Đồ án lý thuyết ô tô

GVHD: Trần Vũ Ngọc

MỤC LỤC
Lời nói đầu ..................................................................................................................................2
CHƯƠNG I : GIỚI THIỆU ĐỒ ÁN..................................................................................3
1.1.Đối tượng nghiên cứu :................................................................................................ 3
1.2. Phạm vi nghiên cứu :.................................................................................................. 3
1.2.1. Đường đặc tính ngồi của động cơ đốt trong............................................................3
1.2.2. Đồ thị cân bằng lực kéo............................................................................................3
1.2.3. Đồ thị nhân tố động lực học.....................................................................................3
1.2.4. Đồ thị cân bằng công suất........................................................................................3
1.2.5. Đồ thị gia tốc............................................................................................................3
1.2.6. Đồ thị gia tốc ngược của ô tô....................................................................................3
1.2.7. Đồ thị xác định thời gian tăng tốc của ô tô...............................................................4
1.2.8. Đồ thị thời gian và quãng đường tăng tốc ô tô..........................................................4
1.2.9. Đồ thị quãng đường tăng tốc của ô tơ.......................................................................4
1.3. Mục tiêu nghiên cứu....................................................................................................4
CHƯƠNG II : TÍNH TỐN ĐỘNG LỰC HỌC................................................................6
2.1. Đường đặc tính ngồi của động cơ đốt trong...............................................................6
2.2. Đồ thị cân bằng lực kéo...............................................................................................8
2.3. Đồ thị nhân tố động lực học......................................................................................11
2.4. Đồ thị cân bằng công suất.........................................................................................13
2.5. Đồ thị gia tốc.............................................................................................................15
2.6. Đồ thị gia tốc ngược..................................................................................................17
2.7. Đồ thị xác định thời gian và quãng đường tăng tốc của ô tô......................................18
2.7.1.Đồ thị xác định thời gian tăng tốc............................................................................18
2.7.2. Đồ thị xác định quãng đường tăng tốc của ô tô......................................................21
2.8. Đồ thị quãng đường và thời gian tăng tốc của ôtô.....................................................22
Kết luận:............................................................................................................................ 25

Tài liệu tham khảo:........................................................................................................... 26

SVTH: Hồ Ngự Sơn

1


Đồ án lý thuyết ơ tơ

GVHD: Trần Vũ Ngọc

Lời nói đầu
Trong thời đại đất nước đang trên còn đường phát triển Cơng nghiệp hóa – Hiện đại hóa,
từng bước phát triển đất nước. Trong xu thế của thời đại khoa học kỹ thuật của thế giới
ngày một phát triển cao. Để hịa chung với sự phát triển đó đất nước ta đã có chủ chương
phát triển một số ngành mũi nhọn, trong đó địi hỏi đất nước cần có đội ngũ cán bộ, cơng
nhân kỹ thuật, kỹ sư có trình độ, tay nghề cao.
Nắm bắt được điều đó trường đã không ngừng phát triển nâng cao chất lượng đào tạo đội
ngũ cán bộ, cơng nhân có tay nghề và trình độ cao mà cịn đào tạo với số lượng đơng đảo.
Khi đang là một sinh viên trong trường chúng em đước thực hiện rất nhiều đồ án trong đó
có “ Đồ án lý thuyết ô tô”. Đây là một điều kiện rất tốt cho chúng em xâu chuỗi lại những
kiến thức mà chúng em đã được học tại trường, bước đầu tiếp xúc làm quen với cơng việc
tính tốn thiết kế ơ tơ.
Trong q trình tính tốn chúng em đã được sự quan tâm chỉ dẫn, sự giúp đỡ nhiệt tình
của giáo viên hướng dẫn bộ mơn. Tuy vậy nhưng khơng thể tránh khỏi những hạn chế,
thiếu sót trong q trình thực hiện tính tốn trong đồ án
Để hồn thành tốt, khắc phục những hạn chế và thiếu sót chúng em rất mong được sự góp
ý kiến, sự giúp đỡ của Thầy và các bạn để sau này khi ra trường bắt tay vào cơng việc,
q trình cơng tác của chúng em được thành công một cách tốt nhất.
Em xin chân thành cảm ơn !

Sinh viên thực hiện
Sơn
Hồ Ngự Sơn

SVTH: Hồ Ngự Sơn

2


Đồ án lý thuyết ô tô

GVHD: Trần Vũ Ngọc

CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU ĐỒ ÁN
1.1.Đối tượng nghiên cứu :
Tính tốn và xây dựng đồ thị động lực học của xe STAREX (cứu thương )
1.2. Phạm vi nghiên cứu :
1.2.1. Đường đặc tính ngồi của động cơ đốt trong
+ Khái niệm
+ Tính toán
+ Vẽ đồ thị
+ Nêu ứng dụng của đồ thị
1.2.2. Đồ thị cân bằng lực kéo
+ Khái niệm
+ Tính tốn
+ Vẽ đồ thị
+ Nêu ứng dụng của đồ thị
1.2.3. Đồ thị nhân tố động lực học
+ Khái niệm
+ Tính tốn

+ Vẽ đồ thị
+ Nêu ứng dụng của đồ thị
1.2.4. Đồ thị cân bằng cơng suất
+ Khái niệm
+ Tính tốn
+ Vẽ đồ thị
+ Nêu ứng dụng của đồ thị
1.2.5. Đồ thị gia tốc
+ Khái niệm
+ Tính tốn
+ Vẽ đồ thị
+ Nêu ứng dụng của đồ thị
SVTH: Hồ Ngự Sơn

