Hoàn thiện thiết kế, công nghệ chế tạo và lắp ráp dòng xe mini buýt thông dụng 6 + 8 chỗ ngồi mang nhãn hiệu Việt Nam - Phần tính toán động lực học ô tô

BCN VSAE CATD Bé C«ng nghiÖp Héi Kü s− « t« ViÖt Nam Trung t©m ph¸t triÓn c«ng nghÖ « t« =====o0o===== B¸o c¸o tæng kÕt khoa häc kü thuËt Dù ¸n Hoµn thiÖn thiÕt kÕ, c«ng nghÖ chÕ t¹o vµ l¾p r¸p dßng xe mini buýt th«ng dông 6 ÷ 8 chç ngåi mang nh∙n hiÖu ViÖt Nam M· sè: KC.05.DA.13 __________________________________________________________ PhÇn tÝnh to¸n §éng lùc häc ¤ t« PGS.TS. D− Quèc ThÞnh 6091-4 07/9/2006 Hµ Néi, 06-2006 Môc lôc 1. §Æt vÊn ®Ò. ............................................................................................................................1 1.1. Tæng qu¸t .......................................................................................................................1 1.2. NhiÖm vô .......................................................................................................................1 2. C¸c b−íc tÝnh to¸n .................................................................................................................1 2.1. X©y dùng ®−êng ®Æc tÝnh tèc ®é ngoµi cña ®éng c¬ ..................................................2 2.2. X©y dùng c¸c chØ tiªu ®éng lùc häc cña «t« ..............................................................3 2.2.1. X¸c ®Þnh chØ tiªu vÒ c«ng suÊt ..........................................................................3 2.2.2. X¸c ®Þnh vÒ chØ tiªu lùc kÐo .............................................................................4 2.2.3. X¸c ®Þnh chØ tiªu vÒ nh©n tè ®éng lùc häc ........................................................5 3. S¬ ®å thuËt to¸n ....................................................................................................................7 3.1. C¸c khèi nhËp d÷ liÖu ....................................................................................................8 3.2. Khèi x©y dùng ®−êng ®Æc tÝnh ngoµi cña ®éng c¬ .........................................................8 3.3. Khèi x¸c ®Þnh chØ tiªu c«ng suÊt ...................................................................................8 3.4. Khèi x¸c ®Þnh chØ tiªu lùc kÐo........................................................................................9 3.5. Khèi x¸c ®Þnh chØ tiªu nh©n tè ®éng lùc häc .................................................................9 3.6. C¸c khèi x¸c ®Þnh kh¶ n¨ng t¨ng tèc..............................................................................9 3.7. Khèi xem kÕt qu¶ ...........................................................................................................9 3.8. KÕt luËn ..........................................................................................................................9 4. Ch−¬ng tr×nh tÝnh to¸n ®éng lùc häc cã giao diÖn tiÕng ViÖt .............................................10 4.1. Ch−¬ng tr×nh tÝnh to¸n ®éng lùc häc ...........................................................................10 4.2. NhËp d÷ liÖu .................................................................................................................11 4.2.1. NhËp d÷ liÖu tõ tÖp.............................................................................................11 4.2.2. NhËp d÷ liÖu tõ bµn phÝm ..................................................................................11 4.3. L−u d÷ liÖu ...................................................................................................................12 4.4. Xem kÕt qu¶ .................................................................................................................13 5. C¸c kÕt qu¶ tÝnh to¸n víi xe minibus ..................................................................................13 6. KÕt luËn ...............................................................................................................................15 - 1 - TÝnh to¸n ®éng lùc häc xe minibus 6-8 chç ngåi 1. §Æt vÊn ®Ò 1.1. Tæng qu¸t §éng c¬ ®−îc coi lµ nguån ®éng lùc chÝnh ®Ó xe cã thÓ chuyÓn ®éng trªn ®−êng. Bëi vËy ®Ó cã thÓ kh¶o s¸t mét chiÕc «t« nµo, nhiÖm vô ®Çu tiªn lµ ph¶i kh¶o s¸t kh¶ n¨ng ®éng lùc häc cña chiÕc xe ®ã. Mét chiÕc «t« cã t¶i träng x¸c ®Þnh, ®Ó cã thÓ ch¹y æn ®Þnh trªn mét lo¹i ®−êng x¸ nhÊt ®Þnh th× tr−íc hÕt ph¶i cã ®ñ c«ng suÊt vµ m«men kÐo do ®éng c¬ ph¸t ra. Ngoµi ra, viÖc ®¸nh gi¸ kh¶ n¨ng ®éng lùc kh¸c cña «t« nh− thêi gian, qu·ng ®−êng t¨ng tèc, v.v... lµ mét trong nh÷ng c«ng viÖc hÕt søc cÇn thiÕt. Qu¸ tr×nh tÝnh to¸n ®éng lùc häc «t« lµ mét c«ng t¸c ®Çu tiªn ®Ó ®¸nh gi¸ chiÕc xe ®ã. Bëi vËy trong ch−¬ng nµy chóng t«i xin tr×nh bµy mét c¸ch tæng hîp c¸ch thøc x©y dùng c¸c lý thuyÕt vµ ch−¬ng tr×nh øng dông ®Ó tÝnh to¸n ®éng lùc häc «t«. 1.2. NhiÖm vô Qu¸ tr×nh tÝnh to¸n ®éng lùc häc cña «t« nh»m tho¶ m·n c¸c nhiÖm vô sau: - X©y dùng ®−êng ®Æc tÝnh tèc ®é ngoµi cña ®éng c¬. C«ng viÖc nµy nh»m ®¸nh gi¸ ®−îc c«ng suÊt vµ m«men xo¾n cña ®éng c¬ cã ®¶m b¶o ®−îc cho «t« chuyÓn ®éng ®−îc trong c¸c ®iÒu kiÖn ®Þnh tr−íc hay kh«ng. - TÝnh to¸n c¸c chØ tiªu ®éng lùc häc. §©y lµ qu¸ tr×nh ®¸nh gi¸ c¸c chØ tiªu ®éng lùc cña ®éng c¬ l¾p ®Æt trªn «t« trong ®iÒu kiÖn chuyÓn ®éng cho tr−íc, tõ ®ã cã thÓ ®¸nh gi¸ ®−îc chÊt l−îng ®éng lùc häc cña «t«. 