Biên soạn nội dung bài giảng và bài tập môn lý thuyết ô tô cho sinh viên chất lượng cao tiếng việt đồ án tốt nghiệp ngành công nghệ kỹ thuật ô tô

MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN MỤC LỤC DANH MỤC Ý NGHĨA CÁC TỪ VIẾT TẮT VÀ KÍ HIỆU DANH MỤC HÌNH 23 DANH MỤC BẢNG 34 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 35 1.1 Lí chọn đề tài 35 1.2 Mục tiêu nghiên cứu 46 1.3 Đối tượng phạm vi nghiên cứu 47 1.4 Phương pháp nghiên cứu 47 CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÍ THUYẾT CỦA ĐỀ TÀI 48 2.1 Xây dựng giảng Word 48 2.2 Xây dựng giảng điện tử Powerpoint 50 CHƯƠNG 3: XÂY DỰNG NGÂN HÀNG CÂU HỎI VÀ KIỂM TRA ĐÁNH GIÁ 61 3.1 Bộ ngân hàng câu hỏi hình thức trắc nghiệm 61 3.2 Bộ ngân hàng câu hỏi hình thức tự luận 70 CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 82 4.1 Kết luận 82 4.2 Kiến nghị 82 TÀI LIỆU THAM KHẢO 83 PHỤ LỤC 84 BÀI GIẢNG MÔN LÝ THUYẾT Ô TÔ CHO SINH VIÊN CHẤT LƯỢNG CAO TIẾNG VIỆT CHƯƠNG PHÂN LOẠI XE 84 85 1.1 Phân loại theo ISO FHWA 85 1.2 Phân loại xe phổ thông 87 1.3 Kiểu dáng thân xe phổ thông 90 CHƯƠNG ĐỘNG LỰC HỌC LỐP XE 97 2.1 Những nguyên tắc lốp mâm xe: 97 2.2 Hệ tọa độ lực tác dụng bánh xe 112 2.3 Độ cứng lốp 115 2.4 Bán kính lăn 120 2.5 Các lực vết tiếp xúc lốp tĩnh 123 2.6 Cản lăn 128 2.6.3 Ảnh hưởng góc Sideslip đến lực cản lăn 134 2.7 Lực dọc 135 2.8 Lực ngang 138 2.9 Lực Camber 143 CHƯƠNG ĐỘNG LỰC HỌC PHÍA TRƯỚC CỦA Ô TÔ 155 3.1 Đỗ xe đường có độ dốc nhỏ 155 3.2 Đỗ xe đường dốc cao 156 3.3 Xe chuyển động đường có độ dốc nhỏ 158 3.4 Xe chuyển động mặt đường dốc phẳng 162 3.5 Đỗ xe đường nghiêng ngang 168 3.6 Lực kéo phân bố lực phanh tối ưu 173 3.7 Xe có nhiều hai cầu 177 3.8 Xe chuyển động leo dốc lồi dốc lõm 178 CHƯƠNG DAO ĐỘNG PHANH 184 4.1 Động học xe phanh 184 4.2 Động lực học xe phanh 189 4.3 Ma sát lốp mặt đường 193 4.4 Phân tích tĩnh học 195 4.5 Phanh xe với tỉ số phanh không đổi 196 4.6 Hiệu suất phanh 203 CHƯƠNG HỆ THỐNG TRUYỀN LỰC 207 5.1 Động học động 207 5.2 Hệ thống truyền lực hiệu suất 210 5.3 Động học hộp số ly hợp 214 5.4 Thiết kế hộp số 219 CHƯƠNG HỆ THỐNG TREO 6.1 Một vài ví dụ 232 232 6.2 Cơ cấu treo 237 6.3 Các góc tương đối lốp xe 256 6.4 Yêu cầu hệ thống treo khung tọa độ 262 CHƯƠNG ĐỘNG HỌC VÀ ĐỘNG LỰC HỌC QUAY VỊNG CỦA Ơ TƠ 269 7.1 Động học quay vòng 269 7.2 Cơ cấu dẫn động lái 278 7.3 Xe có nhiều hai cầu 287 7.4 Xe có kéo rơ móc 290 7.5 Hệ thống bốn bánh dẫn hướng 295 7.6 Tối ưu hóa cấu dẫn động lái 302 PHỤ LỤC Bộ ngân hàng câu hỏi theo hình thức trắc nghiệm ĐÁP ÁN TRẮC NGHIỆM Bộ ngân hàng câu hỏi theo hình thức tự luận LỜI GIẢI 305 306 315 316 326 DANH MỤC Ý NGHĨA CÁC TỪ VIẾT TẮT VÀ KÍ HIỆU a y Cánh tay Camber ad Gia tốc giảm tuyến tính , i  0, ,6 Các hệ số hàm Te = Te(e) a, b, c, d