TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI
KHOA CƠ KHÍ
BỘ MÔN CƠ KHÍ Ô TÔ
------    ------

BÀI TẬP LỚN LÝ THUYẾT Ô TÔ
Tên đề tài: Tính toán sức kéo ô tô
Loại ô tô: Xe tải
Tải trọng/Số chỗ ngồi: 2,5 tấn
Vận tốc chuyển động cực đại: 170 Km/h
Hệ số cản tổng cộng của đường lớn nhất: max = 0.55
Xe tham khảo: Huyndai HD65

Sinh viên: Nguyễn Lê Huy
Lớp: Cơ khí ô tô 1
Hệ: Chính quy

Khóa: 58

Người hướng dẫn: GV. Vũ Văn Tấn

Hà Nội 2020


1


2


LỜI NÓI ĐẦU

Lý thuyết ôtô là một trong những môn cơ sở then chốt của chuyên
ngành cơ khí ôtô có liên quan đến các tính chất khai thác để đảm bảo tính an
toàn, ổn định và hiệu quả trong quá trình sử dụng. Các tính chất bao gồm:
động lực học kéo, tính kinh tế nhiên liệu, động lực học phanh, tính ổn định ,
cơ động, êm dịu…
Bài Tập lớn môn học Lý thuyết ôtô là một phần của môn học, với việc
vận dụng những kiến thức đã học về các chỉ tiêu đánh giá khả năng kéo của
ôtô để vận dụng để tính toán sức kéo và động lực học kéo, xác định các thong
số cơ bản của động cơ hay hệ thống truyền lực của một loại ôtô cụ thể. Qua
đó, biết được một số thống số kỹ thuật, trạng thái, tính năng cũng như khả
năng làm việc vủa ôtô khi kéo, từ đó hiểu được nội dung, ý nghĩa của bài tập
và góp phần vào việc củng cố nâng cao kiến thức phục vụ cho các môn học
tiếp theo và bổ sung thêm vào vốn kiến thức phục vụ cho công việc sau này.
Nội dung bài tập lớn gồm 2 chương :
-

CHƯƠNG 1 : THIẾT KẾ TUYẾN HÌNH ÔTÔ

-

CHƯƠNG 2 : TÍNH TOÁN SỨC KÉO Ô TÔ

Nội dung bài tập lớn được hoàn thành dưới sự hướng dẫn của thầy Vũ Văn
Tấn. Bộ môn cơ khí ôtô – Đại học Giao Thông Vận Tải.
Sinh viên thực hiện
Nguyễn Lê Huy

3



Chương 1: Thiết kế tuyến hình

– Các kích thước cơ bản:
Thông số
Chiều dài toàn bộ

Ký hiệu
L0

Kích thước
6215

Đơn vị
mm

Chiều rộng toàn bộ
Chiều cao toàn bộ

B0
H0

2195
3320

mm
mm

Chiều dài cơ sở

L


3375

mm

Vết bánh trước
Vết bánh sau

B1
B2

1065
1425

mm
mm

Khoảng sáng gầm xe
Vận tốc tối đa

H1
Vmax

235
170

mm
km/h

4



I . Xác định trọng lợng và sự phân bố trọng lợng
1. Trọng lợng xe thiết kế : Đối với xe tải thì:
G = Go + n o.(A + Gh) + Ge
Tong đó :
Go : Trọng lợng bản thân của xe
Ge: Tải trọng định mức của ô tô.
Gh: Trọng lợng của hành lý
A : Trọng lợng của 1 ngời
no : Số chỗ ngồi trong cabin
G : Trọng lợng toàn bộ của ô tô (kG)
Vậy ta có: G = 3155 + 3*(70+25 ) + 2500 = 5940 (kG)
2 .Phân bố tải trọng lên các cầu.
Với xe tải:
+TảI trọng phân bố cầu trớc:
G1 = 0,3*G = 0,7 *5940 = 1782 (kG)=17476,07N
+ Tải trọng phân bố cầu sau
G2 = 0.7*G= 0.3* 5940 = 4158 (kG)=40777,51
3. Chọn lốp
- Lốp có kí hiệu 7.0-16
Ta có B = 7.0 inch; d = 16 inch
Bán kính thiết kế của bánh xe :
r0 = (+ B) x 2,54 =( + 7.0) x 2,54 = 38,1 (cm) = 0.381 (m)
Bán kính động và động lực học bánh xe : r = rk = . r0
Chọn lốp có áp suất cao,hệ số biến dạng o = 0,95
r = rk = o. r0 = 0,95*0.381 = 0.36195 (m)

