Bài t p ti u lu n ôtô HYBRID ậ ể ậ GVHD: Lê Văn T y ụ
CÁC THÔNG S CHO TR C:Ố ƯỚ
STT Tên thông sốKý hi uệGiá trịĐ n vơ ị
1 Lo i xeạKhách
2 Tr ng l ng toàn bọ ượ ộ
a
G
5800 KG
3 S vòng quay c a đ ng c nhi tố ủ ộ ơ ệ
E
n
4000÷5000 Vòng/phút
4 S vòng quay c a ố ủ đ ng c đi nộ ơ ệ
M
n
1/3*nEVòng/phút
5 Bán kính làm vi c bánh xe ệ
bx
R
0,4 m
6 T c đ c c đ i c a xe ố ộ ự ạ ủ
max
V
132 Km/h
7 H s c n max c a đ ngệ ố ả ủ ườ
max
Ψ
0,35
1. TÍNH CÔNG SU T T NG NG V I T C Đ VÀ T I TR NG ĐÃ CHOẤ Ổ Ứ Ớ Ố Ộ Ả Ọ
1.1. Tính t ng l c c n Fổ ự ả V tác d ng lên ô tô trong quá trình chuy n đ ng ụ ể ộ
2
maxmax ... P + P = vFkGF aV +=
ψ
ωψ
[N] ( 1-1 )
Trong đó:
+
ψ
P
- l c c n t ng c ng c a đ ng;[N]ự ả ổ ộ ủ ườ
+
ω
P
- l c c n không khí; [N]ự ả
+ Ga - tr ng l ng c a ôtô ;[kg].ọ ượ ủ
+ vmax – v n t c l n nh t c a ôtô;[m/s].ậ ố ớ ấ ủ
+
max
Ψ
- h s c n t ng c ng c c đ i c a đ ng; ệ ố ả ổ ộ ự ạ ủ ườ
max
Ψ
= 0,35
+ K – h s c n không khí; ch n k = 0,24 [Nsệ ố ả ọ 2/m4].
+ F – di n tích c n chính di n c a ôtô máy kéo; [mệ ả ệ ủ 2].Đ i v i xe khách ta ch n F =ố ớ ọ
6,0 (m2).
Thay các thông s đã cho vào công th c (1-1) ta có:ố ứ
2
maxmax ... vFkGF aV +=
ψ
= 5,8.1000.9,81.0,35 + 0,24.6.(132/3,6)2 = 21850,3 (N)
1.2. Tính t ng công su t ng v i t c đ c c đ i và t i tr ng đã choổ ấ ứ ớ ố ộ ự ạ ả ọ
[W] (1-2)
Thay các thông s đã cho vào công th c (1-2) ,v i hi u su t c a h th ng truy n l cố ứ ớ ệ ấ ủ ệ ố ề ự
ch n ọ
9,0=
t
η
ta đ c:ượ
890197
6,3
132
.
9.0
3,21850 ==
V
N
[W]
SVTH:TháiTăng Nhân -L p:09C4LTớ 1
Bài t p ti u lu n ôtô HYBRID ậ ể ậ GVHD: Lê Văn T y ụ
2. PHÂN CHIA T L CÔNG SU T CHO ÔTÔỶ Ệ Ấ
T các b ng thông s cho tr c ta ch n: ừ ả ố ướ ọ
- Công su t đi n Nấ ệ 1 = 1/3. NV = (1/3).890197 = 296732 [W]
V y ta có công su t c a đ ng c nhi t Nậ ấ ủ ộ ơ ệ 2 là: N2 = N V – N1 = 890197 – 296732 =
593465 [W]
3. CÔNG SU T C C Đ I C A Đ NG C NHI TẤ Ự Ạ Ủ Ộ Ơ Ệ
T các b ng thông s cho tr c ta ch n: ừ ả ố ướ ọ
- T c đ c a đ ng c nhi t nố ộ ủ ộ ơ ệ E = 5000 (vg/phút).
- T c đ c a đ ng c đi n nố ộ ủ ộ ơ ệ M = 5000/3 = 1666.67 (vg/phút).
