Nghiên Cứu Động Học và Động Lực Học của Xe Avanza 1.5 E MT

Chuyên khảo phân tích Nghiên cứu động học và động lực học của xe avanza 1 5 e mt, đánh giá các khía cạnh quan trọng, đề xuất hướng nghiên cứu tiếp theo.

• Tác giả: Hoàng Lê Nguyên
• Người hướng dẫn: GVC. Đặng Quý
• Trường học: Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật Thành Phố Hồ Chí Minh
• Chuyên ngành: Công Nghệ Kỹ Thuật Ô Tô
• Đề tài: Nghiên Cứu Động Học và Động Lực Học của Xe Avanza 1.5 E MT
• Loại tài liệu: Đồ Án Tốt Nghiệp
• Năm xuất bản: 2024
• Địa điểm: Tp. Hồ Chí Minh

Tóm tắt

I. Tổng quan về Nghiên Cứu Động Học và Động Lực Học của Xe Avanza 1

Nghiên cứu động học và động lực học của xe Avanza 1.5 E MT là một lĩnh vực quan trọng trong ngành công nghệ ô tô. Đề tài này không chỉ giúp hiểu rõ hơn về cách thức hoạt động của xe mà còn đánh giá hiệu suất và khả năng vận hành của nó trong điều kiện thực tế. Việc phân tích động học và động lực học sẽ cung cấp cái nhìn sâu sắc về các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu suất của xe, từ đó đưa ra những giải pháp tối ưu hóa.

1.1. Động Học và Động Lực Học Khái Niệm Cơ Bản

Động học và động lực học là hai lĩnh vực nghiên cứu chính trong cơ học ô tô. Động học tập trung vào chuyển động của xe mà không xem xét lực tác động, trong khi động lực học nghiên cứu các lực và mô men tác động lên xe. Hiểu rõ hai khái niệm này là cần thiết để phân tích hiệu suất của xe Avanza 1.5 E MT.

1.2. Tầm Quan Trọng của Nghiên Cứu Động Học và Động Lực Học

Nghiên cứu động học và động lực học giúp cải thiện thiết kế xe, nâng cao hiệu suất và an toàn. Đặc biệt, trong bối cảnh thị trường ô tô ngày càng cạnh tranh, việc tối ưu hóa các yếu tố này sẽ giúp xe Avanza 1.5 E MT đáp ứng tốt hơn nhu cầu của người tiêu dùng.

II. Vấn Đề và Thách Thức trong Nghiên Cứu Động Học và Động Lực Học

Trong quá trình nghiên cứu động học và động lực học của xe Avanza 1.5 E MT, nhiều vấn đề và thách thức đã được phát hiện. Những yếu tố như điều kiện đường sá, tải trọng xe và thiết kế động cơ đều ảnh hưởng đến kết quả nghiên cứu. Việc xác định các yếu tố này là rất quan trọng để đưa ra những giải pháp phù hợp.

2.1. Các Yếu Tố Ảnh Hưởng Đến Động Học

Các yếu tố như trọng lượng, kích thước và thiết kế của xe có ảnh hưởng lớn đến động học. Xe Avanza 1.5 E MT cần được phân tích kỹ lưỡng để hiểu rõ cách thức chuyển động và khả năng tăng tốc của nó.

2.2. Thách Thức Trong Đánh Giá Động Lực Học

Đánh giá động lực học của xe Avanza 1.5 E MT gặp nhiều thách thức, bao gồm việc xác định các lực cản và mô men tác động. Việc sử dụng các phương pháp tính toán chính xác là cần thiết để có được kết quả đáng tin cậy.

III. Phương Pháp Nghiên Cứu Động Học và Động Lực Học

Để nghiên cứu động học và động lực học của xe Avanza 1.5 E MT, nhiều phương pháp đã được áp dụng. Các phương pháp này bao gồm thực nghiệm và lý thuyết, giúp cung cấp cái nhìn toàn diện về hiệu suất của xe.