5



II. Xây dựng đờng đặc tính ngoài của động cơ
- Các đờng đặc tính tốc độ ngoài của động cơ là những đờng cong biểu diễn sự phụ của các đại lợng công suất , mô men và
suất tiêu hao nhiên liệu của động cơ theo số vòng quay của trục
khuỷu động cơ. Các đờng đặc tính này gồm :
+ Đờng công suất Ne = f(ne)
+ Đờng mô men xoắn Me = f(ne)
+ Đờng xuất tiêu hao nhiên liệu của động cơ ge = f(ne)
1. Xác định công suất của động cơ theo điều kiện cản
chuyển động
Nv = .(W )
-Trong dó : G - tổng trọng lợng của ô tô = 5940 KG=58251.5N
vmax - vận tốc lớn nhất của ô tô 150 (km/h)=41,6(m/s)
K- hệ số cản khí động học, chọn K = 0,6 (kG.s 2/m4)
F - diện tích cản chính diện. F = B.H = 0,8x2195x3230 =
5,67 (m2)
- hiệu suất của hệ thống truyền lực. chọn = 0,9
f : là hệ số cản lăn của đờng ( chọn f0 =0,018 với đờng
nhựa bê tông tốt ).
Vậy ta có f = f0 (1 + ) = 0.039
Vậy ta có :
Nv= =377,134kW
2 . Xác định công suất cực đại của động cơ

N ev
2
3
Công suất lớn nhất của động cơ: Nemax= a b c

(kW)

6


Trong đó a,b,c là các hệ số thực nghiệm ,với động cơ điezen 4
kỳ buồng cháy xoáy lốc thì ta có :
a=0.7 ; b = 1.3; c = 1.0.

nv
n
t = N = 1

(ng c diesel)

Nemax= 337,134
nN = 2900 v/p : số vòng quay của trục khuỷu động cơ ứng với Nemax=
337,134 ( N.m)
3 . Xây dựng đờng đặc tính tốc độ ngoài của động cơ.
-Tính công suất động cơ ở số vòng quay khác nhau :
Sử dụng công thức Lây-Đec-Man:
Trong đó: Ne max và Nn là công suất cực đại và số vòng quay tơng
ứng.
Ne và ne công suất và số vòng quay ở 1 thời điểm trên đờng đặc
tính ngoài của động cơ.
- Tính mô men xoắn của trục khuỷu động cơ ứng với vòng quay
ne khác nhau : Me = (Nm)
| = là các đại lợng ne và nn đã biết ( vi | = 0,1; 0,2; ;0,9;1)
Kết quả tính đợc nh dới bảng sau:

ne
(v/f)

Me
(N.m)
Ne
(kW)

0.10

0.20

0.30

0.40

0.50

0.60

0.70

0.80

0.90

1.00

290.00

580.00

870.00


1160.00

1450.00

1740.00

2030.00

2320.00

2610.00

2900.00

1210.14

1287.85

1343.36

1376.67

1387.77

1376.67

1343.36

1287.85


1210.14

1110.22

36.75

78.22

122.38

167.22

210.71

250.83

285.55

312.86

330.73

337.13

7


Sau khi tính toán và xử lí số liệu ta xây dựng được đường đặc tính ngoài với Công suất
Ne(kW) và Mômen xoắn Me(N.m):


Đồ thị đường đặc tính ngoài của động cơ
1600

400

1400

350

1200

300

1000

250

800

200

600

150

400

100


200

50

0

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

Ne (kW)
Me (N.m)

0
3500

vòng/phút

Nhận xét :
Trị số công suất N emax ở trên chỉ là phần công suất động cơ dùng để khắc

phục các lực cản chuyển động. Để chọn động cơ đặt trên ô tô, cần tăng thêm
phần công khắc phục các sức cản phụ, quạt gió, máy nén khí,… Vì vậy phải
chọn công suất lớn nhất là:
Nemax = 1,1xNemax = 1.1*337,13=370,84(N.m)


Trị số Me max xác định theo công thức Laydecman như sau :
Xuất phát từ công thức
Me=



8


Memax
Memax= 1221,13 (N.m)

MN l mo men kộo ca ng c ti cụng sut ln nht.
III. Xác định tỷ số truyền của truyền lực chính
Tỷ số truyền của hệ thống truyền lực chính trong trờng hợp tổng
quát đợc xác định theo công thức :
it = i h . i f . i o
Trong đó : ih là tỷ số truyền lực chính
if là tỷ số truyền của hộp số phụ
io là tỷ số truyền của truyền lực chính
1. Xác định tỷ số truyền của truyền lực chính.
i0 đợc xác định trên cơ sở đảm bảo tốc độ chuyển động cực
đại của ô tô ở số truyền cao nhất trong hộp số.
i0 = 0,105 .

