Thiết kế bố trí chung xe con, trọng tải 750 kg (7 người và 100 kg hàng)

i c¸c dßng xe hiÖn ®¹i ®¾t tiÒn. Trong thùc tÕ ViÖt Nam ë gian ®o¹n hiÖn nay, khi ®iÒu kiÖn sö dông cßn phøc t¹p, hÖ thèng söa ch÷a, b¶o d­ìng ch­a ®¸p øng ®­îc c¸c ®iÒu kiÖn söa ch÷a dßng xe hiÖn ®¹i. V× vËy, trong ®å ¸n nµy chän lo¹i ®éng c¬ x¨ng, 4 kú, chÕ hoµ khÝ do Liªn bang Nga s¶n xuÊt, cã ký hiÖu ®éng c¬ 417.10 (h·ng UAZ). C¸c th«ng sè cña ®éng c¬ nh­ sau: B¶ng 2.2. C¸c th«ng sè cña ®éng c¬ UAZ 417.10. STT TÝnh n¨ng kü thuËt Gi¸ trÞ §¬n vÞ 1 Nh·n hiÖu 417.10 2 KiÓu X¨ng, 4 kú, 4 xilanh, xup¸p treo, chÕ hoµ khÝ. 3 §­êng kÝnh hµnh tr×nh 9292 mm 4 ThÓ tÝch c«ng t¸c 2,445 lÝt 5 Tû sè nÐn 7,0 6 C«ng suÊt lín nhÊt ë 4000 (vg/ph) 90 M· lùc 7 M«men xo¾n lín nhÊt ë 2000…2500 (vg/ph) 17,2 kG.m 8 Nhiªn liÖu X¨ng A76 2.4. Bè trÝ hÖ thèng truyÒn lùc: D¹ng cña hÖ thèng truyÒn lùc cã ¶nh h­ëng nhiÒu ®Õn bè trÝ chung cña « t«. V× vËy cÇn xem xÐt tham kh¶o c¸c lo¹i bè trÝ hÖ thèng truyÒn lùc ®Ó cã thÓ ¸p dông hîp lý. Xe ®­îc thiÕt kÕ cã c¸c b¸nh xe ®Òu chñ ®éng (). V× vËy hÖ thèng truyÒn lùc ph¶i dÉn ®éng ®Õn tõng b¸nh xe. NghÜa lµ m«men xo¾n ®­îc truyÒn tõ ®éng c¬, qua ly hîp, hép sè, hép sè ph©n phèi, truyÒn ®éng c¸c ®¨ng, cÇu xe (gåm truyÒn lùc chÝnh, vi sai, b¸n trôc vµ gi¶m tèc b¸nh xe) ®Õn c¸c b¸nh xe. Cã nhiÒu d¹ng s¬ ®å truyÒn lùc ®Ó dÉn ®éng ®Õn c¸c b¸nh xe. VÝ dô: H×nh 2.6. C¸c d¹ng bè trÝ hÖ thèng truyÒn lùc Trªn s¬ ®å a, dßng lùc tõ ®éng c¬ qua hép sè ph©n phèi (th­êng lµ cã vi sai) ®­îc chia ®Õn tõng b¸nh xe. S¬ ®å nµy tuy t¨ng kho¶ng s¸ng gÇm xe nh­ng kÕt cÊu phøc t¹p. Trªn s¬ ®å b, dßng lùc tõ ®éng c¬, qua hép sè chÝnh, ®Õn hép sè ph©n phèi, ®Õn truyÒn lùc chÝnh cña c¸c cÇu (cã vi sai). S¬ ®å nµy th­êng ®­îc sö dông réng r·i trªn c¸c xe ®­îc chÕ t¹o hiÖn nay. V× vËy t«i chän s¬ ®å nµy ®Ó thiÕt kÕ. 2.5. X¸c ®Þnh ph©n bè t¶i träng. Ph©n bè t¶i träng cã ¶nh h­ëng lín ®Õn tÝnh æn ®Þnh (täa ®é trung t©m), kh¶ n¨ng tËn dông lùc kÐo theo b¸m, lùc phanh lín nhÊt cã thÓ cã, tÝnh kinh tÕ nhiªn liÖu… Ph©n bè t¶i träng cña xe cã thÓ thay ®æi (trong giíi h¹n tõ kh«ng t¶i ®Õn ®Çy t¶i). Khi thiÕt kÕ bè trÝ chung ph¶i x¸c ®Þnh ph©n bè t¶i träng cho xe lªn c¸c cÇu ë tr¹ng th¸i kh«ng t¶i vµ ®Çy t¶i. T¶i träng trªn cÇu xe ®­îc x¸c ®Þnh theo tiÒu chuÈn quy ®Þnh, kh«ng v­ît khái t¶i träng cho phÐp trªn tõng cÇu xe trªn c¸c lo¹i ®­êng ho¹t ®éng, b¶o ®¶m sö dông ®Õn chÕ ®é t¶i trªn c¸c lèp xe; ®ång thêi t¨ng æn ®Þnh khi xe chuyÓn ®éng. Theo c¸c tµi liÖu [1], [2], [3] ph©n bè t¶i träng víi c¸c xe 2 cÇu chñ ®éng (), lèp sau ®¬n lµ: Khi kh«ng t¶i: ë cÇu tr­íc lµ 50 ¸ 60%; ë cÇu sau lµ 40 ¸ 50% Khi cã t¶i: ë cÇu tr­íc lµ 40 ¸ 45%; ë cÇu sau lµ 55 ¸ 60% Sau ®©y lµ b¶ng ph©n bè t¶i träng lªn c¸c cÇu cña 1 sè xe hai cÇu chñ ®éng (), lèp sau ®¬n: B¶ng 2.3. Ph©n bè t¶i träng lªn c¸c cÇu STT Tªn xe Kh«ng t¶i % Cã t¶i % CÇu tr­íc CÇu sau CÇu tr­íc CÇu sau 1 GAZ 69 56 44 43,2 56,8 2 UAZ 469 B 55 45 42 58 3 UAZ 31512 55 45 41,2 58,8 4 CH 551 55 45 41,2 58,8 5 BT 212 52 48 45,4 54,6 6 UAZ 3160 49 51 43 57 Trong thiÕt kÕ ta chän phËn bè t¶i träng lªn c¸c cÇu nh­ sau: Khi kh«ng t¶i: CÇu tr­íc: 55 % CÇu sau: 45 % Khi cã t¶i: CÇu tr­íc: 41,2 % CÇu sau: 58,8 % 2.6. X¸c ®Þnh t¶i träng tÝnh to¸n: ¤ t« lµ mét hÖ thèng ®éng lùc häc phøc t¹p, di chuyÓn víi tèc ®é cao (®éng n¨ng lín), trªn c¸c lo¹i ®­êng, ®Þa h×nh kh¸c nhau. Cho nªn t×nh tr¹ng chÞu t¶i cña xe lµ rÊt phøc t¹p. Do ®ã ngoµi t¶i träng tÜnh cÇn xÐt ®Õn t¶i träng ®éng. Trªn c¬ së ph©n tÝch ®Æc ®iÓm cña c¸c t¶i träng, tÇn suÊt th­êng gÆp ®Ó lùa chän chÕ ®é t¶i träng tÝnh to¸n thÝch hîp. Th«ng th­êng cã nh÷ng d¹ng lùc t¸c ®éng nh­ sau: T¸c ®éng kh«ng ®æi, hoÆc thay ®æi chËm, Ýt (nh­ träng l­îng riªng cña xe). Thay ®æi cã chu kú g©y ra hiÖn t­îng mái Va ®Ëp ngÉu nhiªn, t¶i träng lín trong thêi gian ng¾n. Nãi chung « t« chÞu t¸c ®éng tæng hîp cña c¸c d¹ng t¶i träng trªn. V× vËy ®Ó ®¬n gi¶n cho tÝnh to¸n, chóng ta cã thÓ dïng hÖ sè t¶i träng ®éng: K® = t¶i träng ®éng/ t¶i träng tÜnh Cã thÓ xem xÐt mét sè tr­êng hîp sinh ra t¶i träng ®éng trong qu¸ tr×nh ho¹t ®éng cña « t« nh­ sau: 2.6.1. §ãng ly hîp ®ét ngét: Khi khëi hµnh xe, ®ãng ly hîp ®ét ngét sÏ g©y ra t¶i träng lín, lµm xuÊt hiÖn gia tèc gãc vµ m«men qu¸n tÝnh. Trong tr­êng hîp nµy th­êng dÉn ®Õn ®éng c¬ chÕt m¸y hoÆc xe giËt m¹nh. Kinh nghiÖm thùc tÕ, ng­êi ta sö dông c«ng thøc sau ®Ó x¸c ®Þnh hÖ sè t¶i träng ®éng: (2.1) Trong ®ã: : HÖ sè dù tr÷ m«men ( = 1,8 ¸ 2,5) i: tû sè truyÒn cña hÖ thèng truyÒn lùc ë tay sè ®ang tÝnh. 2.6.2. Phanh xe kh«ng c¾t ly hîp: §©y lµ tr­êng hîp g©y ra t¶i träng ®éng d­íi d¹ng m«men qu¸n tÝnh. Møc ®é cña t¶i träng tuú thuéc vµo møc ®é phanh. Gia tèc chËm dÇn kh«ng qua hÖ sè truyÒn lùc ®­îc chuyÓn thµnh gia tèc gãc ©m ë trôc khuûu ®éng c¬, t¸c ®éng lªn c¸c chi tiÕt cña ®éng c¬. M«men qu¸n tÝnh lín nhÊt t¸c ®éng lªn ®­îc tÝnh nh­ sau: (2.2) Trong ®ã: Jbd: m«men qu¸n tÝnh cña b¸nh ®µ. (kG.m2) rd: b¸n kÝnh tÝnh to¸n cña b¸nh xe. (m) ih: tû sè truyÒn cña hép sè ë tay sè t­¬ng øng. io: tû sè truyÒn cña truyÒn lùc chÝnh. jp: gia tèc khi phanh. (m.s-2) Gia tèc phanh lín nhÊt cã thÓ ®­îc x¸c ®Þnh nh­ sau: (2.3) Trong ®ã: : hÖ sè b¸m. g: gia tèc träng tr­êng. (m.s-2) : hÖ sè khèi l­îng quay quy ®æi. Khi ®ã: (2.4) 2.6.3. Dïng phanh tay ®ét ngét: Trong nhiÒu tr­êng hîp, do hÖ thèng phanh vµ b¸nh xe kh«ng ho¹t ®éng, lóc khÈn cÊp cã thÓ kÐo phanh tay. T¸c ®éng nµy lµm kho¸ cøng hÖ thèng truyÒn lùc. Tuy nhiªn do qu¸n tÝnh, b¸nh xe vÉn cßn xoay mét gãc nµo ®ã råi míi dõng h¼n, t¹o nªn gia tèc gãc chËm dÇn, lµm xuÊt hiÖn m«men qu¸n tÝnh: (2.5) 2.6.4. C¸c tr­êng hîp va ®Ëp ®ét ngét kh¸c: Khi xe ch¹y trªn ®­êng kh«ng b»ng ph¼ng, vµo c¸c hè hoÆc va vµo c¸c ®iÓm låi trªn ®­êng, ®Òu g©y t¶i träng ®éng ®Õn hÖ thèng vËn hµnh, khung xe. Nh­ ®· ph©n tÝch ë trªn, tÝnh to¸n « t« theo t¶i träng ®éng rÊt phøc t¹p, v× nã lu«n thay ®æi theo ®iÒu kiÖn sö dông. V× vËy trong thùc tÕ ng­êi ta lÊy t¶i träng tÜnh ®Ó tÝnh vµ chän hÖ sè t¶i träng ®éng thÝch hîp. §èi víi hÖ thèng