3.1. Phương Pháp Thực Nghiệm

Phương pháp thực nghiệm sử dụng các số liệu khảo nghiệm để nghiên cứu động học và động lực học. Mặc dù phương pháp này đòi hỏi thiết bị hiện đại và độ chính xác cao, nhưng nó mang lại kết quả thực tế và đáng tin cậy.

3.2. Phương Pháp Lý Thuyết

Phương pháp lý thuyết dựa trên các thông số kỹ thuật của xe và mặt đường. Sử dụng phần mềm hỗ trợ giúp tính toán và mô phỏng các yếu tố ảnh hưởng đến động học và động lực học của xe Avanza 1.5 E MT.

IV. Ứng Dụng Thực Tiễn và Kết Quả Nghiên Cứu

Kết quả nghiên cứu động học và động lực học của xe Avanza 1.5 E MT đã chỉ ra nhiều ứng dụng thực tiễn. Những thông tin này không chỉ giúp cải thiện thiết kế xe mà còn nâng cao trải nghiệm người dùng.

4.1. Cải Thiện Thiết Kế Xe

Kết quả nghiên cứu cho thấy cần cải thiện một số yếu tố trong thiết kế xe để nâng cao hiệu suất. Việc tối ưu hóa động cơ và hệ thống treo sẽ giúp xe hoạt động hiệu quả hơn.

4.2. Nâng Cao Trải Nghiệm Người Dùng

Nghiên cứu cũng chỉ ra rằng việc cải thiện động lực học sẽ nâng cao trải nghiệm lái xe. Xe Avanza 1.5 E MT sẽ trở nên an toàn và thoải mái hơn cho người sử dụng.

V. Kết Luận và Tương Lai của Nghiên Cứu Động Học và Động Lực Học

Nghiên cứu động học và động lực học của xe Avanza 1.5 E MT đã mang lại nhiều kết quả tích cực. Những thông tin thu được sẽ là cơ sở cho các nghiên cứu tiếp theo và cải tiến trong ngành công nghiệp ô tô.

5.1. Tóm Tắt Kết Quả Nghiên Cứu

Kết quả nghiên cứu đã chỉ ra rằng xe Avanza 1.5 E MT có nhiều ưu điểm về động học và động lực học. Những thông tin này sẽ giúp các nhà sản xuất cải thiện sản phẩm của mình.

5.2. Hướng Đi Tương Lai

Trong tương lai, nghiên cứu động học và động lực học sẽ tiếp tục được mở rộng. Các công nghệ mới sẽ được áp dụng để nâng cao hiệu suất và an toàn cho xe Avanza 1.5 E MT.

Trích đoạn nội dung tài liệu

Mở đầu: Từ lâu ô tô được xem là phương tiện giao thông dùng để di chuyển tiện lợi cho mọi gia đình trên toàn thế giới. Nên từ lâu phương tiện giao thông đã là một phần không thể thiếu trong cuộc sống của mỗi người dân trên toàn thế giới và cụ thể hơn là ở Việt Nam. Thị trường ô tô trong 6 tháng đầu năm 2023 của toàn thị trường đạt 137.327 xe (giảm 32%) so với 2022. Tuy có giảm hơn so với năm 2020 nhưng những con số trên vẫn phản ánh được nhu cầu về phương tiện giao thông của con người là lớn đến mức nào, cụ thể hơn là nhu cầu về ô tô.

