Bài tập lớn Lý thuyết ô tô - Tính toán lực kéo HONDA CIVIC 2015

TuyetSuong221116
Bình luận: 1Lượt xem: 2,976

TuyetSuong221116

Tài xế O-H
TRƯỜNG ĐẠI HỌC TRẦN ĐẠI NGHĨA

KHOA CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT Ô TÔ




Bài tập lớn môn Lý thuyết ô tô



Đề tài: TÍNH TOÁN KÉO CHUYỂN ĐỘNG THẲNG CỦA XE HONDA CIVIC 2015


Giáo viên hướng dẫn: Lê Quang Việt

Sinh viên thực hiện: Lê Thị Tuyết Sương

Lớp: 15DDS05023










TP Hồ Chí Minh, tháng 10 năm 2017

MỤC LỤC


LỜI NÓI ĐẦU.. 3

CÁC THÔNG SỐ BAN ĐẦU.. 4

CHƯƠNG I. XÁC ĐỊNH CÁC THÔNG SỐ CƠ BẢN CỦA ÔTÔ.. 5

1.1. Xác định trọng lượng toàn bộ của ôtô. 5

1.2 Chọn lốp. 5

1.3 Hệ số cản khí động học. 5

CHƯƠNG II: XÂY DỰNG ĐƯỜNG ĐẶC TÍNH NGOÀI CỦA ĐỘNG CƠ.. 7

CHƯƠNG III. XÂY DỰNG ĐƯỜNG ĐẶC TÍNH KÉO F-V.. 9

3.1. Xác định tỉ số truyền lực chính. 9

3.2. Tỉ số truyền cực đại . 9

3.3. Tính tỉ số truyền cực tiểu . 10

3.4. Tỉ số truyền các tay số trung gian. 10

3.5. Vận tốc của từng tay số. 11

3.6. Phương trình cân bằng lực kéo. 12

CHƯƠNG IV. XÂY DỰNG ĐƯỜNG ĐẶC TÍNH CÔNG SUẤT. 16

CHƯƠNG V. XÂY DỰNG ĐỒ THỊ NHÂN TỐ ĐỘNG LỰC HỌC.. 19

5.1. Đồ thị đặc tính động lực học. 19

5.2 Khả năng tăng tốc của ô tô. 21

5.2.1. Gia tốc ô tô. 21

5.3.3.Thời gian tăng tốc của ô tô. 24

5.3.4. Quãng đường tăng tốc của ôtô. 27

KẾT LUẬN.. 30








LỜI NÓI ĐẦU

Ô tô ngày càng được sử dụng rộng rãi ở nước ta như một phương tiện đi lại cũng như vận chuyển hành khách, hàng hóa. Do đó ngành công nghiệp ôtô hiện nay đang phát triển mạnh mẽ và ngày càng đóng vai trò quan trọng trong nền kinh tế. Trong khi đó môn học “ Lý thuyết ôtô” chiếm vị trí quan trọng trong chương trình đào tạo kỹ sư ngành công nghệ ôtô. Môn học “Lý thuyết ôtô” cung cấp cho sinh viên những kiến thức cơ bản thuộc lĩnh vực lý thuyết ôtô liên quan tới sự phát triển của ngành ôtô trong sự đổi mới của đất nước hiện nay.

Sau khi học xong môn “ Lý thuyết ôtô”, em được thầy giao nhiệm vụ làm bài tập lớn với đề tài: “ Tính toán kéo chuyển động thẳng của xe HONDA CIVIC 2015.” Qua bài tập lớn này giúp em nắm được phương pháp tính toán thiết kế ôtô như: chọn công suất động cơ, xây dựng đường đặc tính ngoài của động cơ, xác định tỷ số truyền và thành lập đồ thị cần thiết để đánh giá chất lượng động lực học của ôtô, đánh giá các chỉ tiêu của ô tô sao cho năng suất là cao nhất với giá thành thấp nhất để đảm bảo khả năng làm việc ở các loại đường khác nhau, các điều kiện công tác khác nhau.

Tuy nhiên trong quá trình thực hiện bài tập này lớn này, mặc dù đã cố gắng nhưng không tránh khỏi những thiếu sót. Vì vậy em rất mong nhận được sự quan tâm đóng góp ý kiến của thầy và các bạn để bài tập lớn của em được hoàn thiện hơn và qua đó cũng rút ra được những kinh nghiệm quý giá cho bản thân để phục vụ tốt hơn cho việc học tập và công việc sau này.

Em xin chân thành cảm ơn!










