HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM TẠ PHÚ LÝ NGHIÊN CỨU MỘT SỐ YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN CHI PHÍ NHIÊN LIỆU CỦA XE TẢI VINAXUKI 1.25 TẤN Chuyên ngành: Kỹ thuật khí Mã số: 60.52.01.03 Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS Đặng Tiến Hòa NHÀ XUẤT BẢN ĐẠI HỌC NƠNG NGHIỆP - 2016 LỜI CAM ĐOAN Tơi xin cam đoan rằng: Số liệu kết nghiên cứu luận văn trung thực chưa sử dụng để bảo vệ học viên Tôi xin cam đoan rằng: Các thơng tin trích dẫn luận văn rõ nguồn gốc Hà Nội, ngày tháng năm 2016 Tác giả luận văn Tạ Phú Lý i LỜI CẢM ƠN Tôi xin trân trọng bày tỏ lòng cảm ơn sâu sắc tới PGS TS Đặng Tiến Hòa, người trực tiếp hướng dấn giúp đỡ tơi hồn thành tốt luận văn Tôi xin trân trọng cảm ơn tập thể thầy, cô giáo môn Động Lực – Khoa Cơ Điện, Ban đào tạo – Học Viện Nông Nghiệp Việt Nam giúp đỡ tơi q trình thực đề tài Vì thời gian có hạn, lực hạn chế, luận văn không tránh khỏi thiếu sót, mong hội đồng chấm luận văn quốc gia, bạn bè đồng nghiệp, bạn đọc góp ý chân thành Tôi xin chân thành cảm ơn ! Hà Nội, ngày tháng năm 2016 Tác giả luận văn Tạ Phú Lý ii MỤC LỤC Lời cam đoan i Lời cảm ơn ii Mục lục iii Danh mục hình v Trích yếu luận văn vi Thesis abstract viii Phần Mở đầu 1.1 Đặt vấn đề 1.2 Mục tiêu nghiên cứu đề tài 1.3 Nội dung nghiên cứu Phần Nghiên cứu tổng quan 2.1 Khái quát chung 2.2 Vài nét tình hình phát triển tơ 2.2.1 Quá trình hình thành phát triển ngành công nghiệp ô tô giới 2.2.2 Thực trạng phát triển ngành công nghiệp ô tô Việt Nam 2.3 Tính kinh tế nhiên liệu tô 15 2.3.1 Các tiêu đánh giá tính kinh tế ô tô 15 2.3.2 Phương trình tiêu hao nhiên liệu 16 2.3.3 Đường đặc tính kinh tế nhiên liệu tơ chuyển động ổn định 18 2.3.4 Tính kinh tế nhiên liệu ô tô chuyển động ổn định 22 Phần Đối tượng, phương pháp nghiên cứu phần sở tính tốn mức chi phí nhiên liệu cho khâu vận chuyển ô tô 26 3.1 Đối tượng nghiên cứu 26 3.2 Phương pháp nghiên cứu 28 3.3 Cân lực công suất 28 3.4 Chi phí nhiên liệu cho khâu vận chuyển 31 3.4.1 Mô tả trình vận chuyển 31 3.4.2 Năng suất vận chuyển trung bình 33 3.4.3 Chi phí nhiên liệu riêng trung bình vận chuyển 33 iii 3.4.4 Chi phí nhiên liệu riêng trung bình vận chuyển 34 Phần Xây dựng mơ hình khảo sát tính tốn chi phí nhiên liệu 35 4.1 Xây dựng mô hình tính tốn chi phí nhiên liệu 35 4.1.1 Một số giả thiết để xây dựng mơ hình 35 4.1.2 Đường đặc tính động 36 4.1.3 Đặc tính khởi hành tăng tốc ô tô 39 4.2 Một số kết khảo sát 41 4.2.1 Đặc tính khởi hành 41 4.2.2 Ảnh hưởng tải trọng đến chi phí nhiên liệu 45 4.2.3 Ảnh hưởng quãng đường vận chuyển đến chi phí nhiên liệu 46 4.3 Kết luận chương 47 Phần Kết luận kiến nghị 49 5.1 Kết luận 49 5.2 Kiến nghị 49 Tài liệu tham khảo 50 iv DANH MỤC HÌNH Hình 2.1 Đường đặc tính động 17 Hình 2.2 Đồ thị đặc tính tải trọng động (ne , > ne , , > ne ,,, ) 19 Hình 2.3 Đồ thị cân công suất ô tô ứng với hệ số cản  khác mặt đường 20 Hình 2.4 Đồ thị đặc tính tiêu hao nhiên