Với sự tiện ích cao che chở được mọi loại thời tiết, cũng như tính cơ động cao, khả năng chuyên chở được nhiều loại hàng hóa,. thì ô tô là phương tiện mà ai cũng muốn sở hữu. Sau một thời gian học tập tại Trường Đại Học Sư phạm kỹ thuật Thành Phố Hồ Chí Minh, được sự định hướng của thầy hướng dẫn, chúng em lựa chọn đề tài “NGHIÊN CỨU ĐỘNG HỌC VÀ ĐỘNG LỰC HỌC CỦA XE AVANZA 1.5 E MT” qua tính toán kiểm tra tính chất động học và động lực học của xe nhằm tìm ra ưu điểm, nhược điểm của xe và đánh giá xem loại xe này có sử dụng phù hợp với điều kiện đường sá ở Việt Nam hay không.2 Giới hạn đề tài: Theo yêu cầu của GVHD nên đề tài tập trung nghiên cứu và tính toán các mục sau: Xây dựng đường đặc tính ngoài của động cơ Khảo sát cân bằng lực kéo của xe Khảo sát cân bằng công suất của xe Khảo sát đặc tính động lực học của xe Tính toán kiểm tra tính ổn định của xe Tính toán kiểm tra quay vòng của xe 1.3 Phương pháp nghiên cứu: 1 Phương pháp thực nghiệm dùng các số liệu khảo nghiệm để nghiên cứu, phương pháp này chính xác nhưng đòi hỏi độ chính xác cao và thiết bị hiện đại. Phương pháp lí thuyết cần một vài thông số của xe và mặt đường, dùng phần mềm hỗ trợ.

Ở đây chúng em lựa chọn phương pháp lí thuyết do không đủ điều kiện để khảo sát thực nghiệm. 1 Hình ảnh thực tế của xe Avanza 1. 2 Hình ảnh thiết kế của xe Avanza 1.2 THÔNG SỐ KỸ THUẬT, THÔNG SỐ CHỌN VÀ TÍNH TOÁN: 1.1 Thông số kỹ thuật: Bảng 1. 1 Thông số kỹ thuật.

Xuất xứ Nhập khẩu từ Thái Lan Kiểu xe MPV Số chỗ ngồi 7 Loại động cơ Động cơ xăng 4 xylanh thẳng hàng, 16 van, 3 DOHC, VVT-i, EFI Dung tích công tác (𝑐𝑚2 ) 1495 Loại động cơ 3SZ Công suất cực đại 74kW tại 6000 vg/ph Momen xoắn cực đại 133Nm tại 4400 vg/ph Hộp số Số sàn 5 cấp, 5 số tiến, 1 số lùi Tỉ số truyền của hộp số 𝑖ℎ1 = 3,769, 𝑖ℎ2 = 2,045, 𝑖ℎ3 = 1,376, 𝑖ℎ4 = 1 , 𝑖ℎ5 = 0,838, 𝑖𝑅 = 4,128 Tỉ số truyền của truyền lực chính 𝑖0 = 4,625 Hệ dẫn động Cầu sau Bán kính quay vòng tối thiểu (mm) 4700 Phanh trước Phanh đĩa Phanh sau Phanh tang trống Thông số lốp 185/65R15 Khối lượng không tải (kg) 1150 Khối lượng toàn tải (kg) 1700 Khối lượng phân bố lên cầu trước 840 khi đầy tải (kg) Khối lượng phân bố lên cầu sau khi 860 đầy tải (kg) Chiều dài tổng thể (mm) 4150 Chiều rộng tổng thể (mm) 1660 Chiều cao tổng thể (mm) 1695 Chiều dài cơ sở L (mm) 2655 Chiều rộng cơ sở trước và sau B 1425x1435 (mm) Khoảng sáng gầm xe (mm) 200 Dung tích bình nhiên liệu (lít) 45 Vận tốc tối đa (km/h) 170 4 1.2 Thông số chọn và tính toán: 1.1 Các thông số chọn: Hiệu suất truyền lực: tl , chọn tl = 0,89 Hệ số kể đến độ biến dạng lốp (= 0,945 ÷ 0,95), chọn = 0,945 [ 1, tr32] nemin = 600 (vg/ph) nemax =6600 (vg/ph) fo : là hệ số cản lăn của mặt đường (fo = 0,012 ÷ 0,015), chọn fo = 0,015 [2] Cx : là hệ số cản không khí, Cx , ta chọn Cx =0,3 [ 1, tr55-56] S: là diện tích cản gió, S,ta chọn S=1.2 Thông số tính toán: Bán kính tính toán của bánh xe: Bánh xe có kí hiệu: 185/65R15 Bán kính thiết kế của bánh xe: d 381 r0 = (h + ) = (65%185 + ) = 310,75(mm) = 0,311 (m) 2 2 Bán kính tính toán của bánh xe: rb = λ. TÍNH TOÁN, XÂY DỰNG ĐƯỜNG ĐẶC TÍNH NGOÀI CỦA ĐỘNG CƠ 2.1 XÂY DỰNG ĐƯỜNG ĐẶC TÍNH NGOÀI CỦA ĐỘNG CƠ XE AVANZA 1.5 E MT: Khi tính toán lực kéo hoặc moment xoắn chủ động ở các bánh xe, ta phải biết được đặc tính ngoài của động cơ đốt trong. Đặc tính ngoài cho các trị số lớn nhất của moment, công suất ở số vòng quay xác định. Các trị số nhỏ hơn của momen hay công suất có thể nhận được bằng cách giảm mức cung cấp nhiên liệu.