2. C¸c b−íc tÝnh to¸n: Qui tr×nh tÝnh to¸n ®éng lùc häc «t« gåm c¸c b−íc sau: - X©y dùng ®−êng tèc ®é ngoµi cña ®éng c¬ - TÝnh to¸n c¸c chØ tiªu ®éng lùc häc cña «t«: + TÝnh to¸n chØ tiªu vÒ c«ng suÊt + TÝnh to¸n chØ tiªu vÒ lùc kÐo + TÝnh to¸n chØ tiªu vÒ nh©n tè ®éng lùc häc khi ®Çy t¶i vµ t¶i thay ®æi + TÝnh to¸n kh¶ n¨ng t¨ng tèc cña «t«: gia tèc, thêi gian t¨ng tèc, qu·ng ®−êng t¨ng tèc. - 2 - 2.1. X©y dùng ®−êng ®Æc tÝnh tèc ®é ngoµi cña ®éng c¬ C¸c ®−êng ®Æc tÝnh tèc ®é ngoµi lµ nh÷ng ®−êng cong biÓu diÔn sù phô thuéc cña c¸c ®¹i l−îng c«ng suÊt, m«men xo¾n cña ®éng c¬ theo sè vßng quay cña trôc khuûu ®éng c¬. C¸c ®−êng ®Æc tÝnh nµy gåm cã: - §−êng ®Æc tÝnh c«ng suÊt Ne = f(ne) - §−êng ®Æc tÝnh m«men Me = f(ne) Khi ®éng c¬ lµm viÖc, c¸c ®¹i l−îng Ne, Me thay ®æi theo sè vßng quay cña trôc khuûu (ne) tõ gi¸ trÞ tõ sè vßng quay lµm viÖc æn ®Þnh nhá nhÊt nemin ®Õn gi¸ trÞ sè vßng quay lµm viÖc lín nhÊt nemax. Cã hai ph−¬ng ph¸p ®Ó x¸c ®Þnh c¸c ®−êng ®Æc tÝnh tèc ®é ngoµi: * Ph−¬ng ph¸p 1: §èi víi nh÷ng ®éng c¬ cã s½n, c¸c ®−êng ®Æc tÝnh ®éng c¬ cã ®−îc nhê b¨ng thö c«ng suÊt, hoÆc cã ®−îc theo catalog cho tr−íc cña h·ng cung cÊp ®éng c¬. * Ph−¬ng ph¸p 2: Khi thiÕt kÕ «t« míi, cÇn ph¶i x¸c ®Þnh c«ng suÊt cÇn thiÕt theo yªu cÇu sö dông (kh¶ n¨ng chë t¶i, ®iÒu kiÖn ®−êng x¸, tèc ®é lín nhÊt...) Khi ®ã c¸c ®−êng ®Æc tÝnh ®−îc x©y dùng dùa trªn c«ng thøc thùc nghiÖm S¶n phÈm cña Dù ¸n lµ ®éng c¬ ®· cã s½n, cã kÌm theo mét sè th«ng sè kü thuËt, tuy nhiªn ch−a cã ®−êng ®Æc tÝnh. Do vËy trong phÇn nµy x©y dùng ®−êng ®Æc tÝnh tèc ®é ngoµi dùa theo ph−¬ng ph¸p thø hai. C«ng suÊt cña ®éng c¬ Ne lµ mét hµm cña sè vßng quay ne theo c«ng thøc thùc nghiÖm cña Laydecman: ⎥⎥⎦ ⎤ ⎢⎢⎣ ⎡ ⎟⎟⎠ ⎞ ⎜⎜⎝ ⎛−⎟⎟⎠ ⎞ ⎜⎜⎝ ⎛+⎟⎟⎠ ⎞ ⎜⎜⎝ ⎛= 3 N e 2 N e N e maxee n n c n n b n n aNN (W) (1.1) M« men xo¾n cña ®éng c¬ lµ mét hµm cña sè vßng quay: e e e n N M = (Nm) (1.2) Trong ®ã: Nemax : C«ng suÊt cùc ®¹i cña ®éng c¬ a, b, c : Lµ c¸c hÖ sè thùc nghiÖm §éng c¬ x¨ng: a = b = c = 1 §éng c¬ ®iezel 4 kú: a = 0,5; b = 1,5; c = 1 §éng c¬ ®iezel 2 kú: a = 0,87; b = 1,13; c = 1 ne: sè vßng quay cña ®éng c¬, ne biÕn thiªn tõ nemin ®Õn nemax (vßng/phót) nN : Sè vßng quay øng víi c«ng suÊt lín nhÊt cña ®éng c¬ - 3 - Tõ ®ã ta x©y dùng ®−îc c¸c ®−êng Ne(ne) vµ Me(ne) 2.2. X©y dùng c¸c chØ tiªu ®éng lùc häc cña «t« 2.2.1. X¸c ®Þnh chØ tiªu vÒ c«ng suÊt C«ng suÊt lµ mét trong nh÷ng chØ tiªu quan träng ®Ó ®¸nh gi¸ chÊt l−îng ®éng lùc häc cña «t«. Nã cho phÐp ®¸nh