rb= 0,381 m

: bán kính động lực học của bánh xe (m).

ihn = 1 : tỷ số truyền của tay số cao nhất
vmax

: vận tốc lớn nhất của ô tô 41,6( m/s).

n v : số vòng quay của động cơ khi ô tô đạt tốc độ lớn nhất, i
vi ng c diezen thỡ nN = nv = 2900 v/phỳt.
Xe không có hộp số phụ hay hộp phân phối: i f =1
i 0 = = 2,79
2. Xác định tỷ số truyền của hộp số
2.1.Xác định tỷ số truyền của tay số 1

9


- Tỷ số truyền của tay số 1 đợc xác định trên cơ sở đảm bảo
khắc phục đớc sức cản lớn nhất của mặt đờng mà bánh xe chủ
động không bị trợt quay trong mọi điều kiện chuyển động.
- Theo ĐK chuyển động ta có :
Pk max P max + PW
Pk max lc kộo ln nht ca ng c
P max lc cn tng cng ca ng
PW lc cn khụng khớ
Khi ụtụ chuyn ng tay s 1 thỡ vn tc nh nờn cú th b qua lc cn
khụng khớ PW


Vy : Pk max =
max.G


(Me max = 1221,13 [N.m] )



=3,78

(3)

- Mt khỏc, Pk max cũn b gii hn bi iu kin bỏm gia bỏnh xe vi mt
ng:
Pk max P = mk.G.
mkG

Trong ú: + mk h s li ti trng (mk =1)
+ G ti trng tỏc dng lờn cu ch ng
10


+ φ – hệ số bám của mặt đường (chọn φ = 0,8 : đường tốt)
+ rk – bán kính động học của xe


= 3,85

(4)


 Chọn ih1 = 3,78
b. Tỷ số truyền của các tay số trung gian.
Hép sè cña xe cã 5 cÊp sè tiÕn vµ 1 cÊp sè lïi
–

Chọn hệ thống tỷ số truyền của các cấp số trong hộp số theo ‘cấp số nhân’

–

Công bội được xác định theo biểu thức:
q=

(CT 3-14,tr108)

Trong đó: + n – số cấp trong hộp số (n = 5)
+ ih1 – tỷ sô truyền của tay số 1 (ih1 = 3,78)
+ ihn - tỷ số truyền của tay số cuối cùng trong hộp số (ih5 = 1)
q = = 1,30


–

Tỷ số truyền của tay số thứ i trong hộp số được xác định theo công thức sau:

ihi = =
Trong đó: ihi – tỷ số truyền của tay số thứ i trong hộp số (i = 1; 2;…; n-1)
–

Từ hai công thức trên, ta xác định được tỷ số truyền ở các tay số:


+ Tỷ số truyền của tay số 2:
+ Tỷ số truyền của tay số 3:

ih2 = = = 2,91
ih3 = = = 2,24

+ Tỷ số truyền của tay số 4:
+ Tỷ số truyền của tay số 5:

ih4 = = = 1,72
ih5 = ,00

-Tû sè truyÒn tay sè lïi :
i1= 1,2.ih1 = 1,2* 3,78 = 4,536
Kiểm tra tỷ số truyền của tay số lùi theo điều kiện bám:
Pφ = mk.Gφ.φ
mk.Gφ.φ




11


= 3,85
Với i1=3,5 thỏa mãn điều kiện bám.
B¶ng 2: bảng tỷ số truyền của các tay số
Tay số

1


2

3

4

5

lùi

Tỷ số truyền

3.78

2.91

2.24

1.72

1.00

4.05

Chương 2.Xây dựng đồ thị
2.1.1.Phương trình cân bằng lực kéo và đồ thị cân bằng lực kéo của ôtô.
-

Phương trình cân bằng lực kéo của ôtô:


Pk = Pf + Pi + Pj + Pw (CT 1-46,tr49)
Trong đó: + Pk – lực kéo tiếp tuyến ở bánh xe chủ động
Pki = = (CT 1-52,tr52)
(a)
+ Pf – lực cản lăn
Pf = G.f. = G.f (do = 0)
+ Pi – lực cản lên dốc
Pi = G. = 0 (do = 0)
+ Pj – lực quán tính (xuất hiện khi xe chuyển động không ổn định)
Pj = ..j
+ Pw – lực cản không khí
Pw = K.F.v2
- Vận tốc ứng với mỗi tay số
(b)
Lập bảng tính Pk theo công thức (a),(b) với từng tỉ số truyền
Bảng 2.Giá trị lực kéo ứng với mỗi tay số
Ne(kW)