CÁC THÔNG SỐ BAN ĐẦU



Kích thước

Chiều dài cơ sở (mm)

2.670

Kích thước xe (mm)

Dài x Rộng x Cao

4.525 x 1.755 x 1.450

Số chỗ ngồi

05 chỗ

Khoảng sáng gầm xe (mm)

170

Khối lượng

Khối lượng không tải (kg)

1.280

Đặc tính kỹ thuật

Động cơ

Kiểu

i-VTEC 2.0L DOHC

Công suất cực đại (kW [hp] tại vòng/phút)

114[153] /6.500

Momen xoắn (Nm tại vòng/phút)

190/4.300

Hộp số

5 cấp

Hệ thống phanh

Phanh trước

Đĩa tản nhiệt

Phanh sau

Đĩa

Bình nhiên liệu (l)

50

Lốp xe

205/55R16

Vận tốc cực đại (km/h)

234













CHƯƠNG I. XÁC ĐỊNH CÁC THÔNG SỐ CƠ BẢN CỦA ÔTÔ
1.1. Xác định trọng lượng toàn bộ của ôtô
Khối lượng toàn bộ của ôtô xác định theo công thức:

m = mo + mn.n = 1.280 + 5.60 = 1580 (kg)

Trọng lượng toàn bộ:

G = m.g = 1580.10 = 15800 ( N)

Trong đó: mo – khối lượng của ôtô (kg )

mn – khối lượng trung bình của mỗi người (kg)

n – số chỗ ngồi

g – gia tốc trọng trường ( chọn g = 10 )

1.2 Chọn lốp
- Ký hiệu lốp: 205/55R16

- Chiều rộng lốp: B = 8 inch

- Đường kính lắp vành : d = 16 inch

- Vậy bán kính thiết kế của lốp được xác định theo công thức sau:


- Bán kính tính toán của lốp xe là:


1.3 Hệ số cản khí động học
- Hệ số cản lăn: f = 0,02 (Loại đường nhựa)

- Hệ số khí động học: C = 0,3 (Ns2/m4)

- Mật độ không khí: = 1,24 (kg/m3)

- Diện tích cản chính diện: A = 0,85.Bo.H = 0,85.1,755.1,45 2,16 (m2)

Trong đó:

Bo – chiều rộng cơ sở của xe (m)

H – chiều cao cơ sở của xe (m)

- Hệ số cản tổng cộng của đường yv khi ôtô chuyển động ở Vmax. Khi thiết kế ôtô tải người ta thường chọn hệ số cản tổng cộng của đường (ứng với khi ôtô chạy ở tốc độ cực đại) với một lượng dự trữ nào đó (lớn hơn hệ số cản lăn) tức là để ôtô vẫn có khả năng vượt dốc khi chuyển động ở vận tốc cực đại.

Chọn ymax = 0,03

- Hiệu suất của hệ thống truyền lực: htl = 0,93



















































CHƯƠNG II: XÂY DỰNG ĐƯỜNG ĐẶC TÍNH NGOÀI CỦA ĐỘNG CƠ
*Công thức Laydecman:



Trong đó:

– Công suất của động cơ và số vòng quay của trục khuỷ ứng với một điểm bất kỳ của đồ thị đặc tính ngoài.

– Công suất có ích cực đại và số vòng quay ứng với công suất nói trên.

Chọn ne = 500 ; 750 ; 1000 ; …. ; 6500 (v/p)

- Xe động cơ xăng : a = b = c = 1

- Mômen xoắn:



Bảng thông số công suất, momen xoắn của động cơ được thể hiện dưới đây:



ne(v/p)

Ne(kW)

Me(Nm)

ne(v/p)

Ne(kW)

Me(Nm)

500

9,39

179,41

3750

81,82

208,40

750

14,5

184,61

4000

86,76

207,16

1000

19,82

189,32

4250

91,41

205,42

1250

25,33

193,53

4500

95,74

203,19

1500

30,98

197,25

4750

99,70

200,47

1750

36,73

200,47

5000

103,26

197,25

2000

42,55

203,19

5250

106,38

193,53

2250

48,39

205,42

5500

109,02

189,32

2500

54,22

207,16

5750

111,14

184,61

2750

60,00

208,4

6000

112,70

179,41

3000

65,69

209,14

6250

113,67

173,71

3250

71,25

209,39

6500

114,00

167,51

3500

76,64

209,14





Đồ thị thể hiện công suất, mômen xoắn của động cơ:
















CHƯƠNG III. XÂY DỰNG ĐƯỜNG ĐẶC TÍNH KÉO P-V

HONDA CIVIC 2015 có 5 số tới, 1 số lùi.