gi¸ møc ®é lµm viÖc cã Ých vµ kh¶ n¨ng lµm viÖc cña ®éng c¬ trong nh÷ng ®iÒu kiÖn chuyÓn ®éng kh¸c nhau. Ph−¬ng tr×nh c©n b»ng c«ng suÊt: Trong tr−êng hîp «t« lµm viÖc tæng qu¸t trªn dèc nghiªng: Nk = Nf + Nω ± Ni ± Nj + Nm Trong ®ã: Nk: c«ng suÊt kÐo ë b¸nh xe chñ ®éng Nf: C«ng suÊt tiªu hao cho c¶n l¨n Nf = Gfvcosα (W) Nω: C«ng suÊt tiªu hao cho c¶n giã Nω = KFv3 (W) víi K: hÖ sè c¶n kh«ng khÝ F: diÖn tÝch c¶n chÝnh diÖn cña «t« (F≈0.85B.H) B: chiÒu réng toµn bé cña «t« (m) H: chiÒu cao toµn bé cña «t« (m) Ni: C«ng suÊt tiªu hao cho c¶n dèc cña mÆt ®−êng Ni = Gfvsinα (W) Nj: C«ng suÊt tiªu hao cho c¶n qu¸n tÝnh Nj = (G/g).v.j (W) víi j lµ gia tèc tÞnh tiÕn cña «t« m¸y kÐo Nm: C«ng suÊt tiªu hao ®Ó kÐo moãc (nÕu cã) - C«ng suÊt kÐo ë b¸nh xe chñ ®éng ®−îc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc: Nk = Ne . ηt (m· lùc) (1.3) Trong ®ã: ηt lµ hiÖu suÊt truyÒn lùc - Sè vßng quay cña ®éng c¬ øng víi vËn tèc cùc ®¹i: b maxhn0 V r.377,0 Vii n = (vßng/phót) (1.4) i0: tØ sè truyÒn cña truyÒn lùc chÝnh - 4 - ihn: tØ sè truyÒn ë tay sè cao nhÊt Vmax: vËn tèc cùc ®¹i cña «t« (km/h) rb: b¸n kÝnh lµm viÖc trung b×nh cña b¸nh xe (m) rb = λ1.r0 (m) (1.5) λ1: hÖ sè kÓ ®Õn sù biÕn d¹ng cña lèp. λ1 = 0,93 - 0,95. r0: b¸n kÝnh thiÕt kÕ cña b¸nh xe. r0 = (Bl + dl/2) (m) B1: chiÒu réng lèp dl: ®−êng kÝnh vµnh b¸nh xe - VËn tèc chuyÓn ®éng cña «t« ë c¸c sè truyÒn ®−îc tÝnh theo c«ng thøc: hmo eb m i.i n.r .377,0V = (km/h) (1.6) Trong ®ã: m: chØ sè truyÒn ®ang tÝnh (m = 1÷n) n: sè cÊp sè tiÕn cña hép sè ne: sè vßng quay cña ®éng c¬, ne biÕn thiªn tõ nemin ®Õn nemax (vßng/phót) (nemax = nV) Tõ ®ã cã thÓ x©y dùng ®−îc ®å thÞ biÓu diÔn c«ng suÊt kÐo cña ®éng c¬ theo vËn tèc chuyÓn ®éng cña xe ë tõng tay sè. 2.2.2. X¸c ®Þnh vÒ chØ tiªu lùc kÐo: §Ó ph©n tÝch chÊt l−îng ®éng lùc häc cña «t«, ngoµi chØ tiªu vÒ c«ng suÊt, cßn cã thÓ ®¸nh gi¸ th«ng qua chØ tiªu vÒ lùc kÐo. Ph−¬ng tr×nh c©n b»ng lùc kÐo: Trong tr−êng hîp «t« lµm viÖc tæng qu¸t trªn dèc nghiªng: Pk = Pf + Pω ± Pi ± Pj + Pm (1.7) - Lùc kÐo tiÕp tuyÕn Pk t¹i b¸nh xe chñ ®éng ë tay sè thø m ®−îc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc: b tohme km r .i.i.M P η= (N) (1.8) Trong ®ã: Me: M« men xo¾n cña trôc khuûu ®éng c¬ (Nm) ηt: HiÖu suÊt cña hÖ thèng truyÒn lùc Tõ ®ã cã thÓ x©y dùng ®−îc ®å thÞ biÓu diÔn lùc kÐo theo vËn tèc chuyÓn ®éng cña xe ë tõng tay sè. - 5 - - TÝnh lùc c¶n kh«ng khÝ Pω ë mçi tay sè theo vËn tèc: Pω = KFv2 (N) (1.9) 2.2.3. X¸c ®Þnh chØ tiªu vÒ nh©n tè ®éng lùc häc: §Ó x¸c ®Þnh c¸c chØ tiªu nh©n tè ®éng lùc häc cña «t«, ngoµi viÖc sö dông c¸c mèi quan hÖ vÒ c«ng