3


Đồ án lý thuyết ô tô

GVHD: Trần Vũ Ngọc

1.2.6. Đồ thị gia tốc ngược của ơ tơ
+ Khái niệm
+ Tính toán
+ Vẽ đồ thị
+ Nêu ứng dụng của đồ thị
1.2.7. Đồ thị xác định thời gian tăng tốc của ô tơ
+ Khái niệm
+ Tính tốn
+ Vẽ đồ thị

+ Nêu ứng dụng của đồ thị
1.2.8. Đồ thị thời gian và quãng đường tăng tốc ơ tơ
+ Khái niệm
+ Tính tốn
+ Vẽ đồ thị
+ Nêu ứng dụng của đồ thị
1.2.9. Đồ thị qng đường tăng tốc của ơ tơ
+ Khái niệm
+ Tính toán
+ Vẽ đồ thị
+ Nêu ứng dụng của đồ thị
1.3. Mục tiêu nghiên cứu: Nhằm hiểu biết, tìm hiểu một cách khoa học về thông số kỹ
thuật ô tô để từ đó vận dụng vào tính tốn đồ án mơn học lý thuyết ô tô, trong bảo dưỡng,
khai thác, chẩn đoán kĩ thuật để nâng cao hiệu quả động của ô tô

SVTH: Hồ Ngự Sơn

4


Đồ án lý thuyết ơ tơ

GVHD: Trần Vũ Ngọc

BẢNG THƠNG SỐ CƠ BẢN CỦA XE STAREX ( cứu thương )

SỐ LIỆU ĐỒ ÁN
Đại lượng

Giá trị


Đơn vị

Khối lượng không tải (G0)

2235

kg

Khối lượng tồn tải (Ga)

2560

kg

Cơng suất Nemax

172

hp

Tốc độ quay nN

3800

v/p

Momen Memax

22,7


kGm

Tốc độ quay nM

4200

v/p

Vận tốc vmax

182

km/h

Tỉ số truyền ih1

4,271

Tỉ số truyền ih2

2,283

Tỉ số truyền ih3

1,414

Tỉ số truyền ih4

1,00


Tỉ số truyền ih5

0,814

Truyền lực chính i0

4,222

Chiều rộng B

1920

mm

Chiều cao H

1935

mm

Kí hiệu lốp

215/70R16

SVTH: Hồ Ngự Sơn

5



Đồ án lý thuyết ô tô

GVHD: Trần Vũ Ngọc

Loại động cơ

Diesel

Cơng thức bánh xe

4×2

CHƯƠNG II : TÍNH TỐN ĐỘNG LỰC HỌC
2.1. Đường đặc tính ngồi của động cơ đốt trong
2.1.1. Khái niệm
Đường đặc tính ngồi của động cơ là những đường biểu thị mối quan hệ giữa cơng suất
có ích (Ne), mơ men xoắn có ích (Me), tiêu hao nhiên liệu trọng một giờ (G t), công suất
tiêu hao nhiên liệu riêng (ge) theo số vòng quay của trục khuỷu động cơ (n e, khi bướm ga
( đối với động cơ xăng) mở hoàn toàn hoặc thanh răng ( đối với động cơ điezel) của bơm
ga cao áp ở vị trí cung cấp nhiên liệu lớn nhất.
2.1.2. Cơng thức tính :
Nemax = 172 hp = 128,14 kw
vmax = 182 km/h = 50,55 m/s

Trong đó:
-

Ne, ne – cơng suất hữu ích của động cơ và số vòng quay của trục khuỷu ứng với một
điểm bất kì của đồ thị đặc tính ngồi. Xe STAREX (cứu thương) buồng cháy trực
tiếp.

Khơng có bộ phận hạn chế số vòng quay : = 1,1 – 1,3
Có bộ phận hạn chế số vịng quay : = 0,8 – 0,9
Chọn = 0,9 ; ne = .nN
Chọn a = 0,5 ; b = 1,5 ; c = 1

-

Nmax, nN – cơng suất có ích cực đại và số vịng quay ứng với cơng suất nói trên.

-

Cho các giá trị ne khác nhau, dựa vào công thức Lây Đecman sẽ tính được cơng suất
Ne tương ứng và từ đó vẽ được đồ thị Ne = f(ne).

SVTH: Hồ Ngự Sơn

6


Đồ án lý thuyết ơ tơ
-

GVHD: Trần Vũ Ngọc

Có các giá trị Ne và ne có thể tính được các giá trị mômen xoắn Me của động cơ
theo công thức:

Trong đó : Me – mơ men xoắn của động cơ

Trong đó :

v- vận tốc (m/s)
rb – bán kính làm việc trung bình của bánh xe (m)
rb = λ. ro
ro – bán kính thiết kế của bánh xe
λ – hệ số kể đến sự biến dạng của lốp, còn phụ thuộc vào loại lốp:
lốp áp suất thấp : λ = 0,930 ÷ 0,935
lốp áp suất cao: λ = 0,945 ÷ 0,950
= > rb = λ. r0 = 0,95 . 418,2 = 397,29 (mm) = 0,39729(m)
it - tỉ số truyền của hệ thống truyền lực
it = i0 . ihn .ipc
trong đó :
i0 : tỉ số truyền lực chính
ihn : tỉ số truyền của hộp số
ipc : tỉ số truyền của hộp số phụ
= = = 4177,8 (v/p)
2.1.3. Bảng số liệu : kết quả tính tốn và đồ thị đường đặc tính ngồi của động cơ
ne (v/p)
380
760
1140
1520
1900
2280
2660
3040
3420
SVTH: Hồ Ngự Sơn

