Chơng I Lực mômen tác dụng lên ô tô- máy kéo trình chuyển động i ĐƯờng đặc tính tốc độ động Lịch sử phát triển ngành ô tô -máy kéo chứng kiến nhiều loại động khác dùng ôtô- kéo, nhng nguồn động lực dùng ôtô- máy kéo động đốt loại piston Vì để xác định đợc lực hoăc mômen tác dụng lên bánh xe chủ động ôtô máy kéo cần phải nghiên cứu đờng đặc tính tốc độ động đốt loại piston Đờng đặc tính tốc độ động đồ thị phụ thuộc công suất có ích Ne, mômen xoắn có ích Me, tiêu hao nhiên liệu GT suất tiêu hao nhiên liệu ge theo số vòng quay n theo tốc độ góc trục khuỷu Có hai loại đờng đặc tính đặc tính tốc độ động cơ: Đờng đặc tính tốc độ cục bộ; Đờng đặc tính tốc độ ngoài, gọi tắt đờng đặc tính động Đờng đặc tính tốc độ động nhận đợc cách thí nghiệm động bệ thử Khi thí nghiệm động bệ thử chế độ cung cấp nhiên liệu cực đại, tức mở bớm ga hoàn toàn động xăng đặt bơm cao áp ứng với chế độ cung cấp nhiên liệu hoàn toàn động diesel nhận đợc đờng đặc tính động Nếu bớm ga đặt vị trí trung gian nhận đợc đờng đặc tính cục Nh động đốt có đờng đặc tính tốc độ đờng đặc tính cục tuỳ theo vị trí bớm ga vị trí Trên hình I-1a trình bày đờng đặc tính động xăng hạn chế số vòng quay Loại độngcơ thờng dùng ôtô du lịch đợc dùng ôtô khách Hình I-1a Đờng đặc tính động xăng không hạn chế số vòng quay Số vòng quay nmin trục khuỷu số vòng quay nhỏ mà động làm việc ổn định chế độ toàn tải Khi tăng số vòng quay mômen công suất động tăng lên (hình I-1a) Mômen xoắn đạt giá trị cực đại M max số vòng quay nM công suất đạt giá trị cực đại Nmax số vòng quay nN Các giá trị Nmax, Mmax số vòng quay tơng ứng với giá trị nN nM đợc dẫn đặc tính kỹ thuật động Động ôtô làm việc chủ yếu vùng nM nN Khi tăng số vòng quay trục khuỷu lớn giá trị nN công suất giàm, chủ yếu nạp hỗn hộp khí tăng tổn thất ma sát động Ngoài tăng số vòng quay làm tăng tải trọng động gây hao mòn nhanh chi tiết động Vì thiết kế ôtô du lịch số vòng quay trục khuỷu động tơng ứng với tốc độ cực đại ôtô đờng nhựa tốt nằm ngang không vợt 10 20% so với số vòng quay nN Động xăng đặt ôtô tải thờng có phận hạn chế số vòng quay nhằm làm tăng tuổi thọ động Bộ phận hạn chế số vòng quay làm giảm lợng nhiên liệu cung cấp cho động cơ, công suất mômen động giảm số vòng quay trục khuỷu giá trị nN Trên hình I-1b trình bày đờng đặc tính động xăng có phận hạn chế số vòng quay Đ- ờng nét đứt ứng với động phận hạn chế số vòng quay, đờng nét đậm ứng với động có phận hạn chế số vòng quay Hình I-1b Đờng đặc tính động xăng có hạn chế số vòng quay Động diesel đợc dùng ôtô tải, ôtô hành khách ngày dùng ôtô du lịch Động diesel dùng ôtô đợc trang bị điều tốc nhị chế đa chế Hầu hết máy kéo dùng động diesel có trang bị điều tốc đa chế Bộ điều tốc đa chế cho chế độ làm việc động vùng tiêu hao nhiên liệu riêng Hình I-2 trình bày đờng đặc tính động diesel hành trình không tải, động có số vòng quay chạy không nck Khi xuất tải điều tốc tăng lợng nhiên liệu cung cấp vào xilanh động cơ, nhờ công suất mômen quay động tăng lên, đồng thời số vòng quay trục khuỷu động có giảm Khi bơm cao áp dịch chuyển tới ví trí tính toán định (do tác dụng điều tốc) tơng ứng với điểm tiêu hao nhiên liệu riêng công suất động đạt giá trị cực đại (điểm b hình I-2) Công suất cực đại động làm việc có điều tốc đợc gọi công suất định mức động Nn, mômen xoắn ứng với công suất