Đề tài Tính toán sức kéo ôt ô tải

TR¦êNG §¹I HäC S¦ PH¹M Kü THUËT VINH KHOA C¥ KHÝ §éNG LùC BµI TËP LíN M¤N HäC lý thuyÕt ¤T¤ 1 §Ò TµI: TÝNH TO¸N SøC KÐO ¤T¤ t¶i gi¸o viªn h­íng dÉn : Phạm Hữu Truyền Sinh viªn thùc hiÖn: Vũ Đình Công Líp : §HKT- CÔNG NGHỆ ¤T¤ A-K4 Vinh ngµy th¸ng n¨m 2010 Tr­êng ®¹i häc s­ ph¹m kü thuËt vinh Khoa c¬ khÝ ®éng lùc ******** Bµi tËp lín M«n häc « t« 1 Hä tªn sinh viªn: Vũ Đình Công Líp:§HKT– C«ng nghÖ « t« A Kho¸: 4 Tªn bµi tËp: tÝnh to¸n søc kÐo « t« vËn t¶i I. sè liÖu cho tr­íc: - Sè chç ngåi: 03 - Tèc ®é lín nhÊt: Vmax = 80 km/h - T¶i träng: 3000 Kg - HÖ sè c¶n l¨n cña mÆt ®­êng: f = 0,02 - §é dèc cña mÆt ®­êng - Lo¹i ®éng c¬ x¨ng kh«ng t¨ng ¸p - Lo¹i ®éng c¬: X¨ng II. Néi dung cÇn hoµn thµnh: Chän ®éng c¬ vµ x©y dùng ®Æc tÝnh ngoµi ®éng c¬. Ne = f(ne) Me = f(ne) X¸c ®Þnh tû sè truyÒn hệ thống truyền lùc. X¸c ®Þnh tû sè truyÒn cña truyÒn lùc chÝnh (i0) X¸c ®Þnh tû sè truyÒn cña hép sè chÝnh (ih) TÝnh to¸n chØ tiªu ®éng lùc häc cña «t«. TÝnh to¸n chØ tiªu vÒ c«ng suÊt (Nk) TÝnh to¸n chØ tiªu vÒ lùc kÐo (Pk) TÝnh to¸n nh©n tè ®éng lùc häc khi ®Çy t¶i (D) vµ t¶i thay ®æi (Dx) TÝnh to¸n kh¶ n¨ng t¨ng tèc cña «t«: + Gia tèc (j) + Thêi gian t¨ng tèc (t) + Qu¶ng ®­êng t¨ng tèc (s) III. b¶n vÏ: 1. §å thÞ ®Æc tÝnh tèc ®é ngoµi cña ®éng c¬. 2. C¸c ®å thÞ: C©n b»ng c«ng suÊt,c©n b»ng lùc kÐo, nh©n tè ®éng lùc häc, gia tèc vµ gia tèc ng­îc, thêi gian t¨ng tèc, qu¶ng ®­êng t¨ng tèc. 3. TÊt c¶ c¸c ®å thÞ ®Òu ®­îc biÓu thÞ trªn tê giÊy kÎ ly khæ A0. Ngµy giao ®Ò: 19/04/ 2010 Ngµy hoµn thµnh: …………./..…../ 2010 DuyÖt bé m«n gi¸o viªn h­íng dÉn Ph¹m H÷u TruyÒn NHËN xÐt , ®¸nh gi¸ bµi tËp lín Gi¸o viªn h­íng dÉn: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . KÕt qu¶ ®¸nh gi¸: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Gi¸o viªn chÊm: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . LêI NãI §ÇU Trong thêi ®¹i ®Êt n­íc ®ang trªn con ®­êng CNH - H§H, tõng b­íc ph¸t triÔn ®Êt n­íc. Trong xu thÕ cña thêi ®¹i khoa häc kü thuËt cña thÕ giíi ngµy mét ph¸t triÔn cao. §Ó hßa chung víi sù ph¸t triÔn ®ã ®Êt n­íc ta ®· cã chñ tr­¬ng ph¸t trÔn mét sè ngµnh c«ng nghiÖp mòi nhän, trong ®ã cã ngµnh c¬ khÝ §éng Lùc. §Ó th­c hiÖn ®­îc chñ tr­¬ng ®ã ®ßi hái ®Êt n­íc cÇn ph¶i cã mét ®éi ngò c¸n bé, c«ng nh©n kü thuËt cã tr×nh ®é vµ tay nghÒ cao. HiÓu râ ®iÒu ®ã tr­êng §HSPKT Vinh kh«ng ngõng ph¸t triÓn vµ n©ng cao chÊt l­îng ®µo t¹o ®éi ngò c¸n bé, c«ng nh©n cã tay nghÒ vµ tr×nh ®é cao mµ cßn ®µo t¹o víi sè l­îng ®«ng ®¶o ®¸p øng nhu cÇu nguån nh©n lùc cho ®Êt n­íc. Khi ®ang cßn lµ mét sinh viªn trong tr­êng chóng em ®­îc ph©n c«ng thùc hiÖn ®Ò tµi “TÝnh to¸n søc kÐo «t« vËn t¶i”. §©y lµ mét ®iÒu kiÖn rÊt tèt cho chóng em cã c¬ héi x©u chuçi kiÕn thøc mµ chóng em ®· ®­îc häc t¹i tr­êng, b­íc ®Çu ®i s¸t vµo thùc tÕ s¶n xuÊt, lµm quen víi c«ng viÖc tÝnh to¸n thiÕt kÕ «t«. Trong qu¸ tr×nh tÝnh to¸n chóng em ®· ®­îc sù quan t©m chØ dÉn, sù gióp ®ì nhiÖt t×nh cña gi¸o viªn h­¬ng dÉn vµ c¸c thÇy c« gi¸o trong khoa c¬ khÝ ®éng lùc. Tuy vËy nh­ng kh«ng thÓ tr¸ch khái nh÷ng h¹n chÕ, thiÕu sãt trong qu¸ tr×nh tÝnh to¸n. §Ó hoµn thµnh tèt, kh¾c phôc ®­îc nh÷ng h¹n chÕ vµ thiÕu sãt ®ã chóng em rÊt mong ®­¬c sù ®ãng gãp ý kiÕn, sù gióp ®ì cña c¸c thÇy c« gi¸o vµ c¸c b¹n ®Ó sau nµy ra tr­êng b¾t tay vµo c«ng viÖc, trong qu¸ tr×nh c«ng t¸c chóng em hoµn thµnh c«ng viÖc mét c¸ch tèt nhÊt. Em xin ch©n thµnh c¶m ¬n ! Vinh, ngµy th¸ng n¨m 2010 Sinh viªn thùc hiÖn Vò §×nh C«ng A: PhÇn thuyÕt minh B: Tr×nh tù tÝnh to¸n PhÇn I: x©y dùng ®­êng ®Æc tÝnh tèc ®é ngoµi cña §éng c¬. Chän ®éng c¬ l¾p ®Æt trªn « t« §Ó x¸c ®Þnh c«ng suÊt cña ®éng c¬ vµ x©y dùng ®­êng ®Æc tÝnh ngoµi tr­íc tiªn ph¶i x¸c ®Þnh träng l­îng cña « t«. I. X¸c ®Þnh toµn bé träng l­îng «t«: §©y lµ lo¹i xe «t« vËn t¶i chuyªn chë to¸n khèi