liệu tơ chuyển động ổn định 21 Hình 2.5 Đồ thị ô tô chuyển động gia tốc – lăn trơn 23 Hình 3.1 Xe tải Vinaxuki 1.25 26 Hình 3.2 Sơ đồ lực tác dụng lên ô tô 28 Hình 3.3 Giản đồ vận tốc quãng đường vận chuyển 31 Hinh 4.1 Giản đồ vận tốc vận chuyển đơn giản 35 Hình 4.2 Đường đặc tính ngồi động diêden 37 Hình 4.3 Đường đặc tính cục động Diezel 38 Hình 4.4 Đường đặc tính động lắp tơ tải Vinaxuki 1.25 38 Hình 4.5 Đường đặc tính cục động điêden ứng với mức ga Mgai 39 Hình 4.6 Mơ hình động lực học q trình khởi hành tơ 40 Hình 4.7 Đặc tính khởi hành xe Vinaxuki số truyền 42 Hình 4.8 Sự thay đổi vận tốc quãng đường khởi hành từ số 42 Hình 4.9 Đặc tính khởi hành xe Vinaxuki số truyền chuyển sang số 43 Hình 4.10 Sự thay đổi vận tốc quãng đường khởi hành từ số truyền chuyển sang số 43 Hình 4.11 Đặc tính khởi hành xe Vinaxuki số truyền sau chuyển sang số cuối chuyển sang số 44 Hình 4.12 Sự thay đổi vận tốc quãng đường khởi hành từ số truyền sau chuyển sang số cuối chuyển sang số 44 Hình 4.13 Ảnh hưởng tải trọng đến chi phí nhiên liệu 45 Hình 4.14 Ảnh hưởng chiều dài SAB đến chi phí nhiên liệu 46 v TRÍCH YẾU LUẬN VĂN Tên tác giả: Tạ Phú Lý Tên luận văn: “Nghiên cứu số yếu tố ảnh hưởng đến chi phí nhiên liệu xe tải Vinaxuki 1,25 tấn” Chuyên ngành: Kỹ thuật khí Mã số: 60.52.01.03 Cơ sở đào tạo: Học viện Nơng nghiệp Việt Nam Mục đích nghiên cứu - Nghiên cứu số yếu tố ảnh hưởng đến mức tiêu hao nhiên liệu xe tải Vinaxuki 1,25 Việt nam sản xuất Xây dựng sở tính tốn chi phí nhiên liệu cho khâu vận chuyển hàng ô tô -Xây dựng sở lý thuyết xác định cân lực, mức tiêu hao nhiên liệu cho khâu vận chuyển, mơ tả q trình vận chuyển, mức tiêu hao trung bình vận chuyển - Xây dựng mơ hình khảo sát tính tốn chi phí nhiên liệu Phương pháp nghiên cứu Sử dụng phương pháp nghiên cứu lý thuyết Phương pháp phân tích nghiên cứu lý thuyết: sử dụng kiến thức lý thuyết động đốt trong, hệ thống cung cấp nhiên liệu kiến thức tơ Kết Đã xây dựng mơ hình tốn nghiên cứu q trình khởi hành tơ làm sở để nghiên cứu chi phí nhiên liệu cho khâu vận chuyển Trên sở kết nghiên cứu lý thuyết thực nghiệm đánh giá sơ số tiêu xe Vinaxuki 1.25 sau:  Ảnh hưởng tải trọng đến mức chi phí nhiên liệu đáng kể khoảng tải trọng nhỏ 1.000 kG, sau ảnh ảnh giảm dần (Mức tải danh nghĩa 1.250 kG)  Ảnh hưởng chiều dài lần chạy liên tục SAB tương tự ảnh hưởng tải trọng Trong khoảng chiều dài nhỏ 500 m, chi phí nhiên liệu tăng nhanh  Chi phí nhiên liệu riêng phụ thuộc vào tải trọng thay đổi theo quy luật giảm dần, tương tự quy luật thay đổi chi phí nhiên liệu riêng vi Kết luận Để sử dụng xe Vinaxuki 1.25 có hiệu quả, nên chất tải khoảng 10001500 kG, cung đường phải lớn km Trường hợp bắt buộc phải dừng sau lại tiếp tục phép tiếp đoạn đường ngắn 200 m nên số vii THESIS ABSTRACT The writer: Ta Phu Ly The master thesis: “Look at some of the factors affecting the cost of fuel trucks 1.25 tons Vinaxuki” Major in: Mechanical Engineering Code: 60.52.01.03 