Đã có nhiều công trình nghiên cứu về động lực học kéo của ô tô, nhưng chưa có công trình nghiên cứu nào ở Việt Nam về động lực học kéo của loại xe THACO – FOTON 1.25 tấn khi vận chuyển g
Trang 1HOÀNG QUỐC VIỆT
NGHIÊN CỨU ĐỘNG LỰC HỌC KÉO CỦA Ô TÔ TẢI THACO - FOTON 1.25 TẤN SẢN XUẤT LẮP RÁP Ở VIỆT NAM
KHI CHỞ GỖ TRÊN ĐƯỜNG LÂM NGHIỆP
LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT
Hà Nội, 2013
Trang 2LỜI NÓI ĐẦU
Hiện nay ở nước ta vận chuyển gỗ rừng trồng chủ yếu là vận chuyển bằng ôtô, trong đó phổ biến là ô tô tải cỡ vừa và nhỏ được sản xuất lắp ráp ở Việt Nam Một trong những loại xe tải đó là xe THACO – FOTON 1.25 tấn
Xe này đã và đang được sử dụng rộng rãi để chuyên chở hàng hóa trên các tuyến đường quốc lộ Khi dùng loại xe này vào vận chuyển gỗ xe phải chuyển động trên mặt đất rừng ( không có đường) hoặc trên đường lâm nghiệp với chất lượng đường thấp Điều kiện sử dụng này ảnh hưởng lớn đến khả năng kéo, bám ổn định của xe Đã có nhiều công trình nghiên cứu về động lực học kéo của ô tô, nhưng chưa có công trình nghiên cứu nào ở Việt Nam về động lực học kéo của loại xe THACO – FOTON 1.25 tấn khi vận chuyển gỗ trên đường lâm nghiệp Để phục vụ cho việc khai thác sử dụng loại xe này vào việc vận chuyển gỗ một cách đúng kỹ thuật, đảm bảo an toàn và hiệu quả tôi
tiến hành đề tài: “Nghiên cứu động lực học kéo của ô tô tải THACO – FOTON 1.25 tấn sản xuất lắp ráp ở Việt Nam khi chở gỗ trên đường lâm nghiệp”
Ý nghĩa khoa học của đề tài này là: Xác định được các tính chất động lực học kéo của xe THACO - FOTON 1.25 tấn khi vận chuyển gỗ trên đường lâm nghiệp làm căn cứ cho việc khai thác sử dụng đúng kỹ thuật đảm bảo an
toàn và hiệu quả
Ý nghĩa thực tiễn của đề tài này là: Kết quả nghiên cứu của đề tài đưa
ra khuyến cáo cho người lái xe để chọn chế độ sử dụng hợp lý khi vận chuyển
gỗ trên một số đoạn đường lâm nghiệp điển hình với tải trọng khác nhau
Trang 3MỤC LỤC
LỜI NÓI ĐẦU i
MỤC LỤC ii
DANH MỤC BẢNG iv
DANH MỤC HÌNH iv
DANH MỤC KÝ HIỆU v
Chương 1 TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1
1.1 Công nghệ và thiết bị vận chuyển gỗ rừng trồng 1
1.1.1 Công nghệ và thiết bị vận chuyển gỗ trên thế giới 1
1.1.2 Công nghệ và thiết bị vận chuyển gỗ ở Việt Nam 2
1.2.Cơ sở động lực học ô tô – máy kéo bánh hơi 4
1.2.1.Động lực học kéo của ô tô 4
1.2.2 Các chỉ tiêu đánh giá chất lượng kéo 5
1.3 Tình hình nghiên cứu về động lực học kéo của ô tô – máy kéo 6
1.3.1.Tình hình nghiên cứu về động lực học kéo của ô tô – máy kéo trên thế giới 6
1.3.1.Tình hình nghiên cứu về động lực học kéo của ô tô – máy kéo ở Việt Nam 8
Chương 2 MỤC TIÊU, ĐỐI TƯỢNG, PHẠM VI, NỘI DUNG VÀ HƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 11
2.1 Mục tiêu nghiên cứu 11
2.2 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 11
2.3 Nội dung nghiên cứu 11
2.3.1.Tổng quan về vấn đề nghiên cứu: 11
2.3.2 Khảo sát động lực học kéo của ô tô tải THACO - FOTON 1.25 tấn sản xuất lắp ráp ở Việt Nam khi vận chuyển gỗ rừng trồng trên đường lâm nghiệp: 11
2.3.3 Nghiên cứu thực nghiệm: 12
Trang 42.4 Phương pháp nghiên cứu 13
Chương 3 KHẢO SÁT ĐỘNG LỰC HỌC KÉO CỦA Ô TÔ TẢI THACO – FOTON 1.25 TẤN SẢN XUẤT LẮP RÁP Ở VIỆT NAM KHI VẬN CHUYỂN GỖ RỪNG TRỒNG TRÊN ĐƯỜNG LÂM NGHIỆP 14
3.1 Đặc tính tốc độ của động cơ xe tải THACO – FOTON 1.25 tấn 14
3.2 Cân bằng công suất và cân bằng lực kéo của ô tô tải THACO - FOTON 1.25 tấn 17
3.2 1 Cân bằng công suất 17
3.2.2 Cân bằng lực kéo của ô tô 23
3.3 Yếu tố động lực học và đặc tính động lực học của ô tô tải THACO - FOTON 1.25 tấn 29
3.3.1 Yếu tố động lực học 29
3.4 Khảo sát quá trình tăng tốc của ô tô tải THACO - FOTON 1.25 tấn 33 3.5 Đặc tính động lực học của ô tô tải THACO - FOTON 1.25 tấn khi tải trọng thay đổi 36
3.6 Đặc tính động lực học của ô tô tải THACO - FOTON 1.25 tấn theo khả năng bám 39
Chương 4 NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM 42
4.1 Mục đích nghiên cứu thực nghiệm 42
4.2 Các thông số đo và thiết bị đo 42
4.4 Kết quả thực nghiệm 44
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 46
1 Kết luận: 46
2 Kiến nghị: Error! Bookmark not defined.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
Trang 5DANH MỤC BẢNG
Bảng 3.1 Giá trị số vòng quay, công suất và mômen quay động cơ 16
Bảng 3.2 Giá trị các công suất cản, công suất bánh chủ động động cơ 21
Bảng 3.5 Giá trị gia tốc ở các tay số thứ i: 34
Bảng 3.6 Giá trị phần trăm tải trọng 38
DANH MỤC HÌNH Hình 3.1 Đồ thị đặc tính động cơ 16
Hình 3.2 Đồ thị công suất 21
Hình 3.3 Đồ thị lực kéo 26
Hình 3.4 Đồ thị nhân tố động lực 33
Hình 3.5 Đồ thị gia tốc 34
Hình 3.6 38
Đồ thị nhân tố động lực học với tải trọng thay đổi 38
Hình 3.7 Đầu đo lực kết nối với máy tính và DMC plus 42
Hình 3.8 Vị trí đầu đo lực nối với cáp và xe ô tô 42
Hình 3.9 Đầu đo gia tốc kết nối với máy tính và DMC plus 43
Hình 3.10 Hai xe kéo nhau đo lực và gia tốc 44