l­îng toµn bé xe nh­ sau:hµng ho¸ l­u th«ng trªn c¸c lo¹i ®­êng cã tÝnh chÊt kh¸c nhau nªn ta ¸p dông c«ng thøc tÝnh G = G0 + ncGn + Gh Trong ®ã: G0 : Träng l­îng b¶n th©n «t« nc : Sè chç ngåi trong xe «t« Gn : Träng l­îng trung b×nh cña mçi ng­êi Gh : Träng l­îng hµng ho¸ §èi víi lo¹i xe nµy ta chän : G0 = 2710 (kg) nc = 3 Gn = 65 (kg) Gh = 3000 (kg) VËy ta cã : G= 2710 + 3.65 + 3000 = 5905 (kg) ** Chän lèp §èi víi lo¹i xe nµy träng l­îng ®Æt lªn c¸c b¸nh xe lµ 5905 kg. ë «t« vËn t¶i t¶i träng ph©n bè ra cÇu tr­íc 30%.G = 1771 kg vµ cÇu sau lµ 70%.G = 4134 kg Nh­ vËy khèi l­îng ®Æt vµo cÇu sau lín h¬n nhiÒu so víi cÇu tr­íc nªn lèp sau sÏ chÞu t¶i lín h¬n lèp tr­íc nªn ta chän theo lèp sau cho toµn bé lèp. - Ký hiÖu lèp : B - d lµ 8,25 - 20 - Xe dïng 6 b¸nh vµ 1 b¸nh dù phßng - Lèp rçng - BÒ réng cña lèp : 8,25 (inch) II. x©y dùng ®­êng ®Æc tÝnh tèc ®é ngoµi cña ®éng c¬: C¸c d­êng ®Æc tÝnh tèc ®é ngoµi cña ®éng c¬ lµ nh÷ng ®­êng cong biÓu diÔn sù phô thuéc cña c¸c d¹i l­îng c«ng suÊt, m«ment vµ suÊt tiªu hao nhiªn liÖu cña ®éng c¬ theo sè vßng quay cña trôc khuûu ®éng c¬. c¸c ®­êng ®Æc tÝnh Êy gåm: §­êng c«ng suÊt Ne = f(ne) §­êng moment xo¾n M = f(ne) §­êng suÊt tiªu hao nhiªn liÖu cña ®éng c¬ ge = f(ne) Khi ®éng c¬ lµm viÖc, c¸c ®¹i l­îng Ne, Me, ge thay ®æi theo sè vßng quay cña trôc khuûu (ne) trÞ sè cña ne biÕn thiªn tõ nemin æn ®Þnh ®Õn n0 ( sè vßng quay t¹i ®iÓm bé phËn h¹n chÕ sè vßng quay cña ®éng c¬ x¨ng ) Trong phÇn tÝnh to¸n nµy, c¸c ®­êng ®Æc tÝnh trªn d­îc x¸c ®Þnh theo 2 ph­¬ng ph¸p: * Ph­¬ng ph¸p 1: §èi víi nh÷ng ®éng c¬ ®· cã s½n ( tr­êng hîp kiÓm nghiÖm « t« ®· cã hoÆc ®· chän theo « t« tham kh¶o ®· cã s½n ®éng c¬). C¸c ®­êng ®Æc tÝnh cña ®éng c¬ cã ®­îc nhê b¨ng thö c«ng suÊt. CÊn chó ý r»ng c¸c trÞ sè c«ng suÊt vµ moment cña ®éng c¬ ph¸t ra ch­a kÓ ®Õn sù tiªu hao do c¸c thiÕt bÞ phô nh­: qu¹t giã, b¬m dÇu cho hÖ thèng c­êng hãa, m¸y nÐn khÝ, còng nh­ tiªu hao cho ma s¸t trong hÖ thèng truyÒn lùc… * Ph­¬ng ph¸p 2: Khi thiÕt kÕ « t« míi cÇn x¸c ®Þnh c«ng suÊt cÇn thiÕt kÕ theo yªu cÇu sö dông ( kh¶ n¨ng chë t¶i, ®iÒu kiÖn ®­êng x¸, tèc ®ä lín nhÊt,…) tr­êng hîp nµy ph¶i sö dông c«ng thøc thùc nghiÖm. C¸c b­íc tÝnh nh­ sau: 1, x¸c ®Þnh c«ng suÊt ®éng c¬ theo ®iÒu kiÖn c¶n chuyÓn ®éng: (m· lùc) (1) Trong ®ã: Nv: C«ng suÊt cña ®éng c¬ cÇn thiÕt ®Ó « t« kh¾c phôc søc c¶n chuyÓn ®éng ®¹t vËn tèc cùc ®¹i trªn ®­êng tèt G – lµ träng l­îng toµn bé cña xe. f – lµ hÖ sè c¶n l¨n cña ®­êng, f = 0,02 Vmax – lµ tèc ®é cùc ®¹i cña « t« ë tay sè truyÒn th¼ng khi ch¹y trªn ®­êng tèt; mÆt ®­êng n»m ngang, Vmax = 80 (km/h) K – lµ hÖ sè c¶n kh«ng khÝ. K = 0.07 (KG.S2/m4) F – lµ diÖn tÝch chÝnh diÖn cña « t«, F = B.H = 1,63.2,2 = 3,586 (m2) htl = lµ hiÖu suÊt truyÒn lùc, chän htl = 0,9 VËy Nv = = 71,713(m· lùc) 2, x¸c ®Þnh c«ng suÊt cùc ®¹i cña ®éng c¬: Sau khi x¸c ®Þnh ®­îc c«ng suÊt Nv cña ®éng c¬. cÇn x¸c ®Þnh c«ng suÊt lín nhÊt cña ®éng c¬ theo c«ng thøc sau: (2) Trong ®ã: + a , b , c: Lµ c¸c hÖ sè thùc nghiÖm, ®èi víi ®éng c¬ x¨ng ta chän a = b = c = 1 + víi l lµ tØ sè gi÷a sè vßng quay cña ®éng c¬ øng víi vËn tèc lín nhÊt cña ®éng c¬ vµ c«ng suÊt lín nhÊt cña « t«. §èi víi ®éng c¬ x¨ng cã bé phËn h¹n chÕ sè vßng quay: = 0,8 0,9 . Ta chän: = 0,8 + nN lµ sè vßng quay cña ®éng c¬ øng víi c«ng suÊt lín nhÊt, ta cã thÓ chän ®éng c¬ cã nN = 3200 (vßng / phót) VËy Nemax= (m· lùc) V× c«ng suÊt cña ®éng c¬ ®em thö trong ®iÒu kiÖn thÝ nghiÖm cßn thiÕu c¸c bé phËn nh­: Bé tiªu ©m, qu¹t giã, b×nh läc kh«ng khÝ vµ c¸c trang bÞ kh¸c cßn khi l¾p trªn « t« th× l¹i cã thªm c¸c bé phËn kÓ trªn. MÆt kh¸c ®Ó t¨ng kh¶ n¨ng th¾ng lùc c¶n ®ét xuÊt trong qu¸ tr×nh chuyÓn ®éng ta ph¶i chän c«ng suÊt cña ®éng c¬ l¾p trªn « t« ta ph¶i chän ®éng c¬ cã c«ng suÊt cao h¬n tøc ®éng c¬ ph¶i cã c«ng suÊt = 71,713 + 0,2.71,713 = 