truyÒn lùc, ng­êi ta x¸c ®Þnh t¶i träng tõ m«men ®éng c¬ truyÒn xuèng hoÆc theo kh¶ n¨ng b¸m truyÒn lªn, vµ lÊy gi¸ trÞ nhá h¬n ®Ó lµm c¬ së tÝnh to¸n. (2.6) Trong ®ã: : m«men tÝnh to¸n x¸c ®Þnh. Kd: hÖ sè t¶i träng ®éng ®éng. Mk: m«men kÐo tõ ®éng c¬ truyÒn ®Õn. (2.7) : m«men xo¾n lín nhÊt cña ®éng c¬. (N.m) i: tû sè truyÒn lùc chung ®Õn ®iÓm tÝnh. : hiÖu suÊt truyÒn lùc ®Õn ®iÓm tÝnh. (2.8) x: sè b¸nh xe chñ ®éng. Pbx: t¶i träng th¼ng ®øng trªn b¸nh xe chñ ®éng. (N) : hÖ sè b¸m. ( = 0,7…0,8) rd: b¸n kÝnh tÝnh to¸n b¸nh xe chñ ®éng. (m) : hiÖu suÊt truyÒn lùc tõ ®iÓm tÝnh ®Õn b¸nh xe chñ ®éng. §èi víi b¸nh xe chñ ®éng ng­êi ta chän m«men phanh theo b¸m, khi ®ã m«men phanh ®­îc x¸c ®Þnh: (2.9) Zbx: ph¶n lùc th¼ng ®øng t¸c dông lªn b¸nh xe. (N) : hÖ sè b¸m. rd: b¸n kÝnh tÝnh to¸n b¸nh xe chñ ®éng. (m) 2.7. Lùa chän mÉu xe tham kh¶o ®Ó thiÕt kÕ: Trªn c¬ së nh÷ng ph©n tÝch ®· nªu, sö dông, kÕ thõa nh÷ng kÕt qu¶ ®· cã, ®Ó thiÕt kÕ « t« theo yªu cÇu ®· cho, phï hîp víi ®IÒu kiÖn ho¹t ®éng ë ViÖt Nam, ®ång thêi ®Ó thuËn tiÖn cho viÖc x¸c ®Þnh c¸c th«ng sè, t«i chän mÉu xe CH-551 do nhµ m¸y Z-551 l¾p r¸p chÕ t¹o ®Ó lµm mÉu so s¸nh phôc vô cho tÝnh to¸n thiÕt kÕ. ¤ t« CH-551 ®­îc ph¸t triÓn trªn c¬ së mÉu xe UAZ-31512, lµ lo¹i xe cã c«ng thøc b¸nh xe . §©y lµ lo¹i xe cã 4 cöa bªn më riªng biÖt vµ mét cña h©u, vá xe kiÓu hë, trªn cã b¹t che (cã thÓ lµm mui cøng b»ng thÐp tÊm hoÆc b»ng composite). Xe ®­îc thiÕt kÕ ®Ó chë ng­êi, hµng. Xe cã trang bÞ mãc kÐo ®Ó kÐo theo r¬ moãc. H×nh d¸ng cña xe nh­ sau: H×nh 2.7. Bè trÝ chung « t« B¶ng 2.4. C¸c th«ng sè tÝnh n¨ng kü thuËt chÝnh cña xe CH-551. STT TÝnh n¨ng kü thuËt Gi¸ trÞ §¬n vÞ Th«ng sè chung 1 Sè chç ngåi 7 2 C«ng thøc b¸nh xe 3 Träng l­îng toµn bé cña xe 2340 kG Ph©n bè lªn cÇu tr­íc 965 Ph©n bè lªn cÇu sau 1375 4 Träng l­îng xe kh«ng t¶i 1590 kG Ph©n bè lªn cÇu tr­íc 875 - Ph©n bè lªn cÇu sau 715 - 5 Träng t¶i xe 750 kG 6 KÝch th­íc c¬ b¶n cña xe mm - ChiÒu dµi 4025 - ChiÒu réng §o ë b¶o hiÓm tr­íc 1785 Khi më 2 c¸nh cöa 3200 Khi më 2 c¸nh g­¬ng 2010 - ChiÒu cao 2020 7 ChiÒu dµi c¬ së 2380 mm 8 ChiÒu réng c¬ së 1445 mm 9 Kho¶ng s¸ng gÇm xe 220 mm 10 B¸n kÝnh quay vßng nhá nhÊt m - TÝnh theo mÐp ngoµi cña b¶o hiÓm tr­íc 6,8 - TÝnh theo t©m vÕt b¸nh xe ngoµi phÝa tr­íc 6,3 11 Gãc v­ît (tr­íc/sau) 48/37 ®é 12 Tiªu thô nhiªn liÖu 16,2 (ë 90 km/h) l/100km 13 VËn tèc lín nhÊt khi xe ®Çy t¶i 110 km/h 14 Gãc dèc lín nhÊt xe cã thÓ v­ît qua (khi ®Çy t¶i) 31 ®é 15 Gãc nghiªng ®­êng lín nhÊt xe cã thÓ ®i (khi ®Çy t¶i) 20 ®é 16 Qu·ng ®­êng phanh lín nhÊt 53 (ë 70 km/h khi ®ñ t¶i) km 17 Dù tr÷ hµnh tr×nh 650 km 18 §é s©u n­íc cã thÓ v­ît qua 700 mm §éng c¬: 19 Nh·n hiÖu 417.10 20 KiÓu X¨ng, 4 kú, 4 xilanh, xup¸p treo, chÕ hoµ khÝ. 21 §­êng kÝnh hµnh tr×nh 9292 mm 22 ThÓ tÝch c«ng t¸c 2,445 lÝt 23 Thø tù lµm viÖc cña xi lanh 1-2-4-3 24 Tû sè nÐn 7,0 25 C«ng suÊt lín nhÊt ë 4000 (vg/ph) 90 (®o thùc tÕ ë Z551) M· lùc 26 M«men xo¾n lín nhÊt ë 2000…2500 (vg/ph) 17,2 (®o thùc tÕ ë Z551) kG.m 27 Nhiªn liÖu X¨ng A76 HÖ thèng b«i tr¬n: 28 ¸p suÊt dÇu ®Þnh møc (cã kÐt lµm m¸t dÇu) (kh«ng kÐt m¸t dÇu) kG/cm2 29 ¸p suÊt dÇu nhá nhÊt cho phÐp 0,6 kG/cm2 30 B¬m dÇu KiÓu r¨ng, dÉn ®éng tõ trôc cam nhê cÆp trôc vÝt b¸nh vÝt, cã van gi¶m ¸p vµ phao läc dÇu 31 BÇu läc dÇu KÕt cÊu kh«ng th¸o ®­îc, cã van b¶o hiÓm ho¹t ®éng ë kG/cm2 HÖ thèng cung cÊp nhiªn liÖu: 32 ChÕ hoµ khÝ K126 Y cã 2 buång, kh«ng t¶i b»ng ®iÖn 33 B¬m x¨ng KiÓu mµng HÖ th«ng lµm m¸t: KiÓu tuÇn hoµn kÝn, dïng nhiÖt ®é ®Þnh møc tõ 80…90 0C. Trang bÞ van h»ng nhiÖt kiÓu th«ng qua. HÖ thèng truyÒn lùc: 34 Ly hîp C¬ khÝ, ®¬n, ma s¸t kh«, dÉn ®éng thuû lùc 35 Hép sè KiÓu C¬ khÝ, 4 sè tiÕn, 1sè lïi, ®ång tèc ë sè 3- 4 Tû sè truyÒn 4,124; 2,641; 1,580; 1,00 vµ 5,224 (sè lïi) 36 Hép sè ph©n phèi C¬ khÝ, 2 cÊp, tû sè truyÒn 1,0 vµ 1,94 37 TruyÒn lùc chÝnh C¬ khÝ, 1 cÆp b¸nh r¨ng c«n xo¾n, vi sai víi 4 b¸nh r¨ng hµnh tinh Tû sè truyÒn chung 4,625 HÖ thèng vËn hµnh: 38 Khung xe DËp tõ thÐp tÊm, dÇm däc tiÕt diÖn ch÷ U, víi 5 xµ ngang 39 HÖ thèng treo Lo¹i phô thuéc, kiÓu b¸n elÝp, gi¶m chÊn èng thuû lùc t¸c dông 2 chiÒu Treo tr­íc 8 l¸ nhÝp Treo sau 7…9 l¸ nhÝp 40 Vµnh vµ lèp xe Vµnh ®­îc chÕ t¹o tõ thÐp dËp, kh«ng th¸o ®­îc. Lèp kiÒu b¬m h¬i, hoa lèp v¹n n¨ng, 6 líp bè Ký hiÖu 8.40-15 ¸p suÊt ®Þnh møc (tr­íc/ sau) 1,7/1,9 kg/cm2 HÖ thèng ®iÒu khiÓn: 41 HÖ thèng l¸i KiÓu c¬ khÝ, trôc vÝt lâm gl«b«Ýt Tû sè truyÒn 20,3 §é r¬ cho phÐp 40 mm theo chu vi tay l¸i (hay 100) 42 HÖ thèng phanh - Phanh ch©n KiÓu guèc, dÉn ®éng thuû lùc 2 dßng, trî lùc ch©n kh«ng Phanh ch©n tr­íc Mçi guèc 1 xi lanh Phanh ch©n sau Hai guèc chung 1 xi lanh - Hµnh tr×nh tù do bµn ®¹p phanh 5…14 mm - §­êng kÝnh xi lanh 25 mm - Phanh tay KiÓu guèc, dÉn ®éng c¬ khÝ, l¾p sau hép sè phô HÖ thèng ®iÖn: 43 D©y dÉn KiÓu ®¬n, cùc ©m nèi m¸t. §iÖn ¸p m¹ng 12 V 44 B×nh ®iÖn 6CT-60 M 45 M¸y ph¸t 250- 2 xoay chiÒu 3pha cã chØnh l­u 46 HÖ thèng ®¸nh löa B¸n dÉn kh«ng tiÕp ®iÓm 47 R¬ le ®iÒu chØnh PP-132A 48 Bé chia ®iÖn P119- 49 T¨ng ®iÖn -115B 50 NÕn ®iÖn A11 51 Khëi ®éng CT 230- 2 ThÓ tÝch cña mét sè bé phËn lÝt 52 Thïng nhiªn liÖu 53 HÖ thèng lµm m¸t / b«i tr¬n ®éng c¬ 12,5…12,7/5,8 54 C¸c te truyÒn lùc chÝnh 0,85 55 BÇu läc khÝ 0,15 56 C¸cte hép sè chÝnh/phô 1,00/0,7 57 C¸cte c¬ cÊu l¸i 0,25 58 DÉn ®éng phanh 0,52 59 DÉn ®éng ly hîp 0,18 60 Gi¶m chÊn (mçi c¸i) 0,32 (hoÆc 0,345) 61 C¬ cÊu röa kÝnh ch¾n giã 2,0 Khèi l­îng mét sè côm kg 62 §éng c¬ vµ ly hîp 170 63 Hép sè chÝnh 33 64 Hép sè phô 37 65 Trôc c¸c ®¨ng 15 66 CÇu tr­íc 120 67 CÇu sau 100 68 Khung xe 112 69 Thïng vá 475 70 B¸nh xe toµn bé (1 bé) 38 71 KÐt lµm m¸t 12 PhÇn 3: TÝnh to¸n søc kÐo. 3.1. Môc ®Ých: X¸c ®Þnh c¸c thèng sè kÕt cÊu c¬ b¶n cña xe nh»m ®¸p øng chÊt l­îng vËn tèc, chÊt l­îng kÐo theo yªu cÇu. 3. 