3.1. Xác định tỉ số truyền lực chính
- Tỷ số truyền của truyền lực chính (io) được xác định đảm bảo tốc độ chuyển động cực đại của ôtô ở số truyền cao nhất trong hộp số. io được xác định theo công thức:



Trong đó:

nv - tốc độ vòng quay của trục khuỷu động cơ khi đạt tốc độ lớn nhất (v/ph)

rk - bán kính động học của bánh xe (m)

ipc - tỷ số truyền của số phụ hoặc hộp phân phối ở số truyền cao

ihn - tỷ số truyền của số cao nhất trong hộp số

vmax - vận tốc lớn nhất của ôtô (km/h)

- Tỷ số truyền của số cao nhất trong hộp số:

Đối với hộp số có số truyền thẳng ihn = 1

-Tỷ số truyền số truyền cao của hộp số phụ chọn ipc=1


3.2. Tỉ số truyền cực đại
được tính theo điều kiện xe để khắc phục lực cản lớn nhất của mặt đường mà không bị trượt


Trong đó:

ymax - hệ số cản tổng cộng của đường

G - trọng lượng toàn bộ của ôtô

- bán kính động lực học của bánh xe (m)

Memax - mô men xoắn cực đại của động cơ (N.m)

io - tỷ số truyền của truyền lực chính

htl - hiệu suất truyền lực

Ngoài ra để xe chuyển động được thì cần phải thoả mãn điều kiện bám. Với loại đường đang chọn thì ta chọn hệ số bám của đường φ = 0,8.


Trong đó:

ymax - hệ số cản tổng cộng của đường

G - trọng lượng toàn bộ của ôtô (kg)

- bán kính động lực học của bánh xe (m)

Memax - mô men xoắn cực đại của động cơ (N.m)

io - tỷ số truyền của truyền lực chính

htl - hiệu suất truyền lực

Từ (*) và (**), ta chọn để xe có tính cơ động cao.

3.3. Tính tỉ số truyền cực tiểu
Tỉ số truyền cực tiểu được tính theo điều kiện vận tốc cực đại vmax và được tính theo công thức:


3. 4. Tỉ số truyền các tay số trung gian
Chọn tỉ số truyền các tay số trung gian của hộp số theo cấp số nhân. Công bội:


Như vậy ta có:

Tỉ số truyền tay số 2 :

Tỉ số truyền tay số 3 :

Tỉ số truyền tay số 4 :

Tỉ số truyền tay số 5 :

Tỉ số truyền tay số lùi :



Thông số tỉ số truyền của từng cấp số:



1st

2nd

3rd

4th

5th

R

it

4,5

3,51

2,74

2,13

1,00

5,4

3.5. Vận tốc của từng tay số
Sau khi có tỉ số truyền ta có thể tính vận tốc xe ở các tay số:


Ne (v/p)

v1 (m/s)

v2 (m/s)

v3(m/s)

v4(m/s)

v5(m/s)

vR(m/s)

500

1,11

1,43

1,83

2,35

5,01

3,34

750

1,67

2,14

2,74

3,53

7,51

5,008

1000

2,23

2,85

3,66

4,70

10,02

6,68

1250

2,78

3,57

4,57

5,88

12,52

8,35

1500

3,34

4,28

5,48

7,05

15,02

10,02

1750

3,90

4,99

6,40

8,23

17,53

11,69

2000

4,45

5,71

7,31

9,40

20,03

13,35

2250

5,01

6,42

8,22

10,58

22,54

15,02

2500

5,56

7,13

9,14

11,76

25,04

16,69

2750

6,12

7,85

10,05

12,93

27,54

18,36

3000

6,68

8,56

10,97

14,11

30,05

20,03

3250

7,23

9,27

11,88

15,28

32,55

21,70

3500

7,79

9,99

12,79

16,46

35,06

23,37

3750

8,35

10,70

13,71

17,63

37,56

25,04

4000

8,90

11,41

14,62

18,81

40,06

26,71

4250

9,46

12,13

15,54

19,98

42,57

28,38

4500

10,02

12,84

16,45

21,16

45,07

30,05

4750

10,57

13,55

17,36

22,34

47,58

31,72

5000

11,13

14,27

18,28

23,51

50,08

33,39

5250

11,69

14,98

19,19

24,69

52,58

35,06

5500

12,24

15,69

20,10

25,86

55,09

36,72

5750

12,80

16,41

21,02

27,04

57,59

38,39

6000

13,35

17,12

21,93

28,21

60,10

40,06

6250

13,91

17,83

22,85

29,39

62,60

41,73

6500

14,47

18,55

23,76

30,56

65,1

43,40



3.6. Phương trình cân bằng lực kéo
Khi xe chuyển động, lực kéo phát ra tại bánh xe chủ động phải thắng các lực cản: cản lăn, cản không khí, cản lên dốc, cản quán tính.

