Bài giảng Xác định thông số cơ bản của hệ thống động lực ô tô

Nội dung text: Bài giảng Xác định thông số cơ bản của hệ thống động lực ô tô

1. XÁC ĐỊNH THÔNG SỐ CƠ BẢN CỦA HỆ THỐNG ĐỘNG LỰC Ô TÔ • Hộp số xe ô tô
2. Mục tiêu bài học : Sau khi học xong bài học này sinh viên có khả năng : • Xác định CS danh định của ĐC theo PP-TN và TT • TT tỷ số truyền Max và Min của HTTL • Xác định tỷ số truyền số 1 của hộp số • TB được PP phân phối tỷ số truyền theo cấp số nhân. • TB được PP phân phối tỷ số truyền theo cấp số điều hòa • Xác định tỷ số truyền của truyền lực chính .
3. 1.Xác định công suất danh định của động cơ theo Phương Pháp Thực Nghiệm Loại xe Pemax/m m/Pemax • CS khối lượng: (kW/tấn) (tấn/kW) • Nemax/m (kW/tấn) • Khối lượng CS Du lịch 17-65 15-60 • m/Nemax (tấn/kW) Xe tải 8-12 80-125 • Ở đây : • Nemax : CSmax Xe bus 8-12 80-125 ĐC(kW) • M : KL toàn bộ xe (kg) Xe ĐH 8-15 70-125
4. 2.Phương pháp lưa chọn công suất ĐC bằng tính toán • 2.1. Tính toán theo lực CĐ riêng [Pr] ứng với VT yêu cầu • PT cân bằng lực kéo : P = P + P • Khi α =0 và xe đạt Vmax ta có : k f ωmax 2 • Pf = G.f và Pω =0,625CxF.V 0max • Trong đó : • + G : Trọng lượng toàn bộ ô tô . • +V0 : Vận tốc TĐ giữa xe và KK . Vo =V+Vg • +V : Vận tốc của ô tô . • + Vg : Vận tốc của gió . • Khi V=Vmax thì Vg <<Vmax V0max =Vmax 2 • Pω =0,625CxF.V 0max • 2 Pk = G.f + 0,625CxF.V 0max
5. 2.Phương pháp lưa chọn công suất ĐC bằng TT 2 • Lực chủ động của xe : P = Pk - Pω =Pk-0,625CxF.V • Lực chủ động riêng : Pr=P/G =(Pk- Pω)/G =Pkr- Pω • Lực chủ động riêng yêu cầu : 1 2 P  [ P ] 0,625 C F .[V ] r G k x 1 2 • Lực kéo yêu cầu tại BX : P  G [ F ] 0 ,625 C F .[ V ] k r G x • CS kéo yêu cầu tại BX : [Nk] = [Pk].[V] N P .V • CS có ích Động cơ : N k k e   [ N ] • CS YÊU CẦU ĐC : [ N ] k e  [ N ] [ N ] P .V • CS DANH ĐỊNH ĐC : [ N ] e k k ed   .  . (CS THIẾT KẾ ĐC) d d d
6. 2.Tính toán công suất ĐC theo độ dốc yêu cầu • Xác định độ dốc LT với lực kéo Pk, lực chủ động riêng Pr. • TH : CĐ đều (Pj=); Ko kéo móc(Pm=0);Vnhỏ(Pω =0) =0) G PT-CB lực kéo P G f cos G sin kFV 2  . j. P k g j m 1 1 tg [i] P G f cos Gsin cos sin k Ta có: 1 tg2 1 [i]2 1 tg2 1 [i]2 Đặt : tgα =[i] – Đô dốc yêu cầu : Vì α nhỏ : Pk = G.f + G.i f [ i ] f [i ] [ Pk ] G G Lực chủ động yêu cầu BX 2 2 2 1 [i ] 1 [ i ] 1 [ i ] CS kéo yêu cầu BX : [Nk ] [Pk ].[V] [ N ] [ P ].[ V ] [ N ] k k CS yêu cầu ĐC : e   CS danh định ĐC : [ N e ] [ N k ] [ Pk ][. V ] [ N e ] d  d  . d  . d
7. 3.Tính toán công suất ĐC theo gia tốc yêu cầu • Phương trình cân bằng lực kéo TQ : G P G f cos G sin kFV 2  . j. P k g j m • TH :Xe trên đường bằngα =0;Pm =0; a>0 và v nhỏ Pω=0 G G P P P G. f  . j. [ P ] G . f  [ j ] k f j g j k g j 1 • CS kéo yêu cầu BX : [ N ] [P ].[V ] G f  [ j] [V ] k k g j [ N ] [ P ].[ V ] [ N ] k k • CS yêu cầu ĐC : e   [ N e ] [ N k ] [ Pk ][.V ] • CS danh định ĐC : [ N e ] d  d  . d  . d
8. SƠ ĐỒ HỆ THỐNG TRUYỀN LỰC Ô TÔ ĐC HSC HSP SỐ 1 SỐ THẤP Bánh xe it = itmax Mktmax Bánh xe Pk=Pkmax
9. 4.Xác định tỷ số truyền cực đại và cực tiểu HTTL • 4.1. Xác định TST cực tiểu : itmin  e •Vận tốc khi xe CĐ ko trượt : V  b .rb .rb it  e max V V max   e max và it it min V max .rb it min  e max • Tỷ số truyền cực tiểu : it min . rb V max • 4.2. Xác định TST cực đại : itmax TH: Pm=0 ; Pj=0;Xe ở số 1,V nhỏ;Pω =0;PT cân bằng lực kéo: Pk max P f max Pi max P max Gmax M e max it max  M e max it max  Pk max G.max -ψmax HS cản TC đường rb rb TST cực đại : G . max -ψ =f +i it max .rb max max max M e max .
