2.515 0.397 0.041 1.278 0.148 2.6423.788 0.102 3.737 2.501 0.399 0.041 1.319 0.153 2.7953.890 0.102 3.839 2.486 0.401 0.041 1.360 0.158 2.9523.993 0.102 3.942 2.469 0.404 0.041 1.402 0.163 3.1154.095 0.102 4.044 2.451 0.407 0.042 1.443 0.168 3.2844.198 0.102 4.146 2.431 0.410 0.042 1.485 0.174 3.4584.300 0.102 4.249 2.410 0.413 0.042 1.527 0.180 3.6374.402 0.102 4.351 2.387 0.417 0.043 1.570 0.186 3.8234.505 0.102 4.454 2.363 0.421 0.043 1.613 0.192 4.0154.607 0.102 4.556 2.337 0.426 0.044 1.657 0.198 4.2134.710 0.102 4.658 2.310 0.430 0.044 1.701 0.205 4.4194.812 0.102 4.761 2.282 0.436 0.045 1.745 0.212 4.6314.914 0.102 4.863 2.252 0.441 0.045 1.791 0.220 4.8515.017 0.102 4.965 2.221 0.447 0.046 1.836 0.227 5.0785.119 0.102 5.068 2.188 0.454 0.046 1.883 0.235 5.3135.221 0.102 5.170 2.153 0.461 0.047 1.930 0.244 5.5575.324 0.102 5.273 2.118 0.468 0.048 1.978 0.253 5.8105.426 0.102 5.375 2.081 0.476 0.049 2.027 0.262 6.0725.529 0.102 5.477 2.042 0.485 0.050 2.076 0.272 6.344

2.604 0.163 2.523 2.563 0.391 0.064 0.734 0.161 1.2422.767 0.163 2.686 2.579 0.389 0.063 0.797 0.170 1.4122.930 0.163 2.848 2.593 0.387 0.063 0.860 0.179 1.5923.093 0.163 3.011 2.605 0.385 0.063 0.923 0.189 1.7803.255 0.163 3.174 2.616 0.383 0.062 0.985 0.198 1.9783.418 0.163 3.337 2.626 0.382 0.062 1.047 0.207 2.1853.581 0.163 3.500 2.634 0.380 0.062 1.109 0.217 2.4023.744 0.163 3.662 2.640 0.379 0.062 1.171 0.226 2.6283.906 0.163 3.825 2.645 0.378 0.062 1.233 0.236 2.8644.069 0.163 3.988 2.648 0.378 0.062 1.294 0.245 3.1094.232 0.163 4.151 2.650 0.377 0.061 1.356 0.255 3.3644.395 0.163 4.313 2.650 0.377 0.061 1.417 0.265 3.6294.558 0.163 4.476 2.649 0.377 0.061 1.478 0.275 3.9044.720 0.163 4.639 2.646 0.378 0.061 1.540 0.285 4.1894.883 0.163 4.802 2.642 0.378 0.062 1.601 0.296 4.4855.046 0.163 4.965 2.636 0.379 0.062 1.663 0.306 4.7915.209 0.163 5.127 2.629 0.380 0.062 1.725 0.317 5.1085.371 0.163 5.290 2.620 0.381 0.062 1.787 0.328 5.4365.534 0.163 5.453 2.609 0.383 0.062 1.849 0.339 5.7765.697 0.163 5.616 2.597 0.384 0.063 1.912 0.351 6.1275.860 0.163 5.778 2.584 0.386 0.063 1.975 0.363 6.4906.023 0.163 5.941 2.568 0.388 0.063 2.038 0.375 6.8656.185 0.163 6.104 2.552 0.391 0.064 2.101 0.388 7.2536.348 0.163 6.267 2.534 0.393 0.064 2.165 0.401 7.6546.511 0.163 6.429 2.514 0.396 0.064 2.230 0.415 8.0696.674 0.163 6.592 2.493 0.399 0.065 2.295 0.429 8.4986.836 0.163 6.755 2.470 0.403 0.066 2.361 0.443 8.9416.999 0.163 6.918 2.446 0.407 0.066 2.427 0.458 9.3997.162 0.163 7.081 2.420 0.411 0.067 2.494 0.474 9.8737.325 0.163 7.243 2.392 0.416 0.068 2.561 0.490 10.3637.487 0.163 7.406 2.363 0.421 0.068 2.630 0.507 10.8707.650 0.163 7.569 2.333 0.426 0.069 2.699 0.525 11.3957.813 0.163 7.732 2.301 0.432 0.070 2.769 0.543 11.9387.976 0.163 7.894 2.267 0.438 0.071 2.841 0.563 12.5008.139 0.163 8.057 2.232 0.444 0.072 2.913 0.583 13.0838.301 0.163 8.220 2.196 0.452 0.074 2.986 0.604 13.6888.464 0.163 8.383 2.158 0.459 0.075 3.061 0.627 14.3148.627 0.163 8.545 2.118 0.468 0.076 3.137 0.651 14.9658.790 0.163 8.708 2.077 0.477 0.078 3.215 0.676 15.641