Phương trình cân bằng lực kéo:

Fk = Ff + Fw ± Fi ± Fj

Lực kéo:

- Lực cản lăn: Ff = G.f (N)

- Lực cản không khí: (N)

Trong đó: – Mô men xoắn (v/p)

G - trọng lượng toàn bộ của ôtô

f - hệ số cản lăn của đường

- hệ số cản khí động học (N.s2/m4)

Hệ số cản khí động học phụ thuộc vào mật độ không khí, hình dạng và chất lượng bề mặt của ôtô (N.s2/m4). K được xác định bằng thực nghiệm.

Đối với xe du lịch loại thường, chọn = 0,4 (N.s2/m4)

S - diện tích cản chính diện (m2)

Diện tích cản chính diện của ôtô là diện tích hình chiếu của ôtô trên mặt phẳng vuông góc với trục dọc của xe ôtô (m2). Việc xác định điện tích có nhiều khó khăn, để đơn giản trong thực tế người ta sử dụng công thức gần đúng sau:

S = 0,85.Bo.H = 0,85.1,755.1,45 2,16 (m2)

Trong đó:

Bo – chiều rộng cơ sở của xe (m)

H – chiều cao cơ sở của xe (m)

Bảng thông số lực kéo :
ne (v/p)

Fk1

(N)

V1
(m/s)




Fk2

(N)

V2

(m/s)

Fk3

(N)

V3

(m/s)

Fk4

(N)

V4

(m/s)

Fk5

(N)

V5

(m/s)

500

7846,1

1,11

6120,0

1,43

4777,4

1,83

3713,8

2,35

1743,6

5,01

750

8073,7

1,67

6297,5

2,14

4916,0

2,74

3821,5

3,53

1794,1

7,51

1000

8279,6

2,23

6458,1

2,85

5041,3

3,66

3919,0

4,70

1839,9

10,02

1250

8463,8

2,78

6601,8

3,57

5153,5

4,57

4006,2

5,88

1880,8

12,52

1500

8626,4

3,34

6728,6

4,28

5252,5

5,48

4083,1

7,05

1917,0

15,02

1750

8767,2

3,90

6838,5

4,99

5338,3

6,40

4149,8

8,23

1948,3

17,53

2000

8886,5

4,45

6931,4

5,71

5410,9

7,31

4206,3

9,40

1974,8

20,03

2250

8984,0

5,01

7007,5

6,42

5470,3

8,22

4252,4

10,58

1996,4

22,54

2500

9059,9

5,56

7066,7

7,13

5516,4

9,14

4288,3

11,76

2013,3

25,04

2750

9114,0

6,12

7108,9

7,85

5549,4

10,05

4314,0

12,93

2025,3

27,54

3000

9146,5

6,68

7134,3

8,56

5569,2

10,97

4329,4

14,11

2032,6

30,05

3250

9157,4

7,23

7142,8

9,27

5575,8

11,88

4334,5

15,28

2035,0

32,55

3500

9146,5

7,79

7134,3

9,99

5569,2

12,79

4329,4

16,46

2032,6

35,06

3750

9114,0

8,35

7108,9

10,70

5549,4

13,71

4314,0

17,63

2025,3

37,56

4000

9059,9

8,90

7066,7

11,41

5516,4

14,62

4288,3

18,81

2013,3

40,06

4250

8984,0

9,46

7007,5

12,13

5470,3

15,54

4252,4

19,98

1996,4

42,57

4500

8886,5

10,02

6931,4

12,84

5410,9

16,45

4206,3

21,16

1974,8

45,07

4750

8767,2

10,57

6838,5

13,55

5338,3

17,36

4149,8

22,34

1948,3

47,58

5000

8626,4

11,13

6728,6

14,27

5252,5

18,28

4083,1

23,51

1917,0

50,08

5250

8463,8

11,69

6601,8

14,98

5153,5

19,19

4006,2

24,69

1880,8

52,58

5500

8279,6

12,24

6458,1

15,69

5041,3

20,10

3919,0

25,86

1839,9

55,09

5750

8073,7

12,80

6297,5

16,41

4916,0

21,02

3821,5

27,04

1794,1

57,59

6000

7846,1

13,35

6120,0

17,12

4777,4

21,93

3713,8

28,21

1743,6

60,10

6250

7596,8

13,91

5925,5

17,83

4625,6

22,85

3595,8

29,39

1688,2

62,60

6500

7325,9

14,47

5714,2

18,55

4460,7

23,76

3467,6

30,56

1628,0

65,10

Đồ thị cân bằng lực kéo của ô tô:
Nhận xét: Từ đồ thị cân bằng lực kéo, ta xác định được:

- Vận tốc cực đại của xe đạt ở tay số 5: vmax = 52,58 (m/s)

- Lực kéo dư ở từng tay số 1, 2, 3, 4, 5 lần lượt là: 8810,7 (N); 6772 (N); 5175,8 (N); 3895,6 (N); 1142,2 (N)

- Vận tốc lớn nhất ở tay số 1 v1max = 13,91 (m/s)

- Vận tốc lớn nhất ở tay số 2 v2max = 17,83 (m/s)

- Vận tốc lớn nhất ở tay số 3 v3max = 21,93 (m/s)

- Vận tốc lớn nhất ở tay số 4 v4max = 29,39 (m/s)

- Vận tốc lớn nhất ở tay số 5 v5max = 62,6 (m/s)











CHƯƠNG IV. XÂY DỰNG ĐƯỜNG ĐẶC TÍNH CÔNG SUẤT
*Phương trình cân bằng công suất
Ta có phương trình dạng tổng quát:

Pk = Pf + Pw ± Pi ± Pj

Với Pk= ŋtl.Ne

Trong đó: Pk - Công suất kéo trên bánh xe chủ động (kW)

Pe - Công suất của động cơ, lấy theo đường đặc tính ngoài (kW)

Pt - Công suất tổn thất (kW)

ht - Hiệu suất truyền lực

Pf, Pi, Pw, Pj - Công suất cản lăn, cản dốc, cản gió và công suất cản quán tính (kW)

Vì trường hợp đang xét, giả thiết xe chạy đường bằng, ổn định => Công suất cản quán tính (Pj = 0), Công suất cản lên dốc (Pi = 0)

- Xây dựng đường công suất kéo

Pki = Ne. ht

Ne - lấy theo đường đặc tính ngoài, Ne = f(ne)

- Xây dựng nhánh cản

Ta xây dựng cho trường hợp chuyển động ổn định và ôtô không leo dốc do đó: Pi = Pj = 0. Do đó công suất cản xác định theo biểu thức:


Với

Trong đó: G - trọng lượng toàn bộ của ôtô

f - hệ số cản lăn của đường

v - vận tốc chuyển động của ôtô (m/s)

- hệ số cản khí động học (N.s2/m4)





Bảng thông số công suất:

V1 (m/s)

V2 (m/s)

V3

(m/s)

V4

(m/s)

V5

(m/s)

Pk (kW)

Pf5

(kW)

Pw5

(kW)

Pf5+Pw5

(kW)