Training facility: Vietnam National University and Agriculture Purpose of the study - Look at some of the factors affecting fuel consumption of 1.25 tons Vinaxuki truck production by the Vietnamese Building a basis for calculating the cost of fuel for automobile transport stages - Construction Theoretical basis determine power balance, fuel consumption for transport stages, describes the process of transportation, the average consumption rate shipping - Building a model survey calculates fuel costs Research Methodology Using theoretical research methods Analysis method theoretical research: the use of theoretical knowledge of the internal combustion engine, fuel supply systems and automotive knowledge Main results Having built the mathematical model studied the departure of automotive research as a basis for fuel costs for the logistics Based on the results of theoretical research and empirical can evaluate preliminary indicators Vinaxuki 1:25 tonne vehicle as follows: -The effect of the load to the fuel costs are significantly smaller in the range of about 1000 kg payload, then the image will be reduced image (level of nominal load 1,250 kg)  Impact of one run length continuously SAB is similar to the impact of the load In about less than 500 m in length, increasing fuel costs Separate fuel cost depends on the load change as a rule, decreases, similar to the rule changes in fuel costs in particular viii Conclusion To use the car effectively Vinaxuki 1:25 tons, up about 10001500 kG loading, supply lines must be larger than km Where required to stop and then again only allowed to go forward a short distance, only 200 meters to go No ix Các ký hiệu Hình 4.1 : tkh, Vtbkh thời gian vận tốc trung bình trình khời hành ; ton, Von thời gian vận tốc trình chuyển động ổn định ; tS, Vtb thời gian vận tốc trung bình tồn trình vận chuyển đoạn đường SAB AA1A2B đường cong vận tốc thực tế ; AA1A2B’ đường cong vận tốc giả thiết bỏ qua tình lăn trơn (nghĩa xem dừng lại đột ngột, khơng thời gian lăn trơn) Vận tốc trung bình q trình khởi hành tính theo cơng thức : Vtbkh  Skh t kh (4-22) Thời gian chuyển động ổn định xác định theo công thức : t on  SAB  Skh Von (4-23) Vận tốc trung bình trình vận chuyển đoạn đường SAB tính gần : Vtb  Skh  Son SAB  t kh  t on t kh  t on (4-24) 4.1.2 Đường đặc tính động Động lắp xe Vinaxuki 1.25 loại động Diezel có điều tốc ly tâm chế độ a) Đường đặc tính ngồi Đường đặc tính ngồi đường đặc tính tương ứng với mức ga cực đại Do khơng có đường đặc tính thực nghiệm nên chúng tơi sử dụng đường đặc tính lý thuyết gần : 36 NeH Me Ne Memax MeH nemin neM neH nemax ne Hình 4.2 Đường đặc tính ngồi động diêden M e  M eH n e max  n e n e max  n eH M e  M e max [1  n eH  n e  n e max (4-25) ne n  ( e ) Me max / M eH n eM n eM n e  n e  n eH (4-26) Trong : ne số vòng quay động [v/ph] ; Me mô men quay động [Nm] ; neH, MeH , NeH số vòng quay danh nghĩa, mơ men quay danh