Me(N.m)

36.75

1210.14

78.22

ne(v/f)

Tay số 1


Tay số 2

Tay số 3

Tay số 4

Tay số 5

V1

Pk1

V2

Pk2

V3

Pk3

V4

Pk4

V5

Pk5

290.00


1.10

31756.48

1.42

24428.06

1.85

18790.82

2.41

14454.48

4.15

8395.23

1287.85

580.00

2.19

33795.89

2.85


25996.84

3.70

19997.57

4.81

15382.74

8.29

8934.37

122.38

1343.36

870.00

3.29

35252.61

4.27

27117.39

5.56


20859.53

7.22

16045.79

12.44

9319.47

167.22

1376.67

1160.00

4.38

36126.64

5.70

27789.72

7.41

21376.71

9.63


16443.62

16.58

9550.54

210.71

1387.77

1450.00

5.48

36417.98

7.12

28013.83

9.26

21549.10

12.04

16576.23

20.73


9627.56

250.83

1376.67

1740.00

6.57

36126.64

8.55

27789.72

11.11

21376.71

14.44

16443.62

24.87

9550.54

285.55


1343.36

2030.00

7.67

35252.61

9.97

27117.39

12.96

20859.53

16.85

16045.79

29.02

9319.47

312.86

1287.85

2320.00


8.77

33795.89

11.40

25996.84

14.82

19997.57

19.26

15382.74

33.16

8934.37

330.73

1210.14

2610.00

9.86

31756.48


12.82

24428.06

16.67

18790.82

21.67

14454.48

37.31

8395.23

12


337.13

1110.22

2900.00

10.96

29134.39


14.25

22411.07

18.52

17239.28

24.07

13260.99

41.45

7702.05

Phương trình cân bằng lực cản Pc.
P c= P f + P w
Xét ô tô chuyển động trên đường bằng và không có gió
Pc = fG + KFv²
f  f0

(trang 52)

khi v 22 m/s

f  f0 

f 0 .V 2
1500


Với f 0  0, 015 �0, 02 ta chọn

Tổng lực kéo của ôtô phải nhỏ hơn lực bám giữa bánh xe và mặt đường:
Pφ = z2.mk2.φ
Trong đó:

+ mk2 – hệ số phân bố lại tải trọng ở cầu sau( cầu sau chủ động mk 2  1,1 �1, 2
) Chọn mk2 = 1,2.
+ Gφ – tải trọng tác dụng lên cầu chủ động.
+ φ – hệ số bám của mặt đường (chọn φ = 0,8)
Pφ = z2.mk2.φ =40777,51x1,2x0.8=39146,41 N

-

Lập bảng tính Pc, P
vận tốc m/s

0.00

10.96

14.25

18.52

24.07

41.45


Pc

1048.74
39146.4
1

1457.24

1739.10
39146.4
1

2215.45
39146.4
1

3425.55
39146.4
1

8094.61

Pφ

39146.41

39146.41

Bảng 3. Giá trị lực cản ứng với mỗi tay số


Dựng đồ thị Pk =f(v) và P=f(v):

13


Đồ thị cân bằng lực kéo
45000.00
40000.00
35000.00
30000.00
25000.00
20000.00
15000.00
10000.00
5000.00
0.00

5.00

10.00

15.00

Tay số 2
Pc

20.00

25.00


Tay số 3
Pφ

30.00

35.00

Tay số 4
Tay số 1

40.00

0.00
45.00

Tay số 5

Hình 2. Đồ thị cân bằng lực kéo

-

Nhận xét:



Trục tung biểu diễn Pk , Pf , Pw . Trục hoành biểu diễn v (m/s)



Dạng đồ thị lực kéo của ôtô Pki = f(v) tương tự dạng đường cong Me = f(ne) của


đường đặc tính tốc độ ngoài của động cơ.