2. Th«ng sè ban ®Çu: C¸c sè liÖu ban ®Çu cÇn thiÕt cho tÝnh to¸n kÐo thiÕt kÕ n»m trong yªu cÇu kü chiÕn thuËt cña xe thiÕt kÕ (do tæ chøc hoÆc ng­êi ®Æt hµng quy ®Þnh). C¸c th«ng sè ®ã lµ: Träng t¶i xe: 750 (kg) (7 ng­êi vµ 100 kg hµng) VËn tèc chuyÓn ®éng lín nhÊt cña xe (khi ®Çy t¶i): 110 (km/h) Gãc dèc lín nhÊt xe cã thÓ v­ît qua ®­îc (khi ®Çy t¶i): ®é Kho¶ng s¸ng gÇm xe: 220 (mm) 3.3. X¸c ®Þnh träng l­îng xe: §èi víi xe vËn t¶i vµ xe cã nhiÒu c«ng dông träng l­îng b¶n th©n xe cã thÓ x¸c ®Þnh theo c«ng thøc sau ®©y: (3.1) Trong ®ã: Ga: träng l­îng b¶n th©n xe Gt: träng t¶i; Gt = 750 (KG) ktt: hÖ sè träng t¶i Víi: Gt < 15 KN: ktt = 0,5 ¸ 0,8 Gt > 30 KN: ktt = 1,2 ¸ 1,3 Chän ktt = 0,472 VËy: (KG) 3.4. Sè l­îng cÇu xe: ViÖc chän sè l­îng cÇu xe phô thuéc vµo t¶i ph¸p tuyÕn cho phÐp ph©n bè lªn cÇu khi xe chuyÓn ®éng trªn ®­êng giao th«ng. Xe thiÕt kÕ lµ lo¹i xe ho¹t ®éng trªn c¸c lo¹i ®­êng kh¸c nhau, do vËy t¶i träng ph¸p tuyÕn cho phÐp trªn mét cÇu kh«ng v­ît qu¸ 60 KN. Sè l­îng cÇu chñ ®éng quyÕt ®Þnh ®Õn tÝnh n¨ng th«ng qua cña « t« nªn « t« ho¹t ®éng trªn c¸c lo¹i ®­êng phøc t¹p th­êng cã tÊt c¶ c¸c cÇu lµ chñ ®éng. Xe thiÕt kÕ lµ xe cã tÊt c¸c c¸c b¸nh xe ®Òu chñ ®éng. 3.5. X¸c ®Þnh c«ng suÊt lín nhÊt cña ®éng c¬: C«ng suÊt lín nhÊt cña ®éng c¬ ®­îc x¸c ®Þnh tõ ®iÒu kiÖn ®¶m b¶o vËn tèc chuyÓn ®éng cho tr­íc cña xe. §èi víi xe thiÕt kÕ, vËn tèc cho tr­íc lµ vËn tèc tÝnh to¸n lín nhÊt vtmax C«ng suÊt cña ®éng c¬ x¸c ®Þnh trªn c¬ së ph­¬ng tr×nh sau: (3.2) Trong ®ã: : hiÖu suÊt cña xe cã kÓ c¶ tæn thÊt trong thiÕt bÞ ®éng lùc : c«ng suÊt ®éng c¬ (W) Pk: lùc kÐo theo ®éng c¬ Pk (N) Khi xe chuyÓn ®éng ®Òu v = const, lùc kÐo theo ®éng c¬ Pk x¸c ®Þnh theo c«ng thøc sau: (3.3) §èi víi xe kh«ng kÐo moãc chuyÓn ®éng ®Òu víi vËn tèc v = vtmax, c«ng suÊt ®éng c¬ x¸c ®Þnh theo c«ng thøc sau: (3.4) ë xe kh«ng kÐo moãc, hÖ sè c¶n th­êng ®­îc lÊy theo ®iÒu kiÖn ®­êng tèt (f = 0,015 ¸ 0,025) vµ cã gãc dèc nhá (i = 0,01 ¸ 0,015), nghÜa lµ ®­îc chän trong kho¶ng = 0,025 ¸ 0,040. HiÖu suÊt cña « t« cã tÝnh ®Õn tæn thÊt trong thiÕt bÞ ®éng lùc cho hÖ thèng truyÒn lùc cã cÊp cã thÓ lÊy gÇn ®óng = 0,80 ¸ 0,85. Ta thÊy r»ng c¸c th«ng sè ®Ó x¸c ®Þnh ®­îc lùa chän trong kho¶ng réng, do vËy gi¸ trÞ c«ng suÊt lín nhÊt cã thÓ x¸c ®Þnh theo hÖ sè c¶n quy dÉn : (3.5) Khi ®ã: (3.6) §èi víi c¸c xe t­¬ng tù xe thiÕt kÕ, hÖ sè c¶n quy dÉn n»m trong kho¶ng = 0,04 ¸ 0,06, trong ®ã lùc c¶n kh«ng khÝ chiÕm (1 ¸ 3)% träng l­îng xe. §èi víi « t« cã träng t¶i Gt < 30 KN khi chän lÊy gÇn giíi h¹n trªn v× vËn tèc vtmax cao h¬n nªn lùc c¶n kh«ng khÝ Pw lín h¬n. Chän: = 0,086 (W) VËy: (m· lùc) Sau khi x¸c ®Þnh ®­îc , tiÕn hµnh chän ®éng c¬ trong sè c¸c ®éng c¬ hiÖn cã (®éng c¬ cã c«ng suÊt ) 3.6. X¸c ®Þnh kho¶ng ®éng häc – lùc häc: Kho¶ng ®éng häc lµ tû sè gi÷a vËn tèc tÝnh to¸n lín nhÊt vµ nhá nhÊt cña « t«: (3.7) Trong ®ã: dk: kho¶ng ®éng häc cña « t« vtmax, vtmin: vËn tèc tÝnh to¸n lín nhÊt vµ nhá nhÊt cña « t« (3.8) Trong ®ã: : vËn tèc gãc cña trôc khuûu ®éng c¬ øng víi c«ng suÊt cùc ®¹i rk: b¸n kÝnh tÝnh to¸n cña b¸nh xe itlmax: tû sè truyÒn lín nhÊt cña hÖ thèng truyÒn lùc neN: sè vßng quay trôc khuûu ®éng c¬ øng víi c«ng suÊt cùc ®¹i ih1: tû sè truyÒn cña hép sè ë sè truyÒn 1 ip: tû sè truyÒn hép sè phô ë sè truyÒn thÊp io: tû sè truyÒn cña truyÒn lùc chÝnh V× trong c¸c yªu cÇu kü thuËt ban ®Çu chØ cho tr­íc vtmax nªn tr­íc hÕt ph¶i x¸c ®Þnh kho¶ng lùc häc tèi ­u cña « t« theo c«ng thøc sau: (3.9) Trong ®ã: : hÖ sè c¶n nhá nhÊt cña ®­êng : träng l­îng toµn bé xe vµ trong l­îng b¸m : hÖ sè c¶n quy dÉn : hiÖu suÊt cña xe cã kÓ c¶ tæn thÊt trong thiÕt bÞ ®éng lùc = 0,80 ¸ 0,85 V× xe thiÕt kÕ lµ xe cã c¸c cÇu ®Òu lµ chñ ®éng nªn ta cã (KG) Ta cã: : hiÖu suÊt cña ®éng c¬ = 0,95 : hiÖu suÊt cña hÖ thèng truyÒn lùc VËy: Khi x¸c ®Þnh dltu chän ®Ó ®¶m b¶o cho xe sö dông hÕt lùc b¸m trªn ®­êng tèt cã gãc dèc (cos300 » 0,85). Qua c«ng thøc trªn nh©n thÊy r»ng vËn tèc tÝnh to¸n nhá nhÊt vtmin ®· ®­îc h¹n chÕ theo ®iÒu kiÖn b¸m. Kho¶ng lùc häc tèi ­u cña xe dÉn ®éng hoµn toµn: dltu = 14 ¸ 15, xe mét cÇu chñ ®éng dltu = 8 ¸ 9 cßn ë « t« cã träng t¶i nhá dltu = 6,5 ¸ 7 (v× ë nh÷ng xe nµy lÊy hÖ sè c¶n quy dÉn lín h¬n do lùc c¶n kh«ng khÝ cao h¬n). Chän = 0,6. VËy ta thay vµo c«ng thøc ta cã: dltu = 8 LÊy dltu = dk = 8 VËy (km/h) Xe thiÕt kÕ lµ xe ®­îc dÉn ®éng hoµn toµn vµ th­êng ph¶i ho¹t ®éng ë ®iÒu kiÖn ®­êng x¸ kh¸c nhau (hÖ sè c¶n cña ®­êng thay ®æi trong ph¹m vi réng), nªn trªn xe cã bè trÝ hép sè ph©n phèi. ë c¸c xe nµy th­êng x¸c ®Þnh hai kho¶ng ®éng häc: kho¶ng ®éng häc th­êng xuyªn lµm viÖc vµ kho¶ng ®éng häc toµn bé. Kho¶ng ®éng häc toµn bé lµ kho¶ng ®éng häc mµ trong ®ã vËn tèc tÝnh to¸n lín nhÊt vtmax ®­îc tÝnh øng víi sè truyÒn cao cña hép ph©n phèi cßn vËn tèc tÝnh to¸n nhá nhÊt vtmin ®­îc tÝnh øng víi sè truyÒn thÊp cña hép ph©n phèi: (3.10) Trong ®ã: dkct: kho¶ng ®éng häc th­êng xuyªn lµm viÖc cña « t«. : kho¶ng ®éng häc toµn bé cña « t«. ipt, ipc: tû sè truyÒn cña hép sè ph©n phèi ë sè truyÒn thÊp vµ tryÒn cao. VËy: Kho¶ng ®éng häc th­êng xuyªn lµm viÖc lµ kho¶ng ®éng häc mµ trong ®ã c¸c vËn tèc tÝnh to¸n ®­îc tÝnh øng víi sè truyÒn cao cña hép sè ph©n phèi: Gi¶ sö hép sè ph©n phèi cã tû sè truyÒn ë c¸c sè truyÒn lµ: ipc = 1 ipt = 1,94 VËy: Kho¶ng ®éng häc ®Æc tr­ng cho giíi h¹n thay ®æi vËn tèc chuyÓn ®éng cña xe ë vËn tèc gãc æn ®Þnh cña ®éng c¬. Song khi x¸c ®Þnh kho¶ng ®éng häc míi chØ xÐt vËn tèc tÝnh to¸n phô thuéc vµo tû sè truyÒn cña hÖ thèng truyÒn lùc mµ ch­a ®Ò cËp ®Õn ®iÒu kiÖn chuyÓn ®éng cô thÓ cña « t«. Khi ph©n tÝch ®Æc tÝnh ®éng lùc häc cña « t« thÊy r»ng ®«i khi ë sè truyÒn thÊp xe kh«ng sö dông hÕt kh¶ n¨ng ®éng lùc häc cña nã do kh«ng ®¶m b¶o ®iÒu kiÖn b¸m. MÆt kh¸c ë sè truyÒn cao kh«ng ph¸t huy ®­îc vËn tèc tèi ®a do kh«ng ®ñ nh©n tè ®éng lùc häc. V× vËy kho¶ng ®éng häc ph¶i g¾n liÒn víi kho¶ng lùc häc. 3.7. X¸c ®Þnh sè l­îng sè truyÒn. Tuú theo tõng lo¹i « t« sè l­îng sè truyÒn ®­îc chän nh­ sau: Xe du lÞch: n = 3 ¸ 4 Xe vËn t¶i: n = 3 ¸ 5 Xe nhiÒu c«ng dông: ®Ó t¨ng sè l­îng sè truyÒn, trªn xe sö dông thªm hép sè ph©n phèi 2 cÊp. Khi ®ã vÒ mÆt h×nh thøc sè l­îng sè truyÒn t¨ng gÊp hai lÇn. Nh­ng trong thùc tÕ sö dông chØ gµi sè truyÒn thÊp cña hép ph©n phèi khi ®i sè 1 hoÆc sè 2 cña hép sè chÝnh. Sè l­îng sè truyÒn cña hép sè chÝnh ®­îc chän tõ ®iÒu kiÖn ®¶m b¶o kho¶ng ®éng häc th­êng xuyªn lµm viÖc cña « t«. Xe kÐo vµ xe chuyªn dïng: sè l­îng sè truyÒn ®éc lËp cã thÓ lªn tíi 8¸12 sè. Sau khi ph©n tÝch chän sè l­îng sè truyÒn cña xe thiÕt kÕ lµ n = 4. 