btl lý thuyết ô tô Nguyên cứu và tính toán các thông số trên toyota vios 1.5E MT

Nắm bắt điều đó trường Đại học Công Nghiệp hà Nội không ngừng phát triển và nâng cao chất lượng đào tạo đội ngũ cán bộ, công nhân có tay nghề và trình độ cao mà còn đào tạo với số lượng

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI

-BÀI TẬP LỚN MÔN : Lý Thuyết ô tô Tên chủ đề : Nguyên cứu và tính toán các thông

số trên toyota vios 1.5E MT

GVHD:

Hà Nội, / /

Lời mở đầu

Trong thời đại đất nước đang trên con đường Công nghiệp hóa - Hiên đại hóa, từng bước phát triển đất nước Trong xu thế của thời đại khoa học kỹ thuật của thế giới ngày một phát triển cao Để hòa chung với sự phát triển đó đất nước

ta đã có chủ trương phát triển một số ngành mũi nhọn, trong đó có ngành cơ khí Động Lực Để thực hiện được chủ trương đó đòi hỏi đất nước cần phải có đội ngũ cán bộ, công nhân kỹ thuật có trình độ, tay nghề cao

Nắm bắt điều đó trường Đại học Công Nghiệp hà Nội không ngừng phát triển và nâng cao chất lượng đào tạo đội ngũ cán bộ, công nhân có tay nghề và trình độ cao mà còn đào tạo với số lượng đông đảo

Khi đang là một sinh viên trong trường chúng em được thực hiện một bài tập lớn “Nghiên cứu động lực học tổng quát, tính toán và xây dựng đồ thị cân bằng công xuất , dồ thị cân bằng lực kéo , đồ thị đặc tính động lực học , đồ thị đặc tính tăng tốc” Đây là một điều kiện rất tốt cho chúng em có cơ hội xâu chuỗi kiến thức mà chúng em đã được học tại trường, bước đầu đi sát vào thực

tế, làm quen với công viêc tính toán thiết kế ô tô

Trong quá trình tính toán chúng em đã được sự quan tâm chỉ dẫn, sự giúp

đỡ nhiệt tình của giáo viên hướng dẫn bộ môn Tuy vậy nhưng không thể tránh khỏi những hạn chế, thiếu sót trong qua trình tính toán

Để hoàn thành tốt, khắc phục những hạn chế và thiếu sót chúng em rất mong được sự đóng góp ý kiến, sự giúp đỡ của Thầy và các bạn để sau này ra trường bắt tay vào công việc, quá trình công tác chúng em được hoàn thành công việc một cách tốt nhất

pháp tính

1.1.xác định các kích thước cơ bản của xe

+ Xe toyota vios 1.5E MT

+ Loại động cơ : 2NR-FE(1.5L)

+ Các kích thước và thông số cơ bản

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

+ Loại động cơ : Động cơ xăng 2NR-FE (1.5L)

+ Dung tích công tác :1496 cc

Hệ thống tay lái tỉ số truyền biến thiên (VGRS)

Hệ số cản mặt đường tương ứng với Vmax

f =f0∗(1+V max2

1500) = 0,015∗(1+ 50

2

1500)= 0,04+ Bán kính bánh xe : 185/60R15

- 185 bề rộng của lốp mm

- 60: tỷ lệ H/B(%)

- 15 đường kính trong của lốp

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

Toyota vios 1.5E MT

→ Trọng lượng: + G0 – tự trọng

+ n – số người (n = 5)+ A – khối lượng người + Gh – khối lượng hành lý

- Vậy trọng lượng toàn bộ của xe: G = 1525(kG)=14945 (N)

CHƯƠNG 2: Tính toán sức kéo hệ thống truyền lực cơ khí

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

-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

► Đường đặc tính tốc độ động cơ là các đồ thị chỉ sự phụ thuộc vào các yếu tố sau đây

- Đường đặc tính tốc độ ngoài :