Độ dài cấu bốn liên kết a  x Gia tốc aM Gia tốc cực đại ax Khả tăng tốc Khoảng cách cầu số i với trọng tâm a Khoảng cách cầu tước với trọng tâm xe a, b Kích thước vết tiếp xúc a x Vết Camber 𝑎𝑥𝛼 Đường khí nén a, b Các đối số cho atan2 (a, b) a1 Khoảng cách cầu trước với trọng tâm xe a2 Khoảng cách cầu sau với trọng tâm xe afwd Gia tốc bánh trước chủ động AWS Tất bánh dẫn hướng AWD all-wheel-drive: tất bánh chủ động b Khoảng cách cầu sau với trọng tâm xe b2 Khoảng cách từ điểm nối rơ moóc đến cầu xe rơ moóc b1 ,b2 Khoảng cách bánh xe bên trái bên phải với trọng tâm b1 Khoảng cách nhìn từ hướng phía trước bánh xe bên trái với trọng tâm b2 Khoảng cách nhìn từ hướng phía trước bánh xe bên phải với trọng tâm b3 Khoảng cách từ trọng tâm phần rơ moóc đến cầu rơ moóc Bx, y, z  Khung tọa độ thân xe B, C, D, E, F, G, J, JJ, JK K Mã hình dạng vành C T Biểu thức C vị trí W liên quan đến T dW c Chỉ số ổn định chuyển động rơ moó c Phần bù Caster cs Hệ số 4WS c2 Khoảng cách dọc tâm quay cầu sau xe 4WS c1 Khoảng cách dọc tâm quay cầu trước xe 4WS cg Tỷ số không đổi tay số liền kề C1 , C2 , Hằng số tích phân Cc Hệ số trượt C Hệ số trượt, độ cứng trượt C xC , yC , zC  Khung tọa độ bánh xe Ct Trọng tâm phần rơ moóc C Trọng tâm xe C Trọng tâm, tâm cong C Trọng tâm, điểm nối Cγ Độ cứng Camber lốp xe d Chiều cao dyn Phần động d Chiều dài cánh tay đòn cấu lái hình thang d Khoảng cách di chuyển d Khoảng cách hướng tâm từ tâm bánh xe dA Khoảng cách di chuyển thực tế dF Khoảng cách di chuyển khơng trượt D Đường kính ly hợp DC Drop center rim: vành có lõm sâu DOF Bậc tự e,  Tọa độ cực điểm khớp nối (1) (2) (3) 𝑒𝑆,𝐹 , 𝑒𝑆,𝐹 , 𝑒𝑆,𝐹 Các thành phần véc tơ đơn vị eS e Chiều dài đòn lệch e Sai số eS Véc tơ đơn vị mô tả hướng đường Kingpin E Năng lượng f Phía trước fwd Bánh trước Fz2 Lực pháp tuyến bánh sau Fz3 Lực pháp tuyến cầu xe rơ moóc Fz Lực pháp tuyến bánh xe Fzt Lực pháp tuyến khớp nối rơ moóc Fsb Lổng tất lực cản Faero Lực cản khơng khí Fx Lực dọc Fx Lực kéo Fx Lực kéo lực phanh bánh xe Fx2 Lực kéo lực phanh bánh phía sau Fx1 Lực kéo lực phanh bánh phía trước Fxt Lực nằm ngang khớp nối rơ moóc Fy Lực ngang Fb Lực phanh Fbr , Fbrr Lực phanh cầu sau bánh phải cầu sau Fb f , Fb fr Lực phanh cầu trước bánh phải cầu trước Fz Lực pháp tuyến Fz1 Lực pháp tuyến bánh trước 10 Fz rdyn Tải trọng động cầu sau Fz  f dyn Tải trọng động cầu trước Fz  rst Tải trọng tĩnh cầu sau Fz  f st Tải trọng tĩnh cầu trước F Lực FHWA Cơ quan quản lí cao tốc Liên bang Fr Lực cản lăn Fshear Lực cắt FWS Xe dẫn hướng bánh trước FWD Xe cầu trước chủ động g Gia tốc trọng trường g Khoảng cách nhô lên g Vectơ gia tốc trọng trường hr Chiều cao quay h Chiều cao trọng tâm xe h  z  z0 Chuyển vị thẳng đứng tâm bánh xe hT Chiều cao lốp