Bài tập lớn: Tính toán sức kéo ô tô | Đại học Giao thông vận tải

BÀI TẬP LỚN LÝ THUYẾT ÔTÔ TÍNH TOÁN SỨC KÉO ÔTÔ
Giảng viên hướng dẫn: LƯU VĂN TUẤN
Sinh viên thực hiện : Nguyễn Mạnh Đoàn Lớp : ÔTÔ-k53 SHSV:20080683 ĐỀ BÀI loại xe BxH Động (v/ph) G (N) (km/h) f cơ độ Tải 2000x2110 xăng 3350 65000 98 0,02 16 BÀI LÀM
1.XÂY DỰNG ĐƯỜNG ĐẶC TÍNH NGOÀI
Tính công suất cần thiết của động cơ sử dụng cônh thức (3.7)
G trọng lượng toàn xe : G=65000 N
f hệ số cản lăn : f =0,02 vận tốc cực đại : =98 km/h mật độ không khí :
hệ số khí đông của xe : C=0,7
F diện tích chính diện của xe : F=BxH=2x2,11=4,22 m
hiệu suất hệ thống truyền lực: Thay số vào ta có Tính áp dụng điều kiện : Tính
động cơ chỉ cần công suất 88,84 kw để đủ khắc phục lực cản chuyển động vì trên xe còn
nhiều trang thiết bị khác nên ta them vào 30% công suất như vậy chọn động cơ lắp lên xe có công suất
ta lập bảng để xây dựng đường đặc tính ngoài của động cơ sử dụng công thức
với a=b=c =1 với động cơ xăng BẢNG 1 ne(v/ph) 744.44 1116.66 1488.88 1861.11 2233.33 2605.55 2977.77 3350 Ne(kw) 20.13 31.49 43.03 54.23 64.55 73.49 80.51 85.11 Me(Nm) 258.24 269.37 276.05 278.28 276.05 269.37 258.24 242.66 3722.22 4094.44 86.76 84.94 222.62 198.13
2 TÍNH TỶ SỐ TRUYỀN CỦA HỆ THỐNG TRUYỀN LỰC
Sơ đồ truyền động trên ôtô Động cơ B/xe HTTL Me;
-động cơ với các thông số momen xoắn Me va vận tốc
-HTTL với các thông số số cấp số , tỷ số truyền và hiệu suất truyền lực -Bánh xe có thông số
momen kéo và vận tốc vòng bánh xe 2.1 chọn số cấp số chọn n=5
2.2 Tính số truyền của các cấp số 2.2.1 cơ sở tính toán
Ta chưa thể tính ngay được tỷ số truyền của các cấp số ,trước hết ta tính ở hai điểm đặc
biệt đả biết các thông số
-xe chạy trên đường có hệ số cản cực đại ( ) cần mômen
Ta có điều kiện khắc phục lực lớn nhất từ đường (3.13)
Ngoài ra phải thoả mãn điều kiện bám (3.14)
Công thức 3.13 dùng tính toán , công thức 3.14 dùng kiểm tra Tính toán thay số
G trọng lượng toàn bộ xe G=65000 N hệ số cả tổng cộng bán kính bánh xe ; ; áp suất lốp thấp
r bán kính thiếy kế chọn loại lốp 9.00-20 (B-d) ta có
chọn lốp áp suất thấp
Memax mômen kéo cực đại Memax= 221,78 Nm Thay số
-xe chạy vận tốc cực đại Vmax (3.16)
2.2.2 Tnh các cấp số trung gian
ta chọn phân bố cấp số nhân (3.20)
Áp dụng tính táon thay số Ta tính các tay số
Tính vận tốc tại các tỷ số truyền Áp dụng công thức
Ta lập bảng tính các giá trị của V BẢNG 2
ne(v/ph) 744.44 1116.66 1488.88 1861.11 2233.33 2605.55 2977.77 3350 V (km/h) 3.40 5.11 6.81 8.51 10.21 11.91 13.62 15.32 V (km/h) 5.43 8.14 10.85 13.56 16.28 18.99 21.70 24.42 V (km/h) 8.62 12.94 17.25 21.56 25.87 30.18 34.50 38.81 V (km/h) 13.71 20.56 27.42 34.27 41.13 47.98 54.83 61.69 V (km/h) 21.81 32.71 43.61 54.52 65.42 76.32 87.22 98.13
3,Cân bằng công suất ôtô
3.1Phương trình cân bằng công suất
Khi xe vận hành công suất của động cơ tiêu tốn cho -công suất trong HTTL - Nt
-công suất cản lăn – Nf
-công suất cản không khí – N
-công suất cản lên dốc –Nj
-công suất cản quán tính – Nj
-công suất cản rơmoc kéo – Nm
Ta có phương trình cân bằng công suất
Trong đó :N công suất kéo bánh xe chủ động
-Công suất cản lăn trong đó lấy
(xe chạy trên đường bằng)
Công suất cản lăn là đường bậc nhất ta cần xác định 2 điểm , điểm thứ nhất tại gốc toạ độ
(V=0); điểm thứ hai tại Vmax ta có
-công suất cản không khí BẢNG 3 ne(v/ ph) 744,44 1116,66 1488,88 1861,11 2233,33 2605,55 2977,77 3350 Ne kw 20,13
31,49 43,03 54,23 64,55 73.49 80,51 85,11 Nk kw 17,11
26,77 36,58 46,09 54,87 62,46 68,44 72,34 V1 km/h 3,40