86,05 (m.l) trªn c¬ së tÝnh to¸n ®­îc c«ng suÊt Nv ®¶m b¶o ®­îc tèc ®é Vmax khi « t« ch¹y trªn ®­êng cã hÖ sè c¶n l¨n f h¬n n÷a ®èi víi « t« vËn t¶i kh«ng yªu cÇu cã tèc ®é cao nh­ « t« du lÞch, « t« ®ua mµ chñ yÕu lµ yªu cÇu cã n¨ng suÊt vµ tÝnh kinh tÕ cao nªn ta chän ®éng c¬ x¨ng cã bé phËn h¹n chÕ sè vßng quay. 3, X©y dùng ®­êng ®Æc tÝnh ngoµi cña ®éng c¬ x¨ng cã bé phËn h¹n chÕ sè vßng quay. Nh÷ng ®éng c¬ x¨ng cã bé phËn h¹n chÕ sè vßng quay Tõ c«ng thøc: Nv = () ta ®· tÝnh ®­îc Nv= 71,713 (ml). c«ng suÊt nµy ®­îc biÓu diÔn trªn ®å thÞ sÏ t­¬ng øng víi sè vßng quay nv cña ®éng c¬ vµ sè vßng quay nv (tèc ®é vßng quay trôc cña khuûu ®éng c¬ khi ®¹t tèc ®é lín nhÊt) lµ 2560 (v/ph). T¹i vÞ trÝ c«ng suÊt cùc ®¹i cña ®éng c¬ Nemax = 77,276(ml) cã sè vßng quay t­¬ng øng lµ nN = 3200 (v/ph) §­êng ®Æc tÝnh cña ®éng c¬ nhËn ®­îc b»ng c¸ch thÝ nghiÖm ®éng c¬ trªn bÖ thö, khi cho ®éng c¬ lµm viÖc ë chÕ ®é cung cÊp nhiªn liÖu cùc ®¹i, tøc lµ më b­ím ga hoµn toµn ta sÏ nhËn ®­îc ®­êng ®Æc tÝnh ngoµi cña ®éng c¬, nÕu b­ím ga më ë c¸c vÞ trÝ kh¸c nhau sÏ cho ta c¸c ®­êng ®Æc tÝnh côc bé. Nh­ vËy øng víi mçi lo¹i ®éng c¬ sÏ cã mét ®­êng ®Æc tÝnh ngoµi nh­ng sÏ cã rÊt nhiÒu ®­êng ®Æc tÝnh côc bé. Khi kh«ng cã ®­êng ®Æc tÝnh tèc ®é ngoµi b»ng thùc nghiÖm, ta cã thÓ x©y dùng ®­êng ®Æc tÝnh nãi trªn nhê c«ng thøc thùc nghiÖm cña S.R.L©y §ecman. C«ng suÊt t¹i sè vßng quay ne cña ®éng c¬: Ne= Nemax. Trong ®ã: Ne: C«ng suÊt h÷u Ých cña ®éng c¬ ne: Sè vßng quay cña trôc khuûu Nemax: C«ng suÊt cã Ých cùc ®¹i nN: Sè vßng quay øng víi c«ng suÊt cùc ®¹i a , b , c: C¸c hÖ sè thùc nghiÖm ®­îc chän theo tõng lo¹i ®éng c¬ §èi víi ®éng c¬ x¨ng ta chän: a = b = c = 1 ®Ó tÝnh to¸n Ne ®­îc nhanh chãng ta ®Æt: λ= lóc nµy: Ne = Nemax.λ *§­êng biÓu diÔn moment xo¾n cña ®éng c¬: (Kgm) B¶ng I: tÝnh to¸n c¸c th«ng sè cña ®éng c¬ 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1 1.1 ne 320 640 960 1280 1600 1920 2240 2560 2880 3200 3520 Ne 8.423 17.93 28.05 38.33 48.3 57.49 65.45 71.71 75.81 77.28 75.65 Me 18.85 20.06 20.93 21.45 21.62 21.45 20.93 20.06 18.85 17.3 15.39 Ta biÕt sè vßng quay ë chç h¹n chÕ nv øng víi tèc ®é cùc ®¹i cña «t« vmax. Ta t×m nN nh­ sau: Tõ nN= Ta cã: nv=nN.0,8=3200.0,8=2560 (v/ph) nx=nv+(300¸500)=2560+500=3060 (v/ph) tõ c¸c sè liÖu trªn ta x©y dùng ®­îc ®å thÞ sau: §å thÞ III. x¸c ®Þnh tØ sè truyÒn cña hÖ thèng truyÒn lùc: TØ sè truyÒn cña hÖ thèng truyÒn lùc trong tr­êng hîp tæng qu¸t ®­îc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc sau: it = ih.i0 (7) Trong ®ã: ih : tØ sè truyÒn hép sè chÝnh i0 :tØ sè truyÒn cña truyÒn lùc chÝnh 1, x¸c ®Þnh tØ sè truyÒn cña truyÒn lùc chÝnh i0: Tû sè truyÒn cña truyÒn lùc chÝnh i0 ®­îc x¸c ®Þnh tõ ®×ªu kiÖn ®¶m b¶o cho « t« ®¹t vËn tèc lín nhÊt, ®­îc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc: Trong ®ã: nv: Tèc ®é vßng quay trôc khuûu ®éng c¬ khi ®¹t vËn tèc lín nhÊt(v/ph). rbx: B¸n kÝnh ®éng lùc häc cña b¸nh xe (m). ih: Tû sè truyÒn cao nhÊt cña hép sè. Vmax: VËn tèc lín nhÊt cña «t« (km/h). Th«ng sè cho tr­íc: Vmax= 80 (km/h) Th«ng sè lùa chän: ih=1 Khi tÝnh to¸n søc kÐo mµ ®èi t­îng nghiªn cøu kh«ng ph¶i lµ b¸nh xe th× ta cã thÓ coi gÇn ®óng: rbx= rd=rb= r0 (*) Trong ®ã: r0: B¸n kÝnh thiÕt kÕ cña b¸nh xe : HÖ sè kÓ ®Õn sù biÕn d¹ng cña lèp ®èi víi lèp cã ¸p xuÊt cao. Ta chän: = 0,935 Mµ: r0= .25,4 (mm) Víi: B: Lµ bÒ réng cña lèp (inch) B = 8,25 d : Lµ ®­êng kÝnh vµnh b¸nh xe (inch) d = 20 VËy r0 = 0,935.(8,25 + ).25,4= 463,55 (mm) = 0,46355 (m). Thay vµo (*) ta cã b¸n kÝnh lµm viÖc trung b×nh cña b¸nh xe: rbx = 0,46355 . 