Ne (kw)
11,44

27,18
46,13
67,23
89,4
111,6
132,7
151,6
167,4
7

Me (Nm)
287,62
341,55
386,49
422,44
449,4
467,38
476,37
476,37
467,38


Đồ án lý thuyết ô tô

GVHD: Trần Vũ Ngọc
3800
4177,8

178,8
184,9


449,4
422,62

490

210

480

190

470

170

460

150

450
440

130

430

110

420


90

410

70

40 0
390
10 0 0

150 0

20 0 0

250 0

30 0 0

350 0

40 0 0

50
450 0

Hình 1.Đồ thị đường đặc tính ngồi của động cơ.
2.1.4. Ứng dụng của đồ thị
Dựa vào đồ thị ta có thể biết được :
-


Cơng suất lớn nhất

-

Mơ men xoắn lớn nhất

-

Vận tốc lớn nhất

2.2. Đồ thị cân bằng lực kéo
2.2.1. Khái niệm:
Phương trình cân bằng lực kéo: Pk = Pf ± Pi ± Pj + Pω
Trong đó:
Pk - lực kéo tiếp tuyến phát ra ở bánh xe chủ động
Pf - lực cản lăn
Pi - lực cản dốc
Pj - lực cản qn tính
Phương trình lực kéo của ơtơ có thể biểu diễn bằng đồ thị .Chúng ta xây dựng quan hệ
giữa lực kéo phát ra tại bánh xe chủ động Pk và các lực chuyển động phụ thuộc vào vận
tốc chuyển động của ôtô v, nghĩa là: P = f(v)
2.2.2. Cơng thức tính:
SVTH: Hồ Ngự Sơn

8


Đồ án lý thuyết ô tô
PK 


GVHD: Trần Vũ Ngọc

M k M e .it .t
G

 f .G.cos   G.sin   . j. i  K .F .v 2  n. .Q
rb
rb
g

Trong đo :
Pk : lưc keo têp tuyên ơ banh xe chu đông
Mk : momen xoăn ơ banh xe chu đông
rb : ban kinh lam viêc cua banh xe chu đ ông
ηt : hiêu suât cua hê thông truyên lưc
chọn ηt = 0,89 ( bảng 1-2 lý thuyêt ô tô may keo)

Pf = f.G.cosα : lực cản lăn
Pω = w.v2.: lực cản khơng khí
Trong đó :
w: là nhân tố cản môi trường chọn w = 1,8 (Ns2/m2),
v: là các giá trị vận tốc tại các thời điểm của tay số cao nhất
G. j. i
Pj = g : lực cản qn tính của ơ tơ khi chuyển động tăng tốc

δi = 1,03 + 0,05.i2hi : hệ số kể đến ảnh hưởng khối lượng chuyển động quay của ôtô
Pm = n.ψ.Q : lực cản móc kéo
n- số móc kéo
Q- trọng lượng móc kéo

Xét ơ tơ chuyển động trên mặt đường nằm ngang (α =0) và khơng có móc kéo thì
phương trình cân bằng lực kéo dược biểu thị như sau :
Pk = Pf +Pω +Pj

SVTH: Hồ Ngự Sơn

9


Đồ án lý thuyết ô tô

GVHD: Trần Vũ Ngọc

2.2.3. Bảng thơng số tính tốn và đồ thị cân bằng lực kéo
Lực kéo và vận tốc
ne
(v/p)

v1
(m/s
)

Pk1 (N)

380

0,88

11618,43


760

1,75

13796,88

1140

2,63

1520

3,51

1900

4,38

2280

5,26

2660

6,13

3040

7,01


3420

7,89

3800

8,76

4177,8

9,63

15612,2
6
17064,5
7
18153,7
9
18879,9
5
19243,0
2
19243,0
2
18879,9
5
18153,7
9
17071,9
2


v2
(m/s)
1,63
9
3,27
9
4,91
8
6,55
7

Pk2 (N)
6210,46
7374,92
8345,3
9121,61

8,197 9703,84
9,83
6

10092

11,48

10286,1

13,11


10286,1

14,7
5
16,3
9

10092
9703,84

18,02 9125,54

v3
(m/s)
2,64
7
5,29
4
7,94
1
10,5
9
13,2
3
15,8
8
18,5
3
21,1
7

23,8
2
26,4
7

Pk3 (N)

v4
(m/s)

Pk4 (N)

3846,51

3,743

2720,31

4567,73

7,485

3230,36

5168,75

11,23

3655,41


5649,57

14,97

3995,45

6010,18

18,71

4250,48

6250,58

22,46

4420,5

6370,79

26,2

4505,51

6370,79

29,94

4505,51


6250,58

33,68

4420,5

6010,18

37,43

4250,48

5652

41,15

3997,17

29,1

v5
(m/s)
4,59
8
9,19
6
13,7
9
18,3
9

22,9
9
27,5
9
32,1
9
36,78
41,3
8
45,9
8
50,5
5

Pk5 (N)
2214,3
2629,5
2975,5
3252,3
3459,9
3598,3
3667,5
3667,5
3598,3
3459,9
3253,7

