VẼ ĐƯỜNG ĐẶC TÍNH TỐC ĐỘ NGOÀI CỦA ĐỘNG CƠ 1.Đường 1. Đường đặc tính tốc độ Đường đặc tính tốc độ của động cơ là các đồ thị chỉ sự phụ thuộc của công suất có ích Ne, mô men xoắn có ích M e, tiêu hao nhiên liệu trong một giờ G e và suất tiêu hao nhiên liệu g e của động cơ theo số vòng quay n hoặc theo tốc độ trục khuỷu cuả động cơ. Đường đặc tính tốc độ của động cơ (thực nghiệm)
Hình 1.a: Đường 1.a: Đường đặc tính ngoài của động cơ xăng không hạn chế số vòng quay
1
Hình 1.b: Đường 1.b: Đường đặc tính ngoài của động cơ xăng có hạn chế số vòng quay.
Hình 1.c: Đường 1.c: Đường đặc tính ngoài động cơ Diezen
Có hai loại đường đặc đặc tính tốc độ của động cơ đốt trong: •Đường đặc tính tốc độ ngoài gọi tắt là đặc tính ngoài của động cơ, ứng với nhiên liệu đươc cung cấp hoàn toàn. •Đường đặc tính tốc độ cục bộ tương ứng với bướm ga hoặc thanh răng nằm ở vị trí trung gian, tức là nhiên liệu được cung cấp không hoàn toàn. 2
Độ dự trữ về momen xoắn được đánh giá bằng hệ số thích ứng của động cơ: k=Mmax/M N M N: momen xoắn ứng với công suất cực đại N của động cơ Hệ số k có giá trị như sau: Đối với động cơ xăng : 1,25 ÷ 1,35 Đối với động cơ Diezen : 1,05 ÷ 1,15 Khi không có đường đặc tính tốc độ ngoài của động cơ bằng thực nghiệm ta có thể xây dựng đường đặc tính đó nhờ công thức kinh nghiệm của S.R. Lây Đécman có dạng như sau:
N = N e
max
a n + b n n n e
2
e
N
− c n n
N
e
N
(1.1)
Ở đây: Ne , ne -công suất hữu ích của đông cơ và số vòng quay trục khuỷu ứng với điểm bất kỳ của đồ thị đăc tính ngoài. Nmax, n N - công suất có ích cưc đại và số vòng quay với công suất nói trên a, b, c - Các hệ số thực nghiêm, chọn theo bảng: Loại động cơ Động cơ xăng Diezen 4 kỳ buồng cháy trực tiếp Diezen 4 kỳ buồng cháy dự bị Diezen 4 kỳ buồng cháy xoay lốc
a 1 0,5 0,6 0,7
b 1,5 1,5 1,4 1,3
c 1 1 1 1
Biết được các giá trị Ne va ne, bằng cách cho các giá trị khác nhau dựa trên công thức (1.1) sẽ tính được công suất N e tương ứng và từ đó vẽ được đồ thị Ne=f(ne). Có các giá trị Ne và ne có thể xác định momen xoắn M e của động cơ theo công thức sau: 10 N M = ( N .m ) 1.047 n 4
e
e
e
Ne :Công suất động cơ (kw) ne :Số vòng quay trục khuỷu [vg/ph] Me :Momen xoắn đông cơ [N.m] Có các giái giái trị Ne, Me Me tương ứng với với các giá trị trị ne, ta có thể vẽ đồ thị Ne=f(ne) và đồ thị Me=f’(n e). 3
2. Xây dựng đường đặc tính tốc độ ngoài của động cơ 2.1 Thông số kỹ thật của xe Santafe, loai động cơ chạy dầu Diesel 2.2 CRDi ĐỘNG
CƠ (Engine)