1,11

1,43

1,83

2,35

5,01

8,73

1,59

0,07

1,66

1,67

2,14

2,74

3,53

7,51

13,48

2,39

0,23

2,62

2,23

2,85

3,66

4,70

10,02

18,43

3,18

0,55

3,73

2,78

3,57

4,57

5,88

12,52

23,56

3,98

1,07

5,04

3,34

4,28

5,48

7,05

15,02

28,81

4,77

1,85

6,62

3,90

4,99

6,40

8,23

17,53

34,16

5,57

2,93

8,50

4,45

5,71

7,31

9,40

20,03

39,57

6,36

4,38

10,74

5,01

6,42

8,22

10,58

22,54

45,01

7,16

6,23

13,39

5,56

7,13

9,14

11,76

25,04

50,43

7,95

8,55

16,50

6,12

7,85

10,05

12,93

27,54

55,80

8,75

11,37

20,12

6,68

8,56

10,97

14,11

30,05

61,09

9,54

14,77

24,31

7,23

9,27

11,88

15,28

32,55

66,26

10,34

18,77

29,11

7,79

9,99

12,79

16,46

35,06

71,28

11,13

23,45

34,58

8,35

10,70

13,71

17,63

37,56

76,09

11,93

28,84

40,77

8,90

11,41

14,62

18,81

40,06

80,69

12,72

35,00

47,73

9,46

12,13

15,54

19,98

42,57

85,01

13,52

41,98

55,50

10,02

12,84

16,45

21,16

45,07

89,03

14,31

49,84

64,15

10,57

13,55

17,36

22,34

47,58

92,72

15,11

58,61

73,72

11,13

14,27

18,28

23,51

50,08

96,03

15,91

68,36

84,27

11,69

14,98

19,19

24,69

52,58

98,93

16,70

79,14

95,84

12,24

15,69

20,10

25,86

55,09

101,39

17,50

90,99

108,49

12,80

16,41

21,02

27,04

57,59

103,36

18,29

103,97

122,26

13,35

17,12

21,93

28,21

60,10

104,81

19,09

118,13

137,22

13,91

17,83

22,85

29,39

62,60

105,71

19,88

133,52

153,40

14,47

18,55

23,76

30,56

65,10

106,02

20,68

150,20

170,87

Đồ thị cân bằng công suất





















CHƯƠNG V. XÂY DỰNG ĐỒ THỊ NHÂN TỐ ĐỘNG LỰC HỌC

5.1. Đồ thị đặc tính động lực học
Để có thể đánh giá toàn diện khả năng động lực học của xe, trong đó có chứa các yếu tố lực kéo, trọng lượng và cả lực cản không khí, người ta đã đưa ra giá trị nhân tố động lực học, kí hiệu là D.

Công thức tính:



Bảng thông số động lực học:

Ne (v/p)

D1

D2

D3

D4

D5

500

0,494

0,385

0,301

0,234

0,109

750

0,508

0,396

0,309

0,240

0,111

1000

0,521

0,406

0,317

0,246

0,112

1250

0,533

0,415

0,324

0,251

0,113

1500

0,543

0,423

0,330

0,255

0,113

1750

0,552

0,430

0,335

0,259

0,112

2000

0,559

0,435

0,339

0,262

0,111

2250

0,565

0,440

0,342

0,264

0,108

2500

0,569

0,443

0,345

0,265

0,105

2750

0,573

0,446

0,346

0,266

0,102

3000

0,574

0,447

0,347

0,266

0,097

3250

0,575

0,447

0,346

0,265

0,092

3500

0,574

0,446

0,345

0,263

0,086

3750

0,572

0,444

0,343

0,261

0,079

4000

0,568

0,441

0,340

0,258

0,072

4250

0,563

0,436

0,336

0,254

0,064

4500

0,556

0,431

0,331

0,250

0,055

4750

0,548

0,424

0,326

0,244

0,045

5000

0,539

0,417

0,319

0,238

0,035

5250

0,528

0,408

0,312

0,231

0,024

5500

0,516

0,398

0,304

0,224

0,012

5750

0,503

0,387

0,294

0,216

-0,001

6000

0,488

0,375

0,284

0,207

-0,014

6250

0,472

0,362

0,273

0,197

-0,028

6500

0,454

0,348

0,262

0,186

-0,043



Đồ thị đặc tính động lực học:



*Nhận xét: Dựa vào đồ thị có thể thấy khả năng động lực học của xe đạt cực đại ở tay số 1, Dmax = 0,575 và đạt cực tiểu ở tay số 5, Dmin = - 0,043.





- Xác định độ dốc lớn nhất của đường i mà xe có thể khắc phục được ở mỗi số truyền:

Ta có: D = f + i với i = tga

Ta có bảng sau:

Số truyền

Dmax

Tốc độ Vmax (m/s) của xe ứng với lực Dmax

i = tga

a( độ)

1

0,569

4,45

0,549

28,76

2

0,447

8,56

0,427

23,12

3

0,347

10,97

0,327

18,1

4

0,266

12,93

0,246

13,82

5

0,113

15,02

0,093

5,3



5.2 Khả năng tăng tốc của ô tô
Khả năng tăng tốc được đánh giá bằng các thông số: gia tốc, thời gian tăng tốc và quãng đường tăng tốc.

5.2.1 Gia tốc ô tô
Căn cứ vào đồ thị D - V ta xác định gia tốc ôtô theo công thức:

(m/s2)

Khi ôtô chuyển động trên đường bằng (y = f) khi đó gia tốc được xác định theo công thức:

(m/s2)

Trong các công thức trên:

Di - nhân tố động lực học ở tay số thứ i

y - hệ số cản tổng cộng của đường

g - gia tốc trọng trường, g = 10 m/s2

f - hệ số cản lăn của lốp và đường

di - hệ số kể đến ảnh hưởng của khối lượng chuyển động quay ở tay số i

di = 1,04 + 0,05

- tỷ số truyền ở tay số thứ i

Bảng thông số hệ số ở từng tay số:

Tay số 1

d1 = 2,05

Tay số 2

d2 = 1,66

Tay số 3

d3 = 1,42

Tay số 4

d4 = 1,27

Tay số 5

d5 = 1,09

Bảng thông số gia tốc ô tô:

Ne (v/p)

j1 (m/s2)

j2 (m/s2)

j3(m/s2)

j4(m/s2)

j5(m/s2)