0,935 = 0,37084 (m) MÆt kh¸c: Ta cã: nv= .nN (v/ph) Trong ®ã: nN : Sè vßng quay trôc khuûu øng víi c«ng suÊt lín nhÊt (v/ph) Ta chän: nN = 3200 (v/ph) §èi víi ®éng c¬ x¨ng cã bé phËn h¹n chÕ sè vßng quay th×: =0,8- 0,9 Ta chän = 0,8 Suy ra: nv = 0,8.3200 = 2560 (v/ph) VËy: i0 (Do xe kh«ng cã hép sè phô nªn ta kh«ng tÝnh ipc) 2. x¸c ®Þnh tû sè truyÒn cña hép sè chÝnh: Trong phÇn nµy chØ x¸c ®Þnh tû sè truyÒn cña hép sè c¬ khÝ cã cÊp, cßn c¸c lo¹i kh¸c sÏ ®­îc tr×nh bµy ë phÇn sau: X¸c ®Þnh tØ sè truyÒn ë sè truyÒn 1 TrÞ sè tû sè truyÒn ih1 ®­îc x¸c ®Þnh theo ®iÒu kiÖn cÇn vµ ®ñ ®Ó « t« kh¸c phôc lùc c¶n lín nh¸t vµ b¸nh xe chñ ®éng kh«ng bÞ tr­ît quay trong mäi ®iÒu kiÖn chuyÓn ®éng. ** Theo ®iÒu kiÖn chuyÓn ®éng ®Ó kh¾c phôc lùc c¶n lín nhÊt: Pkmax ³ Pymax khai triÓn 2 vÕ biÓu thøc ta ®­îc: Trong ®ã : max : HÖ sè c¶n tæng céng cña ®­êng mµ «t« cã thÓ kh¾c phôc ®­îc G: Träng l­îng toµn bé cña xe (kg) rbx : B¸n kÝnh ®éng lùc häc cña b¸nh xe Memax: M« men xo¾n cùc ®¹i cña ®éng c¬ i0 : Tû sè truyÒn cña truyÒn lùc chÝnh t : HiÖu suÊt truyÒn lùc C¸c th«ng sè ®· cho: Memax = 21,62 (kg.m) C¸c th«ng sè lùa chän: max = f + i =0,02 + = 0,227 t = 0,9 C¸c th«ng sè ®· tÝnh to¸n trong c¸c phÇn trªn: G = 5905 (kg) rb = 0,37084 (m) i0 = 4,473 Thay c¸c th«ng sè vµo c«ng thøc ta ®­îc: = 5,82 (Do xe kh«ng cã hép sè phô nªn ta kh«ng tÝnh ipc) MÆt kh¸c lùc kÐo cùc ®¹i cña «t« bÞ h¹n chÕ bëi ®iÒu kiÖn b¸m cho nªn khi tÝnh ihl xong ta ph¶i kiÓm tra l¹i theo ®iÒu kiÖn b¸m: Trong đó: : tỷ số truyền của truyền lực chính (=4,473). :Bán kính lăn của bánh xe . G: Trọng lượng toàn tải của ôtô. :Mômen xoắn cực đại của động cơ. So sánh giá trị ở bảng I ta có =21,62 (m.l) :Trọng lượng bám = m. + :Trọng lượng tĩnh tác dụng cầu chủ động ( cầu sau). = 3750 kg (chọn theo xe tham khảo) + m: Hệ số phân bố tải trọng m = 1,11,2 Ta chọn m = 1,2. :Hệ số cản của đường có thể chọn trong khoảng =0,6 0,8 ta chọn =0,6 = 0,9 Hiệu suất truyền lực. VËy ta kiÓm tra ®iÒu kiÖn b¸m: = = 11,59 Ta thấy = 5,82 <11,59 thỏa mãn điều kiện vậy ta chọn = 5,82 b.X¸c ®Þnh tØ sè truyÒn cña c¸c sè truyÒn trung gian hép sè: Có hai phương pháp xác định tỷ số truyền ở các tay số trung gian: + Xác định tỷ số truyền theo cấp số nhân . + Xác định tỷ số truyền theo cấp số điều hòa. Ta chọn phương pháp xác định tỷ số truyền theo cầp số điều hòa . Ta đang tính với xe có 5 tay số, tay số cuối cùng là số truyền thẳng nên = 1. TrÞ sè c¸c sè truyÒn trung gian ®îc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc: Trong ®ã: n: lµ cÊp sè tiÕn cña hép sè m: lµ tû sè truyÒn ®ang tÝnh, m ®­îc lÊy tõ 2 ®Õn (n-1) VËy ta cã: = = = c. Tû sè truyÒn sè lïi: (il) Tû sè truyÒn sè lïi trong hép sè th­êng ®­îc chän trong kho¶ng il = (1,1.........1,3)ihl Trong ®ã: ihl- tû sè truyÒn tay sè 1 §èi víi xe nµy ta chän tû sè truyÒn sè lïi nh­ sau: il = 1,3.5,82 = 7,56 Chó ý: Khi chän tû sè truyÒn sè lïi ta ph¶i kiÓm tra l¹i ®iÒu kiÖn b¸m 3. LËp b¶ng x¸c ®Þnh vËn tèc cña « t« øng víi tõng sè truyÒn. VËn tèc chuyÓn ®éng cña « t« ë c¸c sè truyÒn ®îc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc (15) Trong ®ã: m: chØ sè truyÒn ®ang tÝnh, m = 1 ¸ n n: sè cÊp tiÕn trong hép sè ne: sè vßng quay cña ®éng c¬, ne biÕn thiªn tõ nemin ®Õn nemax (nemax: sè vßng quay øng víi tèc ®é lín nhÊt cña xe) B¶ng: TÝnh vËn tèc cña « t« theo c¸c sè truyÒn ne 320 640 960 1280 1600 1920 2240 2560 2880 3200 3520 vI 1.719 3.437 5.156 6.874 8.593 10.31 12.03 13.75 15.47 17.19 18.9 vII 2.674 5.349 8.023 10.7 13.37 16.05 18.72 21.39 24.07 26.74 29.42 vIII 4.15 8.3 12.45 16.6 20.75 24.9 29.05 33.2 37.35 41.5 45.65 vIV 6.453 12.91 19.36 25.81 32.26 38.72 45.17 51.62 58.08 64.53 70.98 vV 10 20 30.01 40.01 50.01 60.01 70.01 80.01 90.02 100 110 PhÇn II: X©y dùng ®å thÞ c¸c chØ tiªu ®éng lùc häc cña « t« x¸c ®Þnh chØ tiªu vÒ c«ng suÊt: Ph­¬ng tr×nh c©n b»ng c«ng suÊt Để ph©n tÝch tÝnh chất động lực học của «t« ngoài mối tương quan về lực ta cã thể sử dụng mối tương quan về c«ng suất giữa c«ng suất kÐo ở b¸nh xe chủ động và c«ng suất cu¶ lực cản chuyển