4. TÍNH TOÁN THI T K B TRUY N K T H P C NG SU T KI U VIẾ Ế Ộ Ề Ế Ợ ễ Ấ Ể
SAI T C ĐỐ Ộ ( Tính R1, R2, R3 Z1, Z2, Zv)
G iọ R1, R2, l n l t là bán kính vòng chia c a bánh răng trung tâm, bánh răng baoầ ượ ủ
Z1, Z2, Zv l n l t là s răng c a bánh răng trung tâm, bánh răng bao, bánh răng vầ ượ ố ủ ệ
tinh
Thông s và đi u ki n cho tr c:ố ề ệ ướ
Mô-duyn pháp c a bánh răng (ch n nh đ tăng đ êm d u); mủ ọ ỏ ể ộ ị N = 2,25 [mm]
Z2 - Z1 = 2*Zv (4-1)
D = 2*R = Z * mN
⇒
Z =
N
m
R*2
(4-2)
Thay vào (4-1) ta có
N
m
R2
*2
-
N
m
R1
*2
=2* Zv (4-3)
Ch n Zv = 17 [răng], mọN = 2,25 [mm] thay vào (4-3) ta đ cượ :
25,2
*2 2
R
-
25,2
*2 1
R
=2* 17
⇔
R2 - R1= 34 (4-4)
Z1, Z2, Zv nguyên d ng và ươ
≥
17( tránh hi n t ng c t chân răng)ệ ượ ắ
Z1, Z2 cùng ch n hay cùng lẵ ẻ
SVTH:TháiTăng Nhân -L p:09C4LTớ 2
Bài t p ti u lu n ôtô HYBRID ậ ể ậ GVHD: Lê Văn T y ụ
Đê bô truyên đ t hi u su t kêt h p cao thi : ạ ệ ấ ợ
2
1
22
11
2
1
.
.
M
M
M
M
N
N==
ω
ω
(4-5)
Măt khac khi bô vi sai không lam viêc ta co :
2
1
2
1
R
R
M
M=
(4-6)
T (4-5) & (4-6) ừ
⇒
465,593
732,296
2
1
2
1
2
1=== R
R
M
M
N
N
(4-7)
Dùng công c Solver trong excel ta gi i h ph ng trình trên v i thông s chon tr cụ ả ệ ươ ớ ố ướ
Z1 = 17 v i đi u ki n là 0 < Zớ ề ệ 1 < 34 và đ t bi u th c Zặ ể ứ 1 /( Z1 + 2.Zv) làm m c tiêu choụ
bài toán. Ta tính đ c bán kính Rượ 1, R2 l n l t là: ầ ượ
=
+
=
=
=
][357,57
2
][5,76
][25,38
21
3
2
1
mm
RR
R
mmR
mmR
Thay vào (4-2)
⇒
=
=
68
34
2
1
Z
Z
(răng)
Hình 4.1. S đ truy n đ ng c a b truy n k t h p ki u vi sai t c đơ ồ ề ộ ủ ộ ề ế ợ ể ố ộ
1_Bánh răng trung tâm; 2_Bánh răng v tinh(2 chi c); 3_Bánh răng bao; 5_C n C ;ệ ế ầ
6_Truy n l c chính(iề ự 0);
SVTH:TháiTăng Nhân -L p:09C4LTớ 3
Ngu n 1ồGi m t c 1ả ố
Ngu n 2ồGi m t c 2ả ố
Bài t p ti u lu n ôtô HYBRID ậ ể ậ GVHD: Lê Văn T y ụ
Ta th y hai ngu n công su t 1 và 2 khi đi qua h p gi n t c (n u có) s đ c n i l nấ ồ ấ ộ ả ố ế ẻ ượ ố ầ
l t v i các ly h p c a b truy n. Trong b k t h p bao g mượ ớ ợ ủ ộ ề ộ ế ợ ồ báng răng m t trung tâmặ
1, bánh răng v tinh 2, vành răng bao 3, c n 5. Ngoài ra chúng ta còn có c p bánh răngệ ầ ặ
n i ti p ngu n 2 v i ngu n 1 s 4 và b khóa vi sai. Khi b khóa tr ng thái khóa thìố ế ồ ớ ồ ố ộ ộ ở ạ
b truy n k t h p vi sai tr thành b truy n k t h p n i c ng.ộ ề ế ợ ở ộ ề ế ợ ố ứ
5. S ĐƠ TRUY N Đ NG C A B TRUY N K T H P CÔNG SU TỒ Ề Ộ Ủ Ộ Ề Ế Ợ Ấ
1 2 3 4 5
7891011
12 6
abc
R
1
R
3
R
2
P
2
P
1
Hình 5.1 S đ truy n đ ng c a ôtô Hybridơ ồ ề ộ ủ