500

2,27

2,20

1,98

1,68

0,82

750

2,34

2,27

2,04

1,73

0,84

1000

2,40

2,33

2,09

1,78

0,85

1250

2,45

2,38

2,14

1,82

0,85

1500

2,50

2,43

2,18

1,85

0,85

1750

2,54

2,47

2,22

1,88

0,85

2000

2,58

2,50

2,25

1,90

0,83

2250

2,61

2,53

2,27

1,92

0,81

2500

2,63

2,55

2,29

1,93

0,78

2750

2,64

2,56

2,30

1,94

0,75

3000

2,65

2,57

2,30

1,94

0,71

3250

2,66

2,57

2,30

1,93

0,66

3500

2,65

2,57

2,29

1,92

0,60

3750

2,64

2,55

2,27

1,90

0,54

4000

2,62

2,53

2,25

1,87

0,47

4250

2,60

2,51

2,23

1,84

0,40

4500

2,57

2,47

2,19

1,81

0,32

4750

2,53

2,44

2,15

1,77

0,23

5000

2,48

2,39

2,11

1,72

0,14

5250

2,43

2,34

2,06

1,66

0,03

5500

2,37

2,28

2,00

1,61

-0,07

5750

2,31

2,21

1,93

1,54

-0,19

6000

2,24

2,14

1,86

1,47

-0,31

6250

2,16

2,06

1,78

1,39

-0,44

6500

2,08

1,98

1,70

1,31

-0,58



Đồ thị gia tốc ô tô:





*Nhận xét:

- Gia tốc đạt cực đại tại tay số 1, jmax = 2,66 (m/s2)

- Gia tốc đạt cực tiểu tại tay số 5, jmin = -0,58 (m/s2)

5.2.2.Thời gian tăng tốc của ô tô
Từ biểu thức => ;

Thời gian tăng tốc của ô tô từ tốc độ v1 đến vận tốc v2 sẽ là: .

Tích phân này không thể giải được bằng phương pháp giải tích, do nó không có quan hệ phụ thuộc chính xác về giải tích giữa sự tăng tốc của ô tô j và vận tốc chuyển động của chúng v. Nhưng tích phân này có thể giải được bằng đồ thị dựa trên cơ sở đặc tính động lực học hoặc dựa vào độ thị gia tốc của ô tô j =f(v). Để tiến hành xác định thời gian ta cần xây dựng đường cong gia tốc nghịch ở mỗi số truyền khác nhau, nghĩa là xây dựng đồ thị = f(v). Ở đây ta xây dựng đồ thị = f(v) ở số 4. Đồ thị gia tốc ngược ở tay số 4:



Từ các số liệu ở bảng trên ta xây dựng được đồ thị gia tốc ngược. Chúng ta lấy một phần diện tích nào đó tương ứng với khoảng biến thiên vận tốc dv, phần diện tích được giới hạn bởi đường cong , trục hoành và hai tung độ tương ứng với sự biến thiên vận tốc dv, sẽ biểu thị thời gian tăng tốc của ôtô. Tổng cộng tất cả các diện tích nhỏ này lại, ta được đồ thị thời gian tăng tốc của ôtô từ vận tốc v1 đến vận tốc v2 và xây dựng được đồ thị thời gian tăng tốc của ôtô phụ thuộc vào vận tốc chuyển động của ôtô t = f(v).



- Giả sử ô tô tăng tốc từ vận tốc 0 m/s lên vận tốc 2 m/s thì cần có khoảng thời gian xác định bằng diện tích (I).

Từ đồ thi gia tốc ngược ta xác định được diện tích ( I) = 1,2 (s).

- Giả sử ô tô tăng tốc từ vận tốc 2 m/s lên vận tốc 8 m/s thì cần có khoảng thời gian xác định bằng diện tích (II).

Từ đồ thi gia tốc ngược ta xác định được diện tích ( II) = 3,18 (s).

- Giả sử ô tô tăng tốc từ vận tốc 8 m/s lên vận tốc14 m/s thì cần có khoảng thời gian xác định bằng diện tích (III).

Từ đồ thi gia tốc ngược ta xác định được diện tích ( III) = 3,25 (s).

- Giả sử ô tô tăng tốc từ vận tốc 14 m/s lên vận tốc 22 m/s thì cần có khoảng thời gian xác định bằng diện tích (IV).

Từ đồ thi gia tốc ngược ta xác định được diện tích ( IV) = 4,4 (s).

- Giả sử ô tô tăng tốc từ vận tốc 22 m/s lên vận tốc 30 m/s thì cần có khoảng thời gian xác định bằng diện tích (V).

Từ đồ thi gia tốc ngược ta xác định được diện tích ( V) = 6 (s).