động. Trong trường hợp tổng qu¸t phương tr×nh c©n bằng c«ng suất: = + + Trong đó : : Công suất kéo ở bánh xe chủ động, được xác định Theo công thức : với : :công suất có ích của động cơ. :công suất tiêu hao cho tổn thất cơ khí trong hệ thống truyền lực. : Hiệu suất lực ( =0,9). : Công suất tiêu hao cho lực cản lăn. = . : Công suất tiêu hao cho lực cản quán tính khi tăng tốc = . :Công suất tiêu hao cho lực cản lên dốc. = . :Công suất tiêu hao cho lực cản không khí. = . : Công suất tiêu hao cho lực cản kéo moóc. Ta đang xét với xe không kéo moóc nên =0. Vây công thức có thể viết lại như sau : = + . Tuy nhiên trong phương trình cân bằng công suất trên ta chỉ cần xác định công suất , và theo tốc độ của tường tay số của hộp số và để xây dựng được đồ thị cân bằng công suất ta phải tính tốc độ chuyển động của ôtô ở từng tay số theo số vòng quay của động cơ ( Dựa vào bảng tính vận tốc của ôtô). Công thức tính : . Ở đây: Ta đang xét với xe 5 tay số nên n=1 ; 2 ; 3 ; 4 ; 5. : Bán kính lăn của bánh xe =0,37084 (m). :Số vòng qoay của động cơ. :Tỷ số truyền lực chính =4,473 :Tỷ số truyền ở tay số đang xét. Sử dụng các công thức tính sau đây để lập bảng tính,, +. = . . . B¶ng 8: TÝnh c«ng suÊt cña « t« VI 3.44 5.16 6.87 8.59 10.31 12.03 13.75 15.47 17.29 NwI 0.003 0.01 0.02 0.05 0.08 0.12 0.19 0.27 0.37 NfI 1.50 2.26 3.01 3.76 4.51 5.26 6.01 6.77 7.56 NfI+NwI 1.51 2.27 3.03 3.80 4.59 5.39 6.20 7.03 7.93 VII 5.35 8.02 10.70 13.37 16.05 18.72 21.39 24.07 26.74 NwII 0.01 0.04 0.09 0.17 0.30 0.47 0.70 1.00 1.37 NfII 2.34 3.51 4.68 5.85 7.02 8.19 9.36 10.53 11.70 NfII+NwII 2.35 3.55 4.77 6.02 7.32 8.66 10.06 11.53 13.07 VIII 8.30 12.45 16.60 20.75 24.90 29.05 33.20 37.35 41.50 NwIII 0.04 0.14 0.33 0.64 1.11 1.76 2.62 3.74 5.13 NfIII 3.63 5.45 7.26 9.08 10.89 12.71 14.52 16.34 18.15 NfIII+NwIII 3.67 5.58 7.59 9.72 12.00 14.47 17.15 20.07 23.28 VIV 12.91 19.36 25.81 32.26 38.72 45.17 51.62 58.08 64.53 NwIV 0.15 0.52 1.23 2.41 4.16 6.61 9.86 14.05 19.27 NfIV 5.65 8.47 11.29 14.11 16.94 19.76 22.58 25.41 28.23 NfIV+NwIV 5.80 8.99 12.52 16.52 21.10 26.37 32.44 39.46 47.50 VV 20.00 30.01 40.01 50.01 60.01 70.01 80.01 90.02 100.00 NwV 0.57 1.94 4.59 8.97 15.50 24.61 30.73 52.32 71.72 NfV 8.75 13.13 17.50 21.88 26.25 30.62 33.82 39.38 43.74 NfV+NwV 9.32 15.07 22.09 30.85 41.75 55.23 64.55 91.69 115.46 Sử dụng công thức tính sau đây để lập bảng : =. . Do nên ta chỉ cần lập một bảng. Bảng: của các tay số. Ne 8.423 17.93 28.05 38.33 48.3 57.49 65.45 71.71 75.81 77.28 75.65 Nk 7.581 16.14 25.25 34.5 43.47 51.74 58.91 64.54 68.23 69.55 68.09 §å thÞ c©n b»ng c«ng suÊt: Trªn ®å thÞ ®o¹n n»m gi÷a Nk vµ Nf + Nw lµ c«ng suÊt d­. C«ng suÊt d­ nµy ®Ó « t« cã thÓ kh¾c phôc c¸c c«ng suÊt c¶n sau: c«ng suÊt c¶n lªn dèc c«ng suÊt c¶n t¨ng tèc c«ng suÊt c¶n ë kÐo moãc Sau khi x©y dùng ®å thÞ c©n b»ng c«ng suÊt chóng ta cÇn n¾m ®­îc ý nghÜa sö dông vµ biÕt c¸ch vËn dông ®Ó gi¶i quyÕt c¸c bµi to¸n cô thÓ. §å thÞ X¸c ®Þnh chØ tiªu vÒ lùc kÐo: Ph­¬ng tr×nh c©n b»ng lùc kÐo: Ph¬ng tr×nh c©n b»ng lùc kÐo cñ « t« khi chuyÓn ®éng tæng qu¸t trªn dèc víi ®Çy ®ñ c¸c thµnh phÇn lùc c¶n ®îc biÓu diÔn theo d¹ng sau Pk = Pf + Pw ± Pi ± Pj (17) Ph¬ng tr×nh (17) cßn cã thÓ ®îc viÕt díi d¹ng khai triÓn : (18) Trong ®ã: Pk; Lùc kÐo tiÕp tuyÕn ë b¸nh xe chñ ®éng Pf: Lùc c¶n l¨n. Pf = G.f = 94.1 Pi: Lùc c¶n lªn dèc Pw: Lùc c¶n kh«ng khÝ Pj: Lùc c¶n qu¸n tÝnh di: HÖ sè kÓ ®Õn ¶nh h­ëng cña c¸c khèi l­îng cña c¸c chi tiÕt quay khi t¨ng tèc di = 1 + s1.ih12 + s2 s1 = 0,04 ¸ 0,05; chän s1 = 0,05 s2 = 0,03 ¸ 0,04; chän s2 = 0,04 di = 1 + 0,05.5.822 + 0,04 = 2,73 - y: HÖ sè c¶n tæng céng cña ®êng y = f ± tga víi a lµ gãc d«c cña mÆt ®êng. y = 0,227 B¶ng 9 : tÝnh lùc kÐo Pk theo tèc ®é « t« ne Th«ng sè 320 640 960 1280 1600 1920 2240 2560 2880 3200 3520 Me(kgm) 18.85 