Nhằm giúp đỡ và hỗ trợ cho các học sinh, sinh viên chuyên ngành kỹ thuật công nghệ ô tô bước đầu tập làm quen với các bài tập lớn để sau này dễ dàng hơn trong việc làm đồ án môn, đồ án tốt nghiệp. Mời các bạn cùng tham khảo nội dung bài tập lớn Lý thuyết ô tô Tính toán sức kéo ô tô có hệ thống truyền lực cơ khí dưới đây. Hy vọng đây là tài liệu tham khảo hữu ích cho các bạn.
Trang 1TR ƯỜ NG Đ I H C S PH M K THU T VINH Ạ Ọ Ư Ạ Ỹ Ậ
CÓ HỆ THỐNG TRUYỀN LỰC CƠ KHÍ
SVTH : NGUY N TU N ANH Ễ Ấ
L p:ĐH CNKT ƠTƠ K7 ớ
Trang 2Bài t p l n: Môn h c lý thuy t ô tô ậ ớ ọ ế
H tên sinh viên: Nguy n Tu n Anh ọ ễ ấ
- Xây d ng đ th cân b ng công su t c a ô tôự ồ ị ằ ấ ủ
- Xây d ng đ th cân b ng l c kéoự ồ ị ằ ự
- Xây d ng đ th đ c tính đ ng l c c a ô tôự ồ ị ặ ộ ự ủ
- Xây d ng đ th đ c tính tăng t c c a ô tôự ồ ị ặ ố ủ
*Ph n b n v : Các đ th đầ ả ẽ ồ ị ược v trên gi y Ao b ng ph n m n matlap ho c ẽ ấ ằ ầ ề ặautocard
Ngày giao đ : 24/10/ 2014 ề
Ngày hoàn thành:24/11/ 2014
Trang 3
Gi ng viên hả ướng d nẫ
Hoàng văn Th cứ
L i nói đ u ờ ầÔtô ngày càng đ ượ ử ụ c s d ng r ng rãi n ộ ở ướ c ta nh m t ph ư ộ ươ ng ti n di l i cá nhân ệ ạ cũng nh v n chuy n hành khách, hàng hoá r t ph bi n. S gia tăng nhanh chóng s ư ậ ể ấ ổ ế ự ố
l ượ ng ôtô trong xã h i, đ c bi t là các lo i ôtô đ i m i đang kéo theo nhu c u đào t o ộ ặ ệ ạ ờ ớ ầ ạ
r t l n v ngu n nhân l c ph c v trong nghành công nghi p ôtô nh t là trong lĩnh ấ ớ ề ồ ự ụ ụ ệ ấ
v c thi t k ự ế ế
Sau khi h c xong giáo trình ‘‘ Lý thuy t ôtô máy kéo ’’ chúng em đ ọ ế ượ ổ ộ c t b môn giao nhi m v làm bài t p l n môn h c. Vì b ệ ụ ậ ớ ọ ướ c đ u làm quen v i công vi c tính ầ ớ ệ toán, thi t k ôtô nên không tránh kh i nh ng b ng và v ế ế ỏ ữ ỡ ỡ ướ ng m c. Nh ng v i s ắ ư ớ ự quan tâm, đ ng viên, giúp đ , h ộ ỡ ướ ng d n t n tình c a th y giáo tr ẫ ậ ủ ầ ưở ng khoa Ph m ạ
H u Truy n, cùng gi ng viên gi ng d y và các th y giáo trong khoa nên chúng em đã ữ ề ả ả ạ ầ
c g ng hoàn thành bài t p l n trong th i gian đ ố ắ ậ ớ ờ ượ c giao. Qua bài t p l n này giúp ậ ớ sinh viên chúng em n m đ ắ ượ c ph ươ ng pháp thi t k , tính toán ôtô m i nh ế ế ớ ư : ch n ọ công su t c a đ ng c , xây d ng đ ấ ủ ộ ơ ự ườ ng đ c tính ngoài c a đ ng c , xác đ nh t s ặ ủ ộ ơ ị ỷ ố truy n và thành l p nh ng đ th c n thi t đ đánh giá ch t l ề ậ ữ ồ ị ầ ế ể ấ ượ ng đ ng l c h c c a ộ ự ọ ủ ôtômáy kéo, đánh giá các ch tiêu c a ôtômáy kéo sao cho năng su t là cao nh t v i ỉ ủ ấ ấ ớ giá thành th p nh t. Đ m b o kh năng làm vi c các lo i đ ấ ấ ả ả ả ệ ở ạ ườ ng khác nhau, các
đi u ki n công tác khác nhau. Vì th nó r t thi t th c v i sinh viên nghành công ngh ề ệ ế ấ ế ự ớ ệ
k thu t ôtô ỹ ậ
Tuy nhiên trong quá trình th c hi n dù đã c g ng r t nhi u nh ng không tránh ự ệ ố ắ ấ ề ư
kh i nh ng thi u sót. Vì v y chúng em r t mong nh n đ ỏ ữ ế ậ ấ ậ ượ ự c s quan tâm đóng góp ý
ki n c a các th y, các b n đ em có th hoàn thi n bài t p l n c a mình h n và qua ế ủ ầ ạ ể ể ệ ậ ớ ủ ơ
Trang 4đó em cũng rút ra đ ượ c nh ng kinh nghi m qúy giá cho b n thân nh m ph c v t t ữ ệ ả ằ ụ ụ ố cho quá trình h c t p và công tác sau này ọ ậ
Em xin chân thành c m n ả ơ !