Hình 3.11 Đồ thị lực, gia tốc 45
Trang 612 Công suất truyền đến bánh xe chủ động N k W
13 Công suất tiêu hao cho việc quấy dầu N t W
14 Công suất cực đại của động cơ N max W
Trang 723 Tỷ số truyền của bộ truyền lực cuối ( nếu có) i e
24 Tỷ số truyền của tay số thứ i trong hộp số i hi
25 Gia tốc của ô tô ở tay số thứ i trong hộp số j i m/s2
26 Hiệu suất của hệ thống truyền lực tl
29 Hiệu suất của các đăng cd
30 Hiệu suất của cầu chủ động o
Trang 8Chương1 TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1 Công nghệ và thiết bị vận chuyển gỗ rừng trồng
Vận chuyển gỗ từ bãi tập trung trong rừng tới nơi tiêu thụ, nơi chế biến nào đó có thể thực hiện bằng đường ô tô, đường sắt, đường thủy
1.1.1 Công nghệ và thiết bị vận chuyển gỗ trên thế giới
Hiện nay trên thế giới vận chuyển gỗ lâm sản chủ yếu bằng đường ô tô vận chuyển theo hình thức này khá cơ động giá thành vận chuyển tương đối thấp so với hình thức vận chuyển khác Hình thức vận chuyển bằng đường sắt, đường thủy chỉ được thực hiện tại những nơi có gần hệ thống sông suối, gần đường sắt công cộng
Một số nước tiên tiến đã và đang sử dụng ô tô vận chuyển gỗ và lâm sản các loại như: Xe tải 3 trục với rơ móoc 3 trục có tải trọng chuyến tương đối lớn đạt 35 – 40 m3 Xe tải 3 trục với rơ mooc 2 trục có tải trọng chuyến 30 – 35m3 có mặt sàn của mooc phẳng khi sử dụng cho vận chuyển gỗ ngắn, mặt sàn làm bằng khung thép với các cột chống hai bên Xe tải hai trục đơn loại này hiện nay trên thế giới sử dụng khá phổ biến cho vận chuyển gỗ rừng trồng ngắn, cắt khúc có tải trọng chuyến từ 10 – 15 m3 Phổ biến ở các nước phát triển như Mỹ, Canada… có sử dụng xe tải hai trục đơn, ba trục đơn những loại này thường được trang bị một giá đỡ phụ một trục có bánh
Những năm 1980 – 1995 Thụy Điển là một trong những nước sản xuất nhiều loại phương tiện bốc dỡ, vận chuyển gỗ đặc trưng nhất là hãng Volvo với đủ các chủng loại Ngoài ra còn có hãng Allrouder và Hinght – HFT (Mỹ), hãng Arbo – lift ( Canada)
Tại các nước Đông Âu trong thời điểm thập kỷ 90 sử dụng rất phổ biến các phương tiện bốc dỡ và vận chuyển gỗ cự ly trung bình như: FMG 910 LOKOMO, PONSE.S.15, FISKARS F70S, F900Z, F1200(Phần Lan), FMV
350 – 84 (Thụy Điển)
Trang 9Tại châu Á như Myanma, Indonesia, Nhật Bản sử dụng chủ yếu loại PRAMI – TRAC của Nhật Bản, các thiết bị trên có công suất 35 – 145 kw trọng tải từ 6 – 15 tấn, có ưu điểm tính năng việt dã cao, làm việc được trong điều kiện địa hình cũng như thời tiết khắc nghiệt
Trong vận chuyển gỗ cự ly dài trên thế giới sử dụng rất nhiều các loại xe kéo
rơ móoc, xe vận tải chuyên dụng Các loại xe này có công suất từ 100 – 240
mã lực, lực kéo lớn, cấu tạo gồm một đầu kéo và rơ móoc chở hàng dùng để vận chuyển gỗ lớn rừng tự nhiên, gỗ nguyên cây, gỗ nhỏ rừng trồng cắt khúc trên các tuyến đường lớn, đường nhánh Các loại xe này có rất nhiều nước sản xuất và sử dụng như hãng Bell 2WD, 4WD, T25(Austraylia), Nisan TZA 52(Nhật Bản), Scania L80, L81, L85,L110, LB81(Thụy Điển), Maz 509A, Kpaz 255( Liên Xô cũ), Praga V3S, S5T(Tiệp)…
Phương tiện vận tải thủy chủ yếu gồm các loại bè, mảng, ca nô, xà lan…Hiện nay trên thế giới rất ít sử dụng, hầu như là không sử dụng nữa do nhiều nhược điểm như tốc độ chậm, không chủ động do phụ thuộc vào thiên nhiên, luồng lạch sông ngòi Gỗ,lâm sản vận chuyển bị ảnh hưởng nhiều không đảm bảo chất lượng trong môi trường nước, khó chế biến
Nói chung trên thế giới với những nước tiên tiến việc khai thác vận chuyển lâm sản được quy hoạch trên quy mô lớn, tập trung, thiết bị khai thác vận chuyển hiện đại, năng suất cao
1.1.2 Công nghệ và thiết bị vận chuyển gỗ ở Việt Nam
Việt Nam với số liệu thống kê năm 1990 thì ngành Lâm Nghiệp có giá trị tổng sản phẩm xã hội chiếm 3,5% cả nước, hàng năm ngành được nhà nước đầu tư xây dựng cơ bản với số vốn chiếm 6,6% vốn đầu tư trong cả nước Mỗi năm ngành lâm nghiệp khai thác trung bình 1,2 triệu m3 gỗ tròn và nhiều lâm sản khác Ngành lâm nghiệp nước ta vào thời điểm này chủ yếu hoạt động theo hai thành phần chính là quốc doanh và ngoài quốc doanh
Trang 10Các đơn vị Lâm Nghiệp quốc doanh được thành lập sau năm 1954 tại miền Bắc phục vụ cho các kế hoạch xây dựng kinh tế và chiến tranh, khi giải phóng năm 1975 đến trước năm 1990 các cơ sở này hoạt động theo cơ chế bao cấp của khối các nước Xã hội chủ nghĩa Sản xuất lâm nghiệp cần có những máy móc thiết bị cần thiết, mà ngành cơ khí chế tạo của chúng ta còn yếu, chỉ sản xuất được một số thiết bị chế biến gỗ chất lượng thấp, các loại máy móc thiết bị khai thác vận chuyển lâm sản phần lớn là nhập ngoại đã qua
sử dụng 10 năm như ô tô MA3 509 A… ở miền bắc có một số loại máy tư bản được nhập ngoại phục vụ vùng nguyên liệu giấy Bãi bằng