20.06 20.93 21.45 21.62 21.45 20.93 20.06 18.85 17.3 15.39 VI 1.719 3.437 5.156 6.874 8.593 10.31 12.03 13.75 15.47 17.19 18.9 Pk1 1191 1268 1322 1355 1366 1355 1322 1268 1191 1093 972.5 VII 2.674 5.349 8.023 10.7 13.37 16.05 18.72 21.39 24.07 26.74 29.42 PkII 765.4 814.5 849.7 870.7 877.7 870.7 849.7 814.5 765.4 702.2 625 VIII 4.15 8.3 12.45 16.6 20.75 24.9 29.05 33.2 37.35 41.5 45.65 PkIII 493.2 524.9 547.5 561.1 565.6 561.1 547.5 524.9 493.2 452.5 402.7 VIV 6.453 12.91 19.36 25.81 32.26 38.72 45.17 51.62 58.08 64.53 70.98 PkIV 317.2 337.6 352.1 360.9 363.8 360.9 352.1 337.6 317.2 291 259 VV 10 20 30.01 40.01 50.01 60.01 70.01 80.01 90.02 100 110 PkV 204.6 217.8 227.2 232.8 234.7 232.8 227.2 217.8 204.6 187.8 167.1 B¶ng 10: tÝnh lùc c¶n kh«ng khÝ Pw theo tèc ®é « t« V (km/h) 10 20 30.01 40.01 50.01 60.01 70.01 80.01 90.02 100 110 Pw (KG) 1.932 7.727 17.38 30.91 48.29 69.54 94.65 123.6 156.5 193.2 233.7 Pw + Pf 120 125.8 135.5 149 166.4 187.6 212.7 217.7 274.6 311.3 351.8 §å thÞ c©n b»ng lùc kÐo: Khi biÓu diÔn ph­¬ng tr×nh c©n b»ng lùc kÐo t­¬ng tù nh­ ®å thÞ c©n b»ng c«ng suÊt cÇn sö dông c«ng thøc tÝnh vËn tèc vµ b¶ng VII §Ó thuËn lîi cho viÖc vÏ ®å thÞ Pk-v , cÇn ph¶i x¸c ®Þnh lùc kÐo Pk = f(v), lùc c¶n l¨n pf = f(v)vµ lùc c¶n kh«ng khÝ f(v2), ph­¬ng ph¸p tiÕn hµnh nh­ sau LËp b¶ng 9 tÝnh Pk theo vËn tèc cña tõng sè truyÒn ®èi víi mét « t« nhÊt ®Þnh , c¸c trÞ sè:i0, if, rb, ht lµ kh«ng ®æi nªn trÞ sè lùc kÐo Pk sÏ thay ®æi theo hai th«ng sè lµ m« men xo¾n Me vµ tØ sè truyÒn cña hép sè. Do ®ã c«ng thøc Pk cã thÓ viÕt d­íi d¹ng: Pkm = C.Me.ihm Trong ®ã: + Me thay ®æi tõ Me(min) ®Õn Me(nv) + Pkm: lùc kÐo tiÕp tuyÕn ®ang tÝnh + ihm: trÞ sè tØ ®èi truyÒn ë sè truyÒn ®ang tÝnh Lùc c¶n kh«ng khÝ ®­îc x¸c ®Þnh theo biÓu thøc: Pw = ( KG) Víi: + V lµ vËn tèc cña « t« (km/h) + k lµ hÖ sè c¶n kh«ng khÝ; k=0,07 + F lµ diÖn tÝch c¶n chÝnh diÖn; F=B.H= 3.586 (m2). KÕt hîp víi sè liÖu ®· tÝnh ë b¶ng trªn ta cã ®å thÞ c¨n b»ng lùc kÐo nh­ sau: ®å thÞ x¸c ®Þnh chØ tiªu vÒ nh©n tè ®éng lùc häc d : X¸c ®Þnh nh©n tè ®éng lùc häc D khi « t« chë t¶i ®Þnh møc: 1.Ph­¬ng tr×nh nh©n tè ®éng lùc häc D: Ph­¬ng tr×nh nh©n tè ®éng lùc häc cña « t« ë ®iÒu kiÖn chë t¶i ®Þnh møc ®­îc biÓu thÞ b»ng ph­¬ng tr×nh sau: (21) Ph­¬ng tr×nh (21) cã thÓ viÕt d­íi d¹ng khai triÓn ( trong tr­êng hîp « t« kh«ng kÐo moãc) (22) 2.§å thÞ nh©n tè ®éng lùc häc khi « t« chë ®Þnh møc: §Ó x©y dùng ®å hÞ D cÇn lËp b¶ng tÝnh c¸c trÞ sè trong ph­¬ng tr×nh (21). Trong tr­êng hîp nµy, ta x©y dùng ®å thÞ D víi hép sè chÝnh cña « t« cã 3 sè truyÒn( n=3) sè truyÒn ih3 = 1. C¸c gi¸ trÞ cña D trong b¶ng (11) ®­îc tÝnh theo c«ng thøc sau: (23) Trong ®ã: m: lµ chØ sè øng víi sè truyÒn ®ang tÝnh m =1 ¸ n, víi n = 3 C¸c trÞ sè cña nh©n tè ®éng lùc häc D ®­îc tÝnh theo b¶ng (11) §å thÞ D ( kh«ng thø nguyªn ) ®­îc biÓu diÔn trªn trôc tung, trôc hoµnh biÓu diÔn vËn tèc chuyÓn ®éng (km/h) cña « t« B¶ng 11: Nh©n tè ®éng lùc häc D theo tèc ®é Số truyền 1 1.7 3.4 5.2 6.9 8.6 10.3 12.0 13.7 15.5 PkI 1191.1 1267.5 1322.2 1355.0 1365.9 1355.0 1322.2 1267.5 1191.1 PwI 0.06 0.23 0.51 0.91 1.43 2.05 2.79 3.65 4.62 DI 0.202 0.215 0.224 0.229 0.231 0.229 0.223 0.214 0.201 Số truyền II 2.7 5.3 8.0 10.7 13.4 16.0 18.7 21.4 24.1 PkII 765.4 814.5 849.7 870.7 877.7 870.7 849.7 814.5 765.4 PwII 0.14 0.55 1.24 2.21 3.45 4.97 6.77 8.84 11.19 DII 0.130 0.138 0.144 0.147 0.148 0.147 0.143 0.136 0.128 Số truyền III 4.2 8.3 12.5 16.6 20.8 24.9 29.1 33.2 37.4 PkIII 493.2 524.9 547.5 561.1 565.6 561.1 547.5 524.9 493.2 PwIII 0.3 1.3 3.0 5.3 8.3 12.0 16.3 21.3 26.9 DIII 0.083 0.089 0.092 0.094 0.094 0.093 0.090 0.085 0.079 Số truyền IV 6.5 12.9 19.4 25.8 32.3 38.7 45.2 51.6 58.1 PkIV 317.2 337.6 352.1 360.9 363.8 360.9 352.1 337.6 317.2 PwIV 0.8 3.2 7.2 12.9 20.1 28.9 39.4 51.5 65.1 DIV 0.054 