GVHD:Vũ Văn Tấn Bài Tập Lớn Lý Thuyết Ô Tô
TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI
BỘ MÔN CK ÔTÔ - KHOA CƠ KHÍBài Tập Lớn Môn Lý Thuyết ô tô
TÍNH TOÁN SỨC KÉO CỦA ÔTÔ
GVDH: Vũ Văn Tấn
SV thực hiện:Đỗ Quang Thắng
Lớp: CK Ôtô - K15TX

Thông số Kia-cerato forte EX 1.6
MT 2009
Khối lượng Go 1187
Khối lượng Ga
Nemax(ml)
nN(v/p) 6000
Memax(KG.m)
Vnmax(km/h) 200
Chiều rộng (mm) 1775
Chiều cao (mm) 1460
Kiểu lốp 215/45R17
Kiểu động cơ Xăng
Công thức bánh xe 4x2

Hà nội 2013
SVTH: Đỗ Quang Thắng
1
GVHD:Vũ Văn Tấn Bài Tập Lớn Lý Thuyết Ô Tô
LỜI NÓI ĐẦU
I. TẦM QUAN TRỌNG CỦA VIỆC TÍNH TOÁN SỨC KÉO;

G : Trọng lượng toàn bộ của ô tô (kG)
Vậy ta có: G = 1187 + 5*(70+25 )= 1662 (kG)
2 .Phân bố tải trọng lên các cầu.
Với xe du lịch
+TảI trọng phân bố cầu trước:
Z
01
= 0,6*G = 0,6 * 1662= 997(kG)
+ Tải trọng phân bố cầu sau
Z2 = 0.4*G= 0.4* 1662=665 (kG)
3. Chọn lốp
- Lốp có kí hiệu 215/45R17
⇒ Bán kính thiết kế của bánh xe :
r
0
= 215+
17
2
*25,4 = 430.9 (mm)= 0.4309(m)
Bán kính động và động lực học bánh xe : r
đ
= r
k
= λ. r
0

Chọn lốp có áp suất cao,hệ số biến dạng
λ
= 0,95
r

max
1
1
270 3500
V
V
G V WV
N
ψ
η
 
= +
 
 
(mã lực)
-Trong dó : G - tổng trọng lượng của ô tô = 1662 KG
v
max
- vận tốc lớn nhất của ô tô 225(km/h)
K- hệ số cản khí động học, chọn K = 0,025 (kG.s
2
/m
4
)
F - diện tích cản chính diện. F = B.H
0
=0.8*1.775*1.46 = 2.07(m
2
)


32
λλλ
cba
N
ev
−+
(kW)
Trong đó a,b,c là các hệ số thực nghiệm ,với động cơ xăng 4 kỳ:
a= b=c =1
λ =
N
v
n
n
=1.1
SVTH: Đỗ Quang Thắng
4
GVHD:Vũ Văn Tấn Bài Tập Lớn Lý Thuyết Ô Tô
n
N
=6000v/p

: số vòng quay của trục khuỷu động cơ ứng với N
emax
= 284 ( mã lực)
Với động cơ xăng chọn
λ
=1.1
3 . Xây dựng đường đặc tính tốc độ ngoài của động cơ.
-Tính công suất động cơ ở số vòng quay khác nhau :


eN
e
eN
e
eN
e
ee
n
n
c
n
n
b
n
n
aNN
(mã lực)
Trong đó N
e max
và N
n
là công suất cực đại và số vòng quay tương ứng.
N
e
và n
e
công suất và số vòng quay ở 1 thời điểm trên đường đặc tính ngoài của động
cơ.
- Tính mô men xoắn của trục khuỷu động cơ ứng với vòng quay