Tổng lực kéo của ôtô phải nhỏ hơn lực bám giữa bánh xe và mặt đường:

2.1.2.Phương trình cân bằng công suất và đồ thị cân bằng công suất của ôtô
–

Phương trình cân bằng công suất tại bánh xe chủ động:
Nk = Nf + Ni + Nj + NW

–

(tr 57)

Công suất truyền đến các bánh xe chủ động khi kéo ở tay số thứ I được xác định

theo công thức:
Nki = Ne.
–

(tr 57)

Lập bảng và tính toán các giá trị Nki và vi tương ứng:

14


ne(v/f)


Ne(kW)

V1

V2

V3

V4

V5

Nk(kW)

290

36.75

1.04

1.36

1.76

2.29

3.95

33.07


580

78.22

2.09

2.72

3.53

4.59

7.90

70.39

870

122.38

3.13

4.07

5.29

6.88

11.85


110.14

1160

167.22

4.18

5.43

7.06

9.18

15.80

150.50

1450

210.71

5.22

6.79

8.82

11.47


19.75

189.64

1740

250.83

6.27

8.15

10.59

13.77

23.70

225.74

2030

285.55

7.31

9.50

12.35


16.06

27.65

257.00

2320

312.86

8.35

10.86

14.12

18.35

31.60

281.57

2610

330.73

9.40

12.22


15.88

20.65

35.55

297.66

2900

337.13

10.44

13.58

17.65

22.94

39.50

303.42

Bảng 4. Công suất của ô tô

Trên đồ thị Nk = f(v), dựng đồ thị theo bảng trên:
–


Xét ôtô chuyển động trên đường bằng:
= Nf + Nw
= G.f.v +K.F.v3 (CT 1-61,tr 57)


–
V(m/s)
Nc(kW)

Lập bảng tính
0
0

10.44
11.26

13.58
18.11

17.65
31.18

22.94
62.99

39.50
266.68

15



Bảng 5. Công cản của ô tô ứng với mỗi tay số

Đồ thị cân bằng công suất của ôtô
350.00
300.00

( Kw )

250.00
200.00
150.00
100.00
50.00
0.00
0.00

5.00

10.00

15.00

20.00

25.00

30.00

35.00


40.00

45.00

( m/s )
V1

V2

V3

V4

V5

Nc(kW)

2.1.3.Đồ thị nhân tố động lực học.
Nhân tố động lực học là tỷ số giữa hiệu số của lực kéo tiếp tuyến Pk và lực cản
không khí Pw với trọng lượng toàn bộ của ôtô. Tỷ số này được ký hiệu là “D”
D = = = = f + i + . (CT 1-56,tr55)
-Xây dựng đồ thị
Di = (-KFv²) (CT 1-57,tr55)
vi =
-

Đồ thị nhân tố động lực học thể hiện mối quan hệ giữa D với tốc độ chuyển động

v của ôtô khi đủ tải và động cơ làm việc ở đường đặc tính tốc độ ngoài, D = f(v)

ne(v/f)

Lập bảng thể hiện mối quan hệ giữa D và v ở từng tay số:
Tay số 1

Tay số 2

Tay số 3

Tay số 4

Tay số 5

Me(N.m)
16


290
580
870
1160
1450
1740
2030
2320
2610
2900

V1
1.04

2.09
3.13
4.18
5.22
6.27
7.31
8.35
9.40
10.44

D1
0.54
0.58
0.60
0.62
0.62
0.62
0.60
0.58
0.54
0.49

V2
1.36
2.72
4.07
5.43
6.79
8.15
9.50

10.86
12.22
13.58

D2
0.42
0.45
0.46
0.48
0.48
0.47
0.46
0.44
0.41
0.37

V3
1.76
3.53
5.29
7.06
8.82
10.59
12.35
14.12
15.88
17.65

D3
0.32

0.34
0.36
0.36
0.37
0.36
0.35
0.33
0.31
0.28

V4
2.29
4.59
6.88
9.18
11.47
13.77
16.06
18.35
20.65
22.94

D4
0.25
0.26
0.27
0.28
0.28
0.27
0.26

0.24
0.22
0.20

V5
3.95
7.90
11.85
15.80
19.75
23.70
27.65
31.60
35.55
39.50

D5
0.14
0.15
0.15
0.15
0.14
0.13
0.12
0.10
0.07
0.04

1210.14
1287.85

1343.36
1376.67
1387.77
1376.67
1343.36
1287.85
1210.14
1110.22

Bảng 6:Nhân tố động lực học
Nhân tố động học theo điều kiện bám được xác định như sau :
D 

P  Pw
G



mk . .G  K .F .V 2
G

(CT 1-58, tr 56)
V(m/s)

0.00

10.44

13.58


17.65

22.94

39.50

Dφ

0.6470

0.6406

0.6362

0.6288

0.6163

0.5559

F

0.0180

0.0193

0.0202

0.0217


0.0243

0.0367

Bảng 7. Nhân tố động lực học theo điều kiện bám
Dựa vào kết quả bảng tính, dựng đồ thị nhân tố động lực học của ôtô

Hình 4. Đồ thị nhân tố động lực học ôtô
0.70
0.60
0.50
0.40
0.30
0.20
0.10
0.00
0.00

5.00

10.00

15.00

20.00

25.00

30.00


35.00

40.00

45.00

( m/s )
D1

D2

D3

D4

V5

Dφ

f

Hình 4. Đồ thị nhân tố động lực học ôtô
17


-

Nhận xét:




Dạng của dồ thị nhân tố động lực học D = f(v) tương tự như dạng đồ thị lực kéo Pk

= f(v); nhưng ở những vân tốc lớn thì đường cong dốc hơn.