0.057 0.058 0.059 0.058 0.056 0.053 0.048 0.043 Số truyền V 10.0 20.0 30.0 40.0 50.0 60.0 70.0 80.0 90.0 PkV 204.6 217.8 227.2 232.8 234.7 232.8 227.2 217.8 204.6 PwV 1.9 7.7 17.4 30.9 48.3 69.5 94.6 123.6 156.5 DV 0.034 0.036 0.036 0.034 0.032 0.028 0.022 0.02 0.008 B¶ng 12: tÝnh % t¶i träng cña « t« % t¶i träng hoÆc sè ng­êi L­îng hµng hãa hoÆc ng­êi theo t¶i träng(kg) Gex Khèi l­îng toµn bé cña xe(kg) Gx = G0 + Gex T¶i träng tÝnh theo gãc a®é 0% 0 2710 0.458933108 25 20% 639 3349 0.567146486 30 40% 1270 3980 0.67400508 34 60% 1917 4627 0.783573243 38 80% 2556 5266 0.891786622 42 100% 3195 5905 1 45 120% 3834 6544 1.108213378 48 140% 4473 7183 1.216426757 51 160% 5112 7822 1.324640135 53 180% 5751 8461 1.432853514 55 - §å thÞ D – v ®­îc biÓu diÔn trªn gãc phÇn t­ bªn ph¶i. 3.Giíi h¹n cña ®å thÞ D theo ®iÒu kiÖn b¸m: - CÇn chó ý r»ng c¸c ý nghÜa sö dông cña ®å thÞ D ®Òu ®­îc xem xÐt dùa trªn ®iÒu kiÖn sau: Ψ DD - TrÞ sè cña hÖ sè c¶n tæng céng cña ®­êng : Ψ = f± tan DΨ là điều kiện cản cần thiết khi ô tô chuyển động ở vận tốc của các số truyền khác nhau(trường hợp không tăng tốc). - §iÒu kiÖn DD lµ giíi h¹n cña nh©n tè ®éng lùc häc D theo ®iÒu kiÖn b¸m . D ®­îc x¸c ®Þnh theo biÓu thøc: (25) §èi víi nh÷ng xe cã nhiÒu cÇu chñ ®éng, toµn bé xe ®Òu ®­îc sù dông ®Ó b¸m: Gb = G nªn biÓu thøc (25) cã thÓ viÕt: (26) D¹ng cña ®­êng D lµ ®­êng cong cã ®iÓm xuÊt ph¸t tõ ®iÓm cã trÞ sè b¸m nµo ®ã vµ tho¶i dÇn theo tèc ®é cña « t« ( t¹i ®iÓm ®ã vËn tèc cña « t« b»ng 0). B. XÁC ĐỊNH NHÂN TỐ ĐỘNG LỰC HỌC DX KHI TẢI TRỌNG CỦA Ô TÔ THAY ĐỔI: 1. Biểu thức xác định Dx: ta có biểu thức tính dx như sau: (27) Mặt khác theo (21) ta có: Kết hợp với (27), ta xác định được biểu thức nhân tố động lực học Dx như sau: (28) Trong đó::Góc nghiêng biểu thị tỉ số giữa tải trọng của xe đang tính với khối lượng toàn bộ của xe. Gx: khối lượng của ô tô ở tải trọng đang tính Gx = G0 + Gex G0: khối lượng của ô tô ở trạng thái không tải Gex: Trọng tải của ô tô ở vị trí đang tính 2.Đồ thị nhân tố động lực học Dx(đồ thị tia) khi ở tải trọng thay đổi. Dựa vào số liệu đã tính ở bảng 11 và bảng 12 ta có đồ thị nhân tố động lực học khi đầy tải và khi tải thay đổi(đồ thị tia) như sau: Đồ thị XÁC ĐỊNH KHẢ NĂNG TĂNG TỐC CỦA Ô TÔ. XÁC ĐỊNH GIA TỐC CỦA Ô TÔ: Biểu thức xác định gia tốc: Vận dụng công thức tính gia tốc: (30) Trong ®ã: D – Nh©n tè ®éng lùc häc cña xe - HÖ sè c¶n tæng céng cña ®­êng g - Gia tèc träng tr­êng(g= 9,81m/s2) - HÖ sè tÝnh ®Õn ¶nh h­ëng cña c¸c khèi l­îng quay khi t¨ng tèc. §Ó ®¬n gi¶n khi tÝnh gia tèc ta tÝnh víi tr­êng hîp xe t¨ng tèc trªn ®­êng b»ng ë c¸c sè truyÒn do ®ã víi i= 0 vµ c«ng thøc trªn cã d¹ng: (31) TrÞ sè hÖ sè cã thÓ dïng c«ng thøc gÇn ®óng sau ®©y ®Ó tÝnh: (32) Víi: a = 0,04 0,05. Ta chän a=0,05 Để thuận lợi cho việc tính toán ta lập bảng xác định hệ số . Bảng 13: Tính hệ số Số truyền Thông số I II III IV V ih 5.82 3.74 2.41 1.55 1.00 ih2 33.87 13.99 5.81 2.40 1.00 2.73 1.74 1.33 1.16 1.09 2.Xác định gia tốc của ô tô: Lập bảng 14 xác định theo các tỉ số truyền: Tốc độ của ôtô v(km/h) Các thông số V1 V2 V3 V4 V5 V6 V7 V8 VI 1.719 3.437 5.156 6.874 8.593 10.31 12.03 13.75 D1-f 0.182 0.195 0.204 0.209 0.211 0.209 0.203 0.194 j1 0.65 0.70 0.73 0.75 0.76 0.75 0.73 0.70 VII 2.674 5.349 8.023 10.7 13.37 16.05 18.72 21.39 D2-f 0.110 0.118 0.124 0.127 0.128 0.127 0.123 0.116 j2 0.62 0.66 0.70 0.72 0.72 0.71 0.69 0.66 VIII 4.15 8.3 12.45 16.6 20.75 24.9 29.05 33.2 D3-f 0.063 0.069 0.072 0.074 0.074 0.073 0.070 0.065 j3 0.47 0.51 0.53 0.55 0.55 0.54 0.52 0.48 VIV 6.453 12.91 19.36 25.81 32.26 38.72 45.17 51.62 D4-f 0.034 0.037 0.038 0.039 0.038 0.036 0.033 0.028 j4 0.28 0.31 0.32 0.33 0.32 0.31 0.28 0.24 VV 10 20 30.01 40.01 50.01 60.01 70.01 80.01 D5-f 0.014 0.016 0.016 0.014 0.012 0.008 0.002 0 j5 0.13 0.14 0.14 