Ne
= (mã lực/mm)
µ
Me
= (kG.m)/mm

SVTH: Đỗ Quang Thắng
5
GVHD:Vũ Văn Tấn Bài Tập Lớn Lý Thuyết Ô Tô
Đồ thị đường đặc tính tốc độ ngoài của động cơ
Nhận xét :
Trị số công suất N
emax
ở trên chỉ là phầncông suất động cơ dùng để khắc phục
các lực cản chuyển động. Để chọn động cơ đặt trên ô tô, cần tăng them phần công
khắc phục các sức cản phụ, quạt gió, máy nén khí,… Vì vậy phải chọn công suất lớn
nhất là:
N
emax
= 1,1xN
emax
= 1.1*284 =312 (ml)
- Hệ số thích ứng của động cơ theo mô men xoắn:
k=
N
e
M
M
max
=1,2

i
0
được xác định trên cơ sở đảm bảo tốc độ chuyển động cực đại của ô tô ở số
truyền cao nhất trong hộp số.
i
0
= 0,377 .
r
b
= 0,39 m

: bán kính động lực học của bánh xe (m).
i
hn
= 1 : tỷ số truyền của tay số cao nhất
v
max
: vận tốc lớn nhất của ô tô 160( km/h).
n
v
: số vòng quay của động cơ khi ô tô đạt tốc độ lớn nhất
i
f
=1
i
0
=
0.41*6600
0.377*
1*1*225


≥
P
maxΨ
=
max
Ψ
.G

≥
b
tIe
r
iiM
η

0max
max
Ψ
.G
suy ra : i
I

te
b
iM
rG
η
ψ


P
kmax

≤
P
ϕ
=m
k
.G
ϕ
ϕ
.

≤
b
tIe
r
iiM
η

0max
m
k
.G
ϕ
ϕ
.

Theo điều kiện bám ta có :
i

h1
= 1.9
2.Xác định tỷ số truyền của các tay số trung gian
- 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;

1
1
−
=
n
hn
h
i
i
q
Trong đ: n - số cấp trong hộp số; n= 5

1h
i
- tỷ sổ truyền tay số 1, i
h1
= 1.9

hn
i
- tỷ số truyền tay số cuối cựng trong hộp số. i
h5
=1
SVTH: Đỗ Quang Thắng

i
q
i
i
Trong đó:
hI
i
- - tỷ số truyền tay số thứ i trong hộp số (i=2, ,n-1)
Từ hai công thức trên ta sẽ xác định được tỷ số truyền ở các tay số:
+Tỷ số truyền của tay số II

)12(
1
−
=
q
i
i
h
hII
=
1.9
1.17
= 1.62
+Tỷ số truyền của tay số III là :ih3 =
==
− )13(
1
q
i

kl

≤
P
ϕ
=G
ϕ
ϕ
.

≤
d
tle
r
iiM
η

0max
G
ϕ
ϕ
.

Theo điều kiện bám ta phải có :
i
hI
≤
0.8*997*1.3*0.41
42.38*4.53*1*0.93
= 2.38

k
= N
f

±
N
i
±
N
j
+N
w

Công suất của động cơ phát ra tại bánh xe chủ động
N
k
= N
e
– N
r
= N
e
.
t
η
= N
e
.
t
η

.
Trong đó : j : gia tốc của ôtô.
v : vận tốc chuyển động của ôtô.

j
δ
: hệ số kể đến ảnh hưởng của các khối lượng quay.
g : gia tốc trọng trường.
Tuy nhiên trong phương trình chỉ cần xác định thanh phần N
k
,N
f
,N
w
Ta thấy đường biểu diễn N
f
là đường bậc nhất qua gôc tọa độ nên chỉ cần xác
định 2 điểm.
N
f0
= 0 và
max
. . ( )
270
f
V
N G f ml=
- Đương biểu diễn đồ thị N
w
là đường cong

26 32 35 44 51 66 83
35 47 55 75 92 127 168
61 79 90 119 144 193 251

2. Đồ thị cân bằng công suấtSVTH: Đỗ Quang Thắng
12
GVHD:Vũ Văn Tấn Bài Tập Lớn Lý Thuyết Ô Tô
Nhận xét:
Trên đồ thị, đoạn nằm giữa N
k
và (N
f
+ Nω) là công suất dư. Công suất dư này để
khắc phục các công cản công lên dốc, công suất cản tăng tốc.
II.Xác định chỉ tiêu về lực kéo của ô tô:
1. Phương trình cân bằng lực kéo:
P
ki
= P
f