V3(m/s) Delta Vtb3(m/s) J3(m/s2) 1/jtb3 Delta t3(s) Delta S3(m)

V3(m/s) t3(s) S3(m)

1.553 0.259 1.424 1.926 0.523 0.135 0.135 0.193 0.1931.812 0.259 1.682 1.952 0.516 0.134 0.269 0.225 0.4172.071 0.259 1.941 1.976 0.509 0.132 0.401 0.256 0.6732.330 0.259 2.200 2.000 0.503 0.130 0.531 0.286 0.9602.588 0.259 2.459 2.022 0.497 0.129 0.660 0.317 1.2762.847 0.259 2.718 2.042 0.492 0.127 0.787 0.346 1.6223.106 0.259 2.977 2.062 0.487 0.126 0.913 0.375 1.9983.365 0.259 3.235 2.080 0.483 0.125 1.038 0.404 2.4023.624 0.259 3.494 2.096 0.479 0.124 1.162 0.433 2.8353.883 0.259 3.753 2.112 0.475 0.123 1.285 0.462 3.2974.141 0.259 4.012 2.125 0.472 0.122 1.407 0.490 3.7874.400 0.259 4.271 2.138 0.469 0.121 1.529 0.519 4.3064.659 0.259 4.530 2.149 0.467 0.121 1.650 0.547 4.8534.918 0.259 4.789 2.159 0.464 0.120 1.770 0.575 5.4285.177 0.259 5.047 2.167 0.462 0.120 1.889 0.604 6.0325.436 0.259 5.306 2.174 0.461 0.119 2.009 0.633 6.6655.694 0.259 5.565 2.180 0.459 0.119 2.127 0.662 7.3275.953 0.259 5.824 2.185 0.458 0.119 2.246 0.691 8.0176.212 0.259 6.083 2.188 0.457 0.118 2.364 0.720 8.7376.471 0.259 6.342 2.189 0.457 0.118 2.483 0.750 9.4886.730 0.259 6.600 2.190 0.457 0.118 2.601 0.780 10.2686.989 0.259 6.859 2.188 0.457 0.118 2.719 0.811 11.0797.247 0.259 7.118 2.186 0.457 0.118 2.838 0.842 11.9217.506 0.259 7.377 2.182 0.458 0.119 2.956 0.874 12.7967.765 0.259 7.636 2.177 0.459 0.119 3.075 0.907 13.7028.024 0.259 7.895 2.171 0.460 0.119 3.194 0.940 14.6428.283 0.259 8.153 2.163 0.462 0.119 3.313 0.974 15.6168.542 0.259 8.412 2.154 0.463 0.120 3.433 1.009 16.6258.801 0.259 8.671 2.143 0.465 0.120 3.554 1.045 17.6709.059 0.259 8.930 2.131 0.468 0.121 3.675 1.082 18.7529.318 0.259 9.189 2.118 0.471 0.122 3.797 1.120 19.8719.577 0.259 9.448 2.103 0.474 0.123 3.919 1.159 21.0309.836 0.259 9.706 2.087 0.477 0.124 4.043 1.199 22.22910.095 0.259 9.965 2.070 0.481 0.125 4.167 1.241 23.47010.354 0.259 10.224 2.051 0.485 0.126 4.293 1.284 24.75410.612 0.259 10.483 2.031 0.490 0.127 4.420 1.329 26.08410.871 0.259 10.742 2.010 0.495 0.128 4.548 1.376 27.46011.130 0.259 11.001 1.987 0.500 0.130 4.678 1.425 28.88511.389 0.259 11.259 1.963 0.506 0.131 4.809 1.476 30.361

