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

XÁC ĐỊNH THÔNG SỐ CƠ BẢN CỦA HỆ THỐNG ĐỘNG LỰC Ô TÔ • Hộp số xe ô tô 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 . • CS khối lượng: • Nemax/m (kW/tấn) • Khối lượng CS • m/Nemax (tấn/kW) • Ở đây : • Nemax : CSmax ĐC(kW) • M : KL toàn bộ xe (kg) Loại xe Pemax/m (kW/tấn) m/Pemax (tấn/kW) Du lịch 17-65 15-60 Xe tải 8-12 80-125 Xe bus 8-12 80-125 Xe ĐH 8-15 70-125 1.Xác định công suất danh định của động cơ theo Phương Pháp Thực Nghiệm 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 : • Khi α =0 và xe đạt Vmax ta có : • Pf = G.f và Pω =0,625CxF.V20max • 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 • Pω =0,625CxF.V20max • Pk = Pf + Pωmax Pk = G.f + 0,625CxF.V20max 2.Phương pháp lưa chọn công suất ĐC bằng TT • Lực chủ động của xe : P = Pk - Pω =Pk-0,625CxF.V2 • Lực chủ động riêng : Pr=P/G =(Pk- Pω)/G =Pkr- Pω • Lực chủ động riêng yêu cầu :          ].[625,0][ 1 2VFCP G P xkr • Lực kéo yêu cầu tại BX :          ].[625,0 1 ][ 2VFC G FGP xrk • CS DANH ĐỊNH ĐC : [Nk] = [Pk].[V]• CS kéo yêu cầu tại BX :  VPN N kke .  • CS có ích Động cơ :   ][ ][ ke N N• CS YÊU CẦU ĐC : d k d k d e de VPNN N  . . . ][][ ][  (CS THIẾT KẾ ĐC) 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)   mjk Pjg G kFVGfGP  ..sincos 2 PT-CB lực kéo   sincos GfGPk  Ta có: 22 ][1 1 1 1 cos itg       22 ][1 ][ 1 sin i i tg tg        Đặt : tgα =[i] – Đô dốc yêu cầu : Vì α nhỏ : Pk = G.f + G.i                            222 ][1 ][ ][1 ][ ][1 ][ i if G i i i f GPkLực chủ động yêu cầu BX CS kéo yêu cầu BX : CS yêu cầu ĐC : CS danh định ĐC : ]].[[][ VPN kk   ]].[[][ ][ VPN N kke  d k d k d e de VPNN N  . ]][.[ . ][][ ][  3.Tính toán công suất ĐC theo gia tốc yêu cầu • Phương trình cân bằng lực kéo TQ :   mjk Pjg G kFVGfGP  ..sincos 2  • TH :Xe trên đường bằngα =0;Pm =0; a>0 và v nhỏ Pω=0 ... j g G fGPPP jjfk  ][.][ jg G fGP jk  • CS kéo yêu cầu BX : ][][ 1 ]].[[][ Vj g fGVPN jkk        • CS danh định ĐC : d k d k d e de VPNN N  . ]][.[ . ][][ ][  • CS yêu cầu ĐC :  ]].[[][ ][ VPN N kke  SƠ ĐỒ HỆ THỐNG TRUYỀN LỰC Ô TÔ ĐC HSC HSP Bánh xe Bánh xe SỐ 1 SỐ THẤP Mktmax Pk=Pkmax it = itmax 4.Xác định tỷ số truyền cực đại và cực tiểu HTTL • 4.1. Xác định TST cực tiểu : itmin b t e bb ri rV ..    