Từ đó ta có bảng sau:

Diện tích

Khoảng thời gian (s)

I (0 m/s - 2 m/s)

1,2

II(2 m/s - 8 m/s)

3,18

III(8 m/s - 14 m/s)

3,25

IV(14m/s - 22 m/s)

4,4

V(22 m/s - 30 m/s)

6

Tương tự thì ta được khoảng thời gian ô tô tăng tốc từ vận tốc 0 (m/s) -30 (m/s) cần khoảng thời gian bằng diện tích (I) + (II) + (III) + (IV) + (V) =1,2 +3,18+3,25+4,4+6 = 18,02 (s).

Đồ thị thời gian tăng tốc



*Nhận xét: Ở tay số 4, để xe tăng tốc lên vận tốc tối đa thì cần quãng thời gian là 18,02s.

5.2.3. Quãng đường tăng tốc của ôtô
Sau khi xác định được mối quan hệ phụ thuộc giữa thời gian tăng tốc và tốc độ chuyển động rời, ta có thể xác định quãng đường mà ô tô đi được sau thời gian tăng tốc và gọi là quãng đường tăng tốc. Ta có =>

Vậy quãng đường tăng tốc s trong phạm vi biến đổi của tốc độ từ v1 đến v2 được xác định từ biểu thức sau:

Tích phân này cũng không thể giải được bằng phương pháp giải tích, do nó cũng không có quan hệ phụ thuộc chính xác về giải tích giữa thời gian tăng tốc và vận tốc chuyển động của ô tô. Vì vậy chúng ta cũng áp dụng phương pháp giải bằng đồ thị trên cơ sở đồ thị thời gian tăng tốc của ô tô.

Chúng ta lấy một phần nào đó diện tích tương ứng với khoảng biến thiên thời gian dt, phần diện tích được giới hạn bởi đường cong thời gian tăng tốc, trục tung và hai hoành độ tương ứng với độ biến thiên thời gian dt, sẽ biểu thị quãng đường tăng tốc của ôtô. Tổng cộng tất cả các diện tích nhỏ này lại, ta được quãng đường tăng tốc của ô tô từ vận tốc v1 đến v2 và xây dựng được đồ thị quãng đường tăng tốc của ô tô phụ thuộc vào vận tốc chuyển động của chúng.



- Giả sử ô tô tăng tốc từ vận tốc 0 m/s lên vận tốc 2 m/s thì ô tô đi được quãng xác định bằng diện tích (I). Diện tích (I) = 6,36 (m).

- Giả sử ôtô tăng tốc từ vận tốc 2 m/s lên vận tốc 8 m/s thì ô tô đi được quãng xác định bằng diện tích (II). Diện tích (II) = 19,5 (m).

- Giả sử ôtô tăng tốc từ vận tốc 8 m/s lên vận tốc 14 m/s thì ô tô đi được quãng xác định bằng diện tích (III). Diện tích (III) = 26,4 (m).

- Giả sử ôtô tăng tốc từ vận tốc 14 m/s lên vận tốc 22 m/s thì ô tô đi được quãng xác định bằng diện tích (IV). Diện tích (IV) = 48 (m).

- Giả sử ôtô tăng tốc từ vận tốc 22 m/s lên vận tốc 30 m/s thì ô tô đi được quãng xác định bằng diện tích (V). Diện tích (V) = 144,16 (m).

Tương tự ô tô tăng tốc từ vận tốc 2 m/s lên vận tốc 30 m/s thì ô tô đi được quãng xác định bằng tổng các diện tích trên: (I) + (II) + (III) + (IV) + (V) =6,36+19,5+26,4+48+144,16= 244,42 (m).



Ta có bảng sau:

Ô tô tăng tốc từ vận tốc

Quãng đường tăng tốc (m)

0 m/s lên 2m/s

6,36

2 m/s lên 8 m/s

19,5

8 m/s lên 14 m/s

26,4

14 m/s lên 22 m/s

48

22 m/s lên 30 m/s

144,16



Đồ thị quãng đường tăng tốc



*Nhận xét: Ở tay số 4, để xe tăng tốc lên vận tốc tối đa thì cần quãng đường 244,42 (m).





KẾT LUẬN
Việc tính toán động lực kéo của ô tô giúp ta có thể nắm được những phương pháp và công cụ để khảo sát đặc tính động học chuyển động của ô tô, tuy nhiên chỉ mang ý nghĩa lý thuyết vì các hệ số trong quá trình tính toán chưa chính xác so với thực tế.
-------------------------------
Vì mình không up file word lên được nên bạn nào cần, ib facebook mình gửi cho nhé.
https://www.facebook.com/suong.tuyet.100





















 

Bạn hãy đăng nhập hoặc đăng ký để phản hồi tại đây nhé.

Bên trên