Ở nước ta phương tiện vận chuyển gỗ lâm sản theo đường bộ gồm các loại ô tô và máy kéo bánh bơm Các loại ô tô vận tải nhập từ Liên Xô và các nước xã hội chủ nghĩa như Praga S5T, V3S(Tiệp Khắc), Zil 130, Maz 5091, Kamaz 54112, Kraz 255, MTZ 82 (Liên Xô cũ) Trong đó loại Praga V3S được sử dụng rất rộng rãi trong vận chuyển gỗ và lâm sản Xe có 3 cầu chủ động, tính cơ động cao, tải trọng trung bình, thích hợp với vận tải gỗ nhỏ ở phía Bắc và miền Trung
Loại xe Maz 509 của Liên Xô cũ dùng vận chuyển gỗ dài và lớn, loại này nhập vào nước ta cuối năm 70 và đến nay vẫn còn hoạt động Năm 1981 Viện Công nghiệp rừng kết hợp với viện Snimê (Liên Xô cũ) khảo nghiệm trong sản xuất xe Maz 509 kéo rơ móoc TMZ – 803 trong đề tài “Nghiên cứu dây chuyền khai thác hợp lý trên cơ sở thiết bị Liên Xô ” qua khảo nghiệm thấy rằng đây là loại phương tiện vận chuyển có nhiều ưu điểm hơn hẳn với nhiều loại ô tô vận chuyển trước đây Đoàn xe có năng suất cao, tiết kiệm nhiên liệu, ổn định cao, thích hợp với địa bàn Tây Nguyên
Hiện nay ngoài các loại máy sử dụng đã nêu trên, các xí nghiệp sản xuất lâm nghiệp ở các tỉnh phía nam đã sử dụng các loại xe Reo và những cải tiến của xe reo 7(Mỹ), xe Bò Vàng(Pháp) để vận chuyển Các loại xe này len lỏi trong rừng , dùng cáp gom gỗ kéo lên xe và chở về các bãi gỗ, đối với
Trang 11địa hình bằng phẳng, loại xe trên vận xuất gỗ rất năng suất Đồng thời người
ta cũng dùng chúng để vận chuyển gỗ về các xí nghiệp chế biến
Đối với gỗ nhỏ rừng trồng vùng nguyên liệu giấy ở nước ta phương tiện vận chuyển chủ yếu là các loại ô tô với đầy đủ chủng loại
1.2.Cơ sở động lực học ô tô – máy kéo bánh hơi
1.2.1.Động lực học kéo của ô tô
Động lực học kéo của ô tô được gọi là tính chất của ô tô làm việc ở chế
độ kéo Lực kéo trên bánh xe chủ động được sinh ra thông qua việc biến đổi mômen quay của động cơ truyền qua hệ thống truyền lực Việc nghiên cứu động lực học kéo của ô tô có ý nghĩa quan trọng trong khai thác ô tô, vì thông qua đó có thể đánh giá được khả năng vận chuyển cũng như vận tốc chuyển động trung bình và các đặc tính khác nhằm đưa ra các phương hướng để khai thác ô tô hiệu quả
Để tính toán động lực kéo của ô tô thì người ta thường quan tâm đến hai yếu tố: Động cơ ô tô và hệ thống truyền lực Động cơ sử dụng chủ yếu các loại động cơ đốt trong kiểu piston Các thông số chính của động cơ đốt trong kiểu piston gồm: Công suất cực đại/số vòng quay, Mômen xoắn cực đại/số vòng quay, đường kính xi lanh, hành trình piston, dung tích công tác,
Số lượng xi lanh, tỷ số nén, thứ tự làm việc của xi lanh, suất tiêu thụ nhiên liệu, góc mở sớm, đóng muộn của xuppap nạp và xả, khối lượng nhóm thanh truyền…
Để xác định lực, mômen tác dụng lên bánh xe chủ động của ô tô cần phải nghiên cứu đường đặc tính tốc độ của động cơ sử dụng trên ô tô Có hai loại đường đặc tính:
- Đường đặc tính cục bộ thể hiện khi bướm ga hoặc thanh răng ở vị trí trung gian
- Đường đặc tính ngoài của động cơ biểu thị mối quan hệ giữa công suất
có ích N e và mômen xoắn có ích, lượng tiêu hao nhiên liệu trong 1 giờ G t và
Trang 12suất tiêu hao nhiên liệu G e theo số vòng quay hoặc theo tốc độ góc trục khuỷu Đường đặc tính tốc độ ngoài gọi tắt là đường đặc tính ngoài và đường đặc tính này nhận được khi thử nghiệm trên bệ thử Khi thí nghiệm động cơ trên bệ thử ở chế độ cung cấp nhiên liệu cực đại, tức là mở bướm ga hoàn toàn đối với động cơ xăng hoặc đặt thanh răng của bơm cao áp ứng với chế độ cấp nhiên liệu hoàn toàn đối với động cơ diesel Chúng ta nhận được đường đặc tính ngoài của động cơ
Vì vậy, đối với mỗi động cơ đốt trong sẽ có một đường đặc tính tốc độ ngoài và vô vàn đường đặc tính cục bộ tùy theo vị trí bướm ga hoặc vị trí thanh răng
Hệ thống truyền lực của ô tô là hệ thống tập hợp tất cả các cơ cấu nối từ động cơ đến bánh xe chủ động, bao gồm các cơ cấu truyền, cắt, đổi chiều quay, biến đổi giá trị mômen truyền Hệ thống truyền lực có các nhiệm vụ cơ bản sau:
- Truyền, biến đổi và phân bố chuyển động từ động cơ đến các bánh xe chủ động của ô tô Sự thay đổi này được thực hiện nhờ tỷ số truyền và được xác định thông qua tỷ số giữa vận tốc quay trục khuỷu động cơ với vận tốc quay của bánh xe chủ động
- Cắt dòng truyền lực trong thời gian ngắn hoặc dài
- Thực hiện đổi chiều chuyển động nhằm tạo nên chuyển động lùi cho ô tô
- Tạo khả năng chuyển động mềm mại và tính năng việt dã cần thiết trên đường
1.2.2 Các chỉ tiêu đánh giá chất lượng kéo
Chất lượng kéo có ý nghĩa quan trọng trong khai thác ô tô, vì nó quyết định tốc độ chuyển động trung bình và năng suất vận chuyển Khi chất lượng kéo tốt, tốc độ chuyển động trung bình tăng, thời gian vận chuyển hàng hóa
và hành khách giảm, đồng thời nâng cao năng suất vận chuyển
Các chỉ tiêu cơ bản đánh giá chất lượng kéo ô tô thường là:
Trang 13- Tốc độ chuyển động cực đại V max km/h;
- Tốc độ ổn định nhỏ nhất(ở số truyền cao) Vminkm/h;
- Thời gian tăng tốc từ VminđếnV max - t s;
- Quãng đường tăng tốc từ VminđếnV max - s m;