Sinh viên th c hi n ự ệ :
Nguy n Tu n ễ ấ
Anh
Nh n xét và đánh giá c a gi ng viên hậ ủ ả ướng d nẫ
K t qu đánhế ả giá:
Trang 5
Gi ng viên ch mả ấ
A/ NHỮNG THÔNG SỐ BAN ĐẦU VÀ PHƯƠNG PHÁP TÍNH CHỌN:
I Những dữ liệu cho theo thiết kế phác thảo:
Loại xe : Xe tải nh ẹ Mitsubisi Canter 4x2
Loại hệ thống truyền lực : Cơ khí
Loại động cơ : Động cơ Diesel 4D34 – 2AT5
- 4 xylanh thẳng hàng, phun nhiên liệu trực tiếp, làm mát bằng nước
Trang 6Gĩc d c c a m t đố ủ ặ ường :α = 10
Kích thước:
- Chiều rộng cơ sở của ô tô B=1.39(m)
- Chiều cao toàn bộ của ô tô H=2.055 (m)
Cỡ lốp:
- Trước: 7.00R16 12PR
- Sau: 7.00R16 12PR
II Những thông số chọn và tính chọn:
1. Trọng lượng không tải của ô tô (tự trọng hay trọng lượng thiết kế )
Hệ số khai thác KG:
KG = Gc/G0Với:
+ Gc: tải trọng chuyên chở
+ Go: tự trọng của ô tô
Hệ số khai thác KG được tra theo bảng 1.3 tài liệu tính toán sức kéo ô tô máy kéo
=> Chọn KG =1
1500 15001
c o G
G G K
2 Tính chọn trọng lượng toàn bộ của ô tô
Trọng lượng xe đầy tải: Ga = Go + A.n + Gc
Trang 7Hệ số dạng khí động học K được tra theo bảng 1.3 tài liệu tính toán sức kéo ô tô máy kéo => Chọn K = 0,7
NS2/m4
Diện tích cản chính diện F:
F = m. B . HTrong đó:
B - Chiều rộng cơ sở của ô tô (m)
H - Chiều cao toàn bộ của ô tô (m)
m - Hệ số điền đầy, chọn theo loại ô tô:
+ Đối với ô tô tải nặng và ô tô bus: m = 1,10
1,00-+ Đối với ô tô con và ô tô tải nhẹ: m = 0,90 0,95=> Chọn m=0.9
Từ các xe tham khảo ta chọn:
B=1.39(m)H=2.055 (m)
=> F = 0.9*1.39*2.055=2,5708(m2)
=> W = K F = 0,7*2,5708 = 1,8 (NS2/m2)
5 Hiệu suất của hệ thống truyền lực, được chọn theo loại ôtô
- Đối với ô tô con và tải nhẹ: t = 0,85 0,90
- Đối với ô tô tải nặng và khách: t = 0,83 0,85
- Đối với ô tô nhiều cầu chủ động: t = 0,75 0,80
=> Chọn 0, 85
6 Tính chọn lốp xe:
Ta chọn cầu trước có 2 bánh, cầu sau có 4 bánh
Trọng lượng được đặt lên mỗi bánh xe:
m1 = 0,35 => G1 = Ga m1 = 1113(N)
m2 = 0,65 => G2 = Ga m2 = 2067(N)Từ đó, ta chọn lốp như sau:
7.00R16 12PR cho cầu trước
7.00R16 12PR cho cầu sau
+ Các thông số hình học bánh xe cầu trước và sau:
Trang 816 2.54 406,4( )
406,4 ( ) 7 25.4 381( )
a) Chọn động cơ:
Do yêu cầu sử dụng xe tải có tải trọng lớn nên ta chọn động cơ diesel có buồng cháy thống nhất cho
quá trình tính toán
b) Xây dựng đường đặc tính ngoài lý tưởng
* Điểm có tọa độ ứng với vận tốc cực đại:
Theo xe tham khảo, ta chọn sơ bộ các thông số sau:
Tỉ số truyền cầu chủ động : 45 0.36 6.11
Tỉ số truyền tăng ; iht = 0,7
Số vòng quay động cơ ứng với vận tốc cực đại của