3.8. Ph©n chia kho¶ng vËn tèc cho c¸c sè truyÒn. Môc ®Ých cña viÖc ph©n chia kho¶ng vËn tèc cho c¸c sè truyÒn lµ nh»m ®¶m b¶o sö dông hîp lý kho¶ng ®éng häc cña « t«, ®Ó tõ c¸c yªu cÇu ®­îc ®Æt ra xe cã chÊt l­îng kÐo-vËn tèc tèt h¬n, tÝnh kinh tÕ nhiªn liªu cao h¬n trong mäi ®iÒu kiÖn ho¹t ®éng. Sau ®©y lµ c¸c yªu cÇu chÝnh khi ph©n chia vËn tèc cho c¸c sè truyÒn: §¶m b¶o cho « t« cã vËn tèc trung b×nh cao. §¶m b¶o cho xe cã tÝnh t¨ng tèc tèt. §¶m b¶o tÝnh kinh tÕ nhiªn liÖu cña « t«. §¶m b¶o cho xe cã kh¶ n¨ng kÐo tèt. Tõ c¸c yªu cÇu trªn, khi ph©n chia kho¶ng vËn tèc cho c¸c sè truyÒn th­êng chän mét yªu cÇu lµm c¬ b¶n. Khi yªu cÇu c¬ b¶n ®· tho¶ m·n th× nh÷ng yªu cÇu cßn l¹i, ë møc ®é nµy hoÆc møc ®é kh¸c sÏ ®­îc ®¸p øng. Yªu cÇu chÝnh sÏ quyÕt ®Þnh ®Õn ph­¬ng ph¸p ph©n chia kho¶ng vËn tèc cho c¸c sè truyÒn. §èi víi xe chñ yÕu ho¹t ®éng trªn ®­¬ng cã líp phñ cøng víi kho¶ng biÕn thiªn lùc c¶n kh«ng lín l¾m, th× xe chñ yÕu chuyÓn ®éng ë mét sè truyÒn b»ng c¸ch sö dông c«ng suÊt dù tr÷ vµ kh¶ n¨ng thÝch øng cña ®éng c¬. ë c¸c lo¹i xe nµy, nh÷ng sè truyÒn thÊp chØ dïng ®Ó t¨ng tèc, nghÜa lµ ®¶m b¶o cho xe ®¹t ®­îc vËn tèc cao trong thêi gian ng¾n nhÊt. Nh÷ng sè truyÒn nµy cßn gäi lµ sè truyÒn t¨ng tèc. NÕu trong qu¸ tr×nh chuyÓn ®éng mµ xe th­êng xuyªn ph¶i dõng (khi xe ho¹t ®éng trong thµnh phè) th× tÝnh n¨ng t¨ng tèc sÏ lµ yÕu tè quyÕt ®Þnh ®Õn vËn tèc trung b×nh cña xe. V× vËy ®èi víi xe du lÞch, xe buýt vµ mét sè xe vËn t¶u khi ph©n chia kho¶ng vËn tèc ng­êi ta chän yªu cÇu ®¶m b¶o tÝnh n¨ng t¨ng tèc lµm yªu cÇu c¬ b¶n. Cho r¨ng xe sÏ t¨ng tèc cµng nhanh nÕu ë c¸c sè truyÒn xe b¾t ®Çu t¨ng tèc tõ sè vßng quay nh­ nhau cña ®éng c¬ vµ sè vßng quay ®ã cµng lín th× xe t¨ng tèc cµng nhanh. Nh­ vËy qu¸ tr×nh t¨ng tèc cña « t« chØ x¶y ra ë kho¶ng biÕn thiªn hÑp cña sè vßng quay ®éng c¬. VËy ta cã: ………….. ………….. Trong ®ã: : vËn tèc gãc cña ®éng c¬ khi xe b¾t ®Çu t¨ng tèc ë c¸c sè truyÒn : vËn tèc gãc cùc ®¹i cña ®éng c¬ t­¬ng øng víi c«ng suÊt vµ m« men ®¹t gi¸ trÞ cùc ®¹i. V× trong thêi gian t¨ng tèc, vËn tèc ë tõng tay sè truyÒn ®Òu biÕt thiªn trong kho¶ng () do vËy: Hay: (3.11) Nh­ vËy theo biÓu thøc nhËn thÊy: ®Ó ®¶m b¶o « t« cã tÝnh n¨ng t¨ng tèc tèt th× ph¶i ph©n chia vËn cho c¸c sè truyÒn theo cÊp sè nh©n víi c«ng béi b»ng q, nghÜa lµ v1max, v2max,…, vimax,…, vnmax lµ mét cÊp sè nh©n cã c«ng béi lµ q: VËn tèc v1max, v2max,…, vimax,…, vnmax x¸c ®Þnh nh­ sau: (3.12) Trong ®ã: ihi: tû sè truyÒn thø i cña hép sè ip, i0: tû sè truyÒn cña hép sè ph©n phèi vµ truyÒn lùc chÝnh Thø nguyªn nh­ sau: vimax – m/s; rk – m; - rad/s Thay gi¸ trÞ vimax ë biÓu thøc trªn vµo nhËn ®­îc: HoÆc: ih2 = ih1.q-1 ih3 = ih2.q-1=ih1.q-(n-1) …………………… ihn = ih(n-1).q-1 = ih1.q-(n-1) Tõ ®ã rót ra: Nh­ vËy nÕu cho tr­íc sè l­îng sè truyÒn lµ n qua c«ng thøc sÏ x¸c ®Þnh ®­îc c«ng béi q, khi ®· biÕt vtmin = v1max; vtmax = vnmax cã thÓ x¸c ®Þnh vËn tèc tÝnh to¸n ë c¸c sè truyÒn trung gian. §ång thêi nÕu cho tr­íc tû sè truyÒn cña mét sè truyÒn nµo ®ã trong hép sè th× theo c«ng thøc sÏ x¸c ®Þnh ®­îc c¸c tû sè truyÒn cßn l¹i. NÕu sè truyÒn cao nhÊt cña hép sè lµ sè truyÒn th¼ng th× ihn = 1. Khi ®ã: (3.13) vµ: ih1 = q(n-1); ih2 = q(n-2),…, ih(n-1) = q, ihn = 1 (3.14) Sè l­îng sè truyÒn nhá nhÊt cho phÐp ®­îc x¸c ®Þnh tõ ®iÒu kiÖn ®¶m b¶o hay: (3.15) NÕu ®iÒu kiÖn trªn kh«ng ®­îc ®¶m b¶o th× kho¶ng c¸ch gi÷a c¸c sè truyÒn sÏ lín vµ do ®ã tÝnh n¨ng t¨ng tèc cña xe sÏ xÊu ®i rÊt nhiÒu (khi ®ã qu¸ tr×nh t¨ng tèc cña « t« ë c¸c sè truyÒn ®Òu ph¶i b¾t ®Çu ë vïng lµm viÖc kh«ng æn ®Þnh cña ®éng c¬). Trong thùc tÕ, tr­íc tiªn chän sè l­îng sè truyÒn (dùa theo c¸c mÉu xe hiÖn cã), sau ®ã tiÕn hµnh x¸c ®Þnh c«ng béi q cho cÊp sè nh©n, tõ q x¸c ®Þnh ®­îc theo. VËy ta cã: Ta cã v4max = 110 (km/h) VËy v3max = 68,7 (km/h) v2max = 42,9 (km/h) v1max = 26,8 (km/h) Qua kh¶o s¸t viÖc ph©n chia vËn tèc theo cÊp sè nh©n thÊy r»ng tÝnh n¨ng t¨ng tèc cña « t« ë c¸c sè truyÒn thÊp sÏ tèt v× c¸c nguyªn nh©n sau: Qu¸ tr×nh t¨ng tèc cña « t« x¶y ra trong kho¶ng biÕn thiªn hÑp cña sè vßng quay ®éng c¬ (qu¸ tr×nh t¨ng tèc x¶y ra ë gÇn sè vßng quay ), do vËy kh«ng mÊt nhiÒu thêi gian ®Ó t¨ng tèc c¸c chi tiÕt quay cña ®éng c¬ vµ hÖ thèng truyÒn lùc. Kho¶ng c¸ch gi÷a vËn tèc tÝnh to¸n ë c¸c sè truyÒn thÊp nhá nªn chØ cÇn gia tèc trong thêi gian ng¾n ®· ®¹t ®­îc vËn tèc lín nhÊt cña sè truyÒn kÕ tiÕp. Còng chÝnh v× vËy mµ ng­êi ta gäi c¸c sè truyÒn thÊp lµ sè truyÒn t¨ng tèc. ë c¸c sè truyÒn cao so víi sè truyÒn thÊp, tÝnh n¨ng t¨ng tèc cña xe v©n kÐm ®i nhiÒu mÆc dï ë c¸c sè truyÒn nµy qu¸ tr×nh t¨ng tèc cña xe vÈn x¶y ra trong kho¶ng biÕn thiªn hÑp cña sè vßng quay ®éng c¬. Nguyªn nh©n ®ã lµ do kho¶ng c¸ch gi÷a vËn tèc tÝnh to¸n ë c¸c sè truyÒn cao qu¸ lín. Do vËy cÇn thêi gian dµi ®Ó gia tèc khèi l­îng chuyÓn ®éng tÞnh tiÕn cña « t«. Nh­ vËy khi ph©n chia vËn tèc ®Ó ®¶m b¶o tÝnh n¨ng t¨ng tèc tèt ta tiÕn hµnh ph©n chia vËn tèc theo cÊp sè nh©n sau ®ã hiÖu chØnh b»ng c¸ch gi¶m kho¶ng c¸ch gi÷a c¸c vËn tèc tÝnh to¸n ë c¸c sè truyÒn cao vµ t¨ng kho¶ng c¸ch gi÷a c¸c vËn tèc tÝnh to¸n ë c¸c sè truyÒn thÊp. Tõ kÕt qu¶ tÝnh to¸n nhËn thÊy: v2max – v1max = 16,1 (km/h) v3max – v2max = 25,8 (km/h) v4max – v3max = 41,3 (km/h) 3.9. X¸c ®Þnh tû sè truyÒn c¸c côm cña hÖ thèng truyÒn lùc. 3.9.1. X¸c ®Þnh tû sè truyÒn lín nhÊt vµ nhá nhÊt cña hÖ thèng truyÒn lùc. Tû sè truyÒn cña hÖ thèng truyÒn lùc (itl) b»ng tÝch tû sè truyÒn cña hép sè (ih), hép sè ph©n phèi (ip) vµ truyÒn lùc chÝnh (i0). itl = ih.ip.i0 Tû sè truyÒn lín nhÊt cña hÖ thèng truyÒn lùc (itlmax) ®­îc x¸c ®Þnh tõ ®iÒu kiÖn ®¶m b¶o vËn tèc tÝnh to¸n nhá nhÊt vtmin cho tr­íc: Tû sè truyÒn nhá nhÊt cña