- Gia tốc trung bình và gia tốc cực đại khi tăng tốc (ở mỗi số truyền)
và được xác định theo tất cả các chế độ chuyển động
1.3 Tình hình nghiên cứu về động lực học kéo của ô tô – máy kéo
Nghiên cứu động lực học được chú ý quan tâm từ lâu qua các giáo trình giảng dạy và tài liệu nghiên cứu lý thuyết tính toán động lực học xe, Mục đích của những nghiên cứu đó nhằm phục vụ tính toán thiết kế, kiểm nghiệm xe, các yêu cầu về tính năng kỹ thuật và tiện nghi…
1.3.1.Tình hình nghiên cứu về động lực học kéo của ô tô – máy kéo trên thế giới
Năm 1975 Guseinov.E.M [25] nghiên cứu thực nghiệm các thông số về kéo và bám của máy kéo bánh T40L
Năm 1979 Kônônhemko.M.P [26] nghiên cứu tính chất kéo bám và ổ định của máy kéo bánh hơi khi vận xuất gỗ trong những điều kiện đồi núi
Năm 1978 Kuznhesov.A.P [27] nghiên cứu các tính chất kéo bám của máy kéo bánh hơi Lâm nghiệp
Năm 1973 Sekhosov Đ.T [27] Nghiên cứu sự cản chuyển động của hệ thống máy kéo bánh hơi vận xuất
Trang 14Năm 1987 Valiarôncôp V.D [29] đã nghiên cứu một vài chỉ tiêu sử dụng của máy kéo vận xuất OTZ
Năm 1973 Braski I.B [7] nghiên cứu động lực học kéo của máy kéo khi chuyển động với tải trọng không đổi và thay đổi, nghiên cứu ảnh hưởng các thông số của liên hợp máy và điều kiện chuyển động ban đầu đối với chỉ số động lực học kéo, nghiên cứu độ êm dịu chuyển động trong hệ thống truyền lực
Năm 1982 Gonberg A.M [30] nghiên cứu hoàn thiện máy Lâm nghiệp vận chuyển gỗ Luận án tiến sĩ Khoa học, Học viện Kỹ thuật Lâm nghiệp Lêningrat
Jucov A.V [31] nghiên cứu những cơ sở lý thuyết của việc chọn các thông số kỹ thuật và cải thiện điều kiện sử dụng của máy kéo Lâm nghiệp chuyên dùng
Năm 1966 Posbilov IU.A [32] đã nghiên cứu đặc tính ổn định của máy kéo
Năm 1983 Đobrưnhin Iu.A [33] nghiên cứu động lực học thẳng đứng của máy kéo bánh hơi khi vận xuất gỗ
Năm 1982 C.Ph.Kozmin [34] nghiên cứu sự làm việc của máy kéo lâm nghiệp loại sức kéo 6 KN
Polivaev, Pavlenko và Kocetov đã đưa ra mô hình để khảo sát hiện tượng cộng hưởng trong hệ thống truyền lực của máy kéo Các kết quả đã chỉ ra việc
bổ sung các phần tử đàn hồi - giảm chấn vào hệ thống truyền lực thì có thể giảm bớt được biên độ, tần số cộng hưởng của hệ thống
Ksenevin và Solonski nghiên cứu động lực học máy kéo trong quá trình phanh, đưa ra mô hình thay thế khảo sát các thông số động lực học và bản chất các hiện tượng vật lý, bên cạnh đó, tính đến tác động qua lại giữa đất và bánh xe thông qua lực chủ động của bánh xe và phản lực thẳng đứng của mặt đường đặc trưng được tính chất bám trượt
Trang 15Công trình của Pluznikov và Solonski tạo ra một mô hình mô phỏng thiết
kế máy kéo, mô hình đã hệ thống hóa cấu trúc, các môdun của máy kéo như hộp số cơ khí, ly hợp, hộp số cơ khí - thủy lực, các trục chủ động, trục thu công suất có khả năng làm việc độc lập và phụ thuộc, các phương án liên hợp, các phương án chuyển động như khởi hành, sang số, phanh
1.3.1.Tình hình nghiên cứu về động lực học kéo của ô tô – máy kéo ở Việt Nam
Trong nghiên cứu ổn định xe kéo bám móoc quay vòng Ts Đào Đình Tại [35] nghiên cứu về tính ổn định chuyển động của xe kéo bám moóc tương ứng với các loại đường Công trình đã khảo sát mối quan hệ đường – xe – người nhằm xác định các giới hạn ổn định tương ứng với các loại đường, giúp lái xe nâng cao khả năng làm chủ phương tiện trong mọi tình huống giao thông
Ts.Nguyễn AnhTuấn đã mô phỏng HTTL thuỷ cơ trên xe bọc thép M113 phục vụ cho việc xác định thời điểm sang số tối ưu Trong đó tác giả quan tâm và xây dựng động lực học của HTTL theo phương pháp dòng lực, giải bằng phương pháp mô phỏng, phục vụ khảo sát động lực học chuyển động thẳng, sử dụng Simdriveline trong MatLab
Nguyễn Văn Tân, Lưu Văn Tuấn ( Hà Nội University of Technology ) nghiên cứu “Ảnh hưởng của các thông số động lực học đến các hàm mục tiêu trong bài toán động lực học tổng quát của ô tô” Qua kết quả nghiên cứu ta thấy khả năng truyền lực của ô tô ( phanh và tăng tốc ) cũng như ổn định quỹ đạo phụ thuộc lực tương tác bánh xe Lực tương tác bánh xe là một hàm của các thông số động lực học, vì vậy trong các bài toán điều khiển ( ABS, ASR, điều khiển treo, áp suất lốp, chế độ động cơ …) các thông số đó chính là các tham số điều khiển Việc thực hiện một mô hình động lực học tổng quát là tiêu đề cho điều khiển hệ thống xe hơi hiện đại
Năm 1968 Trần Công Hoan [36] nghiên cứu cơ sở lý thuyết và thực
Trang 16nghiệm của việc cơ giới hóa khai thác gỗ ở Việt Nam nhờ hệ thống máy kéo bánh tốc độ cao
Năm 1970 Nguyễn Kính Thảo [35] nghiên cứu động lực học kéo của hệ thống vận chuyển bánh hơi Lâm Nghiệp dùng trong khai thác chọn
Năm 1990 tác giả Bùi Hải Triều đã đưa ra một số mô hình phản ánh khá đầy đủ về tính chất hoạt động và cấu trúc của máy kéo bánh hơi, mô hình