Các lực cản và tổng cản :
Lực cản lăn chọn hệ số cản lăn f = 0,015 với v < 22 m/s
Với vận tốc v ≥ 22 m/s


f = (1+ )

Cơng suất cản của lực bám :
= mφ
Trong đó : m là hệ số phân bố tải trọng với xe 4x2 lấy m = 0,96 g
trọng lượng toàn tải
φ hệ số bám lấy = 0,8
Pφ = 0,96.2560.9,81.0,8 = 19287,2448 (N)
v5 (m/s)
4,5979
9,1957
13,794
18,391
22,989
27,587
32,185
SVTH: Hồ Ngự Sơn

Pf (N)
376,7
376,7
376,7
376,7
509,43
567,83
636,85

Pw (N)
38,053

152,21
342,48
608,84
951,32
1369,9
1864,6
10

Pf+Pw (N)
414,757
528,915
719,179
985,549
1460,75
1937,73
2501,44

Pφ (N)
19287,2
19287,2
19287,2
19287,2
19287,2
19287,2
19287,2


Đồ án lý thuyết ơ tơ

GVHD: Trần Vũ Ngọc


36,783
41,381
45,979
50,55

716,49
806,74
907,62
1018,4

2435,4
3082,3
3805,3
4599,5

3151,87
3889,02
4712,9
5617,97

19287,2
19287,2
19287,2
19287,2

25000

20000


15000

10000

5000

0
0

10

20

30

40

50

60

Hình 2. Đồ thị cân bằn lực kéo
2.2.4. Ứng dụng đồ thị :
- Sử dụng đồ thị cân bằng lực kéo của ô tô có thể xác định được các chỉ tiêu động lực học
của ô tô khi chuyển động ổn định.
- Xác định vmax
- Vượt độ dốc
- Xác định lực cản ( hay hệ số cản lăn ứng với vận tốc chuyển động của ô tô ứng với mỗi
vận tốc của ô tô ta có một hệ số cản lăn khác nhau )
2.3. Đồ thị nhân tố động lực học

2.3.1. Khái niệm: Nhân tố động lực học của ô tô là tỷ số giữa lực kéo tiếp tuyến P k trừ đi
lực cản không
Nhân tố động lực học của ô tô là tỷ số giữa lực kéo tiếp tuyến P k trừ đi lực cản khơng khí
Pw và chia cho trọng lượng tồn bộ của ơ tơ Ga , tỷ số này ký hiệu là D.
2.3.2. Cơng thức tính : Nhân tố động lực học :
SVTH: Hồ Ngự Sơn

11


Đồ án lý thuyết ô tô
D= =

GVHD: Trần Vũ Ngọc

( – w.v ). ;
2

Trong đó : G- trọng lượng tồn tải của ô tô Ga = 2560 (kg)
Pk- Lực kéo tiếp tuyến tại các bánh xe chủ động
P- Lực cản khơng khí
2.3.3.Bảng số liệu tính tốn và vẽ đồ thị nhân tố động lực học
ne
(v/p)

v1
(m/s
)

380


0,88

760

1,75

1140

2,63

1520

3,51

1900

4,38

2280

5,26

2660

6,13

3040

7,01


3420

7,89

3800

8,76

4177,
8

9,63

Pw1
(N)
1,382
2
5,528
9
12,44
22,11
5
34,55
5

D1
0,46
3
0,54

9
0,62
1
0,67
9
0,72
1

49,76

0,75

67,72
9
88,46
2

0,76
4
0,76
3
0,74
7
0,71
7
0,67
3

111,96
138,2

2
167,0
7

v2
(m/s)

Pw2
(N)

D2

1,63
9
3,27
9
4,91
8
6,55
7
8,19
7
9,83
6
11,4
8
13,1
1
14,7
5

16,3
9
18,0
2

4,83
8
19,3
5
43,5
4

0,24
7
0,29
3
0,33
1

77,4

0,36

120,
9
174,
2

0,38
2

0,39
5

237

0,4

309,
6
391,
8
483,
8
584,
7

0,39
7
0,38
6
0,36
7
0,34

v3
(m/s
)
2,65
5,29
7,94

10,6
13,2
15,9

Pw3
(N)
12,610
6
50,442
5
113,49
6
201,77
315,26
6
453,98
2

18,5

617,92

21,2

807,08

23,8
26,5
29,1


1021,4
6
1261,0
6
1524,2
8

D3
0,15
3
0,18
0,20
1
0,21
7
0,22
7
0,23
1
0,22
9
0,22
2
0,20
8
0,18
9
0,16
4


v4
(m/s)

Pw4
(N)

3,74
3
7,48
5
11,2
3
14,9
7
18,7
1
22,4
6

25,21
4
100,8
5
226,9
2
403,4
2
630,3
4
907,6

9
1235,
5
1613,
7
2042,
3
2521,
4
3047,
6

26,2
29,9
4
33,6
8
37,4
3
41,1
5

D4
0,10
7
0,12
5
0,13
7
0,14

3
0,14
4
0,14
0,13
0,11
5
0,09
5
0,06
9
0,03
8

v5
(m/s)

Pw5
(N)