cực đại đợc gọi mômen xoắn định mức Mn, số vòng quay ứng với công suất cực đại đợc gọi số vòng quay định mức nn Khoảng biến thiên tốc độ nck nn phụ thuộc vào độ không đồng điều tốc Các đờng đồ thị nằm khoảng tốc độ từ nck đến nn gọi đờng đồ thị có điều tốc, đờng đồ thị nằm khoảng tốc độ từ nn đến nM gọi đờng đồ thị điều tốc vùng tốc độ từ nck đến nn đờng Ne Me có dạng đờng thẳng Thờng nối với máy kéo, động làm việc gần vùng công suất định mức Hình I-2 Đờng đặc tính tốc độ động diesel Để xét khả thích ứng động tăng tải ngoại lực tác dụng ôtô máy kéo làm việc, ngời ta đa hệ số thích ứng động theo mômen xoắn xác định nh sau: ; Trong đó: k- hệ số thích ứng động theo mômen xoắn; sau: Đối với loại động cơ, hệ số thích ứng theo mômen xoắn có giá trị nh - Động xăng: k = 1,1 1,35 - Động dieze phun đậm đặc: k = 1,1 - Động dieze có phun đậm đặc: k = 1,1 1,15 1,25 Cần ý rằng, tiêu chuẩn thử động để nhận đợc đờng đặc tính nớc khác, mà động nhng thử nớc khác cho giá trị công suất khác Động đặt ôtô máy kéo phát công suất thấp công suất cực đại nhận đợc bệ thử Công suất thực tế mà động công suất cực đại nhận đợc bệ thử nhân với hệ số Hệ số có giá trị nhỏ phụ thuộc vào loại tiêu chuẩn thừa nhận thử, loại động đợc dùng, loại xe ôtô cần đặt động cơ, điều kiện sử dụng chế độ tải động Khi tính toán gần đúng, thừa nhận = 0,8 0,9 Khi đờng đặc tính tốc độ động thực nghiệm, ta xây dựng đờng đặc tính nói nhờ công thức kinh nghiệm S.R.Lây Đécman Việc sử dụng quan hệ giải tích công suất, mômen xoắn với số vòng quay động theo công thức Lây Đécman để tính toán sức kéo thuận lợi nhiều so với dùng đồ đặc tính thực nghiệm, việc sử dụng máy tính ngày trở nên phổ cập Công thức S.R.Lây Đécman có dạng nh sau: ; Trong đó: Ne, ne Công suất hữu ích động số vòng quay trục khuỷu ứng vớ điểm đồ thị đặc tính ngoài; Nmax, nN Công suất có ích cực đại số vòng quay ứng với công suất nói trên; sau: a, b, c hệ số thực nghiệm đợc chọn theo loại động nh Đối với động xăng: a = b = c =1 Đối với động diezel kỳ: a = 0,87; b = 1,13 ; c = Đối với động diesel kỳ có buồng cháy trực tiếp: a = 0,5 ; b = 1,5 ; c=1 Đối với động diesel kỳ có buồng cháy dự bị: a = 0,6 ; b = 1,4 ; c = Đối với động diesel kỳ có buồng cháy xoáy lốc: a = 0,7 ; b = 1,3 ; c = Cho trị số ne khác nhau, dựa theo công thức I-2 tính đợc công suất Ne tơng ứng từ vẽ đợc đồ thị Ne = f(ne) Các giá trị Ne ne tính đợc giá trị mômen xoắn Me động theo công thức sau: I-3 ; Trong đó: Ne- công suất động cơ; kW ; ne Số vòng quay trục khuỷu ; v/ph ; Me- Mômen xoắn động ; N.m ; Có giá trị Ne, Me tơng ứng với giá trị ne ta vẽ đợc đồ thị Ne=f(ne) đồ thị Me=f(ne) Nh sau xây dựng đợc đờng đặc tính động có sở để nghiên cứu tính chất động lực học ôtô máy kéo ... ứng với động có phận hạn chế số vòng quay Hình I-1b Đờng đặc tính động xăng có hạn chế số vòng quay Động diesel đợc dùng tô tải, tô hành khách ngày dùng tô du lịch Động diesel dùng tô đợc trang... theo m men xoắn xác định nh sau: ; Trong đó: k- hệ số thích ứng động theo m men xoắn; sau: Đối với loại động cơ, hệ số thích ứng theo m men xoắn có giá trị nh - Động xăng: k = 1,1 1,35 - Động. .. động xăng không hạn chế số vòng quay Số vòng quay nmin trục khuỷu số vòng quay nhỏ mà động làm việc ổn định chế độ toàn tải Khi tăng số vòng quay m men công suất động tăng lên (hình I-1a) Mômen