mô tả tác động qua lại giữa các quá trình làm việc của động cơ với máy điều chỉnh, tính chất đàn hồi và giảm chấn của các phần tử trong hệ thống, các tính chất biến đổi mô men quay, tốc độ quay và mômen quán tính của hệ thống truyền lực Công trình chỉ mới xem xét các tác động của các yếu tố tới hệ thống truyền lực, chưa quan tâm một cách đầy đủ các yếu tố ảnh hưởng tới sự chuyển động của liên hợp máy nói chung
Nguyễn Can, Viện Khoa học Lâm nghiệp Việt Nam đã nghiên cứu đặc tính động lực học của máy kéo xích khi làm việc trên sườn dốc trong sản xuất Lâm nghiệp vùng đồi phía bắc Việt Nam [4]
Năm 2008 Nguyễn Đình Tuấn [11] nghiên cứu mô hình động lực học chuyển động thẳng và quay vòng của xe xích quân sự, luận án tiến sĩ kỹ thuật, Học viện Kỹ thuật Quân sự…
HAIDAR QASSIM ALI 2004 ( luận án tiến sĩ), nghiên cứu về quá trình tuần hoàn công suất trong máy kéo hai cầu chủ động
Nguyễn Văn An Nghiên cứu các chỉ tiêu kéo của máy kéo khi làm việc trên dồi dốc, Luận văn thạc sĩ 1984 Trường Đại học lâm nghiệp
Phạm Văn Lang, Phạm Văn Ngân Nghiên cứu khả năng bám và chống lún của phay lồng tự hành Tạp chí Khoa học công nghệ và quản lý nông nghiệp công nghiệp thực phẩm số 12 - 1997
Đặng tiến Hòa Nghiên cứu một số vấn đề động lực học của liên hợp máy kéo cỡ nhỏ hai bánh Luận văn thạc sĩ 2000 Trường Đại học nông nghiệp 1 Hà Nội
Trang 17Nguyễn Điền, Phạm Văn Lang, Nguyễn Xuân Ái, Trịnh Ngọc Vĩnh Kết quả nghiên cứu về động lực nông nghiệp 1981 - 1990
Hồ Xuân Năng Mô hình tính toán và tính toán phổ của động cơ Diêzen một xi lanh Kết quả nghiên cứu cơ điện Nông nghiệp và chế biến nông sản
Nguyễn Thanh Quang (2001), Nghiên cứu động học, động lực học và
độ bền hệ thống lái trên xe MeKong, Luận án tiến sĩ Đại học Bách khoa Hà Nội
Trang 18Chương 2 MỤC TIÊU, ĐỐI TƯỢNG, PHẠM VI, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP
NGHIÊN CỨU 2.1 Mục tiêu nghiên cứu
Xác định được các tính chất động lực học kéo của xe tải THACO – FOTON 1.25 tấn sản xuất lắp ráp tại Việt Nam khi chở gỗ rừng trồng trên đường lâm nghiệp Trên cơ sở đó đánh giá các chỉ tiêu động lực học khi thay đổi tải trọng và điều kiện đường sá làm cơ sở cho việc đề xuất chọn chế độ sử dụng hợp lý
2.2 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
- Đối tượng nghiên cứu là xe tải THACO - FOTON 1.25 tấn sản xuất lắp ráp ở Việt Nam chở gỗ rừng trồng, chuyển động trên đường lâm nghiệp
- Phạm vi nghiên cứu là khảo sát động lực học kéo của xe tải THACO –FOTON 1.25 tấn chở gỗ rừng trồng trên đường lâm nghiệp khi chuyển động thẳng với tải trọng, hệ số cản, bám của đường khác nhau
2.3 Nội dung nghiên cứu
2.3.1.Tổng quan về vấn đề nghiên cứu:
- Công nghệ và thiết bị vận xuất – vận chuyển gỗ rừng trồng
- Cơ sở động lực học ô tô – máy kéo bánh hơi
- Tình hình nghiên cứu về động lực học kéo của ô tô – máy kéo
2.3.2 Khảo sát động lực học kéo của ô tô tải THACO - FOTON 1.25 tấn sản xuất lắp ráp ở Việt Nam khi vận chuyển gỗ rừng trồng trên đường lâm nghiệp:
- Đặc tính tốc độ của động cơ xe tải THACO – FOTON 1.25 tấn
- Cân bằng công suất và cân bằng lực kéo của ô tô tải THACO – FOTON 1.25 tấn
- Yếu tố động lực học và đặc tính động lực học của ô tô tải THACO – FOTON 1.25 tấn
- Khảo sát quá trình tăng tốc của ô tô tải THACO – FOTON 1.25 tấn
Trang 19- Đặc tính động lực học của ô tô tải THACO – FOTON 1.25 tấn khi tải trọng thay đổi
- Đặc tính động lực học của ô tô tải THACO – FOTON 1.25 tấn theo khả năng bám
- Một số đề xuất về chế độ sử dụng xe tải THACO – FOTON 1.25 tấn khi vận chuyển gỗ
2.3.3 Nghiên cứu thực nghiệm:
- Mục đích nghiên cứu thực nghiệm xác định các thông số đầu vào cho quá trình tính toán động lực học kéo ô tô tải THACO - FOTON 1.25 tấn Từ
đó tính được hệ số cản lăn, hệ số bám và độ trượt của xe…
- Các thông số đo gồm lực kéo tại bánh xe chủ động và gia tốc chuyển động của xe Sử dụng các thiết bị đo hiện có tại Trường Đại học Lâm nghiệp: Cảm biến đo lực, cảm biến đo gia tốc theo nguyên lý tenzo, phần mềm và thiết bị DMC plus kết nối với máy tính
- Tiến hành thực nghiệm
Chúng tôi cho hai xe tải kéo nhau bằng tời cáp, trên đầu cáp gắn thiết bị cảm biến đo lực, cảm biến này kết nối với thiết bị DMC plus và máy tính Sau khi chuẩn bị, lắp đặt kết nối xong khởi động phần mềm rồi tiến hành đo Khi
đo cho 2 xe kéo nhau chuyển động với vận tốc 30 km/h Xe được kéo chở đầy
gỗ và chuyển động trên đường bằng
Để đo gia tốc ta cũng kết nối cảm biến đo gia tốc với máy tính và DMC plus rồi đặt đầu đo này trên cabin người lái theo phương chuyển động của xe
- Kết quả thực nghiệm
Sau khi tiến hành thí nghiệm ta thu được giá trị lực kéo và gia tốc của
xe Tại các thời điểm khác nhau ta nhận được các giá trị về lực kéo và gia tốc khác nhau Vì vậy để thuận cho việc tính toán ta lấy giá trị trung bình của lực kéo và gia tốc
Trang 202.4 Phương pháp nghiên cứu
- Phương pháp nghiên cứu tổng quan: Tìm hiểu thông tin từ các kết quả