5,11 6,81 8,51 10,21 11,91 13,62 15,32 V2 km/h 5,43
8,14 10,85 13,56 16,28 18,99 21,70 24,42 V3 km/h 8,62
12,94 17,25 21,56 25,87 30,18 34,50 38,81 V4 km/h 13,71
20,56 27,42 34,27 41,13 47,98 54,83 61,69 V5 km/h 21,81
32,71 43,61 54,52 65,42 76,32 87,22 98,13 Nf kw 35,43 N kw 0,43
1,44 3,41 6,66 11,51 18,27 27,27 36,83
4 Cân bằng lực kéo ô tô
4.1 phương trinh cân bằng lực kéo Trong đó : lLực cản lăn Lực cản không khí (V tính bằng m/s) (V tính băng Km/h)
Trên đồ thị cân bằng lực kéo gặp đường P tại Vmax
đường P là đường lực bám
tính lực kéo áp dụng công thức Trong đó r =0,45 m Ta có lần lượt : Lực cản lăn Lực cản không khí BẢNG 4 Me Nm 258.24 269.37 276.05 278.28 276.05 269.37 258.24 242.66 V1 km/h 3.40 5.11 6.81 8.51 10.21 11.91 13.62 15.32 P N 18093 18872 19340 19496 19340 18872 18093 17001 P N 2 4 7 10 15 20 26 33 V2 km/h 5.43 8.14 10.85 13.56 16.28 18.99 21.70 24.42 P N 11257 11742 12033 12130 12033 11742 11257 10578 p N 4.2 9.4 16.6 26.0 37.4 51.0 66.6 84.2 V3 km/h 8.62 12.94 17.25 21.56 25.87 30.18 34.50 38.81 P N 7140 7448 7633 7694 7633 7448 7140 6710 P N 11 24 42 66 95 129 168 213 V4 km/h 13.71 20.56 27.42 34.27 41.13 47.98 54.83 61.69 P N 4491 4684 4801 4839 4801 4684 4491 4220 P N 27 60 106 166 239 325 425 538 V5 km/h 21,81 32,71 43,61 54,52 65,42 76,32 87,22 98,13 P N 2823 2944 3017 3042 3017 2944 2823 2654 P N 67 151 269 420 605 823 1,075 1359
4 Nhân tố động lực học
Qua lực kéo có thể đánh giá được khả năng động lực học của xe nhưng chua toàn diện
nên người ta đưa ra khái niệm nhân tố động lực học D 4.1 công thức tính
Ta biến đổi biểu thức sau Xe không héo rơmoc; nhỏ
điều kiện chuyển động
Nhân tố động lực học theo điều kiện bám
4.2 Nhân tố động lực học của ôtô khi tải trọng thay đổi:
Dx là nhân tố động lực học củ xe không đúng tải ,Gx là trọng lượng của xe trường hợp đó
a là % tải trọng;Gt tải trọng xe;Go trọng lượng xe không tải BẢNG 5 V km/h 3.40 5.11 6.81 8.51 10.21 11.91 13.62 15.32 D 0.278 0.290 0.297 0.300 0.297 0.290 0.278 0.261 V km/h 5.43 8.14 10.85 13.56 16.28 18.99 21.70 24.42 D 0.173 0.181 0.185 0.186 0.185 0.180 0.172 0.161 V km/h 8.62 12.94 17.25 21.56 25.87 30.18 34.50 38.81 D 0.110 0.114 0.117 0.117 0.116 0.113 0.107 0.100 V km/h 13.71 20.56 27.42 34.27 41.13 47.98 54.83 61.69 D 0.069 0.071 0.072 0.072 0.070 0.067 0.063 0.057 V km/h 21.81 32.71 43.61 54.52 65.42 76.32 87.22 98.13 D 0.042 0.043 0.042 0.040 0.037 0.033 0.027 0.020 BẢNG 6
5 Khả năng tăng tốc của xe
-khả năng tăng tốc đặc trưng bỏi các thông số:gia tốc ,thời gian tăng tốc và quãng đường tăng tốc 5.1 gia tốc ôtô
nếu xe chạy trên đường bằng không kéo rơmooc ta có: sử dụng công thức tính BẢNG 7 V km/h 3.40 5.11 6.81 8.51 10.21 11.91 13.62 15.32 0.258 0.270 0.277 0.280 0.277 0.270 0.258 0.241 0.814 0.852 0.874 0.882 0.874 0.851 0.813 0.760 V km/h 5.43 8.14 10.85 13.56 16.28 18.99 21.70 24.42 0.153 0.161 0.165 0.166 0.165 0.160 0.152 0.141 0.807 0.846 0.869 0.876 0.867 0.842 0.802 0.745 V km/h 8.62 12.94 17.25 21.56 25.87 30.18 34.50 38.81 0.090 0.094 0.097 0.097 0.096 0.093 0.087 0.080 0.642 0.674 0.692 0.696 0.687 0.662 0.624 0.572 V km/h 13.71 20.56 27.42 34.27 41.13 47.98 54.83 61.69 0.049 0.051 0.052 0.052 0.050 0.047 0.043 0.037 0.404 0.425 0.434 0.431 0.417 0.391 0.353 0.304 V km/h 21.81 32.71 43.61 54.52 65.42 76.32 87.22 98.13 0.022 0.023 0.022 0.020 0.017 0.013 0.007 0.000 0.199 0.205 0.199 0.181 0.152 0.113 0.061 -0.001 5.2 Thời gian gia tốc Ta có
Trên đồ thi 1/j và V thì thời gian tăng tốc từ V1-V2 là phần diện tích dưới đồ thị 1/j giới hạn bởi V1-V2