Khi chuyển động ở vùng tốc độ v > vth i (tốc độ vth i ứng với Di max ở từng tay số) thì

ôtô chuyển động ổn định, vì trong trường hợp này thì sức cản chuyển động tăng, tốc độ
ôtô giảm và nhân tố động lực học D tăng. Ngược lại, vùng tốc độ v < vth i là vùng làm
việc không ổn định ở từng tay số của ôtô.


Giá trị nhân tố động lực học cực đại D1 max ở tay số thấp nhất biểu thị khả năng

khắc phục sức cản chuyển động lơn nhất của đường: D1 max = ψmax
-

Vùng chuyển động không trượt của ôtô:



Cũng tương tự như lực kéo, nhân tố động lực học cũng bị giới hạn bởi điều kiện

bám của các bánh xe chủ động với mặt đường.


Nhân tố động học theo điều kiện bám Dφ được xác định như sau:
Dφ = = (CT 1-8,tr56)
Để ôtô chuyển động không bị trượt quay thì nhân tố động lực học D phải thoả




mãn điều kiện sau :
Ψ D Dφ
Vùng giới hạn giữa đường cong Dφ và đường cong Ψ trên đồ thị nhân tố động lực



học là vùng thoả mãn điều kiện trên. Khi D > Dφ trong giới hạn nhất định có thể dùng
đường đặc tính cục bộ của động cơ để chống trượt quay nếu điều kiện khai thác thực tế
xảy ra.
2.1.4.Xác định khả năng tăng tốc của ôtô – xây dựng đồ thị gia tốc
-

Biểu thức tính gia tốc :
J = .g (CT 1-64,tr59)
18


-

Khi ôtô chuyển động trên đường bằng (a = 0) thì:
- Ji = .g (CT 1-65,tr59)

Trong đó: + Di – giá trị nhân tố động lực học ở tay số thứ i tương ứng với tốc độ vi
đã biết từ đồ thị D = f(v);
+ f, i – hệ số cản lăn và độ dốc của đường;
+ ji – gia tốc của ôtô ở tay số thứ i.
+ là hệ số kể đến ảnh hưởng của các khối lượng chuyển động quay

= 1+0.05(1+ihi²) (CT 1-37,tr41)
ta có:
Tay số

1

2

3

4

5

δJ

1.77

1.47

1.30

1.20

1.10

Bảng 8. Hệ số kể đến ảnh hưởng của các khối lượng chuyển động quay
Khi ô tô chuyển động với vận tốc v<22 m/s thì f=f0
Khi ô tô chuyển động với vận tốc v>22 m/s thì f=f0*(1+)
Tay

số 1

Tay
số 2

Tay
số 3

Tay
số 4

Tay
số 5

Lập bảng tính toán các giá trị ji theo vi ứng với từng tay số:
V1
D1
f1
j1
V2
D2
f2
j2
V3
D3
f3
j3
V4
D4
f4

j4
V5
D5
f5
J5

1.04
0.54
0.018
2.93
1.36
0.42
0.018
2.67
1.76
0.32
0.018
2.30
2.29
0.25
0.018
1.88
3.95
0.14
0.018
1.11

2.09
0.58
0.018

3.12
2.72
0.45
0.018
2.85
3.53
0.34
0.018
2.45
4.59
0.26
0.018
2.00
7.90
0.15
0.019
1.17

3.13
0.60
0.018
3.26
4.07
0.46
0.018
2.97
5.29
0.36
0.018
2.55

6.88
0.27
0.019
2.08
11.85
0.15
0.020
1.18

4.18
0.62
0.018
3.34
5.43
0.48
0.018
3.04
7.06
0.36
0.019
2.61
9.18
0.28
0.019
2.11
15.80
0.15
0.021
1.14


5.22
0.62
0.018
3.36
6.79
0.48
0.019
3.06
8.82
0.37
0.019
2.61
11.47
0.28
0.020
2.11
19.75
0.14
0.023
1.07