hÖ thèng truyÒn lùc (itlmin) ®­îc x¸c ®Þnh tõ ®iÒu kiÖn ®¶m b¶o vËn tèc tÝnh to¸n lín nhÊt vtmax cho tr­íc: VËy: 3.9.2. X¸c ®Þnh tû sè truyÒn cña cÇu xe. Tû sè truyÒn cña truyÒn lùc chÝnh ®­îc chän dùa vµo tû sè truyÒn cña c¸c « t« cïng lo¹i. Chän i0 = 4,625 3.9.3. X¸c ®Þnh tû sè truyÒn cña hép sè. Tû sè truyÒn cña c¸c sè truyÒn x¸c ®Þnh theo c«ng thøc sau: ih1 = q(n-1) = 4,096 ih2 = q(n-2) = 2,56 ih3 = q(n-3) = 1,6 ih4 = q(n-4) = 1,000 §Ó n©ng cao tÝnh n¨ng t¨ng tèc cña c¸c xe ë c¸c sè truyÒn cao tiÕn hµnh hiÖu chØnh c«ng béi ë c¸c sè truyÒn theo b¶ng 3.9 [1] ta sÏ ®­îc: ih1 = 4,124 ih2 = 2,641 ih3 = 1,580 ih4 = 1,000 Sau khi hiÖu chØnh tû sè truyÒn ta x¸c ®Þnh l¹i c¸c vtmax: v1max = 26,67 (km/h) v2max = 41,65 (km/h) v3max = 69,62 (km/h) v4max = 110 (km/h) Tû sè truyÒn cña sè lïi ®­îc x¸c ®Þnh theo ®iÒu kiÖn bè trÝ chung cña hép sè vµ th­êng ®­îc chän trong kho¶ng: ihl = (1,2 ¸ 1,3)ih1 Chän ih1 = 1,27 ihl = 5,224 3.10. TÝnh to¸n kÐo kiÓm nghiÖm. 3.10.1. Môc ®Ých tÝnh to¸n: X¸c ®Þnh c¸c th«ng sè ®Æc tr­ng cho chÊt l­îng kÐo: lùc kÐo l¬n nhÊt (Pkmax) hoÆc lùc c¶n lín nhÊt mµ xe cã thÓ kh¾c phôc ®­îc (fmax, ), nh©n tè ®éng lùc häc ë c¸c sè truyÒn (Di), lùc kÐo d­ cã thÓ ®Ó t¨ng tèc (cã gia tèc), t¨ng t¶i hoÆc ®Ó kÐo moãc… X¸c ®Þnh c¸c th«ng sè vÒ ®éng lùc häc cña xe nh­: vËn tèc chuyÓn ®éng lín nhÊt trªn lo¹i ®­êng cho tr­íc (vmax), c¸c th«ng sè vÒ kh¶ n¨ng t¨ng tèc cña xe (jt, St, tt), kh¶ n¨ng v­ît dèc cao… 3.10.2 C¬ së tÝnh to¸n: Trªn c¬ së tµi liÖu [1] m« h×nh bµi to¸n ®¸nh gi¸ chÊt l­îng ®éng lùc häc « t« dùa trªn c¬ së c¸c phÇn sau: Th«ng sè ®Çu vµo: bao gåm c¸c th«ng sè vÒ ®Æc tÝnh ngoµi cña ®éng c¬ ®èt trong, c¸c th«ng sè kÕt cÊu xe, c¸c th«ng sè kÕt cÊu cña hÖ thèng truyÒn lùc, ®iÒu kiÖn ®­êng x¸… C¸c th«ng sè nµy ®­îc lÊy trong tµi liÖu, catalog, vÒ xe CH-551. PhÇn tÝnh to¸n: thiÕt lËp thuËt to¸n tÝnh to¸n x¸c ®Þnh c¸c th«ng sè vÒ ®éng lùc häc cña « t«. KÕt qu¶ thu ®­îc: C¸c th«ng sè ®Æc tr­ng cho chÊt l­îng ®éng lùc häc cña « t« trong ®iÒu kiÖn ®­êng x¸ nhÊt ®Þnh. KÕt qu¶ thÓ hiÖn d­íi d¹ng ®å thÞ, d¹ng b¶ng… D­íi ®©y sÏ tr×nh bµy c¬ së lý thuyÕt cña ph­¬ng ph¸p sau ®ã ®Õn thuËt to¸n gi¶i trªn m¸y tÝnh. S¬ ®å c¸c lùc t¸c ®éng lªn xe: H×nh 3.1. S¬ ®å ngo¹i lùc vµ m«men ngo¹i lùc t¸c dông lªn « t« trong tr­êng hîp chuyÓn ®éng th¼ng Trong tr­êng hîp chuyÓn ®éng tæng qu¸t (« t« chuyÓn ®éng lªn dèc, cã gia tèc, kh«ng kÐo moãc), ph­¬ng tr×nh chuyÓn ®éng cña « t« ë d¹ng ph­¬ng tr×nh c©n b»ng lùc kÐo cã d¹ng sau ®©y: (3.16) HoÆc: (3.17) Trong ®ã: m: khèi l­îng toµn bé « t«. : hÖ sè khèi l­îng quay. : gia tèc chuyÓn ®éng cña « t«. : lùc kÐo ë c¸c b¸nh xe chñ ®éng (N). : lùc c¶n l¨n (N). : lùc c¶n lªn dèc (N). : lùc c¶n kh«ng khÝ (N). : lùc c¶n t¨ng tèc (N). 3.10.3. ThuËt to¸n x¸c ®Þnh c¸c th«ng sè ®¸nh gi¸ chÊt l­îng ®éng lùc häc: §äc sè liÖu ®Çu vµo: M, a, b, c, Kp, Jc, Jk, ihsi, io, ipt, ipc, , rk, r®, fo, B, H. Hµm xÊp xØ ®­êng ®Æc tÝnh ngoµi §C§T: (3.18) Trong ®ã: Me: m«men xo¾n ®éng c¬ øng víi vßng quay ne MeN: m«men xo¾n øng víi c«ng suÊt lín nhÊt cña ®éng c¬ NeN: vßng quay ®éng c¬ øng víi c«ng suÊt lín nhÊt a, b, c: hÖ sè hµm xÊp xØ Lùc kÐo ë b¸nh xe chñ ®éng: Pki (3.19) Trong ®ã: Ne: c«ng suÊt ®éng c¬ (®· kÓ ®Õn tæn hao trong thiÕt bÞ ®éng lùc) : hiÖu suÊt cña hÖ thèng truyÒn lùc. Pki: lùc kÐo ë sè truyÒn i (N) vi: vËn tèc chuyÓn ®éng cña xe ë sè truyÒn i (m/s) Trong ®ã: : vËn tèc gãc cña trôc khuûu ®éng c¬ (rad/s) rk: b¸n kÝnh tÝnh to¸n cña b¸nh xe (m) itli: tû sè truyÒn cña hÖ thèng truyÒn lùc ë sè truyÒn i X¸c ®Þnh lùc c¶n kh«ng khÝ: Pwi (N) Trong ®ã: K: hÖ sè c¶n kh«ng khÝ (N.s2/m4) F: diÖn tÝch c¶n chÝnh diÖn cña « t« (m2) F = B.H Trong ®ã: B: chiÒu réng c¬ së cña « t« (m) H: chiÒu cao lín nhÊt cña « t« (m) X¸c ®Þnh nh©n tè ®éng lùc häc: Di (3.20) Trong ®ã: Di: nh©n tè ®éng lùc häc ë sè truyÒn i Pki: lùc kÐo ë sè truyÒn i G: träng l­îng toµn bé xe X¸c ®Þnh hÖ sè khèi l­îng quay: HÖ sè khèi l­îng quay cã thÓ x¸c ®Þnh theo c«ng thøc kinh nghiÖm sau: (3.21) Trong ®ã: ihi: tû sè truyÒn cña hép sè ë sè truyÒn i Gia tèc cña xe: ji (3.22) Thêi gian t¨ng tèc: t (3.23) Qu·ng ®­êng t¨ng tèc: (3.24) Trªn c¬ së thuËt to¸n trªn, sö dông phÇn mÒm Matlab ta lËp ®­îc ch­¬ng tr×nh tÝnh to¸n x¸c ®Þnh c¸c th«ng sè ®¸nh gi¸ chÊt l­îng ®éng lùc häc cña « t«, c¸c sè liÖu ban ®Çu phôc vô cho viÖc tÝnh to¸n tham kh¶o xe CH-551. 3.10.4. KÕt qu¶ tÝnh to¸n kiÓm nghiÖm ®éng lùc häc « t« CH-551. 3. 10.4.1. Sè liÖu ban ®Çu ®Ó tÝnh to¸n: Tªn xe:……………………………………………………. CH-551 Träng l­îng xe kh«ng t¶i, kG:……………………………. 1590 T¶i träng cã Ých, kG:……………………………………… 750 ChiÒu réng c¬ së cña xe, m:………………………………. 1,445 ChiÒu cao xe, m:…………………………………………... 1,990 HÖ sè c¶n l¨n:……………………………………………... 0,018 HÖ sè tÝnh diÖn tÝch chÝnh diÖn:…………………………… 0,90 HÖ sè c¶n kh«ng khÝ, kg.s2/m4:……………………………. 0,04 HÖ sè tæn hao thiÕt bÞ ®éng lùc:…………………………… 0,90 HiÖu suÊt truyÒn lùc:……………………………………… 0,86 Sè tay sè ë hép sè chÝnh:………………………………….. 4 Tû sè truyÒn tay sè 1:……………………………………… 4,124 Tû sè truyÒn tay sè 2:……………………………………… 2,641 Tû sè truyÒn tay sè 3:……………………………………… 1,58 Tû sè truyÒn tay sè 4:……………………………………… 1,00 Tû sè truyÒn tay sè lïi:…………………………………….. 5,224 Tû sè truyÒn cao cña HSP:…………………………………. 1,00 Tû sè truyÒn thÊp cña HSP:………………………………… 1,94 Tû sè truyÒn cña truyÒn lùc chÝnh:…………………………. 4,625 B¸n kÝnh tÝnh to¸n b¸nh xe, m:…………………………….. 0,364 C«ng suÊt lín nhÊt cña ®éng c¬, ml:……………………….. 90,0 T¹i sè vßng quay,vg/ph:……………………………………. 4000 M«men lín nhÊt cña ®éng c¬, kG.m:………………………. 