10. 4.Xác định TST cực đại theo điều kiện bám • Điều kiện bám để xe ko bị trượt Pkmax ≤ Pφ M e max it max  m i .G . .rb m i G . it max rb M  e max • Kết hợp điều kiện kéo và điều kiện bám : G . max .rb m i .G . .rb it max M  M  e max e max Trong đó : -G- Trọng lượng toàn bộ xe -Gφ – Trọng lượng bám tác động lên các BX chủ động -Mi – Hệ số thay đổi tải trọng lên BX chủ động -Hệ số bám dọc BX với mặt đường
11. 5. PHÂN PHỐI TỶ SỐ TRUYỀN HỘP SỐ • Xác định TST ở số một ở hộp số 2 Pk max max .G kF .V P  .G • Khi ở it1 thì V nhỏ Pω =0 : k max max M i .i .i  e max h1 0 pc  .max G .rb  .max G ih1 (*) rb M e max .i0 .i pc  • Điều kiện bám ko trượt : Pk max m i G . M e max i h 1 .i0 .i pc  m i .G . .rb m i G . i h 1 rb M .i .i  ( ) e max 0 pc Khi chọn it1 theo BT(*) và BT( ).Nếu ĐK( ) không thõa mãn ta phải tính TL phân bố lên cầu chủ động .
12. 5. XÁC ĐỊNH TST CỦA SỐ TRUNG GIAN HỘP SỐ ĐT-HS3 CẤP THEO CẤP SỐ NHÂN • Netb = const CĐ toàn tải Ne • n’’e - n’e=const ở số 1,2,3 Ne • v’’1=v’2; v’’2=v’3; v’’n-1 = v’n '' v’3 2 .rb n e V ' 'n 1 .rb 60 .i0 i h ( n 1) .i pc 3 n' n' n'' n' n'' n' e e ; e e ; e e ih1 ih2 ih2 ih3 ih n 1 ihn v’2=v3’’ n'e n'e n''e n'e n''e n'e 2 ; ; ih1 ih2 ih2 ih3 ih n 1 ihn v’1=v2’’ i i i h(n 1) n'' v’1 h1 h2 ; e q 1 ih2 ih3 ihn n'e n’’ n n’e e e
13. 5. XÁC ĐỊNH TST CỦA SỐ TRUNG GIAN HỘP SỐ • TST hộp số theo CS nhân với công bội q i i i i i i i h1 h2 h(n 1) i h1 ;i h1 ; ; i h1 q (n 1) h1 i ;i ; ;i h2 q h3 hn i h2 q h3 q hn q q2 qn hn • Tìm q ta cần ih1; SL số truyền n và số truyền cuối ihn q ( n 1) i • Thường ihn=1 (số chạy thẳng): h1 (n 1) n 2 (n 1) n 3 (n 1) n k ih2 ih1 ;ih3 ih1 ; ; ihk ih1 • Hộp số tăng ihn<1 và ih(n-1)=1: q (n 2 ) i TST thứ k (n 2) n (k 1) h1 ihk ih1
14. 6. PHÂN PHỐI TST THEO CẤP SỐ ĐIỀU HÒA • ĐT sang số ô tô khi TST theo cấp số điều hòa Ne Ne v’n ’ v’’n-1=v 2 ’ v’’1=v 2 v’1 n’ n’ n’e1 e2 n’e3 e3
15. 6. PHÂN PHỐI TST THEO CẤP SỐ ĐIỀU HÒA • v2-v1=v3-v2= =vn-vn-1= const '' 2 .r n' 2 .r n'' 2 .r n'' 2 .r n e b e b e b e V'' b . V' . V ''1 . V ''2 . n 1 60.i i .i n 60.i i .i 60.i0ih1.i pc 60.i0ih2.i pc 0 h(n 1) pc 0h(n) pc 1 1 1 1 1 1 1 1 ih1 ; a a ih2 ih2 ih1 ih3 ih2 ihn ih(n 1) ih2 ih1 1 aih1 1 1 i 1 1 ih1 a i h1 a i h3 i i h 3 1 ( n 1 ) ai ih3 ih2 1 2aih1 hn h(n 1) h1 1 1 1 i a 1 a 1 h 1 • Nếu ihn=1 ta có : và 1 ( n 1 ) ai ihn ih(n 1) ih(n 1) h 1 ih1 1 • Vậy ta có HS điều hòa a ( n 1).ih1 : (n 1)i (n 1)i (n 1)i h1 h1 (n 1)ih1 i h1 ih2 ih3 ih(n 1) hk (n 2) ih1 (n 3) 2ih1 1 (n 2)ih1 (n k) (n 2)ih1
16. 7. XÁC ĐỊNH TỶ SỐ TRUYỀN SỐ LÙI • Khi chạy lùi vận tốc nhỏ, cho nên iL=(1,2 -1,3)ih1 • Tỷ số truyền lực chính được tính theo công thức : .rb n e max i 0 . 30 .i hn .i pc .V max Trong đó : + ihn – TST của HS ở tay số cao nhất. Nếu HS có TST thẳng Ta chọn ihn=1, nếu HS có ST tăng(ihn<1)ta lấy theo ST tăng +ipc- TST ở HS phụ hay hộp phân phối ở số cao. (ipc=1-1.5) +nemax – Số vòng quay max động cơ. +Ô tô con nemax=5000-6000v/ph; Ô tô tải : nemax=2500-3500v/p