4,59
8
9,19
6
13,7
9
18,3
9
22,9
9

27,5
9
32,1
9
36,7
8
41,3
8
45,9
8
50,5
5

38,05
3
152,2
1
342,4
8
608,8
4
951,3
2
1369,
9
1864,
6
2435,
4
3082,

3
3805,
3
4599,
5

D5
0,08
7
0,09
9
0,10
5
0,10
5
0,1
0,08
9
0,07
2
0,04
9
0,02
1
0,01
0,05

Đồ thị tia nhân tố động lực học khi tải trọng thay đổi:
Những đường đặc tính động lực học của ơ tơ lập ra ở góc phần tư bên phải của đồ thị
tương ứng với trường hợp ơ tơ có tải trọng đầy, cịn góc phần tư bên trái của đồ thị, ta

vạch từ gốc toạ độ nhưng tia làm với trục hồnh các góc  khác nhau mà :
tg = = ;
Như vậy mỗi tia ứng với một tải trọng Gx nào đó tính ra phần trăm so với tải trọng đầy
của ô tô.
Trong trường hợp Gx = G thì tg = 1, lúc này tia làm với trục hồnh một góc  = 450, các
tia có  > 450 ứng với Gx> G (khu vực quá tải), các tia có  < 450 ứng với Gx < G (khu
vực chưa quá tải).

SVTH: Hồ Ngự Sơn

12


Đồ án lý thuyết ơ tơ

GVHD: Trần Vũ Ngọc

0.9
0.8
0.7
0.6
0.5
0.4
0.3
0.2
0.1
0
0

5


10

15

20

25

30

35

40

45

Hình 3. Đồ thị nhân tố động lực học
2.3.4. Ứng dụng của đồ thị
- Xác định nhân tố động lực học của ô tô
- Xác định vận tốc lớn nhất của ô tơ , giá trị này có đước khi ơ tơ chuyển động ở số
truyền cao nhất của hộp số và động cơ làm việc ở chế độ toàn tải.
- Trị số D phụ thuộc vào các thông số kết cấu của ô tô mà ở đồ thị lức kéo không biểu thị
được để xác định cho mỗi ô tô cụ thể.
- Khi ô tô chuyển động ở số thấp ( có lớn hơn nhỏ ) sẽ có nhân tố động lực học lớn hơn
ở số cao ( có nhỏ hơn nhưng lại lớn )
- Dùng đồ thị để giải các bài tốn về động lức học của ơ tơ
2.4. Đồ thị cân bằng cơng suất
2.4.1. Khái niệm
Ta có thể biểu diễn các giá trị đã tính tốn được của phương trình cân bằng cơng suất của

ơ tơ trên đồ thị có tọa độ N-v
2.4.2. Cơng thức tính :
=. = ± + ± +
Nk = Pk.v/1000 ;
Trong đó :

v =

Nk – Công suất phát ra tại bánh xe chủ động (kw)
Nf – công suất tiêu hao cho cản lăn của các bánh xe (kw)
Nf = : α=00 ;(kw)
F - hệ số cản lăn của đường
Ga = 2560 (kg)
–công suất tiêu hao cho lực cản khơng khí (kw)

SVTH: Hồ Ngự Sơn

13


Đồ án lý thuyết ô tô

GVHD: Trần Vũ Ngọc

– công suất tiêu hao cho lức cản của tăng tốc (kw)

2.4.3.Bảng số liệu tính tốn và đồ thị

Cơng suất của các thành phần lực cản


v5 (m/s)
4.59787
9.19575
13.7936
18.3915
22.9894
27.5872
32.1851
36.783
41.3809
45.5492
SVTH: Hồ Ngự Sơn

Nf(kw)
1.73204
3.46407
5.19611
6.92815
8.66019
10.3922
12.1243
13.8563
15.5883
17.1586

Nw(kw)
0.175
1.3997
4.724
11.198

21.87
37.792
60.012
89.58
127.55
170.1
14

Nf+Nw(kw)
1.91
4.86
9.92
18.13
30.53
48.18
72.14
103.44
143.14
187.26


Đồ án lý thuyết ơ tơ

GVHD: Trần Vũ Ngọc

180
160
14 0
120
100

80
60
40
20
0
0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

Hình 4. Đồ thị cân bằng công suất
2.4.4. Ứng dụng đồ thị
- Dùng để xác định trị số các thành phần của công suất cản ở các tay số khác nhau với các
số truyền khác nhau, xác định công suất dự trữ ở các tốc độ khác nhau, ở các số truyền
khác nhau.

- Dựa vào công suất dự trữ kết hợp với các đồ thị cân bằng lực kéo, đồ thị nhân tố động
lực học, đồ thị tăng tốc của ô tơ. . . để giải quyết bài tốn về động lực học và động lực
học của ơ tơ như tìm khả năng tăng tốc, leo dốc, móc kéo của ơ tơ, tìm tốc độ lớn nhất
của ơ tơ trên mỗi loại đường, tìm được số truyền hợp lý.
2.5. Đồ thị gia tốc
2.5.1. Khái niệm
Trong q trình chuyển động của ơ tơ thì thời gian chuyển động đều chỉ chiếm một phần
rất nhỏ qua thống kê thời gian chuyển động đều chỉ chiếm khoảng 15% thời gian chuyển
động có gia tốc chiếm khoảng (3045%) thời gian lăn trơn và phanh chiếm (3040%) tổng
thời gian chuyển động của ô tô.
2.5.2. Công thức tính :
D = + J.
=>J = ( D- ψ ).
SVTH: Hồ Ngự Sơn

