(Đồ án hcmute) nghiên cứu đánh giá ảnh hưởng của sự trượt tại bánh xe tới chuyển động của ô tô

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT Ô TÔ NGHIÊN CỨU ĐÁNH GIÁ ẢNH HƯỞNG CỦA SỰ TRƯỢT TẠI BÁNH XE TỚI CHUYỂN ĐỘNG CỦA Ô TÔ GVHD: T.S LÂM MAI LONG SVTH: NGUYỄN TẤN PHÁT NGUYỄN VĨNH PHÚC SKL010442 Tp Hồ Chí Minh, tháng 12 năm 2022 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP HỒ CHÍ MINH KHOA ĐÀO TẠO CHẤT LƯỢNG CAO ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐỀ TÀI: NGHIÊN CỨU ĐÁNH GIÁ ẢNH HƯỞNG CỦA SỰ TRƯỢT TẠI BÁNH XE TỚI CHUYỂN ĐỘNG CỦA Ô TÔ SVTH: NGUYỄN TẤN PHÁT MSSV: 18145201 SVTH: NGUYỄN VĨNH PHÚC MSSV: 18145208 Khoá: 2018 Ngành: Cơng nghệ Kỹ thuật Ơ tơ GVHD: T.S LÂM MAI LONG Tp Hồ Chí Minh, tháng 12 năm 2022 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP HỒ CHÍ MINH KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐỀ TÀI: NGHIÊN CỨU ĐÁNH GIÁ ẢNH HƯỞNG CỦA SỰ TRƯỢT TẠI BÁNH XE TỚI CHUYỂN ĐỘNG CỦA Ô TÔ SVTH: NGUYỄN TẤN PHÁT MSSV: 18145201 SVTH: NGUYỄN VĨNH PHÚC MSSV: 18145208 Khoá: 2018 Ngành: Cơng nghệ Kỹ thuật Ơ tơ GVHD: T.S LÂM MAI LONG Tp Hồ Chí Minh, tháng 12 năm 2022 CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc Lập – Tự Do – Hạnh Phúc TP Hồ Chí Minh, ngày … tháng… năm … NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Họ tên sinh viên: NGUYỄN TẤN PHÁT MSSV: 18145201 (E-mail: 18145201@student.hcmute.edu.vn Điện thoại: 0914014647) NGUYỄN VĨNH PHÚC MSSV: 18145208 (E-mail: 18145208@student.hcmute.edu.vn Điện thoại: 0355838398) Ngành: Công Nghệ Kỹ Thuật Ơ tơ Khóa: 2018 Lớp: 18145CL1B Ngày nhận đề tài:26/9/2022 Ngày nộp đề tài:16/12/2022 Tên đề tài: NGHIÊN CỨU ĐÁNH GIÁ ẢNH HƯỞNG CỦA SỰ TRƯỢT TẠI BÁNH XE TỚI CHUYỂN ĐỘNG CỦA Ô TÔ Nhiệm vụ đề tài -Tìm hiểu tổng quan đề tài - Nghiên cứu sở lý thuyết trượt bánh xe lăn - Phân tích nghiên cứu ảnh hưởng trượt tới động lực học chuyển động thẳng, tới an toàn phanh, anh toàn quay vòng tiêu hao nhiên liệu - Đánh giá kết luận Sản phẩm đề tài: -1 thuyết minh - Upload lên google drive khoa file thuyết minh đồ án (word, powerpoint, poster) TRƯỞNG NGÀNH GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc Lập – Tự Do – Hạnh Phúc PHIẾU NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN Họ tên sinh viên: NGUYỄN TẤN PHÁT MSSV: 18145201 Họ tên sinh viên: NGUYỄN VĨNH PHÚC MSSV: 18145208 Ngành: Công Nghệ Kỹ Thuật Ơ Tơ Tên đề tài: NGHIÊN CỨU ĐÁNH GIÁ ẢNH HƯỞNG CỦA SỰ TRƯỢT TẠI BÁNH XE TỚI CHUYỂN ĐỘNG CỦA Ô TÔ Họ tên GV hướng dẫn: TS LÂM MAI LONG NHẬN XÉT Về nội dung đề tài & khối lượng thực hiện: Ưu điểm: Khuyết điểm: Đề nghị cho bảo vệ hay không? Đánh giá loại: Điểm: (Bằng chữ: ) Tp Hồ Chí Minh, ngày…tháng…năm 2022 Giảng viên hướng dẫn (Ký & ghi rõ họ tên) CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc Lập – Tự Do – Hạnh Phúc PHIẾU NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN PHẢN BIỆN Họ tên sinh viên: NGUYỄN TẤN PHÁT MSSV: 18145201 Họ tên sinh viên: NGUYỄN VĨNH PHÚC MSSV: 18145208 Ngành: Cơng Nghệ Kỹ Thuật Ơ Tơ Tên đề tài: NGHIÊN CỨU ĐÁNH GIÁ ẢNH HƯỞNG CỦA SỰ TRƯỢT TẠI BÁNH XE TỚI CHUYỂN ĐỘNG CỦA Ô TÔ Họ tên Giáo viên phản biện: GVC, Th.S TRẦN ĐÌNH QUÝ NHẬN XÉT Về nội dung đề tài & khối lượng thực hiện: Ưu điểm: Khuyết điểm: Đề nghị cho bảo vệ hay không? Đánh giá loại: Điểm: (Bằng chữ: ) Tp Hồ Chí Minh, ngày…tháng…năm 2022 Giảng viên phản biện (Ký & ghi rõ họ tên) LỜI CẢM ƠN Đầu tiên, nhóm em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến Trường Đại học Sư Phạm Kỹ Thuật Tp Hồ Chí Minh tạo điều kiện tốt cho chúng em học tập, nghiên cứu, rèn luyện kỹ cần thiết Đồng thời, nhóm em xin chân thành cảm ơn Khoa khí động lực, Khoa đào tạo chất lượng cao, thư viện