±
P
i
±
P
j

- P
w
: Lực cản không khí, P
w
=.
2
* *
13
K F V
- P
j
: Lực cản quán tính (xuất hiện khi xe chuyển động không ổn định),
P
j
=
j
g
G
j
∂.
.
α
: Góc dốc của đường .
SVTH: Đỗ Quang Thắng
13
GVHD:Vũ Văn Tấn Bài Tập Lớn Lý Thuyết Ô Tô
- i=tg
α
:Độ dốc của đường .
- f : Hệ số cản lăn của đường .

tIe
r
iiM
η

0max
Trong đó : p
ki
:lực kéo tương ứng ở cấp số i
i
i
: tỷ số truyền của cấp số i
i
0
:tỷ số truyền lực chính.
V
i
: vận tốc chuyển động của ô tô theo số vòng quay
của trục khuỷu động cơ khi ôtô chuyển động ở cấp số i .
Lực cản lăn P
f
được xác định như sau :
Với v ≤ 80 km/h thì f = f
o
= 0,018
P
f
= G.f đồ thị là đường thẳng song song với trục hoành.
SVTH: Đỗ Quang Thắng
14

đến P
ki
là lực kéo dư để khắc phục các lực cản khác.
3. Giới hạn của đồ thị D theo điều kiện bám
Ψ ≤ D ≤ D
φ
Trong đó Ψ = f ± tgα
D ≥ Ψ là điều kiện cần thiết khi ô tô chuyển động ở vận tốc của các số truyền khác
nhau ( trường hợp không tăng tốc )
SVTH: Đỗ Quang Thắng
15
GVHD:Vũ Văn Tấn Bài Tập Lớn Lý Thuyết Ô Tô
- Điều kiện D ≤ D
φ
là giới hạn của nhân tố động lực học D theo điều kiện bám.
D
φ
được xác định theo biểu thức :
- D
φ
= = -
SVTH: Đỗ Quang Thắng
16
GVHD:Vũ Văn Tấn Bài Tập Lớn Lý Thuyết Ô Tô
PHẦN III
XÂY DỰNG ĐỒ THỊ D
X
1.Biểu thức xác định D
x
-Trong thực tế ô tô có thể làm việc với tải trọng thay đổi khi đó ta có biểu thức

được biểu diễn theo các góc thứ nguyên ( 0
0
) khi :
G
x
< G suy ra tgα
1
< 1 , α
1
<45
0
( non tải)
G
x
= G suy ra tgα
1
=1 , α
1
= 45
0
( đầy tải)
G
x
> G suy ra tgα
1
>1 , α
1
> 45
0
( quá tải)

Pk3 562 586 605 600 562 528 484 431
Pw3 3.3 7.7 21.8 30.8 55.4 70.4 86.0 104.5
D3 0.336 0.348 0.351 0.342 0.305 0.275 0.239 0.196
V số 4 34 52 86 103 138 155 172 189
Pk4 481 502 518 514 481 452 415 369
Pw4 4.6 10.8 29.4 42.2 75.8 95.6 117.8 142.2
D4 0.287 0.296 0.294 0.284 0.244 0.214 0.179 0.136
V số 5 41 61 102 123 164 184 205 225
Pk5 404 421 435 432 404 380 348 310
Pw5 6.7 14.8 41.4 60.2 107.1 134.8 167.3 201.5
D5 0.239 0.244 0.237 0.224 0.179 0.148 0.109 0.065
2. Đồ thị nhân tố động lực học D
x
khi tải trọng thay đổi

SVTH: Đỗ Quang Thắng
18
GVHD:Vũ Văn Tấn Bài Tập Lớn Lý Thuyết Ô Tô
PHẦN IV
XÁC ĐỊNH KHẢ NĂNG TĂNG TỐC CỦA Ô TÔ
I.Xác định gia tốc của ô tô :
1.Biểu thức xác định gia tốc
J = *g
-Khi ô tô chuyển động trên đường bằng ( α = 0 ) suy ra:
J
m
= * g
Trong đó
- m chỉ số tương ứng với tỷ số truyền đang tính m = 1


V số 5 41 61 102 123 164 184 205 225
D5 0.239 0.244 0.237 0.224 0.179 0.148 0.109 0.065
f 0.018 0.018 0.028 0.032 0.043 0.049 0.057 0.065
j5 1.989 2.034 1.884 1.728 1.225 0.888 0.469 0.001
- Đồ thị gia tốc