15


Đồ án lý thuyết ơ tơ

GVHD: Trần Vũ Ngọc

Trong đó : J – Trị số của gia tốc
- Hệ số cản tổng cộng của mặt đường
– hệ số tính đến ảnh hưởng của các khối lượng vận động quay;
Hệ số có thể xác định theo cơng thức kinh nghiệm sau :
= 1,03 + 0,05.
D - Nhân tố động lực học của ô tô.
2.5.3. Bảng số liệu và đồ thị gia tốc
v1

(m/s
)
0,88
1,75
2,63
3,51
4,38
5,26
6,13
7,01
7,89

D1
0,46
3
0,54
9
0,62
1
0,67
9
0,72
1
0,75
0,76
4
0,76
3
0,74
7


J1
(m/s2
)

v2
(m/s
)

2,26

1,64

2,70

3,28

3,06

4,92

3,35

6,56

3,57

8,20

3,71


9,84
11,4
8
13,1
1
14,7
5

3,78
3,78
3,70

D2
0,2
5
0,2
9
0,3
3
0,3
6
0,3
8
0,3
9
0,4
0
0,4
0

0,3
9

J2
(m/s2
)

v3
(m/s
)

1,76

2,65

2,11

5,29

2,40

7,94

2,62
2,79
2,89
2,93
2,91
2,82


10,5
9
13,2
3
15,8
8
18,5
3
21,1
7
23,8
2

D3
0,1
5
0,1
8
0,2
0
0,2
2
0,2
3
0,2
3
0,2
3
0,2
2

0,2
1

J3
(m/s2
)

v4
(m/s
)

D4

J4
(m/s2
)

v5
(m/s)

1,20

3,74

0,11

0,84

4,60


1,43

7,49

0,12

1,00

9,20

0,14

1,10

13,79

0,14

1,16

18,39

0,14

1,17

22,99

0,14


1,13

27,59

0,13

1,05

32,19

0,12

0,91

36,78

0,09

0,72

41,38

1,62
1,75
1,84
1,87
1,86
1,79
1,68


11,2
3
14,9
7
18,7
1
22,4
6
26,2
0
29,9
4
33,6
8

D5
0,0
9
0,1
0
0,1
0
0,1
1
0,1
0
0,0
9
0,0
7

0,0
5
0,0
2

J5
(m/s2
)
0,66
0,77
0,83
0,83
0,78
0,68
0,52
0,31
0,05

4.0 0
3.50
3.0 0
2.50
2.0 0
1.50
1.0 0
0 .50
0 .0 0

0


5

SVTH: Hồ Ngự Sơn

10

15

20

25

Hình 5. Đồ thị gia tốc
16

30

35

40

45


Đồ án lý thuyết ô tô

GVHD: Trần Vũ Ngọc

2.5.4. Ứng dụng đồ thị
- Dùng đồ thị để xác định gia tốc của ơ tơ ở một tốc độ nào đó ở tỉ số truyền đã cho

- Dùng để xác định thời điểm sang số hợp lý ( thời điểm đổi tay số truyền khi tăng tốc)
để đảm bảo độ giảm tốc độ là nhỏ nhất và thời gian đổi số truyền là ngắn nhất và đạt tốc
độ cao nhất, nhanh nhất ở các số truyền sau ( b,c,d)
- Dùng đồ thị này để xác định thời gian và quãng đường tăng tốc của ô tô
2.6. Đồ thị gia tốc ngược
2.6.1.Khái niệm:
Thời gian và quãng đường tăng tốc của ôtô là những thông số quan trọng để đánh giá chất
lượng động lực học của ôtô. Ta sử dụng đồ thị gia tốc của ôtô để xác định thời gian tăng
tốc của ôtô.
2.6.2. Công thức tính:
- Từ biểu thức: J = dt = dv
- Thời gian tăng tốc của ô tô từ tốc độ v1 đến tốc độ v2 sẽ là:
ti = .dv
Trong đó: ti là thời gian tăng tốc từ v1 đến v2
ti = Fi với Fi là phần diện tích giới hạn bởi phần đồ thị
= f (v) ; v = v1 ; v = v2 là trục hoành của đồ thị của gia tốc ngược.
Ta chỉ tính tới giá trị v = 0,9.vmax = 0,9.50,55 = 45,5 (m/s)
Từ đồ thị J= f(v), dựng đồ thị = f(v)
Lập bảng tính giá trị theo v
2.6.3. Bảng giá trị sau tính tốn và đồ thị gia tốc ngược
ne
v1
(v/p) (m/s)

1/j1
(s2/m
)

v2
1/j2

(m/s
(s2/m)
)

v3
(m/s)

1/j3
(s2/m)

v4
(m/s
)

1/j4
(s2/m
)