xe H Kí hiệu tốc độ tối đa mà lốp xe hoạt động bình thường H Nhiệt trị nhiên liệu H Tâm sai bánh xe I Moment quán tính 11 I Ma trận đơn vị J1 , J , Hàm độ dài để tính độ cứng  J Tham số liên kết liên kết bốn k Độ cứng ki Độ cứng dọc hệ thống treo trục số i k Độ cứng lăn ki Độ cứng lò xo bánh xe số i kr Độ cứng lò xo bánh sau số i kf Độ cứng lò xo bánh trước k1, k2, k3, k4 Các độ cứng lốp phi tuyến tính kz, kx, ky Độ cứng lốp K Thơng số lốp có bố hướng tâm bố không hướng tâm r  r  p, vx  Ҡ Độ cong mặt đường l Chiều dài sở ls Chiều dài dẫn hướng mu Khối lượng khơng lị xo ms Khối lượng lị xo mt Khổi lượng phần rơ moóc m Khối lượng xe MC Moment trọng tâm xe MPV Multi – purpose Vehicle 12 Mr Moment cản lăn Mx Moment xoắn nghiêng My Moment cản lăn Mz Moment định vị n  in / out Tỷ số tay số giảm ng Tỷ số truyền hộp số ni Tỷ số truyền hộp số tay số thứ i nd Tỷ số truyền vi sai nˆ1 Vectơ đơn vị pháp tuyến đến nˆ Vectơ đơn vị pháp tuyến đến n Số lượng tăng n Số vòng quay lốp O Tâm quay xoay vòng, tâm cong ODT Bộ giao thơng vận tải Hoa Kì p Áp suất lốp p Nhiễu loạn u P Điểm P Công suất PM Công suất cực đại P0 Công suất không đổi động lý tưởng Pe Công suất tối đa đạt động P1 , P2 , P3 Hệ số phương trình hiệu suất cơng suất 13 2 x1 Fz1  2 x2 Fz2  mg sin M  Fz1  Fz2  mg cos M     Fz1 a1  Fz2 a2  2 x1 Fz1  2 x2 Fz2 h  Giả định x  x  x Sẽ cung cấp a h mg cos M  mg sin M l l a h Fz2  mg cos M  mg sin M l l Fz1  tan M   x Với m = 2495 kg l = 3570 mm Fz2 = 0,499mg a1 = a2 h = 670 mm ϕ = 30 độ → Fz1 = 4150 N; Fz2 = 4150 N Bài 17: Ơ tơ đỗ đường xuống dốc 336 Các phương trình cân cho xe Fx1  Fx2  mg sin   Fz1  Fz2  mg cos      Fz1 a1  Fz2 a2  Fx1  Fx2 h  Các phương trình cung cấp lực phanh lực phản ứng lốp trước sau a h mg cos   mg sin  l l a h Fz2  mg cos   mg sin  l l Fx1  Fx2  mg sin  Fz1  Ở góc cuối   M , tất bánh xe bắt đầu trượt đồng thời đó, Fx1   x1 Fz1 Fx2   x2 Fz2 Các phương trình cân cho thấy 2 x1 Fz1  2 x2 Fz2  mg sin M  Fz1  Fz2  mg cos M     Fz1 a1  Fz2 a2  2 x1 Fz1  2 x2 Fz2 h  Giả sử x  x  x 337 Sẽ cung cấp a h mg cos M  mg sin M l l a1 h Fz2  mg cos M  mg sin M l l Fz1  tan M   x Với m = 1430 kg l = 2560 mm Fz2 = 0,499mg a1 = a h = 520 mm ϕ = 30 độ x   Fz1  Fz2  1070N Bài 18: Một ô tô đỗ đường nghiêng ngang Cadillac EscaladeTM xe SUV với m = 2569,6 kg l = 2946,4 mm wf = 1732,3 mm wr = 1701,8 mm h = 0,94m ϕ = 12 độ Theo đề Bài ta có: w w f  wr  1717.05mm  1.72m 338 b1  b2  b1  w  0.86m mg b2 cos   h sin    4732.1N  w mg b1 cos   h sin    7596.36N  Fz2  w Fz1  Bài 19: Đặc tính cơng suất Áp dụng phương trình S.R.Laydecman, Phương trình đặc tính công suất của: - Audi R8  ne  ne   ne   : Pe  313000       468000  468000   468000   TM - Audi T T Coupe  ne  ne   ne   : Pe  184000       