* Điểm có toạ độ ứng với công suất cực đại:
Nemax của động cơ được chọn theo công thức thực nghiệm của Leidecman:
Trang 9Nemax = NV/[a(nV/nN)+b(nV/nN)2-c(nV/nN)3] (kW)Trong đó:
+ nN là số vòng quay động cơ ứng với công suất cực đại (Nemax)
Vì động cơ sử dụng là động cơ diesel, nên theo lý thuyết, ta có:
nN = nV = 3468 (v/p)+ Các hệ số a=0.5 ; b=1.5 ; c=1 khi chọn động cơ diesel có buồng cháy thống nhất
=> Nemax = Nvmax = 114,16(kW)
* Điểm bắt đầu làm việc của bộ điều tốc: nemax = nV+ 300 = 3768 (v/p)
* Điểm có số vòng quay chạy không tải: n = 600 v/p
* Xây dựng đường đặc tính ngoài lý tưởng cho động cơ:
Vẽ các đồ thị Ne = f(ne)
Me = f(ne,Ne)Với:
4
3768( / ) 0,5; 1,5; 1 114160( )
10 1,047
Trang 10Đ th đồ ị ường đ c tính ngồi c a đ ng cặ ủ ộ ơ
C TÍNH CHỌN TỈ SỐ TRUYỀN CỦA CẦU CHỦ ĐỘNG
i0 =
max
30
.
V i i
r n pc ht
b v
;
max
max
3768( / ) 0,36( ) 110( / ) 0,7
ht
v b o
V i
+ = + =
+ =
D XÁC ĐỊNH TỈ SỐ TRUYỀN CỦA HỘP SỐ:
1 Tỉ số truyền ở tay số 1:
Tỉ số truyền của hộp số được xác định bắt đầu từ số 1, phải thỏa mãn hai điều kiện sau: Lực kéo tiếp tuyến lớn nhất ở bánh xe chủ động phải thắng được
Trang 11lực cản tổng cộng lớn nhất của đường và lực kéo này phải thỏa mãn điều kiện bám:
M i i
G r
1
max 0
.
b h
1
0,05 0, 42 0, 47 291377( )
2 Tỉ số truyền các tay số trung gian:
Theo yêu cầu sử dụng đối với xe tải nặng, ta chọn hộp số có 5 số tới, một số lùi, tỷ số truyền phân bố theo cấp số điều hoà
Trang 12Vậy ta có t s try n c a ỷ ố ề ủ các tay số nh ư sau:
ih1 = 3,4; ih2 = 2,50; ih3 = 1,84; ih4 = 1,36; ih5 = 1
3 Tay số lùi:
T s truy n c a h p s lùi trong thỷ ố ề ủ ộ ố ường được ch n nh sauọ ư :
iL = (1,21 3)ihI
iL = 1,25ihI = 1,25.3,4 = 4,25
E XÂY DỰNG ĐỒ THỊ CÂN BẰNG CÔNG SUẤT:
1 Phương trình cân bằng công suất của ô tô
Ne = Nt + Nf Ni + Nω NjTrong đó:
+ Ne - công suất phát ra của động cơ+ Nt = Ne (1 – t) - công suất tiêu hao do ma sát trong hệ thống truyền lực
+ Nf = GfVcos /1000 - công suất tiêu hao để thắng lực cản lăn(kW)
+ Ni = GVsins /1000 - công suất tiêu hao để thắng lực cản dốc(kW)
+ Nω = KFV3 /1000 - công suất tiêu hao để thắng lực cản không khí(kW)
+ Nj = (G/g) i.J.V/1000 - công suất tiêu hao để thắng lực cản quán tính(kW).( i =1,05+0,05i2
hi ,J là gia t c c a ơ ố ủ
tơ )
S 1ố S caoốGia tốc
ơtơ ( j )
1,72,0 0,250,5
Trong điều kiện đường bằng, xe chạy ổn định, không kéo moóc và không trích công suất, sự cân bằng công suất được tính:
Ne = Nt + Nf + Nω + Nd = Nf + NKTrong đó:
+ Nd = N0 Ni Nj+ N mK là công suất dự dùng để leo dốc, truyền công suất ô tô làm việc ở các giá trị này
Trang 13+ NK: Công suất kéo của ô tô ở bánh xe chủ động được tính :
NK = Ne – Nr = Ne t = Nf + Nω + Nd Xác định vận tốc của xe tại các tay số theo công
Trang 190 10000 20000 30000 40000 50000 60000
F XÂY DỰNG ĐỒ THỊ CÂN BẰNG LỰC KÉO:
1 Phương trình cân bằng lực kéo của ô tô
PK = Pf Pi + Pω Pj + PmTrong đó: Pf = f.G.cos (N) - lực cản lăn
j (N) - lực cản tăng tốc
Pm =n.Q.ψ (N) - lực kéo ở moóc kéo
Trong đĩ : n : s lố ượng kéo moĩc theo ơ tơ
Q : tr ng lọ ượng tồn b c a m t moĩcộ ủ ộ
C i.
M r
i.
i.
Trang 20.
e h o t k
b
M i i P
Trang 2114,239
Trang 2329,889
Trang 240.00 1000.00 2000.00 3000.00 4000.00 5000.00 6000.00 7000.00
G XÂY DỰNG ĐỒ THỊ ĐẶC TÍNH ĐỘNG LỰC HỌC:
Nhân tố động lực học được tính theo công thức sau:
Khi ơ tơ chuy n đ ng đ u ,nghhiax là gia t c c a nĩ j=o thì giá tr c a nhân ể ộ ề ố ủ ị ủ
t đ ng l c h c b ng h s c n t ng c ng c a m t đố ộ ư ọ ằ ệ ố ả ổ ộ ủ ặ ường, nghĩa là D= ψ Bảng v, D:
Trang 27
Đồ thị nhân tố động lực học:
H XÂY DỰNG ĐỒ THỊ Đ C TÍNHẶ TĂNG TỐC:
1 Đồ thị gia tốc của ô tô
Gia tốc của ô tô khi chuyển động không ổn định
I là hệ số tính đến ảnh hưởng
của các khối lượng quay,Khi tính gia tốc trên đường bằng (đường không có độ dốc, i=0); = f
i: hệ số tính đến ảnh hưởng của các khối lượng quay, có thể tính theo công thức kinh nghiệm: i = 1,05 + a 2
h iChọn a = 0,05 => δ =i 1,05 0,05 + i h2
Vì D là hàm số của vận tốc, nên j cũng là một hàm tương tự, ở các số truyền khác nhau Theo từng vận tốc, ta lập được bảng tính toán Từ các số liệu của bảng này, lập đồ thị gia tốc j = f(V) và gia tốc ngược
Trang 281/j = f (V), đồ thị gia tốc ngược sẽ dùng để tính thời gian và quãng đường tăng tốc.
Trang 312 Đồ thị thời gian và quãng đường tăng tốc của ô
Các giá trị Si được tính như sau:
C A F F S
C A F
S1 1 ; 2 ( 1 2) .
C A F F
F
S n ( 1 2 n) .
Trong đó: C - tỉ lệ xích của thời gian tăng tốc (s/m)
Trang 32Vc là tốc độ giảm vận tốc chuyển động khi sang số
Vc = g.tc/ i ; (m/s)
tc - thời gian chuyển số:
ôtô có động cơ xăng: tc
t
II I
Đồ thị t và S có tính
đến sự giảm tốc độ chuyển động
S
III
Trang 33g = 9,81 m/s2 - gia tốc trọng trường;
- hệ số cản tổng cộng của đường;
Quãng đường xe chạy được trong thời gian chuyển số được tính:
Sc = Vc.tc , (m)
Vđ: vận tốc ở khi bắt đầu chuyển số (m/s), Thời gian tăng tốc ở ô tô con hiện đại là (10 15) giây, xe buýt và tải là (25 40) giây
Quãng đường tăng tốc của ô tô đời mới khoảng (400 900) m
-202468101214