17,2 T¹i sè vßng quay, vg/ph:…………………………………… 2300 M«men t¹i c«ng suÊt lín nhÊt, kG.m:……………………… 15,29 Vßng quay nhá nhÊ cña ®éng c¬, vg/ph:…………………… 600 Vßng quay lín nhÊt cña ®éng c¬, vg/ph:…………………… 4000 3.10.4.2. KÕt qu¶ tÝnh to¸n: 3.10.4.2.1. §Æc tÝnh ngoµi ®éng c¬ xe CH-551: B¶ng kÕt qu¶ tÝnh to¸n: ne (vg/p) Ne(ml) Me(kG.m) 600 13.672 15.485 800 18.531 15.741 1000 23.483 15.9579 1200 28.494 16.1357 1400 33.528 16.2746 1600 38.553 16.3743 1800 43.533 16.435 2000 48.434 16.4567 2200 53.221 16.4393 2400 57.86 16.3829 2600 62.316 16.2874 2800 66.555 16.1528 3000 70.543 15.9792 3200 74.244 15.7666 3400 77.625 15.5149 3600 80.651 15.2241 3800 83.288 14.8943 4000 85.5 14.5255 3.10.4.2.2. §éng lùc häc xe CH-551: ë sè truyÒn cao hép sè phô: Tay sè 1: ne v(km/h) Pk (kG) D J (m/s2) 1/J 600 4.317 735.7 0.314 1.546 0.647 800 5.756 747.8 0.32 1.573 0.636 1000 7.195 758.2 0.324 1.595 0.627 1200 8.633 766.6 0.327 1.614 0.62 1400 10.07 773.2 0.33 1.628 0.614 1600 11.51 777.9 0.332 1.638 0.611 1800 12.95 780.8 0.333 1.644 0.608 2000 14.39 781.9 0.333 1.645 0.608 2200 15.83 781 0.333 1.642 0.609 2400 17.27 778.3 0.332 1.636 0.611 2600 18.71 773.8 0.329 1.624 0.616 2800 20.14 767.4 0.326 1.609 0.622 3000 21.58 759.2 0.323 1.59 0.629 3200 23.02 749.1 0.318 1.566 0.639 3400 24.46 737.1 0.313 1.538 0.65 3600 25.9 723.3 0.307 1.505 0.664 3800 27.34 707.6 0.3 1.469 0.681 4000 28.78 690.1 0.292 1.428 0.7 Tay sè 2: ne v(km/h) Pk (kG) D J (m/s2) 1/J 600 6.741 471.1 0.201 1.303 0.767 800 8.988 478.9 0.204 1.326 0.754 1000 11.23 485.5 0.207 1.345 0.744 1200 13.48 490.9 0.209 1.36 0.735 1400 15.73 495.2 0.211 1.371 0.73 1600 17.98 498.2 0.212 1.378 0.726 1800 20.22 500 0.212 1.381 0.724 2000 22.47 500.7 0.212 1.381 0.724 2200 24.72 500.2 0.211 1.376 0.727 2400 26.96 498.5 0.21 1.368 0.731 2600 29.21 495.5 0.209 1.356 0.738 2800 31.46 491.5 0.206 1.34 0.747 3000 33.7 486.2 0.204 1.32 0.758 3200 35.95 479.7 0.2 1.296 0.772 3400 38.2 472 0.196 1.268 0.789 3600 40.44 463.2 0.192 1.236 0.809 3800 42.69 453.2 0.187 1.201 0.833 4000 44.94 441.9 0.181 1.161 0.861 Tay sè 3: ne v(km/h) Pk (kG) D J (m/s2) 1/J 600 11.27 281.9 0.12 0.866 1.154 800 15.02 286.5 0.122 0.88 1.136 1000 18.78 290.5 0.123 0.89 1.123 1200 22.53 293.7 0.124 0.897 1.115 1400 26.29 296.2 0.124 0.9 1.111 1600 30.05 298 0.124 0.9 1.111 1800 33.8 299.2 0.124 0.896 1.116 2000 37.56 299.5 0.123 0.889 1.125 2200 41.31 299.2 0.121 0.878 1.139 2400 45.07 298.2 0.12 0.864 1.157 2600 48.82 296.5 0.118 0.847 1.181 2800 52.58 294 0.115 0.825 1.212 3000 56.34 290.9 0.112 0.801 1.249 3200 60.09 287 0.109 0.773 1.294 3400 63.85 282.4 0.105 0.741 1.35 3600 67.6 277.1 0.101 0.706 1.417 3800 71.36 271.1 0.097 0.667 1.499 4000 75.11 264.4 0.092 0.625 1.6 Tay sè 4: ne v(km/h) Pk (kG) D J (m/s2) 1/J 600 17.8 178.4 0.075 0.5181 1.93 800 23.74 181.3 0.075 0.521 1.92 1000 29.67 183.8 0.075 0.5198 1.92 1200 35.6 185.9 0.075 0.5144 1.94 1400 41.54 187.5 0.074 0.5048 1.98 1600 47.47 188.6 0.072 0.4911 2.04 1800 53.41 189.3 0.07 0.4732 2.11 2000 59.34 189.6 0.068 0.4511 2.22 2200 65.27 189.4 0.065 0.4249 2.35 2400 71.21 188.7 0.061 0.3944 2.54 2600 77.14 187.6 0.058 0.3598 2.78 2800 83.08 186.1 0.053 0.3211 3.11 3000 89.01 184.1 0.049 0.2781 3.6 3200 94.94 181.6 0.043 0.231 4.33 3400 100.9 178.7 0.038 0.1797 5.56 3600 106.8 175.4 0.032 0.1243 8.05 3800 112.7 171.6 0.025 0.0646 15.47 4000 118.7 167.3 0.018 0.0008 Gãc v­ît dèc lín nhÊt trªn ®­êng cÊp 1 t¹i sè 1 hép sè chÝnh ë sè truyÒn cao hép sè phô lµ: 22,12 ®é 2207’. Gãc v­ît dèc lín nhÊt trªn ®­êng cÊp 1 t¹i sè 1 hép sè chÝnh ë sè truyÒn thÊp hép sè phô lµ: 30,89 ®é 30053’. Gãc v­ît dèc lín nhÊt trªn ®­êng cÊp 1 t¹i sè 2 hép sè chÝnh ë sè truyÒn thÊp hép sè phô lµ: 24,64 ®é 24038’. Thêi gian t¨ng tèc vµ qu·ng ®­êng t¨ng tèc: V (km/h) (km/h) (s) t (s) (km/h) (m) S (m) 4.3167 1.546 1.4486 0 0 5.7556 1.5728 1.4486 1.4389 0.2563 0.2563 5.0362 1.2909 1.2909 7.1945 1.5954 1.4486 1.4389 0.2523 0.5086 6.4751 1.6338 2.9247 8.6334 1.6138 1.4486 1.4389 0.2491 0.7577 7.914 1.9713 4.896 10.0723 1.6279 1.4486 1.4389 0.2466 1.0043 9.3529 2.3064 7.2024 11.5112 1.6379 1.4486 1.4389 0.2448 1.2491 10.7918 2.6415 9.8439 12.9501 1.6436 1.4486 1.4389 0.2436 1.4927 12.2307 2.9794 12.8233 14.389 1.6451 1.4486 1.4389 0.2431 1.7358 13.6696 3.3226 16.1459 15.828 1.6424 1.4486 1.4389 0.2432 1.979 15.1085 3.6737 19.8196 17.2669 1.6355 1.4486 1.4389 0.2439 2.2229 16.5474 4.0354 23.855 18.7058 1.6244 1.4486 1.4389 0.2452 2.4681 17.9863 4.4106 28.2656 20.1447 1.609 1.4486 1.4389 0.2472 2.7153 19.4252 4.8025 33.0681 21.5836 1.5895 1.4486 1.4389 0.2499 2.9652 20.8641 5.2145 38.2826 23.0225 1.5657 1.4486 1.4389 0.2534 3.2186 22.303 5.6508 43.9334 24.4614 1.5376 1.4486 1.4389 0.2576 3.4762 23.7419 6.1158 50.0492 25.9003 1.5054 1.4486 1.4389 0.2627 3.7389 25.1808 6.6148 56.664 27.3392 1.469 1.4486 1.4389 0.2688 4.0077 26.6197 7.1543 63.8183 28.7781 1.4283 1.4486 1.4389 0.2759 4.2836 28.0586 7.7417 71.56 27.58 1.2 2 6.2836 15.63 87.19 29.2096 1.3557 1.1809 2.2469 0.4583 6.7419 28.0862 12.8723 100.062 31.4565 1.3396 1.1809 2.2469 0.4631 7.205 30.3331 14.0483 114.111 33.7034 1.3196 1.1809 2.2469 0.4694 7.6744 32.5799 15.294 129.405 35.9503 1.2957 1.1809 2.2469 0.4773 8.1517 34.8268 16.6233 146.028 38.1972 1.2679 1.1809 2.2469 0.4869 8.6386 37.0737 18.0524 164.08 40.4441 1.2362 1.1809 2.2469 0.4985 9.1371 39.3206 19.6011 183.681 42.691 1.2007 1.1809 2.2469 0.5122 9.6493 41.5675 21.2927 204.974 44.9379 1.1612 1.1809 2.2469 0.5285 10.1778 43.8144 23.1562 228.13 43.74 1.2 2 12.1778 24.61 252.74 45.0687 0.1197 0.6462 3.7557 1.1974 13.3752 43.1908 51.7151 304.455 48.8244 0.1177 0.6462 3.7557 1.2197 14.5949 46.9466 57.2587 361.714 52.5801 0.1152 0.6462 3.7557 1.248 15.8429 50.7023 63.2757 424.99 56.3359 0.1123 0.6462 3.7557 1.2831 17.126 54.458 69.8775 494.867 60.0916 0.1089 0.6462 3.7557 1.3262 18.4522 58.2137 77.203 572.07 63.8473 0.1052 0.6462 3.7557 1.3786 19.8308 61.9694 85.4292 657.5 67.603 0.1011 0.6462 3.7557 1.4422 21.273 65.7252 94.7869 752.286 71.3588 0.0965 0.6462 3.7557 1.5196 22.7926 69.4809 105.5837 857.87 75.1145 0.0916 0.6462 3.7557 1.6145 24.4071 73.2366 118.2408 976.111 73.91 1.2 2 26.4071 41.39 1017.5 77.1426 77.1426 0.0327 5.934 4.3707 30.7778 74.1755 324.2 1341.7 83.0766 83.0766 0.0327 5.934 4.8416 35.6194 80.1096 387.86 1729.56 89.0107 89.0107 0.0327 5.934 5.5019 41.1213 86.0436 473.4 2202.96 94.9447 94.9447 0.0327 5.934 6.4751 47.5964 91.9777 595.57 