Không có đường đặc tính tốc độ ngoài của động cơ bằng thực nghiệm, nên chúng em xây dựng đường đặc tính nói trên theo công thức kinh nghiệm của S. Việc sử dụng quan hệ giải tích giữa công suất, mômen xoắn với số vòng quay của động cơ theo công thức S.Lây Đécman để tính toán sức kéo sẽ thuận lợi hơn nhiều so với khi dùng đồ thị đặc tính ngoài thực nghiệm. Động cơ của xe AVANZA 1.5 E MT là loại động cơ xăng, ta có công thức S. Lây Đécman: ne ne 2 ne 3 Pe = Pemax .1) ne ne ne Trong đó: 𝑃𝑒 : Công suất hữu ích của động cơ.

𝑛𝑒 : Số vòng quay của trục khuỷu ứng với một điểm bất kì của đồ thị đặc tính ngoài. 𝑃𝑒𝑚𝑎𝑥 : Công suất hữu ích cực đại. 𝑛𝑒𝑃 : Số vòng quay ứng với công suất hữu ích cực đại. 𝑎, 𝑏, 𝑐: Các hệ số thực nghiệm được chọn theo loại động cơ xăng: a = 1; b= 1; c= 1.

Cho các giá trị ne khác nhau, dựa theo công thức trên sẽ tính được công suất Pe tương ứng và từ đó sẽ vẽ được đồ thị Pe = f(ne ). Thay tất cả các thông số vào công thức (2.1) ta sẽ có: 6 ne ne 2 ne 3 Pe = 74.2) 6000 6000 6000 Có các giá trị Pe và ne có thể tính được các giá trị momen xoắn Me của động cơ theo công thức sau: 104. ne Trong đó: 𝑃𝑒 : Công suất hữu ích của động cơ (kW). 𝑛𝑒 : Số vòng quay của trục khuỷu (vg/ph).

𝑀𝑒 : Momen xoắn của động cơ (N. Để xây dựng đường đặc tính momen quay được thuận lợi ta đặt những trị số tính toán ở công thức vào bảng: Bảng 2. 1 Bảng số liệu về công suất mômen động cơ theo số vòng quay trục khuỷu. Số vòng quay trục Công suất hữu ích Momen xoắn của khuỷu (vg/ph) của ĐC (kW) ĐC (N.8392232 Me có sự chênh lệch so với giá trị 𝑀𝑒 đo từ thực nghiệm, nguyên nhân là do công thức S.

Lây Decman là công thức gần đúng và sai số là tương đối nhỏ nên chấp nhận được. 7 Sau khi xây dụng được đường đặc tính ngoài của động cơ, ta đã có cơ sở để nghiên cứu tính chất động lực học của ô tô.2 Đồ thị đặc tính ngoài: Có các giá trị Pe , Me tương ứng với các giá trị ne ta có thể vẽ đồ thị Pe = f(ne ) và đồ thị Me = f ′ (ne ). 1 Đồ thị đường đặc tính ngoài của động cơ avanza 1.5E MT Nhận xét: Công suất cực đại Pemax = 74(kW) ở số vòng quay nPe = 6000(vg/ph). Khi ta tiếp tục tăng số vòng quay thì công suất của động cơ sẽ giảm dần.