1_Đ ng c đi n; 2_Ly h p đ ng c Đi n; 3_Khóa K; 4_Bánh răng v tinh(2 chi c);ộ ơ ệ ợ ộ ơ ệ ệ ế
5_Bánh răng trung tâm; 6_Truy n l c chính(iề ự 0); 7_C n C; 8_Bánh răng bao; 9_Bánhầ
răng n i ngu n Đi n và đ ng c Nhi t; 10_ Ly h p đ ng c Nhi t; 11_H p gi mố ồ ệ ộ ơ ệ ợ ộ ơ ệ ộ ả
t c; 12_ Đ ng c Nhi t; Pố ộ ơ ệ 1_Phanh bánh răng 8; P2_Phanh bánh răng 9
a: Lúc này bánh răng 8 b c đ nhị ố ị
b: Lúc này bánh răng 8 t doự
c: Lúc này bánh răng 8 b khóa (truy n direct)ị ề
6. TÍNH T S TRUY N GI M T C (iỶ Ố Ề Ả Ố gt) CHO NGU N T C Đ CAO, TỒ Ố Ộ Ỷ
S TRUY N L C CHÍNH (iỐ Ề Ự o)
a) T s truy n gi m t c (iỷ ố ề ả ố gt)cho ngu n t c đ caoồ ố ộ
igt=
1
2
N
N
ω
ω
=
67,1666
5000
= 3
b) T s truy n l c chính (iỷ ố ề ự o)
SVTH:TháiTăng Nhân -L p:09C4LTớ 4
ω2
ω1ω3
Bài t p ti u lu n ôtô HYBRID ậ ể ậ GVHD: Lê Văn T y ụ
io =
max
2
*
*
Vi
R
gt
bxN
ω
=
)3600/1000.132.(3
4,0).60/5000.1416,3.2(
= 1,904
7. TÍNH T S TRUY N Ỷ Ố Ề KHI CH TRUY N Đ NG RIÊNG CHO T NGỈ Ề Ộ Ừ
NGU N CÔNG SU T Ồ Ấ
Theo tính toán trên ta th y công su t ngu n 2 l n h n công su t ngu n 1 nên ngu n 2ở ấ ấ ồ ớ ơ ấ ồ ồ
ph i là đ ng c nhi t.ả ộ ơ ệ
Xét s đ truy n đ ng c a b truy n k t h p ki u vi sai t c đ hình 2.1ơ ồ ề ộ ủ ộ ề ế ợ ể ố ộ
+ Tr ng h p 1: Ch truy n ngu n công su t đi n 1 ng t ngu n 2(ườ ợ ỉ ề ồ ấ ệ ắ ồ
0
2=
ω
)
T công th c Villiss: ừ ứ
1
2
2
21
Z
Z
c
−=
−
−
ωω
ωω
(7-1)
Khai tri n công th c (7-1) ta có: ể ứ
1
2
1
22
1
1
2
2
21
1
1
R
R
Z
Z
Z
Z
c
−=−=
−
−
=−=
−
−
ω
ω
ωω
ωω
(7-2)
T (7-2) ta có: ừ
1
1
2
3
1
3
1+== R
R
iM
ω
ω
,Thay s ố
31
25,38
5,76
13
=+=
M
i
+ Tr ng h p 2: Ch truy n ngu n công su t nhi t 2 ng t ngu n 1(ườ ợ ỉ ề ồ ấ ệ ắ ồ
0
1=
ω
)
Khai tri n công th c (7-1) ta có: ể ứ
1
2
1
2
121
2
2
21
R
R
Z
Z
Z
Zc
c
−=−=
−
−
=−=
−
−
ωω
ω
ωω
ωω
(7-3)
T (7-3) ta có: ừ
1
2
12
23 +== R
R
i
c
E
ω
ω
,Thay s ố
5,11
5,76
25,38
23 =+=
E
i
8. XÂY D NG Đ C TÍNH L C KÉỰ Ặ Ự O Pk = f(V) CHO C HAI NGU N CÔNGẢ Ồ
SU T NHI T VÀ ĐI N (Ấ Ệ Ệ tr ng h p chung, hai đ i v i Đi n, hai đ i v i Nhi t)ườ ợ ố ớ ệ ố ớ ệ
8.1 Thành l p công th cậ ứ
a) Tr ng h p chung cho c 2 ngu n Đi n & Nhi t cùng truy n Pườ ợ ả ồ ệ ệ ề k5 = f(V5)
V5 = ωbx*Rbx = (ω3/i0)*Rbx = (ω1*Rbx/i0) (8-1)
Pk5 = Mbx/Rbx = M3*i0*η/Rbx (8-2)
M3 = M1*R3/R1 + M2*R3/R2(8-3)
λ = ne/nN= ωe/ωN (8-4)
Ne2 = N2*[a*(ne/nN)+ b* (ne/nN)
2
- c*(ne/nN)
3
] (8-5)
Trong đó a, b, c là các h s th c nghi m đ c ch n theo lo i đ ng c :ệ ố ự ệ ượ ọ ạ ộ ơ
SVTH:TháiTăng Nhân -L p:09C4LTớ 5