380

0,876 0,442

1,64

0,567

2,647

0,837


3,74

1,193

760

1,753 0,371

3,28

0,473

5,294

0,699

7,49

1,004

2,629 0,327

4,92

0,417

7,941

0,618


11,2

0,906

3,505 0,298

6,56

0,381

10,59

0,57

15

0,86

4,381

0,28

8,2

0,359

13,23

0,544


18,7

0,852

5,258 0,269

9,84

0,346

15,88

0,534

22,5

0,882

114
0
152
0
190
0
228
0

SVTH: Hồ Ngự Sơn

17


v5
(m/s)
4,59
8
9,19
6
13,7
9
18,3
9
22,9
9
27,5
9

1/j5
(s2/m
)
1,512
1,296
1,206
1,201
1,277
1,47


Đồ án lý thuyết ô tô
266
0

304
0
342
0

GVHD: Trần Vũ Ngọc

6,134 0,264

11,5

0,342

18,53

0,538

26,2

0,956

7,01

0,265

13,1

0,344

21,17


0,558

29,9

1,099

7,887

0,27

14,8

0,354

23,82

0,596

33,7

1,381

20

25

30

35


32,1
9
36,7
8
41,3
8

1,908
3,182
19,54

3.5
3
2.5
2
1.5
1
0 .5
0

0

5

10

15

40


Hình 6. Đồ thị gia tốc ngược
2.6.4. Ứng dụng đồ thị
- Dùng để xác định: + Quãng đường tăng tốc
+ Thời gian tăng tốc
2.7. Đồ thị xác định thời gian và quãng đường tăng tốc của ô tô
2.7.1.Đồ thị xác định thời gian tăng tốc
2.7.1.1. Khái niệm
Thời gian và quãng đường tăng tốc là hai chỉ tiêu quan trọng để đánh giá tính chất động
lực học của ơ tơ máy kéo.
Hai chỉ tiêu trên có thể được xác định dựa trên đồ thị gia tốc j = f(v) của ô tơ máy kéo.
2.7.1.2. Cơng thức tính
Từ biểu thức: J = dt = dv
Thời gian tăng tốc của ô tô từ tốc độ v1 đến tốc độ v2 sẽ là:
SVTH: Hồ Ngự Sơn

18


Đồ án lý thuyết ô tô

GVHD: Trần Vũ Ngọc

ti = .dv
Trong đó: ti là thời gian tăng tốc từ v1 đến v2
ti = Fi với Fi là phần diện tích giới hạn bởi phần đồ thị
=f(v); v = v1; v = v2 là trục hoành của đồ thị của gia tốc ngược.
Thời gian tăng tốc tồn bộ
Vì tích phân này khơng giải được bằng phương pháp giải tích do đó khơng có quan hệ
phụ thuộc chính xác về giải tích giữa gia tốc và vận tốc chuyển động v của chúng. Nhưng

tích phân này có thể giải bằng đồ thị dựa vào đồ thị của ô tô j = f(v)
Để tiến hành xác định thời gian tăng tốc theo phương pháp tích phân bằng đồ thị, ta cần
xây dựng đường cong gia tốc nghịch 1/j = f(v) cho từng số truyền cao nhất của hộp
số.Phần diện tích được giới hạn bởi đường cong 1/j, trục hoành và hại đoạn tung độ
tương ứng với khoảng biến thiên vận tốc dv biểu thị thời gian tăng tốc của ô tô. Tổng
cộng tất cả các vận tốc này ta được thời gian tăng tốc từ vận tốc v1 đến v2 và xây dựng
được đồ thị thời gian tăng tốc phụ thuộc vào vận tốc chuyển động t = f(v).
Giả sử ô tô tăng tốc từ tốc độ v1 đến v2 như đồ thị thì ơ tơ thì cần có 1 khoảng thời gian
xác định bằng diện tích abcd.

3.5
3
2.5
2
1.5
1
0 .5
0

0

5

10

15

20

25


30

Hình 7a. Đồ thị gia tốc ngược 1/j5

SVTH: Hồ Ngự Sơn

19

35

40


Đồ án lý thuyết ô tô

GVHD: Trần Vũ Ngọc

2.7.1.3.Bảng kết quả sau tính tốn và đồ thị thời gian tăng tốc của ơ tơ
ne (v/p)
380
760
1140
1520
1900
2280
2660
3040
3420


1/j5 (s2/m)
1,512
1,296
1,206
1,201
1,277
1,47
1,908
3,182
19,54

v5 (m/s)
4,598
9,196
13,79
18,39
22,99
27,59
32,19
36,78
41,38

t(s)
0
6,4554
12,207
17,74
23,435
29,749
37,515

49,217
101,45

120
10 0
80
60
40
20
0

0

5

10

15

20

25

30

35

Hình 7b. Đồ thị thời gian tăng tốc của ô tô
2.7.1.4. Ứng dụng đồ thị
+ Xác định thời gian tăng tốc lớn nhất của ô tô

+ Xác định vận tốc lớn nhất của ô tô

SVTH: Hồ Ngự Sơn

20

40

45


Đồ án lý thuyết ô tô

GVHD: Trần Vũ Ngọc

2.7.2. Đồ thị xác định quãng đường tăng tốc của ô tô
2.7.2.1. Khái niệm
Đồ thị quãng đường tăng tốc của ô tô là đồ thị biểu hiện quãng đường ô tô đi được sau
khoảng thời gian tăng tốc t và vận tốc chuyển động của ơ tơ
2.7.2.2. Cơng thức tính
Từ biểu thức v = dS/dt, suy ra
dS = vdt
Quãng đường tăng tốc của ô tô S từ vận tốc v1 đến v2 sẽ là:
S=
Vì tích phân này khơng giải được bằng phương pháp giải tích do đó khơng có quan hệ
phụ thuộc chính xác về giải tích giữa gia tốc và vận tốc chuyển động v của chúng. Nhưng
tích phân này có thể giải bằng đồ thị dựa vào đồ thị của ô tô j = f(v).
Giống như cách tính thời gian tăng tốc chúng ta cũng có thể tính được qng đường
thơng qua diện tích :
2.7.2.3.Bảng thơng số sau tính tốn và đồ thị quãng đường tăng tốc của ô tô