378000  378000   378000   TM Tỷ số trọng lượng công suất xe - Audi R8TM: PM  200.90W/kg  m - Audi T T CoupeTM: PM  128.67W/kg  m Bài 20 Đặc tính cơng suất mơ-men xoắn Phương trình đặc tính cơng suất Pe  571.2e  0.86547e2  1.3113 103 e3 Bài 21 Đặc tính cơng suất mơ hình hóa 339 Bài 22: Chuyển đổi tiêu thụ nhiên liệu Một mẫu xe Subaru Impreza W RX STITM với m=1521kg, động turbo tăng áp với PM = 219 kW ≈ 293 hp ωM = 6000 rpm Mức tiêu thụ nhiên liệu xe 19 mi/ gal thành phố 25 mi/ gal cao tốc Xác định mức tiêu thụ nhiên liệu tính lít 100km Bài 23: Lực kéo Một mẫu xe Mercedes-Benz SLR 722 EditionTM với m = 1724 kg, có động V8 tăng áp với PM = 485 kW ≈ 650 hp ωM = 6500 rpm Tốc độ tối đa xe vM = 337 km/ h ≈ 209 mi/ h Giả sử tốc độ tối đa xảy công suất tối đa sử dụng hiệu suất η = 0.75 để xác định lực kéo tốc độ tối đa Bài 24: Điều kiện ổn định đòi hỏi ni 1 / ni  cte Kiểm tra tỷ số truyền cho thấy tỷ số truyền tương đối số 340 n5   1.261 n6 0.793 n4 1.312   1.312 n5 n3 1.658   1.2843 n4 1.312 n2 2.36   1.4 n3 1.685 n1 3.827   1.6216 n2 2.36 Ta thay đổi tỷ số truyền để có ni 1 / ni  cte Chúng ta tay số cao tìm tay số thấp cách sử dụng cg  n6 / n5  1.126 n5  n6  0.793 n4  cg n5  1.261 n3  cg n4  1.261  1.261  1.59 n2  cg n3  1.261  1.59  n`1  cg n2  1.261   2.522 Ta hai tay số tìm tay số cao cách sử dụng cg = n1 / n2 = 3.827 / 2.36 = 1.6216 n1  3.827 n  2.36 n3  n2 2.36   1.455 c g 1.6216 n4  n3 1.455   0.897 c g 1.6216 n5  n4 0.897   0.553 c g 1.6216 n6  n5 0.553   0.341 c g 1.6216 Cách tốt để áp dụng tỷ lệ tương đối không đổi sử dụng tay số cuối lắp bốn tay số không liên tục cho ni 1 / ni  cte Sử dụng n1 n6 có, 341 n1 3.827 n1 n2 n3 n4 n5    c g5 n6 0.793 n2 n3 n4 n5 n6 đó, c g  1.37 Bây ta tìm thấy tỷ số truyền để đáp ứng yêu cầu tỷ số truyền thứ thứ sáu n1  3.827 n2  n1 3.827   2.793 cg 1.37 n3  n 2.793   2.039 cg 1.37 n4  n3 2.039   1.488 cg 1.37 n5  n 1.488   1.086 cg 1.37 n6  0.793 Bài 25: (Hướng dẫn) 342 Cách tiếp cận lấy trực tiếp từ sách 'Race Car Vehicle Dynamics' Milliken Milliken Nó coi sách kinh điển lý thuyết động lực học xe Hình lấy từ sách chứng minh làm trung tâm bắt nguồn cách sử dụng phương pháp Trung tâm tức thời cho bánh xe tính tốn đường thẳng sau chiếu từ mảng tiếp xúc l xốpe - mặt đất bánh xe qua trung tâm tức thời Giao điểm hai đường chiếu tâm lăn Khi khung gầm di chuyển, hình học treo thay đổi trung tâm tức thời tâm lăn di chuyển Bài 26 + 27: 343 Góc ϕ góc Caster bánh xe, cịn góc θ góc nghiêng Trục lái bánh xe, nằm góc nghiêng góc nghiêng dương Trục lái cắt mặt phẳng mặt đất điểm có tọa độ (sa, sb, -Rw) khung tọa độ bánh xe.Nếu trục lái vectơ đơn vị uˆ phần tử hàm góc Caster góc nghiêng  u1  Cuˆ  u2   cos   cos  sin  u3   cos  sin    cos  sin      cos  cos   