6.27
0.62
0.018
3.33
8.15
0.47
0.019
3.02
10.59

0.36
0.019
2.57
13.77
0.27
0.020
2.05
23.70
0.13
0.025
0.95

7.31
0.60
0.018
3.24
9.50
0.46
0.019
2.94
12.35
0.35
0.020
2.48
16.06
0.26
0.021
1.96
27.65
0.12

0.027
0.79

8.35
0.58
0.018
3.10
10.86
0.44
0.019
2.80
14.12
0.33
0.020
2.35
18.35
0.24
0.022
1.82
31.60
0.10
0.030
0.58

9.40
0.54
0.018
2.90
12.22
0.41

0.020
2.60
15.88
0.31
0.021
2.16
20.65
0.22
0.023
1.64
35.55
0.07
0.033
0.33

10.44
0.49
0.018
2.64
13.58
0.37
0.020
2.35
17.65
0.28
0.022
1.93
22.94
0.20
0.024

1.41
39.50
0.04
0.037
0.04

19


Bảng 9. Giá trị gia tốc ứng với mỗi tay số

Từ kết quả bảng tính, xây dựng đồ thị j = f(v):
Đồ thị gia tốc của ô tô
4.00
3.50
3.00

( m/s )

2.50
2.00
1.50
1.00
0.50
0.00
0.00

5.00

10.00


15.00

20.00

25.00

30.00

35.00

40.00

45.00

( m/s )
f1

f2

j3

j4

f5

Hình 5. Đồ thị gia tốc ôtô

-


Nhận xét:



Gia tốc cực đại của ôtô lớn nhất ở tay số một và giảm dần đến tay số cuối cùng.



Tốc độ nhỏ nhất của ôtô vmin = 1,04 (m/s) tương ứng với số vòng quay ổn định nhỏ

nhất của động cơ nmin = 290 (vòng/phút).


Trong khoảng vận tốc từ 0 đến vmin ôtô bắt đầu khởi hành, khi đó, li hợp trượt và

bướm ga mở dần dần.
+ Ở tốc độ vmax = 39,5 (m/s) thì jv = 0, lúc đó xe không còn khả năng tăng tốc.
+ Do ảnh hưởng của δj mà j2 (gia tốc ở tay số 2) > j1 (gia tốc ở tay số 1).
2.1.5.Xây dựng đồ thị thời gian tăng tốc – quãng đường tăng tốc
2.1.5.1. Xây dựng đồ thị gia tốc ngược
-

Biểu thức xác định thời gian tăng tốc:

Từ CT: j = → dt = .dv
-

Thời gian tăng tốc của ôtô từ tốc độ v1 đến tốc độ v2 sẽ là:
t = .dv (CT 1-66,tr61)
20



+ ti – 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 và trục
hoành của đồ thị gia tốc ngược.


Thời gian tăng tốc toàn bộ:

n – số khoảng chia vận tốc (vmin → vmax)
-

(vì tại j = 0 → = . Do đó, chỉ tính tới giá trị v = 0,95vmax = 142,5km/h)

- Lập bảng tính giá trị theo v:
Tay số 1
V1
1/j1
1.04
0.34
2.09
0.32
3.13
0.31
4.18
0.30
5.22
0.30
6.27
0.30

7.31
0.31
8.35
0.32
9.40
0.35
10.44
0.38

Tay số 2
V2
1/j2
1.36
0.37
2.72
0.35
4.07
0.34
5.43
0.33
6.79
0.33
8.15
0.33
9.50
0.34
10.86
0.36
12.22
0.38

13.58
0.42

Tay số 3
V3
1/j3
1.76
0.44
3.53
0.41
5.29
0.39
7.06
0.38
8.82
0.38
10.59
0.39
12.35
0.40
14.12
0.43
15.88
0.46
17.65
0.52

Tay số 4
V4
1/j4

2.29
0.53
4.59
0.50
6.88
0.48
9.18
0.47
11.47
0.47
13.77
0.49
16.06
0.51
18.35
0.55
20.65
0.61
22.94
0.71

Tay số 5
V5
1/j5
3.95
0.90
7.90
0.86
11.85
0.85

15.80
0.87
19.75
0.94
23.70
1.05
27.65
1.27
31.60
1.72
35.55
3.02
39.50
0.00

Bảng 10. Giá trị 1/j ứng với từng tay số

Từ kết quả bảng tính, dựng đồ thị = f(v):
Đồ thị gia tốc ngược
3.50
3.00
2.50
2.00
1.50
1.00
0.50
0.00
0.00