Loại (Type) Dung tích xi lanh (cc) (Displacement) Đường kính xi lanh và hành trình piston (mm) (Bore & Stroke ) Tỉ số nén (Compression Ratio) Công suất cực đại (kw/rpm) Mô men xoắn cực đại (kg.m/rpm) Tiêu hao nhiêu liệu (TP/Đường trường)
Động cơ chạy dầu Diesel 2.2 CRDi 2.188 87,0 x 92,0 17,3 110 (150 ps)/4.000 335(34.2kg.m)/1.800-2.500 7lít/100km
HỆ THỐNG TRUYỀN LỰ C (Drive Train)
Hộp số (Transmission) Tỉ số truy truyền ền (Gea (Gearr Rat Ratio io))
Số 1 (1s (1stt) Số 2 (2nd) Số 3 (3rd) Số 4 (4th) Số 5 (5th) Số lùi (Reverse) Tỉ số truyền cuối (Final Gear Ratio) Kiểu li hợp (Clutch Type) Dung tích dầu bôi trơn (lít)
5 số tự động (5-speed A/T) 3,789 2,064 1,421 1,034 0,728 3,684 3,684 Bộ biến đổi mô men (Torque Converter) 10,9 (lít)
4
KÍCH THƯỚ C (Dimensions)
Dài x Rộng x Cao (mm)Lengt ( mm)Lengthh x Width x Height) 4.650 x 1.890 x 1.795 Chiều dài cơ sở (mm) (Wheel Base) 2.700 Vệt - Trước x Sau (mm)(Wheel Tread) 1.615 x 1.620 Kích thước lốp Trọng lượng không tải Dung tích bình nhiên liệu
Cỡ 235/65 R17 1894 (kg) 75 (lít)
HỆ THỐNG TREO (Suspension)
Độc lập kiểu Macpherson (Macpherson Strut Type) Phía sau (Rear) Liên kết đa điểm (Multi Link Type) Giảm sóc Dạng ống, hai chiều tác dụng Phía trước(Front) (Shock (HydraulicDouble (HydraulicDouble Acting Strut Type) Absorber) Giảm Giảm xó xócc ho hoạt ạt độ động ng kép kép (Hyd (Hydra raul ulic ic Phía sau (Rear) Double Acting Shock Absorber Type)
Phía trước(Front)
HỆ THỐNG PHANH (Brakes) Loại chung Hệ thống hỗ trợ lực phanh điện tử(Dual-Diagonal, Split(General) Circuit, Power-Assisted Braking System with EDB) Phanh trước Đĩa thông gió loại 16 inch (16-inch Ventilated) (Front) Phanh sau Phanh đĩa Φ320 với hệ thống cảnh báo mòn má phanh (Rear) (Φ320 Solid Outer Disc, Floating-Caliper Floating-Caliper Brakes with Pads Wear Warning Device) Phanh sau Hệ thống phân bố lực phanh điện tử (EDB) được tích hợp (Rear) trong bộ ABS với 4 cảm biến, 4 dòng công suất(4-wheel electronic, 4-sensor, 4-channel Electronic Brake Distribution, Brake Torque Distribution System (EDB)
5
2.2 Tính toán xác định đường đường đặc tính ngoài ngoài của đông cơ 2.2.1 Xây dựng đường phương trình đường đặc tính mô men của động cơ Phương trình đường đặc tính mô men của động cơ (công thức S.R. Lây Đécman)
N = N
max
e
n n a b + n n
n e − c n N 3
2
e
e
N
N
Nmax - Công suất có ích cực đại: Nmax = 110 (kw) n N - Số vòng vòng quay ứng với công suất Nmax: n N =4000 (v/ph) ne tốc độ quay của trục cơ ở công suất Ne Động cơ bốn kỳ buồng cháy trực tiếp có hệ số thực nghiệm: a=0,5
b=1,5
c=1
n n e e n + 1.5 ⋅ − 1⋅ Ne=110 0.5 ⋅ 4000 4 0 0 0 4 0 0 0 2