đề tài tiến sĩ, thạc sĩ đã bảo vệ trước, các tạp chí khoa học, mạng internet và tìm hiểu trong thực tế sản xuất Lâm Nghiệp…
- Nghiên cứu động lực học kéo bằng phương pháp của môn học lý thuyết
ô tô máy kéo
- Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm : Bằng phương pháp khảo nghiệm ô tô máy kéo với việc đo các đại lượng không điện bằng điện, sử dụng các cảm biến, thiết bị đo cùng với các phần mềm hiện có ở trường Đại học Lâm Nghiệp
Trang 21Chương 3 KHẢO SÁT ĐỘNG LỰC HỌC KÉO CỦA Ô TÔ TẢI THACO – FOTON 1.25 TẤN SẢN XUẤT LẮP RÁP Ở VIỆT NAM KHI VẬN CHUYỂN GỖ RỪNG TRỒNG TRÊN ĐƯỜNG LÂM NGHIỆP 3.1 Đặc tính tốc độ của động cơ xe tải THACO – FOTON 1.25 tấn
Đường đặc tính tốc độ ngoài của động cơ biểu thị khả năng làm việc của động cơ Đó là các đường cong biểu thị quan hệ giữa công suất hiệu quả, mômen hiệu quả của động cơ với số vòng quay của trục khuỷu
Đường đặc tính ngoài của động cơ được xây dựng bằng thử nghiệm trên
bệ thử Khi không có đường đặc tính tốc độ ngoài của động cơ bằng thí nghiệm, có thể sử dụng quan hệ giải tích giữa công suất với mômen với số vòng quay của trục khuỷu theo công thức thực nghiệm của S.R.Lây Đéc Man Công thức có dạng như sau:
Trang 222 3 1800
Trang 232 3200
Hình 3.1 Đồ thị đặc tính động cơ
Nhận xét: Đồ thị đặc tính tốc độ của động cơ xe tải THACO - FOTON 1.25 tấn có giá trị mô men cực đại là M emax=174Nm tại n eM=1500v/ph và giá trị công suất cực đại là N emax=46kw tại n eN=3200v/ph
Trang 243.2 Cân bằng công suất và cân bằng lực kéo của ô tô tải THACO - FOTON 1.25 tấn
3.2 1 Cân bằng công suất
Công suất của động cơ phát ra sau khi đã tiêu tốn đi một phần cho ma sát trong hệ thống truyền lực, phần còn lại dùng để khắc phục lực cản lăn, lực cản không khí, lực cản dốc, lực cản quán tính Biểu thức cân bằng giữa công suất phát ra của động cơ và các dạng công suất cản kể trên được gọi là phương trình cân bằng công suất của ô tô khi chúng chuyển động Phương trình cân bằng công suất tổng quát biểu thị như sau:
N - công suất tiêu hao để thắng lực cản quán tính;
Trong phương trình công suất tiêu hao cho ma sát trong hệ thống truyền lực N t và công suất tiêu hao cho lực cản lăn N f luôn luôn có giá trị “dương”, còn khi ô tô chuyển động lên dốc thì công suất tiêu hao cho lực cản dốc N i có giá trị dương và ngược lại khi chuyển động xuống dốc có giá trị “âm” Công suất tiêu hao cho lực cản quán tính N j có giá trị “dương” khi ô tô chuyển động tăng tốc và ngược lại chúng có giá trị “âm” khi ô tô chuyển động giảm tốc Công suất tiêu hao cho lực cản không khí Nw có giá trị “dương” khi ô tô chuyển động không có gió và có gió ngược chiều hoặc cùng chiều gió nhưng vận tốc của ô tô lớn hơn vận tốc của gió
Phương trình cũng có thể biểu thị sự cân bằng công suất tại bánh xe chủ động của ô tô như sau:
Trang 25Phương trình được biểu thị dưới dạng khai triển như sau:
W- nhân tố cản của không khí với ô tô tải W=(1,8-3,5) Ns2/m2;
lấy W=1.8 Ns2/m2;
Trang 26Công suất tiêu hao cho lực cản dốc N i là:
Trang 27công suất cản trong quá trình ô tô chuyển động, phụ thuộc vào vận tốc chuyển động của ô tô, nghĩa là N f v( ) Chúng ta đã biết giữa số vòng quay của trục khuỷu động cơ n e và vận tốc chuyển động của ô tô v có quan hệ phụ thuộc bậc nhất và được biểu thị bằng biểu thức:
i - Tỷ số truyền của hệ thống truyền lực ;
Vì vậy chúng ta cũng có thể biểu thị mối quan hệ giữa công suất theo số vòng quay của trục khuỷu động cơ, nghĩa là N f n( )e
Đồ thị biểu thị mối quan hệ giữa công suất phát ra của động cơ và các công suất cản trong quá trình ô tô chuyển động phụ thuộc vào vận tốc chuyển động của ô tô hoặc số vòng quay của trục khuỷu động cơ được gọi là đồ thị công suất Theo công thức (3-9) ta xác định được các giá trị vận tốc V Km/h, tính N k,Nw, N, theo (3-5); (3-6a) và (3-6b) kết quả tính toán các công suất cản và công suất bánh chủ động trong bảng 3.2
Trang 28Bảng 3.2 Giá trị các công suất cản, công suất bánh chủ động động cơ
Hình 3.2 Đồ thị công suất
Trang 29Trên trục hoành của đồ thị, ta đặt các giá trị của vận tốc chuyển động v hoặc các số vòng quay của trục khuỷu động cơ, còn trên trục tung đặt các giá trị công suất phát ra của động cơ N e, công suất phát ra tại bánh xe chủ động
là một đường cong N f v( ) Đường công suất cản của không khí Nw là một đường cong bậc ba theo vận tốc v và tương ứng với mỗi một ô tô thì nhân tố cản của không khí W là không đổi
Nếu đặt các giá trị của đường cong Nw =f(v) lên trên đường cong
Giao điểm A giữa đường cong công suất của động cơ phát ra tại bánh xe chủ động N k và đường cong tổng công suất cản N Nw chiếu xuống trục hoành sẽ cho ta vận tốc lớn nhất của ô tô v max ở loại đường đã cho, khi đó
Trang 30công suất dự trữ của ô tô không còn, nghĩa là ô tô không còn khả năng tăng tốc nữa