5.00


10.00

15.00

20.00

25.00

30.00

35.00

40.00

( m/s )
1/j1

1/j2

1/j3

1/j4

1/j5

21


Hình 6. Đồ thị gia tốc ngược

2.1.5.2.Cách tính thời gian tăng tốc – quãng đường tăng tốc của ôtô
 Xác định Vimax theo phương pháp giải tích:
Từ đồ thị 1/j ta có thể tìm được các giao điểm bằng việc tính vận tốc tại thời
điểm chuyển số(Vmax)
 Ta có: tại vị trí Vmax1

 => =

(1)

Với + D =
(2)
+ f=
+
Mặt khác:


(3)

(4)

Từ (1), (2), (3), (4) ta có phương trình sau giao điểm sau:
Thay số vào phương trình ta được
V1max=10,44
(m/s)
Tính toán tương tự cho các lần chuyển số tiếp theo ta có các vận tốc lần lượt như sau:
 V1max= 10,44

(m/s)


 V2max= 13,58

(m/s)

 V3max= 17,65

(m/s)

 V4max= 22,94

(m/s)

a. Thời gian tăng tốc
Dựa vào hình dáng của đồ thị gia tốc ngược ta có thời điểm chuyển từ
số thấp sang số cao là tại Vmax của từng tay số.
Tính gần đúng theo công thức:
(s)
b. Quãng đường tăng tốc
22


dS = v.dt →
Từ đồ thị t = f(v)
Ta có : Si = – với phần diện tích giới hạn bởi các đường t = f(v) ; t = t1 ; t = t2 và
trục tung đồ thị thời gian tăng tốc.
 Quãng đường tăng tốc từ vmin ÷ vmax :

2.1.5.3. Lập bảng tính giá trị thời gian tăng tốc – quãng đường tăng tốc của ôtô
- Có xét đến sự mất mát tốc độ và thời gian khi chuyển số.
+ Sự mất mát về tốc độ khi chuyển số sẽ phụ thuộc vào trình độ người lái, kết cấu của

hộp số và loại động cơ đặt trên ôtô.
+ Động cơ xăng, người lái có trình độ cao, thời gian chuyển số từ 0,5s đến 2s
(Với người lái có trình độ kém thì thời gian chuyển số có thể cao hơn từ 25 ÷ 40%)
- Tính toán sự mất mát tốc độ trong thời gian chuyển số (giả thiết: người lái xe có trình
độ thấp và thời gian chuyển số giữa các tay số là khác nhau):
Δv =
(m/s)
Trong đó: + f – hệ số cản lăn của đường .f = f0
+ g – gia tốc trọng trường (g = 9,81 [m/s2])
+ t – thời gian chuyển số [s]
+ δj = 1 + 0,05.[1 + ()2.(ip)2]
Từ công thức trên ta có bảng sau:
số 1 → số 2
số 2 → số 3
số 3 → số 4
số 4 → số 5

δi

Δt (s)

Δv (m/s)

vimax (m/s)

1.77
1.47
1.30
1.20


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

0.1354056541
0.1721111781
0.2218535911
0.3059182690

10.44
13.58
17.65
22.94

Bảng 11. Độ giảm vận tốc khi sang số

- Lập bảng:
V (m/s)

1/j

t (s)

S (m)

0.00

0.000


0

0

23


1.04

0.342

0.178319

0.09311

2.09

0.320

0.523918

0.82070

3.13

0.307

0.851456

2.22297


4.18

0.300

1.168112

4.26957

5.22

0.297

1.479797

6.95419

6.27

0.300

1.791883

10.29210

7.31

0.309

2.109784


14.32132

8.35

0.323

2.439548

19.10744

9.40

0.346

2.788633

24.75382

10.44

0.379

3.167148

31.42127

10.31

0.379


3.115778

32.32762

9.50

0.341

4.115778

40.76889

10.86

0.358

4.589712

46.73281

12.22

0.384

5.093404

58.77630

13.58


0.425

6.093404

78.58846

13.40

0.425

6.020318

81.21438

12.35

0.403

5.58612

71.94434

14.12

0.426

6.58612

87.17851


15.88

0.462

7.370001

110.56178

17.65

0.518

8.235004

138.07212

17.34

0.518

9.235004

161.57544

16.06

0.511

8.575509


143.22623

18.35

0.549

9.791491

168.48917

20.65

0.610

10.79149

210.45647

22.94

0.708

12.30389

268.18092

22.64

0.708


12.08734

275.47838

27.65

1.27

17.05218

428.77623

31.60

1.72

22.97021

680.54654

35.55

3.02

32.34206

1085.97121

37.53


0.00

35.3255

1290.80811

24