+ Động cơ xăng : ứng với khi nhiên liệu được cấp hoàn toàn , tức là khi bướn ga

mở hoàn toàn

Độ dự chữ về momen xoắn được đánh giá bằng hệ số thích ứng của động cơ

k =M max/M N

Hệ số thích ứng có giá trị :

Động cơ xăng : k= 1,25 1,35⸭1,35

Khi không có đường đặc tính tốc độ ngoài ta có thể xây dựng đường đặc tính theo công thức :

ở điểm bất kì thuộc đồ thị đặc tính ngoài

2.2 Xác định tỷ số truyền của hệ thống truyền lực

- Tỉ số truyền của hệ thống truyền lực :

itl = i0 ih ic ip

+ i0 – tỷ số truyền của truyền lực chính + ih – tỷ số truyền của hộp số

+ ip – tỷ số truyền của hộp số phụ

2.2.1 Tỷ số truyền của truyền lực chính.

- Được xác định theo điều kiện đảm bảo ôtô chuyển động với vận tốc lớn nhất ở tay số cao nhất của hộp số

 i0 = 0,105.0,325 × 4200 1.1 50 = 2,8665

2.2.2 Tỷ số truyền của hộp số.

a Tỷ số truyền của tay số 1.

– 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

– 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

 M e∗i0∗i h 1∗ƞ tl

r k ≤ mk ¿Gφ ¿φ

 i h 1 ≤ m k∗G φ∗φ∗r k

M e max∗i0 ∗ƞ tl

+ 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

 i h 1 ≤ 1∗7846∗0,8∗0, 325

b Tỷ số truyền của các tay số trung gian.

+ ih1 – tỷ sô truyền của tay số 1 (ih1 =2,62)

+ Tỷ số truyền của tay số 2: ih2 = i h 1

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

c Tỷ số truyền của các tay số

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

Tỷ số truyền

Chương 3 Xây Dựng Đồ Thị

3.1 Đồ thi cân bằng công suất

► Công suất động cơ phát ra nhằm để khắc phục lực cản phát sinh ra khi ô tô chuyển động

N e=N t+N f+N ω ± N j ± N i

Trong đó : N e_tl=0,9Công suất phát ra của động cơ

N t_tl=0,9 Công suất tiêu hao do ma sát phát ra trong hệ thống chuyền lực

N f_tl=0,9 Công suất tiêu hao để thắng lực cản lăn

N ω_tl=0,9 Công suất tiêu hao để thắng lực cản không khí

N i_tl=0,9 Công suất tiêu hao để thắng lực cản dốc

► Ta có công thức công suất động cơ phát ra tại bánh xe chủ động

N e=n1

i.(f G v +W v3

¿

► Phương trình cân bằng công suất của ô tô có thể biết diễn bằng đồ thị chúng

được xây dựng theo quan hệ giữa công suất phát ra của động cơ và các công suất cản trong quá tính ô tô chuyển động phụ thuộc vào vận tốc chuyển động của ô tô

►chúng ta cũng có thể biểu thị quan hệ của công suất theo số vòng quay của trục khuỷu động cơ, nghĩa là N e=f(n e)

Trong đó:

N ψcông suất cản

+Phương trình cân bằng công suất tại bánh xe chủ động

V : Vận tốc chuyển động của ô tô

j : Hệ số kể đều ảnh hưởng của các khối lượng quay

+ Dựng đồ thị công suất kéo N K = f(v)

N

e N

e

n

ncn

nbn

n.a

(KW) (1)

NKi = f(Vi)

chuyển động ở cấp số i của hộp số

chuyển động ở cấp số i của hộp số

NKi

b.2.Dựng đồ thị công suất cản:

tăng tốc hoặc vượt dốc) của ô tô ở các cấp số truyền khác nhau của hộp số.