ne (v/p)
380
760
1140
1520
1900
2280
2660
3040
3420

SVTH: Hồ Ngự Sơn

v5 (m/s)
4,598
9,196
13,79
18,39
22,99
27,59
32,19
36,78
41,38

1/j5 (s2/m)
1,512
1,296
1,206
1,201
1,277

1,47
1,908
3,182
19,54

21

t(s)
0
6,4554
12,207
17,74
23,435
29,749
37,515
49,217
101,45

S(m)
0
44,5218
110,635
199,679
317,514
477,182
709,28
1112,8
3154



Đồ án lý thuyết ô tô

GVHD: Trần Vũ Ngọc

350 0
30 0 0
250 0
20 0 0
150 0
10 0 0
50 0
0

0

5

10

15

20

25

30

35

Hình 8. Đồ thị quãng đường tăng tốc của ôtô

2.7.2.4. Ứng dụng đồ thị
+ Xác định quãng đường sau khi ô tô tăng tốc
2.8. Đồ thị quãng đường và thời gian tăng tốc của ôtô
Độ biến thiên vận tốc khi chuyển số: ∆v= .g.tc/
Trong đó: tl – thời gian chuyển số, chọn tl = 1s
Ѱ – hệ số cản tổng cộng của đường
Quãng đường đi được trong thời gian chuyển số: ∆S=(v-4,7tl.ѱ)tl
Trong đó: v - vận tốc tại thời điểm bắt đầu chuyển số

SVTH: Hồ Ngự Sơn

22

40

45


Đồ án lý thuyết ô tô

GVHD: Trần Vũ Ngọc

2.8.1. Bảng số liệu tính tốn :
V (m/s)

1/j (s2/m)

t (s)

S (m)


0,876
1,753
2,629
3,505
4,381
5,258
6,134
7,01
7,887
7,773
8,197
9,836
11,48
13,11
14,75
14,62
15,88
18,53
21,17
23,82
23,69
26,2
29,94
33,68
33,55

0,442
0,371
0,327

0,298
0,28
0,269
0,264
0,265
0,27
0,27
0,359
0,346
0,342
0,344
0,354
0,354
0,534
0,538
0,558
0,596
0,596
0,956
1,099
1,381
1,381

0
0,356
0,662
0,935
1,189
1,43
1,664

1,896
2,13
3,13
3,263
3,841
4,405
4,967
5,54
6,54
7,098
8,517
9,967
11,49
12,49
14,44
18,29
22,93
23,93

36,783
41,381

3,1817
19,537

31,317
83,546

0
0,4682

1,4495
2,8691
4,6884
6,891
9,4763
12,458
15,866
24,507
26,058
34,637
46,943
61,076
77,198
96,067
108,27
146,53
197,86
258,59
296,77
360,26
513,37
729,5
804,44
1101,2
3265,1

δi
số 1 → số 2
số 2 → số 3
số 3 → số 4

số 4 → số 5

1,29060445
1,1299698
1,08
1,0631298

SVTH: Hồ Ngự Sơn

Δt (s)

Δv (m/s)

vimax (m/s)

Thời gian chuyển số ở
giữa các tay số được
chọn: ∆t = 1(s)

0,114016343
0,130224719
0,13625
0,138412073

7,8866821
14,754279
23,821796
33,684019

23



Đồ án lý thuyết ô tô

GVHD: Trần Vũ Ngọc

350 0

90
80

30 0 0

70
250 0
60
20 0 0

50
40

150 0

S (m)
t (s)

30
10 0 0
20
50 0


0

10

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

0

Đồ thị 9. Đồ thị thờigian và quãng đường tăng tốc của ơ tơ có kể đến sự giảm tốc độ
khi chuyển số
2.8.2. Ứng dụng đồ thị :

Xác định thời gian và quãng đường tăng tốc của ô tô theo đồ thị tuy đơn giản nhưng thiếu
chính xác , mặc dù có kể cả sự giảm vận tốc khi chuyển số. Vì vậy nó chỉ có giá trị trong
phạm vi lý thuyết ơ tơ, cịn trong thực tế người ta phải kiểm nghiệm lại bằng các thí
nghiệm với ơ tơ chuyển động trên đường.

CHƯƠNG III : KẾT LUẬN
SVTH: Hồ Ngự Sơn

24


Đồ án lý thuyết ô tô

GVHD: Trần Vũ Ngọc

Đồ án môn học đã giúp em hiểu được một số vấn đề:
- Các thông số cơ bản của động cơ.
- Chất lượng động lực học cần thiết trong các điều kiện sử dụng khác nhau.
- Xác định được chế độ làm việc thích hợp nhất cho ơ tơ.
- Xác định được chỉ tiêu đánh giá chất lượng kéo của ô tô như:
+ Vận tốc lớn nhất.
+ Lực cản của các loại đường mà xe có thể khắc phục được.
+ Gia tốc lớn nhất của ô tô.
+ Quãng đường và thời gian tăng tốc của xe khi đạt giá trị max...

SVTH: Hồ Ngự Sơn

25