2.Lập đồ thị xác định gia tốc của ô tô
Nhận xét:
SVTH: Đỗ Quang Thắng
20
GVHD:Vũ Văn Tấn Bài Tập Lớn Lý Thuyết Ô Tô
V
max
= 225km/h
- Ở tốc độ của ô tô J
vmax
= 0 vì xe không còn khả năng tăng tốc.
- Do ảnh hưởng của hệ số δ
i1
nên j
2
(gia tốc ở tay số 2) > j
1
(gia tốc ở tay số 1).
II. Xác định thời gian tăng tốc và quãng đường tăng tốc.
1. Biểu thức xác định thời gian tăng tốc
- Từ CT : j = suy ra d
t
=
- Suy ra:Khoảng thời gian tăng tốc từ v

V số 5 41 61 102 123 164 184 205 225
j5 1.989 2.034 1.884 1.728 1.225 0.888 0.469 0
1/j5 0.503 0.492 0.531 0.579 0.816 1.126 2.132 ….
-Đồ thị gia tốc ngược
SVTH: Đỗ Quang Thắng
21
GVHD:Vũ Văn Tấn Bài Tập Lớn Lý Thuyết Ô Tô
3. Thời gian tăng tốc của ô tô.
Áp dụng phương pháp tính gần đúng chia đồ thị 1/j thành k phần với :
i
t∆
: là thời gian tăng tốc từ
1 2
V V÷
( )
1
1
.
3.6
i i
i
tbi
V V
t
j
− − 
 
⇒ ∆ =
Với
1

: là vận tốc tại thời điểm i ( km/h)
1i
V
−
là vận tốc tại thời điểm i-1 ( km/h)
SVTH: Đỗ Quang Thắng
22
GVHD:Vũ Văn Tấn Bài Tập Lớn Lý Thuyết Ô Tô
1
k
i
i
t t
=
= ∆
∑

4.Quãng đường tăng tốc của ô tô
1. Biểu thức tính quãng đường tăng tốc
Áp dụng công thức tính quãng đường :
dS
v
dt
=

.dS v dt⇒ =
Từ phương pháp tính gần đúng ta có :
Chia vận tốc từ
min ax
0.95

=
= ∆
∑
Bảng 12: Tính giá trị thời gian và quãng đường tăng tốc
SVTH: Đỗ Quang Thắng
23
GVHD:Vũ Văn Tấn Bài Tập Lớn Lý Thuyết Ô Tô
tay số 1 Vi-1- Vi 0 22 22÷54 54÷86
Jtb 0 1.78 3.68 3.58
∆t 0 3.4 2.4 2.5
0 3.4 5.8 8.3
∆s 0 37 91 175
0 37 128 303
tay số 2
Vi-1-
Vi 86÷101
101÷11
4
114÷12
6
Jtb 3.12 2.73 2.42
∆t 1.3 1.3 1.4
9.6 10.9 12.3
∆s 122 140 168
425 565 733
tay số 3 Vi-1- Vi
126÷13
3
133÷14
7 ÷

2123 3796 5413
i
t t= ∆ =
∑
37.6 (s);
i
S S= ∆ =
∑
5413(m)
SVTH: Đỗ Quang Thắng
24
GVHD:Vũ Văn Tấn Bài Tập Lớn Lý Thuyết Ô Tô
5. Đồ thị thời gian tăng tốc và quáng đường tăng tốc
Nhận xét:
Vì trong quá trình tính toán còn có cả thời gian và quãng đường sang số. Nên trong
quá trình vẽ đồ thị ta nên bỏ qua các thời gian va quãng đường đó.
KẾT LUẬN
Việc tính toán động lực kéo của ô tô chỉ có ý nghĩa về mặt lí thuyết do tính
tương đối của các phép tính,và sự lựa chọn các hệ số trong quá trình tính toán
không chính xác so với thực tế.Trong thực tế ,việc nghiên cứu đánh giá chất
lượng kéo của ô tô được thực hiện trên đường hoặc trên các bệ thử chuyên
dùng.
***************************************
SVTH: Đỗ Quang Thắng
25