3.2 Cân bằng lực kéo của ô tô

a Phương trình cân bằng lực kéo:

khuỷu động cơ khi ô tô chuyển động ở cấp số i

Dựa vào biểu thức (2) và (3) thiết lập bảng toạ độ trung gian

Pc = f(v)

Ta có thể nhận thấy mức độ dự trữ lực kéo của ô tô ở các tay số khác nhau (sử dụng khi tăng tốc hoặc vượt dốc)

Việc sử dụng lực kéo của ô tô còn bị giới hạn bởi khả năng bám của bánh

xe với mặt đường Vì vậy để đánh giá khả năng bị trượt quay của bánh xe ta

Đồ thị là đường nằm ngang song song với trục hoành

Từ đó ta dựng được đồ thị cân bằng lực kéo như sau:

Hình 2.3: Đồ thị cân bằng lực kéo của ô tô

3.3 Nhân tố động lực học

Nhân tố động lực học của ô tô là tỷ số giữa lực kéo tiếp tuyến Pk trừ đi lực cản của không khí Pω và chia cho trọng lượng của oto.tỷ số này được ký hiệu

‘D’

D =

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

1

Ta có bảng giá trị trung gian của D i ở các tay số khác nhau và theo tốc độchuyển động của ô tô

v1

2

-Dựa vào đồ thị nhân tố động lực học để xác định các thông số đặc trưng cho hoạt động của ô tô

Hình 2.5: đồ thị nhân tố động lực học

2.4 Xác định gia tốc, thời gian tăng tốc, quãng đường, vận tốc lớn nhất của ô tô và độ dốc lớn nhất mà ô tô có thể khắc phục được

a Xác định vận tốc lớn nhất của ô tô

dòng xuống trục hoành ta được Vmax = 21,35(m/s)

b Độ dốc lớn nhất mà ô tô có thể khắc phục (i max )

Khi ô tô chuyển động ổn định (j = 0)

imax = Dmax – f = Dmax – 0,02

Dựa vào đồ thị nhân tố động lực học của ô tô xác định được độ dốc lớn nhất mà ô tô có thể khắc phục được ở mỗi tay số

I I V V

(m/s)

2 ,24

3 ,59

5 ,76

9 ,32

1 0,65 D

max

0 ,417

0 ,240

0 ,150

0 ,080

0 ,041

i m

ax

0 ,397

0 ,220

0 ,130

0 ,060

0 ,021

c Xác định khả năng gia tốc của ô tô :

D = i + f + g

j



.j Xét ô tô tăng tốc trên đường bằng vậy khi đó: i = 0

- Khi xe chuyển động với vận tốc V > 22,2m/s thì f = fo 

v1

Hình 2.6: Đồ thị gia tốc

d Xác định thời gian tăng tốc và quãng đường tăng tốc :

d.1 Xác định thời gian tăng tốc của ô tô

dv ⟹ dt =

dv.j1

t1,2 = 

2 1

ti : là thời gian tăng tốc từ v1  v2

ti = F i: Với F i là diện tích giới hạn bởi phần đồ thị j

Hình 2.7: Đồ thị gia tốc ngược

Quãng đường tăng tốc từ Vmin  Vmax là :

n

si i

Hình 2.8 Đồ thị quãng đường tăng tốc

Việc tính toán động lực kéo của oto chỉ có ý nghĩ về mặt lý thuyết do tínhtương đối của phép tính và sự lựa chọn ccs hệ số trong quá trính tính toánkhôngchính xác với thực tế Trong thực tế, việc nghiên cứu đânhs giá chất lượng kéo

của o tô được thực hiện trên đường hoặc trên các bệ thử chuyên dùng

Tài liệu tham khảo

- Lý thuyết ô tô - máy kéo GS.TSKH Nguyễn Hữu Cẩn (chủ biên) NXBKhoa học kỹ thuật 2000

- tailieu.vn

- Giáo trình lý thuyết ô tô – haui

- Giáo trình lý thuyết ô tô – Đại học giao thông vận tải