suÊt vµ lùc, ng−êi ta cßn sö dông mèi quan hÖ vÒ nh©n tè ®éng lùc häc. Mèi quan hÖ nµy cho phÐp ®¸nh gi¸ mét c¸ch thuËn lîi vµ nhanh chãng h¬n khi c¸c ®iÒu kiÖn c¶n cña ®−êng vµ t¶i träng cña xe thay ®æi, ngoµi ra cßn gióp ta so s¸nh chÊt l−îng ®éng lùc cña c¸c chñng lo¹i xe kh¸c nhau . - Nh©n tè ®éng lùc häc ë tay sè thø m ®−îc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc: G P-P D wmkmm = (1.10) Tõ ®ã cã thÓ x©y dùng ®−îc ®å thÞ biÓu diÔn nh©n tè ®éng lùc häc theo vËn tèc chuyÓn ®éng cña xe ë tõng tay sè. 2.2.4. X¸c ®Þnh kh¶ n¨ng t¨ng tèc cña «t« a. X¸c ®Þnh gia tèc: - Gia tèc ë tay sè thø m cña «t« khi ch¹y trªn ®−êng b»ng ®−îc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc: im m m δ g)f-D( j = (m/s2) (1.11) Trong ®ã : jm: Gia tèc cña «t« khi chuyÓn ®éng ë tay sè thø m f: HÖ sè c¶n l¨n cña ®−êng g: Gia tèc träng tr−êng g = 9,81 m/s2. δim: HÖ sè kÓ ®Õn ¶nh h−ëng cña c¸c khèi l−îng chuyÓn ®éng quay δim = 1,04 + 0,05 2hmi (1.12) Tõ ®ã cã thÓ x©y dùng ®−îc ®å thÞ biÓu diÔn gia tèc theo vËn tèc chuyÓn ®éng cña xe ë tõng tay sè. b.X¸c ®Þnh thêi gian t¨ng tèc: Thêi gian t¨ng tèc ®−îc tÝnh theo c«ng thøc: ∫= 2 1 V V dv j 1t (gi©y) (1.13) Thêi gian t¨ng tèc ®−îc x¸c ®Þnh b»ng c¸ch tÝch ph©n ®å thÞ 1/j(v). - 6 - Ta cã thÓ x¸c ®Þnh thêi gian t¨ng tèc t b»ng ph−¬ng ph¸p tÝnh gÇn ®óng nh− sau: - Chia kho¶ng vËn tèc vmin ÷ 0,95 vmax thµnh k kho¶ng. - TÝnh diÖn tÝch mçi kho¶ng n»m d−íi ®−êng cong 1/j theo c«ng thøc: 2 j/1j/1 . 6,3 vv t i1ii1ii −−=∆ ++ (s) (1.14) v: vËn tèc chuyÓn ®éng cña xe (km/h) - TÝnh thêi gian t¨ng tèc theo c«ng thøc: ∑ = ∆= k 1i itt (s) (1.15) c. X¸c ®Þnh qu·ng ®−êng t¨ng tèc Qu·ng ®−êng t¨ng tèc ®−îc tÝnh theo c«ng thøc: ∫= 2 1 V V vdtS (m) (1.16) Qu·ng ®−êng t¨ng tèc ®−îc x¸c ®Þnh b»ng c¸ch tÝch ph©n ®å thÞ t(v) Ta cã thÓ x¸c ®Þnh qu·ng ®−êng t¨ng tèc S b»ng ph−¬ng ph¸p tÝnh gÇn ®óng nh− sau: - Chia kho¶ng vËn tèc vmin ÷ 0,95 vmax thµnh k kho¶ng. - TÝnh diÖn tÝch mçi kho¶ng n»m d−íi ®−êng cong t theo c«ng thøc: 6,3.2 vv ).tt(S i1ii1ii −−=∆ ++ (s) (1.17) v: vËn tèc chuyÓn ®éng cña xe (km/h) - TÝnh qu·ng ®−êng t¨ng tèc theo c«ng thøc: ∑ = ∆= k 1i iSS (s) (1.18) Trªn ®©y lµ c¬ së lý thuyÕt ®Ó tÝnh to¸n ®éng lùc häc cña «t«. Trong qu¸ tr×nh thùc hiÖn Dù ¸n, chóng t«i ®· x©y dùng ch−¬ng tr×nh tÝnh to¸n ®éng lùc häc cã giao diÖn b»ng tiÕng ViÖt, cho phÐp cã thÓ tÝnh to¸n mét c¸ch nhanh chãng vµ chÝnh x¸c, còng nh− c¸ch thøc nhËp d÷ liÖu nhanh vµ th©n thiÖn h¬n. S¬ ®å thuËt to¸n vµ h−íng dÉn sö dông ch−¬ng tr×nh ®−îc tr×nh bµy d−íi ®©y. - 7 - 3. S¬ ®å thuËt to¸n H×nh 1.3. S¬ ®å l«gÝc thuËt to¸n tÝnh to¸n ®éng lùc häc «t« Víi tr×nh tù c¸c b−íc tÝnh to¸n ®éng lùc häc «t« nh− ë phÇn II, chóng t«i ®−a ra s¬ ®å thuËt to¸n cña bµi to¸n tÝnh to¸n ®éng lùc häc nh− trªn h×nh 1.3. B¾t ®Çu NhËp d÷ liÖu KÕt thóc X©y dùng ®−êng ®Æc tÝnh ngoµi cña ®éng c¬ Xem kÕt qu¶ X¸c ®Þnh chØ tiªu c«ng suÊt X¸c ®Þnh chØ tiªu lùc kÐo NhËp d÷ liÖu chung cña xe NhËp d÷ liÖu cña ®éng c¬ NhËp d÷ liÖu ®iÒu kiÖn chuyÓn ®éng X¸c ®Þnh chØ tiªu nh©n tèc ®éng lùc häc X¸c ®Þnh kh¶ n¨ng t¨ng tèc cña «t« Gia tèc «t« Thêi gian t¨ng tèc Qu·ng ®−êng t¨ng tèc - 8 - Trong s¬ ®å trªn cã c¸c khèi ch−¬ng tr×nh thùc hiÖn c¸c chøc n¨ng sau: 3.1. C¸c khèi nhËp d÷ liÖu: C¸c khèi nµy thùc hiÖn chøc n¨ng lùa chän phÇn nhËp d÷ liÖu tÝnh to¸n. Cã 3 khèi nhËp d÷ liÖu lµ nhËp d÷ liÖu cña xe, d÷ liÖu ®éng c¬, c¸c vµ d÷ liÖu tham kh¶o vÒ ®iÒu kiÖn chuyÓn ®éng, bao gåm: C¸c th«ng sè kü thuËt «t« - Lo¹i xe (con hay t¶i) - Träng l−îng toµn bé cña « t« - ChiÒu réng c¬ së cña «t« - ChiÒu cao toµn bé cña «t« - VËn tèc chuyÓn ®éng lín nhÊt cña «t« - KÝch th−íc lèp - Tû sè truyÒn cña truyÒn lùc chÝnh. - Tû sè truyÒn cña c¸c tay sè trong hép sè chÝnh - HiÖu suÊt truyÒn lùc C¸c th«ng sè ®éng c¬: - Lo¹i ®éng c¬ (x¨ng, ®iezen 2 kú, 4 kú) - C¸c hÖ sè tÝnh to¸n (hÖ sè L©y®Ðcman) - C«ng suÊt cùc ®¹i cña ®éng c¬ /sè vßng quay øng víi c«ng suÊt cùc ®¹i - M«men xo¾n cùc ®¹i/ sè vßng quay øng víi m«men xo¾n cùc ®¹i - Sè vßng quay tèi thiÓu cña ®éng c¬ C¸c ®iÒu kiÖn chuyÓn ®éng: - Gia tèc träng tr−êng - HÖ sè c¶n l¨n cña ®−êng - Gãc dèc cùc ®¹i cho phÐp cña mÆt ®−êng. - HÖ sè c¶n kh«ng khÝ - HÖ sè kÓ ®Õn sù biÕn d¹ng cña lèp 3.2. Khèi x©y dùng ®−êng ®Æc tÝnh ngoµi cña ®éng c¬: Khèi nµy thùc hiÖn viÖc tÝnh to¸n c«ng suÊt, m«men xo¾n cña ®éng c¬ theo sè vßng quay vµ vÏ ®å thÞ ®Æc tÝnh ngoµi. 3.3. Khèi x¸c ®Þnh chØ tiªu c«ng suÊt: Khèi nµy thùc hiÖn viÖc tÝnh to¸n c«ng suÊt vµ vÏ ®å thÞ c«ng suÊt øng víi vËn tèc chuyÓn ®éng cña xe ë tõng tay sè. - 9 - 3.4. Khèi x¸c ®Þnh chØ tiªu lùc kÐo: Khèi nµy thùc hiÖn viÖc tÝnh to¸n lùc kÐo tiÕp tuyÕn ë b¸nh xe chñ ®éng vµ vÏ ®å thÞ lùc kÐo øng víi vËn tèc chuyÓn ®éng cña xe ë tõng tay sè. 3.5. Khèi x¸c ®Þnh chØ tiªu nh©n tè ®éng lùc häc: Khèi nµy thùc hiÖn viÖc tÝnh to¸n nh©n tè ®éng lùc häc vµ vÏ ®å thÞ nh©n tè ®éng lùc häc øng víi vËn tèc chuyÓn ®éng cña xe ë tõng tay sè. 3.6. C¸c khèi x¸c ®Þnh kh¶ n¨ng t¨ng tèc: Gåm cã 3 khèi thµnh phÇn lµ khèi x¸c ®Þnh gia tèc, thêi gian t¨ng tèc vµ qu·ng ®−êng t¨ng tèc ®Ó thùc hiÖn c¸c c«ng viÖc: - TÝnh to¸n gia tèc vµ vÏ ®å thÞ gia tèc øng víi vËn tèc chuyÓn ®éng cña xe ë tõng tay sè. - TÝnh to¸n thêi gian vµ vÏ ®å thÞ thêi gian t¨ng tèc cña xe øng víi vËn tèc chuyÓn ®éng. - TÝnh to¸n qu·ng ®−êng vµ vÏ ®å thÞ qu·ng ®−êng t¨ng tèc cña xe øng víi vËn tèc chuyÓn ®éng. 3.7. Khèi xem kÕt qu¶ Sau khi ®· tÝnh to¸n vµ kiÓm tra c¸c chØ tiªu ®éng lùc häc, khèi nµy sÏ thÓ hiÖn c¸c kÕt qu¶ tÝnh to¸n vµ c¸c ®å thÞ thÓ hiÖn ®Æc tÝnh ®éng lùc häc cña «t«. 