Cần chú ý rằng vận tốc lớn nhất của ô tô chỉ đạt được khi ô tô chuyển động đều trên đường bằng ( 0) và bướm ga đã mở hết hoặc thanh răng của bơm cao áp đã kéo hết và ở số truyền cao nhất của hộp số Nếu ô tô muốn chuyển động đều (ổn định) cũng trên loại đường đó với vận tốc nhỏ hơn vận tốc lớn nhất v max thì người lái cần đóng bớt bướm ga hoặc trả thanh kéo nhiên liệu về cho tương ứng, mặt khác có thể phải chuyển về số thấp hơn của hộp
số ví dụ, để ô tô chuyển động với vận tốc v1 thì người lái cần phải giảm ga hoặc trả bớt thanh răng về, nhằm cho đường cong N k giảm xuống và cắt đường cong, tổng công suất cản tại điểm A’, khi chiếu xuống trục hoành, ta được vận tốc v1 đường chấm trên đồ thị là đường cong N k’ khi đã giảm bướm ga hoặc trả bớt thanh răng về
3.2.2 Cân bằng lực kéo của ô tô
Lực kéo tiếp tuyến ở các bánh xe chủ động của ô tô được sử dụng để khắc phục các lực cản chuyển động sau đây: Lực cản lăn, lực cản dốc, lực cản không khí, lực quán tính Biểu thức cân bằng giữa lực kéo tiếp tuyến ở các bánh xe chủ động và tất cả các lực cản riêng biệt được gọi là phương trình cân bằng lực kéo của ô tô
Trong trường hợp tổng quát, ta biểu thị như sau:
Trang 31Trong phương trình (3-10), lực cản lăn luôn có giá trị dương, lực cản dốc
có giá trị dương khi ô tô chuyển động lên dốc và có giá trị âm khi ô tô chuyển động xuống dốc Lực cản không khí có giá trị dương khi ô tô chuyển động không có gió hoặc có gió ngược chiều hoặc có gió cùng chiều chuyển động với ô tô nhưng vận tốc của gió nhỏ hơn vận tốc của bản thân ô tô Lực cản quán tính có giá trị dương khi ô tô chuyển động tăng tốc và có giá trị âm khi ô
tô chuyển động giảm tốc
Phương trình (3-10) được biểu thị dưới dạng khai triển như sau:
Trang 32hệ số cản lăn vẫn lớn hơn giá trị của độ dốc i và hệ số cản có giá trị âm khi
ô tô chuyển động xuống dốc mà giá trị của độ dốc i lớn hơn giá trị của hệ số cản lăn f, nghĩa là i>f
Ta xét ô tô chuyển động đều ổn định trên mặt đường nằm ngang, nghĩa
là j=0, 0 thì phương trình cân bằng lực kéo được biểu thị như sau:
Trên trục hoành của đồ thị, ta đặt các giá trị của vận tốc chuyển động của
ô tô v Trên trục tung ta đặt các giá trị của lực kéo tiếp tuyến ứng với các số
Trang 33truyền khác nhau của hộp số Ta xác định giá trị lực kéo ở các vị trí tay số khác nhau theo công thức (3-14a) kết quả theo bảng 3.3
Trang 34Hình dạng của đường cong lực kéo tiếp tuyến P k giống như dạng của đường cong mômen xoắn của động cơ M e bởi vì:
.
e tn t kn
i - tỷ số truyền của hệ thống truyền lực ở số thứ n
Sau đó ta xây dựng đường lực cản của mặt đường P f v( ) Nếu hệ số cản lăn và độ dốc của mặt đường không đổi thì đường lực cản tổng cộng của mặt đường P là một đường nằm ngang vì chúng không phụ thuộc vào vận tốc chuyển động của ô tô( đường song song với trục hoành)
Nếu hệ số cản lăn thay đổi khi ô tô chuyển động với vận tốc lớn hơn 16,7-22m/s thì đường cong lực cản tổng cộng của mặt đường P f v( ) phụ thuộc vào vận tốc chuyển động của ô tô, do đó khi v>16,7-22m/s thì phần này
sẽ là một đường cong Tiếp sau đó, ta xây dựng đường cong lực cản của không khí, đây là một đường cong bậc 2 phụ thuộc vào vận tốc chuyển động của ô tô Các giá trị của đường cong lực cản không khí được đặt lên trên đường cong lực cản tổng cộng của mặt đường P
Như vậy ta được đường cong tổng hợp là tổng số lực cản của mặt đường P và lực cản không khí P, nghĩa là P P Đường cong giữa lực kéo tiếp tuyến P k f v( ) và đường cong P P f v( ) cắt nhau tại điểm A, khi chiếu điểm A xuống trục hoành, ta được vận tốc lớn nhất của ô tô v max trong điều kiện chuyển động đã cho, tương ứng với các vận tốc khác nhau của ô tô, thì các tung độ nằm giữa các đường cong lực kéo tiếp tiếp P k và đường cong lực cản tổng hợp P P nằm về bên trái điểm A là lực kéo dư của ô tô, ký
Trang 35hiệu là P d, lực kéo dư nhằm để tăng tốc ô tô hoặc ô tô chuyển động lên dốc với độ dốc tăng lên
Cần chú ý rằng, tại điểm A là giao điểm giữa đường cong của lực kéo tiếp tuyến P k ở số truyền cao nhất của hộp số và đường cong lực cản tổng hợp
P Pở loại đường đã cho, tại đây ô tô không còn khả năng tăng tốc và khắc phục độ dốc cao hơn
Nếu ô tô chuyển động trên đường bằng 0, nghĩa là đường lực cản tổng cộng của mặt đường chỉ là lực cản lăn P P f thì đường cong lực cản tổng hợp sẽ là P f P
Giao điểm A lúc này chiếu xuống trục hoành sẽ được vận tốc lớn nhất của ô tô khi chuyển động trên đường bằng 0 và ở số truyền cao nhất của hộp số, lúc đó lực kéo dư bằng không (P d 0)
Sử dụng đồ thị lực kéo của ô tô có thể xác định được các chỉ tiêu động lực học của ô tô khi chuyển động ổn định Như vận tốc chuyển động lớn nhất của ô tô v max, các lực cản thành phần ở một vận tốc nào đó, tại vận tốc v1 thì tung độ bc là lực cản tổng cộng của mặt đường P , tung độ ab là lực cản của không khí Pw, còn tung độ adlà lực kéo dư P d và tung độ cd là lực kéo tiếp tuyến P k
Để xem xét đến khả năng có thể xảy ra sự trượt quay của các bánh xe chủ động, trên đồ thị ta cũng xây dựng đường lực bám phụ thuộc vào tốc độ chuyển động của ô tô P nghĩa là P f v( )