0.13 0.10 0.07 0.02 0 Ta có đồ thị gia tốc ô tô như sau: Đồ thị B. XÁC ĐỊNH THỜI GIAN TĂNG TỐC CỦA Ô TÔ 1.Biểu thức xác định thời gian tăng tốc. Áp dụng công thức tính gia tốc: (33) (34) Thêi gian t¨ng tèc cña « t« tõ tèc ®é v1 ®Õn vËn tèc v2 sÏ lµ; (35) tÝch ph©n nµy kh«ng thÓ gi¶i ®­îc b»ng ph­¬ng ph¸p gi¶i tÝch, do nã kh«ng cã quan hÖ phô thuéc chÝnh x¸c vÒ gi¶i tÝch gi÷a sù t¨ng tèc cña « t« j vµ vËn tèc chuyÓn ®éng cña chóng v. nh­ng tÝch ph©n nµy cã thÓ gi¶i ®­îc b»ng ®å thÞ dùa trªn c¬ së ®Æc tÝnh ®éng lùc häc hoÆc dùa vµo ®é thÞ gia tèc cña « t« j =f(v). §Ó tiÕn hµnh x¸c ®Þnh thêi gian ta cÇn x©y dùng ®­êng cong gia tèc nghÞch ë mçi sè truyÒn kh¸c nhau, nghÜa lµ x©y dùng ®å thÞ 1/j = f(v). ë ®©y ta x©y dùng ®å thÞ 1/j = f(v) ë sè cao nhÊt cña hép sè. §Ó tiÖn lîi cho tÝnh to¸n lËp ®å thÞ 1/j theo tèc ®é V ta chän tû lÖ biÓu diÔn trªn trôc hoµnh ta chia ra c¸c kho¶ng tèc ®é 10 – 12 m/s; 12 – 14 m/s… Theo ®ã ta x©y dùng ®­îc b¶ng sè liÖu sau: Tốc độ của ôtô v(km/h) Các thông số V1 V2 V3 V4 V5 V6 V7 Vmax VI 1.719 3.437 5.156 6.874 8.593 10.31 12.03 13.75 j1 0.65 0.70 0.73 0.75 0.76 0.75 0.73 0.70 1/j1 1.53 1.43 1.37 1.33 1.32 1.33 1.37 1.43 VII 2.674 5.349 8.023 10.7 13.37 16.05 18.72 21.39 j2 0.62 0.66 0.70 0.72 0.72 0.71 0.69 0.66 1/j2 1.62 1.51 1.43 1.40 1.39 1.40 1.45 1.52 VIII 4.15 8.3 12.45 16.6 20.75 24.9 29.05 33.2 j3 0.47 0.51 0.53 0.55 0.55 0.54 0.52 0.48 1/j3 2.14 1.97 1.88 1.83 1.82 1.86 1.94 2.08 VIV 6.453 12.91 19.36 25.81 32.26 38.72 45.17 51.62 j4 0.28 0.31 0.32 0.33 0.32 0.31 0.28 0.24 1/j4 3.52 3.23 3.08 3.04 3.10 3.27 3.59 4.17 VV 10 20 30.01 40.01 50.01 60.01 70.01 80.01 j5 0.13 0.14 0.14 0.13 0.10 0.07 0.02 0 1/j5 7.75 7.13 7.16 7.83 9.61 14.52 45.45 Ta có đồ thị gia tốc ô tô như sau: Ta lµm nh­ sau, tæng céng tÊt c¶ c¸c diÖn tÝch nµy ta ®­îc thêi gian t¨ng tèc cña «t« tõ ®Õn vµ x©y dùng thêi gian t¨ng tèc, phô thuéc vµo tèc ®é chuyÓn ®éng nh­ «t« t¨ng tõ 1.719 m/s lªn 3.437 m/s th× cÇn cã mét kho¶ng thêi gian ®­îc x¸c ®Þnh b»ng diÖn tÝch t = 16.48s). Tõ 5.156 6.874 (m/s) ®­îc tÝnh t = S1 + S2 (s). Ta lËp b¶ng tõ biÓu thøc 1/jm trong ®ã m =1k ; trªn ®å thÞ 1/j-v chia c¸c kho¶ng ®Òu nhau tõ vmin 0,95 vmax lam k kho¶ng. B¶ng 17: TÝnh thêi gian t¨ng tèc cña « t« Tèc ®é «t« v(km/h) C¸c th«ng sè v1v2 v2v3 v3v4 v4v5 v5v6 v6v7 v70,95vmax 0,95vmax vmax Khoảng diÖn tÝch (mm2) 2.5452 2.4042 2.3216 2.2768 2.2742 2.3243 1.4406 0.9857 Kho¶ng thêi gian (sÐc) 0.0678 0.0641 0.0619 0.0607 0.0606 0.0619 0.0384 0.0263 Thêi gian t¨ng tèc tI (sÐc) 0.0027 0.0024 0.0022 0.0021 0.0021 0.0022 0.0014 0.0010 VI 1.719 3.437 5.156 6.874 8.593 10.31 12.03 13.06 Khoảng diÖn tÝch (mm2) 4.1797 3.9324 3.7704 3.7083 3.7483 3.8143 2.3704 1.6212 Kho¶ng thêi gian (sÐc) 0.0279 0.0262 0.0251 0.0247 0.0250 0.0254 0.0264 0.0541 Thêi gian t¨ng tèc tII (sÐc) 0.0010 0.0009 0.0008 0.0008 0.0008 0.0009 0.0009 0.0039 VII 2.674 5.349 8.023 10.7 13.37 16.05 18.72 20.32 Khoảng diÖn tÝch (mm2) 2.3526 2.2169 2.1348 2.0960 2.1152 2.1751 2.3056 4.8032 Kho¶ng thêi gian (sÐc) 0.2257 0.2127 0.2048 0.2011 0.2030 0.2087 0.1327 0.0922 Thêi gian t¨ng tèc tIII (sÐc) 0.0123 0.0109 0.0101 0.0097 0.0099 0.0105 0.0071 0.0051 VIII 4.15 8.3 12.45 16.6 20.75 24.9 29.05 31.54 Khoảng diÖn tÝch (mm2) 21.8881 20.4762 19.8462 19.8462 20.5079 21.8644 14.8846 10.7500 Kho¶ng thêi gian (sÐc) 0.5834 0.5457 0.5290 0.5290 0.5466 0.5827 0.3967 0.2865 Thêi gian t¨ng tèc tIV (sÐc) 0.0527 0.0462 0.0434 0.0434 0.0462 0.0527 0.0407 0.0318 VIV 6.453 12.91 19.36 25.81 32.26 38.72 45.17 49.04 Khoảng diÖn tÝch (mm2) 74.0741 71.5000 74.0741 86.9565 117.6471 222.2222 600.0000 Kho¶ng thêi gian (sÐc) 1.9743 1.9057 1.9743 2.3176 3.1356 5.9228 15.9917 Thêi gian t¨ng tèc tV (sÐc) 0.3898 0.3628 0.3898 0.5371 0.9832 3.5080 42.6222 VV 10 20 30.01 40.01 50.01 60.01 70.01 76.01