nghĩa, công suất danh nghĩa ; Memax mô men quay cực đại ; neM số vòng quay mơ men đạt cực đại ; nemaxx số vòng quay chân khơng cực đại ; nemin số vòng quay nhỏ mà động trì khả tự đốt cháy nhiên liệu b) Đường đặc tính cục (hay đường đặc tính riêng phần) Đường đặc tính cục đường đặc tính tương ứng với mức ga 37 Ở động Diezel có điều tốc ly tâm chế độ có đặc tính mơ men nhánh tự điều chỉnh tuyến tính với số vòng quay Ở mức ga khác chấp nhận gần chúng song song với Nhánh q tải có đặc tính trùng mức ga khác Me Đường đặc tính ngồi (ga cực đại) Memax Các đường đặc tính cục neM nemaxi nemax0 ne Hình 4.3 Đường đặc tính cục động Diezel Hình 4.4 Đường đặc tính động lắp tơ tải Vinaxuki 1.25 38 c) Khái niệm mức ga : Để định lượng mức ga, ta định nghĩa mức ga tỉ số số vòng quay cực đai mức ga nmaxi số vòng quay cực đại ứng với mức ga cực đại nemax0 : M ga  n e max i 100 % n e max (4-27) Như cho biết mức ga Mga ta tính số vòng quay cực đai tương ứng : n e max  M ga n e max 100 [v/ph] (4-28) Khi biết số vòng quay cực đại nemax ta xây dựng đường đặc tính tự điều chỉnh động ứng với mức ga cho Me Đường đặc tính ngồi (ga cực đại) Memax Đường đặc tính cục  neM neHi  nemaxi nemax0 ne Hình 4.5 Đường đặc tính cục động điêden ứng với mức ga Mgai 4.1.3 Đặc tính khởi hành tăng tốc ô tô Hệ thống truyền lực ô tô Vinaxuki 1.25 hệ thống truyền lực học, có đồng tốc cho phép sang số khơng cần phải dừng xe Nhờ q trình khởi hành tăng tốc kết hợp chuyển số thay đổi ga cho phù hợp, đàm bảo cho trình khởi hành tăng tốc êm dịu (Phạm Xn Cơng, 2009) 39 Mơ hình khởi hành với khối lượng quay thể hình 4.5 M M I1 1 M2 I2 2 M1 Hình 4.6 Mơ hình động lực học q trình khởi hành tơ Hệ phương trình vi phân chuyển động:  I11  M e  M   I22  M  M (4-29) 1 : gia tốc góc trục chủ động côn ly hợp (bằng gia tốc góc trục động ; 2 : gia tốc góc trục bị động ly hợp (bằng gia tốc góc trục sơ cấp hộp số); Me  mô men quay động ; M   mô men ma sát côn ly hợp; M2 mô men cản trục thứ cấp côn ly hợp; I1 mơ men qn tính phần chủ động; I2 mơ men qn tính phần phụ động, bao gồm mơ men qn tính chi tiết chuyển động quay phần truyền lực, bánh xe Tính gần mơ men qn tính phần chủ động I1: Mơ men qn tính phần chủ động I1 tính gần theo mơ men qn tính bánh đà : I1= (1.15 1.20)Ibd Nếu bánh đà xem đĩa đặc mơ men qn tính tính theo cơng thức : I bd  mr (4-30) m= ρV= ρr2b  I bd  40  r b ρ khối lượng riêng vật liệu, kg/m3 b  bề dầy bánh đà, m; r  bán kính bánh đà, m; Ở động Vinaxuki 1.25 thông số bánh đà : Bán kính bánh đà: rbd = 308/2 mm; Bề dầy bánh đà: b= 42 mm; Đối với thép: ρ = 7,83 kg/mm3 (tấn/m3) I bd  1  r b  7,83 *1000 *  * 0,154 * 0, 042  0, 291 kgm 2 I1 = 1,2Ibd = 1,2*0.291= 0,3492 kgm2 Tính mơ men qn tính phần bị động I2 : I  I'2  I3 (4-31) I'2  mơ men qn tính chi tiết chuyển động quay hệ thống truyền lực; I3 mô men quán tính quy đổi khối lượng chuyển động, quy trục thứ cấp côn ly hợp I3  G rk ( ) g iT (4-32) Trong tính tốn gần bỏ qua I'2 I'2