Lực bám P được tính theo công thức P mG
Ở đây:
G - trọng lượng của ô tô phân bố lên cầu chủ động
- hệ số bám của các bánh xe chủ động với mặt đường
m - hệ số phân bố tải trọng
Trang 36Lực bám P biểu diến đồ thị là một đường nằm ngang song song với trục hoành Khu vực các đường cong lực kéo tiếp tuyến P k nằm dưới đường lực bám P thỏa mãn điều kiện P k P nghĩa là khu vực ô tô chuyển động không bị trượt quay của các bánh xe chủ động, còn nếu phần đường cong nào của lực kéo tiếp tuyến P k nằm phía trên đường lực bám P thì ô tô không thể khởi hành được và nếu ô tô chuyển động vào loại đường đó thì các bánh xe chủ động sẽ bị trượt quay
Như vậy điều kiện thỏa mãn cho ô tô chuyển động ổn định, không bị trượt quay sẽ là:
k c
P P P ; (3-15) Trong đó: P c P Pw
3.3 Yếu tố động lực học và đặc tính động lực học của ô tô tải THACO - FOTON 1.25 tấn
3.3.1 Yếu tố động lực học
Khi so sánh tính chất động lực học của các loại ô tô khác nhau và ứng với các điều kiện làm việc của ô tô trên các loại đường khác nhau, người ta mong muốn có được một thông số mà nó thể hiện được ngay tính chất động lực học của ô tô
Trong phương trình cân bằng lực kéo đã đưa vào được các nhân tố đặc trưng cho tính chất động lực học của ô tô như: hệ số cản của mặt đường
( f i), tốc độ chuyển động của ô tô v và gia tốc chuyển động của ô tô j, nhưng trong biểu thức này lại có một loạt các thông số kết cấu của ô tô như mômen xoắn của động cơ M e, trọng lượng của ô tô G, nhân tố cản của không khí W… Do vậy phương trình cân bằng lực kéo không thuận lợi để đánh giá các loại ô tô khác nhau Bởi vậy cần có thông số đặc trưng tính chất động lực học của ô tô mà các chỉ số về kết cấu không có mặt trong thông số đó Thông
số đó là nhân tố động lực học của ô tô
Trang 37Nhân tố động lực học của ô tô là tỷ số giữa lực kéo tiếp tuyến Pk trừ đi lực cản của không khí Pw và chia cho trọng lượng toàn bộ của ô tô Tỷ số này
D chỉ phụ thuộc vào các thông số kết cấu của ô tô, vì vậy nó có thể xác định cho mỗi ô tô cụ thể
Khi ô tô chuyển động ở số thấp( tỷ số truyền của hộp số lớn) thì nhân tố động lực học sẽ lớn hơn so với khi ô tô chuyển động ở số cao ( tỷ số truyền của hộp số nhỏ hơn) vì lực kéo tiếp tuyến ở số thấp sẽ lớn hơn và lực cản không khí sẽ nhỏ hơn so với số cao
Để xem xét mối liên hệ giữa nhân tố động lực học D với điều kiện chuyển động của ô tô, nếu từ vế phải của phương trình (3-16), ta chuyển lực cản không khí sang vế bên trái và chia cả hai vế của phương trình cho trọng lượng toàn bộ của ô tô, ta nhận được biểu thức sau đây:
2
e t t
i b
Nhân tố động lực học D của ô tô thể hiện khả năng ô tô thắng lực cản tổng cộng và khả năng tăng tốc
Khi ô tô chuyển động đều ( ổn định), nghĩa là gia tốc của nó j 0 thì giá trị của nhân tố động lực học bằng hệ số cản tổng cộng của mặt đường, nghĩa là D Cũng như vậy khi ô tô chuyển động đều j 0 và trên đường
Trang 38bằng i 0 thì giá trị nhân tố động lực học bằng hệ số cản lăn, nghĩa là D f , giá trị này có được khi ô tô chuyển động ở số truyền cao nhất của hộp số và động cơ làm việc ở chế độ toàn tải, tại đó ta nhận được vận tốc lớn nhất của ô
tô v max
Giá trị nhân tố động lực học lớn nhất D max tương ứng với sức cản của mặt đường được đặc trưng bằng hệ số cản tổng cộng lớn nhất ở số truyền thấp nhất của hộp số max
Ta có lực kéo tiếp tuyến lớn nhất của các bánh xe chủ động P kmax bị giới hạn theo điều kiện bám như sau:
Trang 39Để cho ô tô chuyển động không bị trượt quay của bánh xe chủ động trong một thời gian dài thì nhân tố động lực học của ô tô phải thỏa mãn điều kiện: D D (3-21)
Kết hợp điều kiện (3.19) và (3.21) để duy trì cho ô tô chuyển động, chúng phải thỏa mãn điều kiện sau đây
D D (3.22) Nhân tố động lực học của ô tô D có thể biểu diễn bằng đồ thị Đồ thị nhân tố động lực học D biểu thị mối quan hệ phụ thuộc giữa nhân tố động lực học và vận tốc chuyển động của ô tô, nghĩa là D f v( ), khi ô tô có tải trọng đầy và động cơ ô tô làm việc với chế độ toàn tải được thể hiện trên đồ thị nhân tố động lực học ô tô
Trên trục tung ta đặt các giá trị của nhân tố động lực học D, trên trục hoành, ta đặt các giá trị vận tốc chuyển động của ô tô v Tính giá trị nhân tố động lực học theo công thức (3-18) ta có kết quả theo bảng 3.4
Bảng 3.4 Giá trị nhân tố động lực học ở các vị trí tay số thứ i
Trang 40Hình 3.4 Đồ thị nhân tố động lực 3.4 Khảo sát quá trình tăng tốc của ô tô tải THACO - FOTON 1.25 tấn
Nhờ đồ thị nhân tố động lực học D f v( ) ta có thể xác định được sự tăng tốc của ô tô khi hệ số cản của mặt đường đã biết và khi chuyển động ở một số truyền bất kỳ với một vận tốc cho trước
Từ biểu thức (3.18) khi đã cho trị số của hệ số cản mặt đường , nhân tố động lực học D, ta xác định khả năng tăng tốc của ô tô như sau:
số khác nhau kết quả theo bảng 3.5