3.8. KÕt luËn Sau khi ®· hoµn thµnh tÝnh to¸n thiÕt kÕ, chóng ta ®−a ra kÕt luËn vÒ chÊt l−îng ®éng lùc häc cña xe, trªn c¬ së ®ã cã thÓ ®¸nh gi¸ hoÆc chän ®éng c¬ l¾p cho xe ®ã. - 10 - 4. Ch−¬ng tr×nh tÝnh to¸n ®éng lùc häc cã giao diÖn tiÕng ViÖt Trªn c¬ së s¬ ®å thuËt to¸n cho bµi to¸n tÝnh to¸n ®éng lùc häc «t«, chóng t«i tiÕn hµnh x©y dùng ch−¬ng tr×nh cã giao diÖn b»ng tiÕng ViÖt ®Ó thùc hiÖn c¸c thao t¸c nµy mét c¸ch trùc quan trªn m¸y tÝnh. Ch−¬ng tr×nh ®−îc viÕt trªn nÒn ng«n ng÷ lËp tr×nh øng dông Matlab 5.3. Khi lùa chän tÝnh to¸n ®éng lùc häc tõ ch−¬ng tr×nh tæng thÓ, ban ®Çu sÏ cã menu th«ng b¸o cho phÐp ng−êi dïng b¾t ®Çu thùc hiÖn bµi to¸n tÝnh ®éng häc: H×nh 1.4.1. Menu chÝnh NÕu bÊm chän "TiÕp tôc" sÏ ®−a ra menu ch−¬ng tr×nh tÝnh to¸n ®éng lùc häc «t«. Chän "Tho¸t" ®Ó quay trë l¹i ch−¬ng tr×nh tæng thÓ toµn bé c¸c hÖ thèng trªn «t«. 4.1. Ch−¬ng tr×nh tÝnh to¸n ®éng lùc häc Khi lùa chän "TiÕp tôc" tõ menu chÝnh sÏ ch¹y phÇn ch−¬ng tr×nh tÝnh to¸n ®éng lùc häc cã giao diÖn nh− sau: H×nh 1.4.2. Menu chÝnh "TÝnh to¸n ®éng lùc häc «t«" - 11 - Trªn menu cã thanh c«ng cô cho phÐp chóng ta thùc hiÖn c¸c thao t¸c cña bµi to¸n tÝnh to¸n. Ban ®Çu lµ "NhËp d÷ liÖu", sau ®ã lµ "Xem kÕt qu¶" vµ kÕt thóc lµ "Tho¸t khái ch−¬ng tr×nh". Bªn c¹nh ®ã ng−êi sö dông cã thÓ xem phÇn "Trî gióp" ®Ó biÕt thªm th«ng tin gióp ®ì vÒ c¸ch thøc sö dông ch−¬ng tr×nh trong nh÷ng lÇn ®Çu tiªn. 4.2. NhËp d÷ liÖu §©y lµ phÇn ch−¬ng tr×nh rÊt quan träng, bao gåm c¸c d÷ liÖu chung cña xe, ®éng c¬, hép sè vµ c¸c ®iÒu kiÖn chuyÓn ®éng. Modul nhËp d÷ liÖu gåm cã hai phÇn: NhËp d÷ liÖu tõ bµn phÝm vµ nhËp d÷ liÖu tõ tÖp. 4.2.1. NhËp d÷ liÖu tõ tÖp Khi bÊm chän nhËp d÷ liÖu tõ tÖp sÏ hiÖn ra b¶ng lùa chän c¸c tÖp d÷ liÖu cña c¸c xe c¬ së ®· cã s½n c¸c th«ng sè cho phÐp ng−êi sö dông lùa chän ®Ó tham kh¶o mét sè th«ng sè khi míi nhËp lÇn ®Çu tiªn. H×nh 1.4.3. NhËp d÷ liÖu tõ tÖp Khi ta chän ®−îc tÖp d÷ liÖu th× ch−¬ng tr×nh sÏ hiÖn ra c¸c menu gièng nh− nhËp d÷ liÖu tõ bµn phÝm cho phÐp ng−êi sö dông cã thÓ tham kh¶o ®Ó gi÷ nguyªn hay söa ®æi c¸c th«ng sè cña xe ®ã. 4.2.2. NhËp d÷ liÖu tõ bµn phÝm Khi bÊm chän "NhËp d÷ liÖu tõ bµn phÝm" ®Ó nhËp c¸c d÷ liÖu, sÏ hiÖn ra menu ®Ó ng−êi sö dông nhËp c¸c th«ng sè phôc vô cho qu¸ tr×nh tÝnh to¸n: Sau khi ®· nhËp ®Çy ®ñ c¸c th«ng sè c¬ b¶n ®Ó tÝnh to¸n ®éng lùc häc, chóng ta cã thÓ l−u l¹i c¸c th«ng sè nµy khi bÊm vµo "L−u l¹i", hoÆc cã thÓ bÊm "TiÕp tôc" ®Ó kÕt thóc - 12 - phÇn nhËp d÷ liÖu, chuyÓn sang phÇn tiÕp theo. BÊm "Tho¸t" khi nhËp d÷ liÖu sai hoÆc kh«ng muèn nhËp d÷ liÖu n÷a. 4.3. L−u d÷ liÖu Sau khi ®· nhËp d÷ liÖu, ng−êi sö dông cã thÓ l−u l¹i c¸c th«ng sè ®Ó khi cÇn kh«ng ph¶i nhËp l¹i sè liÖu còng nh− ®Ó cã ®−îc mét sè th«ng sè ®Ó tham kh¶o. Khi chän "L−u l¹i" ch−¬ng tr×nh sÏ ®−a ra menu cho phÐp ng−êi dïng cã thÓ l−u l¹i tÖp d÷ liÖu theo tªn tuú chän. H×nh 1.4.4. NhËp d÷ liÖu tõ bµn phÝm H×nh 1.4.5. L−u d÷ liÖu vµo tÖp - 13 - 4.4. Xem kÕt qu¶ Sau khi ®· hoµn thµnh phÇn nhËp d÷ liÖu, ch−¬ng tr×nh sÏ tù ®éng tÝnh to¸n vµ c¸c kÕt qu¶ tÝnh sÏ ®−îc thÓ hiÖn khi ng−êi sö dông bÊm vµo phÇn "Xem kÕt qu¶" ë menu chÝnh. Khi bÊm vµo "Xem kÕt qu¶", sÏ hiÖn ra b¶ng chøa kÕt qu¶ lµ c¸c ®å thÞ ®Æc tÝnh ®éng c¬, ®Æc tÝnh ®éng lùc häc vµ kh¶ n¨ng t¨ng tèc. Trªn b¶ng thÓ hiÖn kÕt qu¶, cã c¸c nót bÊm cho phÐp ng−êi sö dông cã thÓ lùa chän kÕt qu¶ cÇn xem, bÊm "Tho¸t" khi kÕt thóc phÇn xem kÕt qu¶. Sau khi xem xong kÕt qu¶ mµ kh«ng muèn thùc hiÖn c«ng viÖc tÝnh to¸n ®éng lùc häc «t« n÷a, th× ng−êi sö dông cã thÓ lùa chän "Tho¸t khái ch−¬ng tr×nh" ®Ó quay vÒ menu chÝnh nh− ban ®Çu ®Ó kÕt thóc phÇn "TÝnh to¸n ®éng lùc häc «t«". H×nh 1.4.6. Giao diÖn xem kÕt qu¶ 5. C¸c kÕt qu¶ tÝnh to¸n víi xe minibus Th«ng sè kü thuËt cña xe minibus 8 chç ngåi: D÷ liÖu tÝnh to¸n ®éng lùc häc cña xe minibus 8 chç ngåi ®−îc nhËp vµo ch−¬ng tr×nh: - 14 - KÕt qu¶ tÝnh to¸n ®éng lùc häc cña xe minibus 6 chç ngåi H×nh 1.4.7. C¸c ®å thÞ ®Æc tÝnh ngoµi ®éng c¬ H×nh 1.4.8. §Æc tÝnh c«ng suÊt H×nh 1.4.9. §Æc tÝnh lùc kÐo - 15 - 6. KÕt luËn Trªn ®©y lµ c¬ së lý thuyÕt, ch−¬ng tr×nh tÝnh to¸n cã giao diÖn b»ng tiÕng ViÖt vµ c¸c kÕt qu¶ tÝnh to¸n ®éng lùc häc cña xe minibus 8 chç ngåi. C¸c kÕt qu¶ cho thÊy chÊt l−îng ®éng lùc häc cña xe lµ ®¶m b¶o yªu cÇu. Bªn c¹nh ®ã, ch−¬ng tr×nh tÝnh to¸n cã giao diÖn b»ng tiÕng ViÖt dÔ hiÓu, dÔ sö dông. Ch−¬ng tr×nh nµy sÏ gióp cho c¸c kü s− chuyªn ngµnh gi¶m nhÑ ®−îc c«ng viÖc tæng hîp l¹i c¸c b−íc vµ c«ng thøc tÝnh, còng nh− gi¶m ®−îc khèi l−îng vµ thêi gian tÝnh to¸n so víi tr−íc ®©y cßn ph¶i sö dông b»ng tay. Ngoµi ra cã thÓ ¸p dông ch−¬ng tr×nh ®Ó kiÓm nghiÖm chÊt l−îng ®éng lùc häc kh«ng chØ trªn xe minibus, mµ cßn cã thÓ më réng ¸p dông cho c¸c lo¹i xe hiÖn cã ®Ó lùa chän thiÕt kÕ chän ®éng c¬ cho c¸c lo¹i xe ®ãng míi t¹i ViÖt Nam. H×nh 1.4.10. §Æc tÝnh nh©n tè ®éng lùc häc H×nh 1.4.11. §Æc tÝnh gia tèc H×nh 1.4.12. Thêi gian t¨ng tèc H×nh 1.4.13. Qu·ng ®−êng t¨ng tèc