11.648 0.259 11.518 1.937 0.513 0.133 4.941 1.529 31.89011.907 0.259 11.777 1.910 0.520 0.135 5.076 1.585 33.47512.165 0.259 12.036 1.882 0.527 0.137 5.212 1.643 35.11812.424 0.259 12.295 1.852 0.536 0.139 5.351 1.704 36.82312.683 0.259 12.554 1.821 0.544 0.141 5.492 1.769 38.59212.942 0.259 12.813 1.789 0.554 0.143 5.635 1.837 40.42913.201 0.259 13.071 1.755 0.564 0.146 5.781 1.909 42.33813.460 0.259 13.330 1.720 0.575 0.149 5.930 1.985 44.32413.718 0.259 13.589 1.684 0.588 0.152 6.082 2.067 46.39013.977 0.259 13.848 1.646 0.601 0.155 6.238 2.153 48.543

13.581 0.412 13.375 1.437 0.693 0.285 7.924 3.815 61.35213.992 0.412 13.787 1.425 0.699 0.288 8.212 3.965 65.31814.404 0.412 14.198 1.411 0.705 0.290 8.502 4.121 69.43914.815 0.412 14.610 1.396 0.712 0.293 8.795 4.284 73.72315.227 0.412 15.021 1.380 0.720 0.296 9.091 4.453 78.17615.638 0.412 15.433 1.363 0.729 0.300 9.392 4.630 82.80616.050 0.412 15.844 1.345 0.739 0.304 9.695 4.816 87.62216.462 0.412 16.256 1.326 0.749 0.308 10.004 5.010 92.63316.873 0.412 16.667 1.305 0.760 0.313 10.317 5.215 97.84817.285 0.412 17.079 1.283 0.773 0.318 10.635 5.431 103.27917.696 0.412 17.490 1.261 0.786 0.324 10.958 5.659 108.93818.108 0.412 17.902 1.237 0.801 0.330 11.288 5.900 114.83818.519 0.412 18.313 1.212 0.817 0.336 11.624 6.157 120.99518.931 0.412 18.725 1.186 0.834 0.343 11.967 6.430 127.42419.342 0.412 19.137 1.158 0.853 0.351 12.318 6.721 134.14519.754 0.412 19.548 1.130 0.874 0.360 12.678 7.033 141.17920.165 0.412 19.960 1.100 0.897 0.369 13.047 7.368 148.54720.577 0.412 20.371 1.069 0.922 0.379 13.427 7.730 156.27720.988 0.412 20.783 1.038 0.949 0.391 13.818 8.120 164.39721.400 0.412 21.194 1.005 0.980 0.403 14.221 8.544 172.94121.811 0.412 21.606 0.970 1.013 0.417 14.638 9.007 181.94822.223 0.412 22.017 0.935 1.050 0.432 15.070 9.513 191.461

4 9.116 83.046

13.087 0.654 12.759 0.862 1.157 0.757 11.39

1 9.661 92.70613.741 0.654 13.414 0.855 1.165 0.762 12.15

4

10.225 102.931

14.395 0.654 14.068 0.848 1.174 0.768 12.92

2 10.811 113.74215.050 0.654 14.722 0.839 1.186 0.776 13.69

8 11.423 125.16515.704 0.654 15.377 0.829 1.199 0.785 14.48

3

12.063 137.228

16.358 0.654 16.031 0.818 1.214 0.794 15.27

7 12.736 149.96417.013 0.654 16.685 0.806 1.231 0.806 16.08

3

13.444 163.408

17.667 0.654 17.340 0.793 1.251 0.819 16.90

1 14.194 177.60218.321 0.654 17.994 0.778 1.273 0.833 17.73

4 14.989 192.59118.976 0.654 18.648 0.763 1.298 0.849 18.58

4

15.837 208.428

19.630 0.654 19.303 0.746 1.326 0.867 19.45

1 16.745 225.17320.284 0.654 19.957 0.728 1.357 0.888 20.33

9

17.720 242.893

20.938 0.654 20.611 0.709 1.392 0.911 21.25

0 18.771 261.66421.593 0.654 21.266 0.689 1.431 0.936 22.18

6 19.911 281.57522.247 0.654 21.920 0.668 1.475 0.965 23.15

1

21.153 302.729

22.901 0.654 22.574 0.645 1.524 0.997 24.14

8 22.513 325.24223.556 0.654 23.229 0.621 1.580 1.034 25.18

2

24.011 349.253

24.210 0.654 23.883 0.597 1.643 1.075 26.25

7 25.671 374.92424.864 0.654 24.537 0.571 1.714 1.122 27.37

9 27.523 402.44725.519 0.654 25.192 0.544 1.796 1.175 28.55

4

29.605 432.05126.173 0.654 25.846 0.515 1.890 1.237 29.79

1 31.965 464.016