3
e
Ne=-1.71875•10-9•ne3+10.3125•10-6•ne2+13.75•10-3•ne
f(ne)
Đường đặc tính mô men của động cơ là giá trị hàm số N e=f(ne) với ne∈ [500;4000] 2.2.2 Xây dựng phương trình đường đặc tính công suất của động cơ Xây dựng phương trình đặc tính mômen của động cơ dựa vào công thức: 10 N M = ( N .m ) 1.047 n 4
e
e
e
-9
Với: Ne=-1.71875•10 •ne +10.3125•10-6•ne2+13.75•10 -3•ne => M = e
1 1.047
3
(-1.71875•10-5•ne2+10.3125•10-2•ne+137.5)
f’(n e)
2.2.3 Xây dựng phương trình đường tiêu hao nhiên liệu trong một giờ Mức tiêu hao nhiên liệu theo thời gian được xác định theo công thức:
G
T
=
Q ρ t
n
(kg/h)
Trong đó: Q :Lượng tiêu hao nhiên liệu (lít) ρ : Tỷ trọng nhiên liệu (kg/l) n t : Thời gian làm việc của động cơ (h) 6
Xuất tiêu hao nhiên liệu có ích g e:
g = G N
T
e
e
=
Q ρ
kg kw h
n
N
e
t
Ở đây: Ne công suất có ích của động cơ (kw) Q=7 (lít/100km); t= Theo chỉ tiêu chất lượng của nhiên liệu Điêzen(TCVN 5689:2005) ta lấy: ρ =840(kg/m 3)=0.84 (kg/l) n
Chỉ tiêu chất lượng của nhiên liệu Điêzen(TCVN 5689:2005) TT
Tên chỉ tiêu
Mức
1
Hàm lượng lưu huỳnh, mg/kg, max.
2 3
46 360
4
Chỉ số xêtan, min. Nhiệt độ cất, oC, 90% thể tích, max. Điểm chớp cháy cốc kín, oC, min.
5
Độ nhớt động học ở 40oC, mm2/ s
2 - 4,5
6
Cặn các bon của 10% cặn chưng cất, %khối lượng, max. Điểm đông đặc, oC, max.
0,3
7 8
12
Hàm lượng tro, %khối lượng, max. Hàm lượng nước, mg/kg, max. Tạp chất dạng hạt, mg/l, max. Ăn mòn mảnh đồng ở 50oC, 3 giờ, max. Khối lượng riêng ở 15oC, kg/m3
13 14
Độ bôi trơn, µm, max. Ngoại quan
9 10 11
500
2500
55
+6 0,01 200 10 Loại 1 820 - 860 460 Sạch, trong
Phương pháp thử TCVN 6701:2002 (ASTM D 2622)/ ASTM D 5453 ASTM D4737 TCVN 2698:2002/ (ASTM D 86) TCVN 6608:2000 (ASTM D 3828)/ ASTM D 93 TCVN 3171:2003 (ASTM D 445) TCVN 6324:1997 (ASTM D 189)/ ASTM D 4530 TCVN 3753:1995/ ASTM D 97 TCVN 2690:1995/ ASTM D 482 ASTM E203 ASTM D2276 TCVN 26 2 694: 20 2 000/ (A ( ASTM D 130-88) TCVN 6594: 2000 (ASTM D 1298)/ ASTM 4052 ASTM D6079 ASTM D4176
2.3 Vẽ đồ thị đặc tính tốc độ ngoài của động cơ 7
Dùng phần mềm Matlab Matlab mô phỏng với Code Code lập trình như sau: 1 x=0:1:4000; 2 a=0.5; 3 b=1.5; 4 c=1; 5 y1=110*((a/4000)*x+(b/4000^2)*x.^2-(c/4000^3)*x.^3); 6 y2=(10^4*110/1.047)*(a/4000+b* y2=(10^4*110/1.047)*(a/4000+b*x/4000^2-c*x.^2/400 x/4000^2-c*x.^2/4000^3); 0^3); 7 plot(x,y1,x,y2) 8 title('Do title('Do thi dac tinh ngoai cua dong co') co' ) 9 xlabel('Toc xlabel('Toc do quay truc khuyu ne') ne' ) 10 ylabel('Me ylabel('Me Ne') Ne') Ta được đồ thị đăc tính tốc độ ngoài của đông cơ:
8
9