2798.53 100.879 100.879 0.0327 5.934 8.0265 55.6229 97.9117 785.89 3584.42 106.813 106.813 0.0327 5.934 10.8452 66.4681 103.8458 1126.23 4710.65 112.747 112.747 0.0327 5.934 17.4539 83.922 109.7798 1916.08 6626.73 118.681 118.681 0.0327 5.934 50.3777 134.3 115.7139 5829.4 12456.1 §å thÞ thêi gian vµ qu·ng ®­êng t¨ng tèc ë sè truyÒn thÊp hép sè phô: Tay sè ne v(km/h) Pk (kG) D J (m/s2) 1/J 600 2.225 1427 0.61 3.088 0.324 800 2.967 1451 0.62 3.141 0.318 1000 3.709 1471 0.629 3.185 0.314 1200 4.45 1487 0.636 3.222 0.31 1400 5.192 1500 0.641 3.25 0.308 1600 5.934 1509 0.645 3.27 0.306 1800 6.675 1515 0.647 3.283 0.305 2000 7.417 1517 0.648 3.287 0.304 2200 8.159 1515 0.647 3.283 0.305 2400 8.9 1510 0.645 3.271 0.306 2600 9.642 1501 0.641 3.251 0.308 2800 10.38 1489 0.636 3.223 0.31 3000 11.13 1473 0.629 3.187 0.314 3200 11.87 1453 0.621 3.143 0.318 3400 12.61 1430 0.611 3.091 0.324 3600 13.35 1403 0.599 3.031 0.33 3800 14.09 1373 0.586 2.963 0.338 4000 14.83 1339 0.571 2.887 0.346 Tay sè 2: ne v(km/h) Pk (kG) D J (m/s2) 1/J 600 3.475 914 0.391 2.651 0.377 800 4.633 929.1 0.397 2.697 0.371 1000 5.791 941.9 0.402 2.735 0.366 1200 6.949 952.4 0.407 2.767 0.362 1400 8.107 960.6 0.41 2.791 0.358 1600 9.266 966.5 0.413 2.808 0.356 1800 10.42 970.1 0.414 2.819 0.355 2000 11.58 971.4 0.415 2.822 0.354 2200 12.74 970.3 0.414 2.818 0.355 2400 13.9 967 0.413 2.807 0.356 2600 15.06 961.4 0.41 2.789 0.359 2800 16.21 953.4 0.406 2.764 0.362 3000 17.37 943.2 0.402 2.732 0.366 3200 18.53 930.6 0.396 2.692 0.371 3400 19.69 915.8 0.39 2.646 0.378 3600 20.85 898.6 0.382 2.593 0.386 3800 22.01 879.1 0.374 2.532 0.395 4000 23.16 857.4 0.364 2.464 0.406 Tay sè 3: ne v(km/h) Pk (kG) D J (m/s2) 1/J 600 5.808 546.8 0.234 1.831 0.546 800 7.744 555.8 0.237 1.863 0.537 1000 9.68 563.5 0.241 1.89 0.529 1200 11.62 569.8 0.243 1.911 0.523 1400 13.55 574.7 0.245 1.927 0.519 1600 15.49 578.2 0.246 1.938 0.516 1800 17.42 580.4 0.247 1.944 0.514 2000 19.36 581.1 0.247 1.945 0.514 2200 21.3 580.5 0.246 1.94 0.516 2400 23.23 578.5 0.245 1.93 0.518 2600 25.17 575.1 0.243 1.915 0.522 2800 27.1 570.4 0.241 1.894 0.528 3000 29.04 564.3 0.238 1.868 0.535 3200 30.98 556.8 0.234 1.837 0.544 3400 32.91 547.9 0.23 1.801 0.555 3600 34.85 537.6 0.225 1.76 0.568 3800 36.78 525.9 0.22 1.713 0.584 4000 38.72 512.9 0.214 1.661 0.602 Tay sè 4: ne v(km/h) Pk (kG) D J (m/s2) 1/J 600 9.176 346.1 0.148 1.177 0.85 800 12.24 351.8 0.15 1.197 0.836 1000 15.29 356.6 0.152 1.2129 0.825 1200 18.35 360.6 0.153 1.2248 0.817 1400 21.41 363.7 0.154 1.2326 0.811 1600 24.47 366 0.154 1.2364 0.809 1800 27.53 367.3 0.154 1.2362 0.809 2000 30.59 367.8 0.154 1.232 0.812 2200 33.65 367.4 0.153 1.2237 0.817 2400 36.71 366.1 0.151 1.2114 0.826 2600 39.76 364 0.15 1.195 0.837 2800 42.82 361 0.147 1.1747 0.851 3000 45.88 357.1 0.145 1.1503 0.869 3200 48.94 352.4 0.142 1.1218 0.891 3400 52 346.7 0.138 1.0893 0.918 3600 55.06 340.3 0.134 1.0528 0.95 3800 58.12 332.9 0.129 1.0123 0.988 4000 61.18 324.6 0.125 0.9677 1.033 PhÇn 4: ThiÕt kÕ chung ®éng c¬, hÖ thèng truyÒn lùc vµ hÖ thèng sµn xe 4.1. C¸c yªu cÇu vµ c¨n cø thiÕt kÕ bè trÝ chung: Khi thiÕt kÕ bè trÝ chung cña xe, bªn c¹nh viÖc c¨n cø vµ c«ng dông, tÝnh chÊt chuyªn chë, ho¹t ®éng cña xe, cÇn ph¶i tu©n thñ theo c¸c tiªu chuÈn quy ®Þnh ®Ó b¶o ®¶m tÝnh chÊt ph¸p lý (theo ®¨ng kiÓm), tÝnh th­¬ng phÈm cña xe. HiÖn nay, ë ViÖt Nam còng cã c¸c tiªu chuÈn quy ®Þnh yªu cÇu vÒ kÝch th­íc, bè trÝ c¸c côm, hÖ thèng trªn xe (vÝ dô TCVN 4145-85 vÒ xe kh¸ch, luËt ®­êng bé). §ång thêi cÇn sö dông c¸c tiªu chuÈn cña c¸c n­íc cã nÒn s¶n xuÊt « t« ph¸t triÓn (nh­ GOST cña Nga, DIN cña §øc, SA cña Mü…). KÕt hîp víi ®ã cÇn xem xÐt c¸c thiÕt kÕ cña c¸c xe hiÖn cã cïng lo¹i ®Ó tham kh¶o. ThiÕt kÕ bè trÝ chung ph¶i ®¶m b¶o c¸c hÖ thèng cña xe vµ ®¸p øng c¸c yªu cÇu: Cã kh¶ n¨ng l¾p lÉn c¸c côm tæng thµnh vµ chi tiÕt. Lùa chän ®­îc c¸c côm chi tiÕt theo tiªu chuÈn (vÝ dô: lèp xe, b×nh ®iÖn, lo¹i ®éng c¬, hÖ thèng truyÒn lùc…). H×nh d¸ng cña xe phï hîp, t¹o nh÷ng nÐt riªng ®Ó kh«ng vi ph¹m b¶n quyÒn. KÝch th­íc ®¶m b¶o xe ho¹t ®éng trªn c¸c lo¹i ®­êng th­êng; cã thÓ vËn chuyÓn xe b»ng ®­êng bé, ®­êng s¾t, ®­êng thuû, ®­êng kh«ng. Tõ xe c¬ së thuËn tiÖn chuyÓn sang c¸c biÕn thÓ ®Ó cã nh÷ng c«ng dông kh¸c nhau. Xe cã tÝnh ®a n¨ng . ThuËn tiÖn cho l¾p r¸p, ch¨m sãc b¶o d­ìng, söa ch÷a. ThuËn tiÖn cho sö dông, ®iÒu khiÓn xe. Trªn c¬ së nh÷ng lùa chän ®· nªu (trong phÇn 2), c¸c côm vµ hÖ thèng trªn xe ®­îc thiÕt kÕ bè trÝ nh­ sau: 4.2. Bè trÝ ®éng c¬. §éng c¬ « t« cã thÓ bè trÝ phÝa tr­íc (th«ng dông), phÝa sau (xe du lÞch, xe chë kh¸ch, xe chuyªn dïng) vµ ë gi÷a. Khi bè trÝ ®éng c¬ phÝa tr­íc, bªn ngoµi bu«ng l¸i th× thuËn tiÖn cho viÖc ch¨m sãc, b¶o d­ìng, söa ch÷a v× cã kho¶ng kh«ng réng r·i. MÆt kh¸c nã t¹o thuËn tiÖn vµ t¨ng ®é tin cËy cho hÖ thèng ®iÒu khiÓn ®éng c¬, truyÒn lùc (nhÊt lµ hÖ thèng truyÒn lùc cña c¸c cÇu chñ ®éng ). Tuy nhiªn kiÓu bè trÝ nµy lµm t¨ng chiÒu dµi xe, cÇn chó ý c¸c gi¶i ph¸p c¸ch ©m, c¸ch nhiÖt, th«ng giã cho khoang l¸i vµ chë ng­êi. Bè trÝ ®éng c¬ ë phÝa sau lµm gi¶m chiÒu dµi xe, t¨ng kh¶ n¨ng quan s¸t cña ng­êi l¸i, kh¶ n¨ng c¸ch nhiÖt cho khoang chë ng­êi, hîp lý víi xe chØ cÇu sau chñ ®éng, h¹ thÊp träng t©m xe, lµm t¨ng æn ®Þnh cña xe. Nh­îc ®iÓm lµ khoang ®éng c¬ chËt hÑp, khã ch¨m sãc, b¶o d­ìng; ®iÒu khiÓn ®éng c¬ vµ hÖ thèng truyÒn lùc phøc t¹p. Ngoµi ra ë mét sè xe chuyªn dông (nh­ ®Çu kÐo) ng­êi ta cã thÓ bè trÝ ®éng c¬ n»m gi÷a. KiÓu bè trÝ nµy phï hîp víi xe cã ph©n bè t¶i träng kh«ng thay ®æi. Trong ®å ¸n cña m×nh, t«i chän bè trÝ ®éng c¬ ®Æt phÝa tr­íc, ngoµi khoang ®iÒu khiÓn. Cöa th«ng giã, kÐt n­íc, qu¹t lµm m¸t ®­îc ®Æt ë ®Çu xe. PhÝa trªn khoang ®éng c¬ cã n¾p cap«, thuËn tiÖn cho viÖc më ra kiÓm tra ®éng c¬. 