Véctơ vị trí điểm mà uˆ cắt với mặt phẳng mặt đất, gọi véctơ vị trí s khung thân bánh xe có tọa độ sau  sa  CS   sb   Rw  Chúng ta biểu thị chuyển động động quay bánh xe trục lái uˆ chuyển  động s cTW  csW 0,  , uˆ, s  c   RW  cs  cRW cs  cRW    cdW   344 Bài 28: Xác định tọa độ tổng thể tâm cong Hãy xem xét khung tọa độ Cartesian Oxyz cố định với thân B cứng gắn với mặt đất G, điểm gốc O Hướng thân cứng B khung tọa độ toàn cầu Oxyz cố định với mặt đất biết định hướng Oxyz Oxyz xác định Minh họa tọa độ thân B xoay quanh điểm O khung tọa độ toàn cầu G Nếu thân cứng B quay α độ quanh trục Z khung tọa độ tổng thể, tọa độ điểm P thân cứng khung tọa độ cục tồn cầu có liên quan đến phương trình G r  RZ , B r Trong đó, 345 cos  RZ ,   sin   X  G r   Y   Z   sin  cos  0 0 1  x B r   y   z  Tương tự, xoay β độ trục Y độ γ trục X khung tổng thể liên quan đến tọa độ cục tổng thể điểm P theo phương trình sau G r  RY ,  B r G r  RX ,  B r Trong đó, RY ,  RX ,  cos  sin       sin  cos   0  1  0 cos   sin   0 sin  cos   Bài 29: 346 Điều kiện động học bánh xe bên bên cot  o  cot  i  w 30  2.14   0.011672 l 55  100 Trung tâm khối lượng xe điều khiển bật vịng trịn có bán kính R   l R  a  l cot      l cot 55o  47 m 2 2 2 Bài 30: Điểm mặt trước xe chạy bán kính tối đa RMax, điểm phía bên xe vị trí trục quay chạy bán kính tối thiểu Rmin Điểm ngồi trước có khoảng cách nhơ g từ trục trước Bán kính tối đa RMax RMax  Rmin  w2  l  g 2  Rmin  1.32  27.04 347 Do đó, khơng gian cần thiết để rẽ vịng có chiều rộng 4R hình học xe R  RMax  Rmin  Rmin  w2  l  g 2  Rmin Không gian cần thiết 4R tính góc lái cách thay Rmin l l Rmin  R1  w   w tan  i tan  o = 4√3 − 1.3 = 5.63 m = > R max = 8.66 m ∆R = 8.66 − 5.63 = 3.03 m Bài 31: 348 Các đặc tính quay vòng động học xe theo điều kiện Ackerman là: w   cot  i   0.185 rad  13.083 deg l   o  cot 1    Rt   l cot  i  w   b12  b22  515.09 in  13.083 m   R  l cot  i  w  522.34 in  13.268 m  cot  o  cot  i    0.2027 rad  11.616 deg     cot 1  R  a22  l cot   508.39 in  12.913 m 349    2  Rt  Rt  b12  b22    b1  b2    2tan-1     0.21890 rad  12.542 deg    -3.0145 rad  - 172.72 deg 350 ... chất lượng cao Tiếng Anh, chuẩn hóa cơng thức theo hệ công thức SI, xây dựng ngân hàng câu hỏi phong phú Vì vậy, chúng tơi thực đề tài :” Biên soạn nội dung giảng tập môn Lý thuyết ô tô cho sinh. .. học chất lượng cao cho xã hội Để giữ vững điều đó, việc cung cấp cập nhật kiến thức thường xuyên ngành chế tạo lắp ráp ô tô cho sinh viên điều cần thiết Môn “ Lý thuyết ô tô? ?? học phần chuyên ngành. .. việc đào tạo đội ngũ cử nhân, kỹ sư có trình độ đáp ứng địi hỏi ngành công nghệ chế tạo sửa chữa ô tô nhiệm vụ quan trọng Ngành công nghệ ô tô trường Đại học Sư Phạm Kỹ Thuật TP.HCM cung cấp nguồn