Moment xoắn cực đại Memax = 147,2461 (Nm) ở số vòng quay nm e = 3000(vg/ph) p Moment xoắn ứng với công suất cực đại Me = 117,7968 (Nm) Khi số vòng quay lớn hơn 3000 vg/ph thì moment của động cơ không tiếp tục tăng và bắt đầu giảm dần. TÍNH TOÁN KIỂM TRA CÂN BẰNG LỰC KÉO, CÔNG SUẤT VÀ ĐẶC TÍNH ĐỘNG HỌC CỦA XE 3.1 TÍNH TOÁN KIỂM TRA CÂN BẰNG LỰC KÉO CỦA XE: 3.1 Phương trình cân bằng lực kéo của xe: Lực kéo tiếp tuyến ở các bánh xe chủ động dùng để khắc phục các lực cản chuyển động, Biểu thức cân bằng giữa lực kéo ở các bánh xe chủ động và các lực cản được gọi là phương trình cân bằng lực kéo. Ta có phương trình tổng quát: Fk = Ff ± Fi + F ± Fj + Fm (3.1) Trong đó: 𝐹𝑘 : lực kéo tiếp tuyến truyền ở bánh xe chủ động. 𝑐𝑜𝑠 𝐹𝑖 : lực cản lên dốc 𝐹𝑖 = 𝐺.

𝑠𝑖𝑛 𝐹 : lực cản không khí 𝐹 = 0,625. 𝑣 2 𝐺 𝐹𝑗 : lực cản quán tính 𝐹𝑗 = .j 𝑔 Lưu ý: • Ở lực 𝐹𝑖 : dấu (+) dùng khi xe lên dốc, (-) dùng khi xe xuống dốc. • Ở lực 𝐹𝑗 : dấu (+) dùng khi xe tăng tốc, (-) dùng khi xe giảm tốc. Nếu chúng ta tổng hợp 2 lực cản Fi và Ff , ta sẽ được lực cản tổng cộng của đường F : F = Ff ± Fi = G.

 Trong đó: • : hệ số cản tổng cộng của mặt đường  = f.cos ± sin, nếu  < 5 có thể coi:  = f ± i • i: là độ dốc của mặt đường i = tg Lưu ý • Độ dốc i có giá trị dấu (+) dùng khi xe lên dốc, dấu (-) dùng khi xe xuống dốc. 9 • Hệ số  có giá trị (+) khi f >i và giá trị (-) khi f < i hoặc  = 0 khi f = i khi xuống dốc. Nếu xe chuyển động đều (j = 0) trên đường nằm ngang (i = 0) và không kéo theo rơ móc thì phương trình cân bằng lực kéo sẽ đơn giản hơn: Fk = F  + Fω = Ff + Fω Vậy ta có: Me .2 Phương pháp xây dựng đồ thị cân bằng lực kéo: Chúng ta vẽ cho trường hợp: xe chuyển động đều (j = 0) trên đường nằm ngang (i = 0), hộp số 5 cấp, tức là: Fk = F + F ω = Ff + Fω (3.3) Vẽ các đường biểu thị lực kéo Fki ở các tay số dựa vào: Đường đặc tính ngoài của động cơ để xác định các giá trị Mei ứng với các giá trị nei , sau đó thế các giá trị Mei vào công thức sau: Công thức tính lực kéo tiếp tuyến: Me .4) rb Trong đó: 𝐹𝑘𝑖 : lực kéo tương ứng ở tay số i. 𝑖ℎ𝑖 : tỷ số truyền của tay số i.

𝑖0 : tỷ số truyền lực chính. 𝑡𝑙 : hiệu suất truyền lực 𝑡𝑙 = 0,89. Công thức tính vận tốc chuyển động của xe ở các số truyền: 2. ihi Trong đó: • vi : vận tốc của xe ở tay số thứ i.

• ihi : tỉ số truyền của tay số i.