4.3. Bè trÝ hÖ thèng truyÒn lùc (HTTL) (H×nh 4.1). ë trªn ta ®· chän s¬ ®å HTTL, bao gåm: Hép sè chÝnh ®Æt ngay sau ly hîp. Hép sè chÝnh cã 4 sè tiÕn vµ 1 sè lïi. §iÒu khiÓn tay sè trùc tiÕp. Hép sè phô ®ång thêi còng lµ hép sè ph©n phèi lùc ra c¸c cÇu tr­íc vµ cÇu sau. Ngoµi chøc n¨ng thay ®æi tû sè truyÒn ®Ó t¨ng lùc kÐo trong tr­êng hîp cÇn thiÕt, hép sè phô cßn cã c¬ cÊu gµi hoÆc ng¾t cÇu tr­íc. Hép sè phô cã thÓ bè trÝ c¸ch xa hép sè chÝnh (nh­ xe GAZ 69…), gi÷a hép sè chÝnh vµ hép sè phô ®­îc nèi b»ng trôc truyÒn. HoÆc bè trÝ liÒn ngay sau hép sè chÝnh (nh­ UAZ 469, UAZ 31512…), trôc thø cÊp cña hép sè chÝnh ®ång thêi lµ trôc s¬ cÊp cña hép sè phô. §iÒu khiÓn hép sè trùc tiÕp, gåm c¬ cÊu ®i sè vµ ®ãng ng¾t cÇu tr­íc. Trôc truyÒn (hay cßn gäi lµ trôc c¸c ®¨ng), nèi hép sè phô ra cÇu tr­íc vµ cÇu sau. Do gi÷a cÇu xe vµ phÇn th©n xe cã chuyÓn ®éng t­¬ng ®èi, v× vËy c¸c trôc truyÒn cã t¸c dông b¶o ®¶m ®éng häc chuyÓn ®éng gi÷a c¸c côm cña hÖ thèng truyÒn lùc. CÇu xe: c¸c cÇu ®Òu chñ ®éng, cÇu tr­íc cÇu chñ ®éng dÉn h­íng, cã khíp ®ång tèc trªn 2 b¸n trôc. C¸c b¸n trôc nèi víi moay ¬ b¸nh xe b»ng then khíp then hoa. H×nh 4.1. Bè trÝ chung hÖ thèng truyÒn lùc 4.4. ThiÕt kÕ vá xe vµ bè trÝ tæng thÓ xe. VÞ trÝ ng­êi l¸i bªn tr¸i theo luËn giao th«ng ViÖt Nam. Khung xe (s¸t xi) d¹ng chÞu lùc. Vá xe ®­îc l¾p lªn khung xe vµ cè ®Þnh b»ng c¸c bu l«ng. §Ó gi¶m ®é ån, gi÷a phÇn khung xe vµ vá xe cã c¸c ®Öm cao su. Vá xe kiÓu hë, trªn l¾p b¹t (cã thÓ lµm mui kÝn b»ng thÐp tÊm hoÆc composite). Trªn xe bè trÝ 2 d·y ghÕ chÝnh. D·y phÝa tr­íc 2 ghÕ (1 cña l¸i xe). D·y sau cã 3 ghÕ. Ngoµi ra bè trÝ thªm 2 ghÕ phô ë cuèi xe. Khoang nµy cã thÓ ®Ó chë hµng hoÆc chë ng­êi. ChiÒu dµi c¬ së: lµ kÝch th­íc quyÕt ®Þnh ®Õn bè trÝ cña xe. Tuú theo nh÷ng c«ng dông cô thÓ, chiÒu dµi c¬ së cña lo¹i xe ®­îc thiÕt kÕ cã kÝch th­íc tõ 2300 ®Õn 2700 mm. KÝch th­íc ng¾n t¨ng kh¶ n¨ng c¬ ®éng cña xe, nh­ng khã kh¨n khi bè trÝ ghÕ ngåi ë trªn, nhÊt lµ khi bè trÝ ®éng c¬ phÝa tr­íc. NÕu chän kÝch th­íc lín thuËn tiÖn cho viÖc bè trÝ chç ngåi, t¨ng tÝnh æn ®Þnh däc cña xe, nh­ng lµm gi¶m kh¶ n¨ng c¬ ®éng, t¨ng b¸n kÝnh quay vßng. ë ®©y ta chän lo = 2380 mm VÕt b¸nh xe (chiÒu réng c¬ së) cã thÓ chän cÇu tr­íc vµ cÇu sau kh¸c nhau. Tuy nhiªn ë ®©y ta chän cïng kÝch th­íc. Trªn c¬ së yªu cÇu vÒ bè trÝ sè chç ngåi cña tõng d·y, ta x¸c ®Þnh ®­îc vÕt b¸nh xe. VÕt b¸nh xe ¶nh h­ëng lín ®Õn tÝnh æn ®Þnh ngang. NÕu chän lín, tÝnh æ ®Þnh cao, nh­ng xe mÊt c©n ®èi, t¨ng kÝch th­íc biªn. ë ®©y ta chän B = 1445 mm ChiÒu cao cña phÇn khung xe: chiÒu cao khung xe cã ¶nh h­ëng lín ®Õn chiÒu cao träng t©m, kh¶ n¨ng th«ng qua cña xe. ChiÒu cao cña khung phô thuéc vµo cì lèp, c¸ch bè trÝ hÖ thèng treo vµ kiÓu hÖ thèng treo. ChiÒu cao khung t­¬ng øng víi phÇn ®u«i xe lµ kho¶ng 780 mm. H×nh 4.2. Bè trÝ chung « t« 4.5. Th«ng giã cho xe: Yªu cÇu khi thiÕt kÕ ®èi víi hÖ thèng th«ng giã lµ ph¶i ®¶m b¶o th«ng tho¸ng. VÒ mïa hÌ (nÕu kh«ng cã ®iÒu hoµ), nhiÖt ®é bªn trong xe ph¶i thÊp h¬n bªn ngoµi 3 ¸ 4 oC. VÒ mïa ®«ng xe ph¶i kÝn giã. V× vËy cÇn ph¶i thiÕt kÕ b¶o ®¶m th«ng giã tù nhiªn khi xe ho¹t ®éng. PhÇn 5: Phô lôc clear % DAC TINH NGOAI DONG CO ne_min = 600; Me_min = 16.30*9.81; %Nm ne_M = 2500; Me_max = 17.2*9.81; %Nm ne_N = 4000; Me_N = 15.29*9.81; %Nm Ne_max = 90*0.736; % W y1 = Me_min/Me_N; x1 = ne_min/ne_N; y2 = Me_max/Me_N; x2 = ne_M/ne_N; y3 = Me_N/Me_N; x3 = ne_N/ne_N; A1 = y1/((x1-x2)*(x1-x3)); A2 = y2/((x2-x3)*(x2-x1)); A3 = y3/((x3-x1)*(x3-x2)); a = A1*x2*x3 + A2*x1*x3 + A3*x1*x2; b = -(A1*(x2+x3) + A2*(x1+x3) + A3*(x1+x2)); c = -(A1 + A2 + A3); ne = [600:200:4000]; %vg/ph Me = 0.95.*Me_N.*(a + b.*(ne/ne_N) - c.*(ne/ne_N).^2); %Nm Ne = 0.95.*Ne_max.*(a.*(ne/ne_N) + b.*(ne/ne_N).^2 - c.*(ne/ne_N).^3); %Kw figure(1) plot(ne,Me/9.81,ne,Ne/0.736); xlabel('ne (vg/ph)'); ylabel('Me (kG.m), Ne (ml)'); title('DAC TINH NGOAI DONG CO XE'); legend('Me','Ne'); grid on; axis([600 4000 0 90]); % DAC TINH KEO i_hs = [4.124 2.641 1.58 1.00]; ip = 1; %1.94 i_tlc = 4.625; i_tl = i_hs*ip*i_tlc; eta_tl = 0.86; kp = 0.90; rk = 0.364; for i = 1:4 for j = 1:18 v(i,j) = (pi*ne(j)*rk)/(30*i_tl(i)); %m/s Pk(i,j) = eta_tl*Ne(j)*1000/v(i,j); %N end end v1 = v(1,:); Pk1 = Pk(1,:); v2 = v(2,:); Pk2 = Pk(2,:); v3 = v(3,:); Pk3 = Pk(3,:); v4 = v(4,:); Pk4 = Pk(4,:); figure(2) plot(v1*3.6,Pk1/9.81,v2*3.6,Pk2/9.81,v3*3.6,Pk3/9.81,v4*3.6,Pk4/9.81); xlabel('v (km/h)'); ylabel('Pk (kG)'); title('DAC TINH KEO XE'); legend('Pk1','Pk2','Pk3','Pk4'); grid on; %HE SO ANH HUONG KHOI LUONG QUAY Gd = 2340; Gb = 2000; denta = 1.03 + 0.05.*i_hs.^2; %LUC GIO B = 1.445; H = 1.990; %m F = B*H; K = 0.04; % kG.s^2/m^4 K = K*9.81; Pw = K.*F.*v.^2; %N %NHAN TO DONG LUC HOC D = (Pk-Pw)/(Gd*9.81); D1 = D(1,:); D2 = D(2,:); D3 = D(3,:); D4 = D(4,:); figure(3) plot(v1*3.6,D1,v2*3.6,D2,v3*3.6,D3,v4*3.6,D4); xlabel('v (km/h)'); ylabel('D'); title('DO THI DAC TINH DONG LUC HOC'); legend('D1','D2','D3','D4'); grid on; %GIA TOC cxi = 0.018; g = 9.81; for j = 1:18 J(i,j) = g*(D(i,j)-cxi)/denta(i); end end J1 = J(1,:); J2 = J(2,:); J3 = J(3,:); J4 = J(4,:); figure(4) plot(v1*3.6,J1,v2*3.6,J2,v3*3.6,J3,v4*3.6,J4); xlabel('v (km/h)'); ylabel('J (m/s^2)'); title('DO THI GIA TOC XE'); legend('J1','J2','J3','J4'); grid on; %GIA TOC NGUOC figure(5) plot(v1*3.6,1./J1,v2*3.6,1./J2,v3*3.6,1./J3,v4*3.6,1./J4); xlabel('v (km/h)'); ylabel('1/J (m/s^2)'); title('DO THI GIA TOC NGUOC XE'); legend('1/J1','1/J2','1/J3','1/J4'); grid on; %DO THI TANG TOC CUA XE for j = 1:17 denta_v1(j) = v1(j+1) - v1(j); J1_tb = 0.5*(J1(j+1) + J1(j)); denta_t1(j) = denta_v1(j)/J1_tb; denta_v2(j) = v2(j+1) - v2(j); J2_tb = 0.5*(J2(j+1) + J2(j)); denta_t2(j) = denta_v2(j)/J2_tb; denta_v3(j) = v3(j+1) - v3(j); J3_tb = 0.5*(J3(j+1) + J3(j)); denta_t3(j) = denta_v3(j)/J3_tb; denta_v4(j) = v4(j+1) - v4(j); J4_tb = 0.5*(J4(j+1) + J4(j)); denta_t4(j) = denta_v4(j)/J4_tb; end for j = 1:17 v1_tb(j) = 0.5*(v1(j+1) + v1(j)); denta_S1(j) = v1_tb(j)*denta_t1(j); v2_tb(j) = 0.5*(v2(j+1) + v2(j)); denta_S2(j) = v2_tb(j)*denta_t2(j); v3_tb(j) = 0.5*(v3(j+1) + v3(j)); denta_S3(j) = v3_tb(j)*denta_t3(j); v4_tb(j) = 0.5*(v4(j+1) + v4(j)); denta_S4(j) = v4_tb(j)*denta_t4(j); end