b t e tte ri ViivàVV . min max maxminmaxmax    •Vận tốc khi xe CĐ ko trượt : b e t rV i . max max min  • Tỷ số truyền cực tiểu : • 4.2. Xác định TST cực đại : itmax maxmaxmaxmaxmax   GPPPP ifk max maxmaxmaxmax max . Gr iM r iM P b te b te k  b e t rM G i . . . max max max    TST cực đại : -ψmax HS cản TC đường -ψmax =fmax+imax TH: Pm=0 ; Pj=0;Xe ở số 1,V nhỏ;Pω =0;PT cân bằng lực kéo: 4.Xác định TST cực đại theo điều kiện bám • Điều kiện bám để xe ko bị trượt Pkmax ≤ Pφ       max max maxmax ... . e M bi ti b te rGm iGm r iM  • Kết hợp điều kiện kéo và điều kiện bám :     max max max max ..... e M bi t e M b rGm i rG   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 5. PHÂN PHỐI TỶ SỐ TRUYỀN HỘP SỐ • Xác định TST ở số một ở hộp số • Điều kiện bám ko trượt : 2 maxmax .. VkFGPk  • Khi ở it1 thì V nhỏ Pω =0 : GPk .maxmax    pce b h b pche iiM rG iG r iiiM .. .. . .. 0max max 1max 01max    .max GmP ik        pc ii e M bi hi b pche rGm iGm r iiiM . 0 . max 1 01max ... . ..  (**) Khi chọn it1 theo BT(*) và BT(**).Nếu ĐK(**) không thõa mãn ta phải tính TL phân bố lên cầu chủ động . (*) 5. XÁC ĐỊNH TST CỦA SỐ TRUNG GIAN HỘP SỐ ĐT-HS3 CẤP THEO CẤP SỐ NHÂN • Netb = const CĐ toàn tải 1 3 2 v’1=v2’’ n’’e ne v’1 v’2=v3’’ v’3 Ne Ne n’e • v’’1=v’2; v’’2=v’3; v’’n-1 = v’n • n’’e - n’e=const ở số 1,2,3 b pcnh eb n riii nr V . ..60 .2 '' )1(0 '' 1       hn e nh e h e h e h e h e i n i n i n i n i n i n ''' ;....... ''' ; '' 13221     hn e nh e h e h e h e h e i n i n i n i n i n i n ''' ;....... ''' ; '' 13221   q n n ii i i i e e hn nh i h h h h   ' '' ;....... )1( 3 2 2 1 5. XÁC ĐỊNH TST CỦA SỐ TRUNG GIAN HỘP SỐ • TST hộp số theo CS nhân với công bội q q i i q i i q i i nh hn h h h h )1(2 3 1 2 ;....;;   )1( 112 1 3 1 2 ;....;;  n hn h n h hn h h h h i i q q i i q i i q i i • Tìm q ta cần ih1; SL số truyền n và số truyền cuối ihn • Thường ihn=1 (số chạy thẳng): )1( 1  n hiq )1( 1 )1( 3 13 )1( 2 12 ;......;;      n kn hhk n n hh n n hh iiiiii • Hộp số tăng ihn<1 và ih(n-1)=1: )2( )1( 1    n kn hhk ii)2( 1  n hiq TST thứ k 6. PHÂN PHỐI TST THEO CẤP SỐ ĐIỀU HÒA • ĐT sang số ô tô khi TST theo cấp số điều hòa Ne n’e1 Ne n’e2 n’e3 n’e3 v’’1=v’2 v’n v’’n-1=v’2 v’1 • v2-v1=v3-v2==vn-vn-1= const 6. PHÂN PHỐI TST THEO CẤP SỐ ĐIỀU HÒA . ..60 .2 '' 10 '' 1 pch eb iii nr V   . ..60 .2 '' 20 '' 2 pch eb iii nr V   ...60 .2 '' )1(0 '' 1 pcnh eb n iii nr V     . ..60 '.2 ' )(0 pcnh eb n iii nr V   a iiiiii nhhnhhhh   )1(2312 1111 ;....... 11 1 1 2 12 1 11 h h h hh ai i ia ii   1 1 3 23 21 11 h h h hh ai i ia ii     a ii nhhn )1( 11 1 1 3 )1(1 h h h ain i i   • Vậy ta có HS điều hòa : a i a ii nhnhhn   )1()1( 1 1 11 1 1 )1(1 1 h h ain i  và• Nếu ihn=1 ta có : 1 1 ).1( 1 h h in i a    1 1 2 )2( )1( h h h in in i    1 1 3 2)3( )1( h h h in in i    1 1 )1( )2(1 )1( h h nh in in i    1 1 )2()( )1( h h hk inkn in i    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 : . ...30 . max max 0 Vii nr i pchn eb 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