trường cung cấp giáo trình nhiều tài liệu tham khảo hữu ích cho chúng em Đặc biệt, nhóm em xin chân thành cảm ơn thầy Lâm Mai Long giúp đỡ hướng dẫn nhóm em tận tình suốt thời gian hồn thành đề tài, tạo cho nhóm em tiền đề, kiến thức để tiếp cận vấn đề, phân tích giải vấn đề Nhờ mà nhóm em hồn thành đồ án tốt Mặc dù cố gắng trình nghiên cứu giới hạn kiến thức khả lý luận thân cịn nhiều thiếu sót hạn chế, kính mong đóng góp ý kiến thầy để đề tài nhóm em hồn thiện Xin chúc thầy cô luôn khoẻ mạnh, tràn đầy lượng nhiệt huyết cơng việc giảng dạy, hồn thành xuất sắc mục tiêu đề Hy vọng trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TP HCM đào tạo nhiều sinh viên trẻ, động kiến thức chun mơn tốt Nhóm sinh viên thực đề tài xin chân thành cảm ơn! i TÓM TẮT Ngày nay, với xu hướng hội nhập mở cửa kinh tế, nhu cầu sử dụng ô tô, xe giới để di chuyển vận chuyển hàng hóa người ngày tăng cao dẫn đến yêu cầu khắc khe nhiều mặt phương tiện di chuyển, ngành công nghiệp ô tô Việt Nam phát triển mạnh mẽ việc ứng dụng phát triển công nghệ quan trọng Để đáp ứng tốt yêu cầu tăng công suất, tốc độ, mô men xoắn, giảm tiêu hao nhiên liệu, tăng tính an tồn ổn định chuyển động xe Ta cần có sở lý thuyết xác khoa học để phân tích tác động xảy trình chuyển động xe, từ đưa phương án để giải vấn đề dựa sở lý thuyết phân tích Vì tơ phải chuyển động điều kiện phức tạp khác nên có nhiều yêu tố tác động đến Trong trượt tượng vơ quan trọng ảnh hưởng lớn đến tính chất tơ Để giải thích tượng này, nhóm em dựa môn lý thuyết ô tô học chương trình đào tạo Nội dung đồ án bao gồm nội dung sau: Chương 1: Tổng quan đề tài Chương 2: Cơ sở lý thuyết trượt bánh xe lăn Chương 3: Ảnh hưởng trượt tới động lực học chuyển động thẳng Chương 4: Ảnh hưởng trượt tới an toàn phanh Chương 5: Ảnh hưởng trượt tới an tồn quay vịng Chương 6: Ảnh hưởng trượt tới tiêu hao nhiên liệu Chương 7: Kết luận hướng phát triển Qua trình nghiên cứu, nhóm tìm hiểu khái niệm ảnh hưởng trượt tới động lực học chuyển động thẳng, tới an tồn phanh, anh tồn quay vịng tiêu hao nhiên liệu Từ đó, nhóm đưa số giải pháp kỹ thuật hệ thống hạn chế trượt: ASR (hệ thống kiểm soát lực kéo), ABS (hệ thống chống hãm cứng), ESC (hệ thống cân điện tử) ii MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN i TÓM TẮT ii MỤC LỤC iii DANH MỤC HÌNH ẢNH vi DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU viii CHƯƠNG TỔNG QUAN 1.1 Đặt vấn đề 1.2 Mục tiêu 1.3 Đối tượng phạm vi nghiên cứu 1.4 Phương pháp nghiên cứu CHƯƠNG CƠ SỞ LÝ THUYẾT VỀ SỰ TRƯỢT TẠI BÁNH XE KHI LĂN 2.1 Các khái niệm 2.1.1 Lực kéo lực phanh 2.1.2 Bán kính lăn bán kính tính tốn 2.1.3 Vận tốc lý thuyết, vận tốc thực tế vận tốc trượt .7 2.1.4 Các trạng thái động học bánh xe 2.1.4.1 Trạng thái lăn không trượt 2.1.4.2 Trạng thái lăn có trượt quay 2.1.4.3 Trạng thái lăn có trượt lết 2.2 Sự bám đặc tính trượt kéo phanh 10 2.2.1 Sự bám bánh xe với mặt đường 10 2.2.2 Đặc tính trượt kéo phanh 12 2.3 Kết luận chương 13 CHƯƠNG ẢNH HƯỞNG CỦA SỰ TRƯỢT TỚI ĐỘNG LỰC HỌC CHUYỂN ĐỘNG THẲNG 14 iii 3.1 Các lực tác dụng lên ô tô trường hợp chuyển động tổng quát 14 3.2 Phương trình cân lực kéo phương trình cân cơng suất 17 3.2.1 Phương trình cân lực kéo 17 3.2.2 Phương trình cân cơng suất .17 3.3 Xác định thông số động lực học chuyển động thẳng phương trình cân cơng suất có tính đến trượt 20 3.3.1 Xác định vận tốc cực đại Vmax 20 3.3.2 Xác định gia tốc cực đại Jmax 21 3.3.3 Xác định khả leo dốc cực đại Imax 22 3.4 Các phương pháp làm giảm ảnh hưởng trượt 23 3.4.1 Hệ thống kiểm soát lực kéo ASR ( Anti Slip Regulator) 23 3.4.2 Vi sai chống trượt tính động ô tô 25 3.4.3 Khả tăng tốc leo dốc ô tô 4x4 .26 3.5 Kết luận chương 28 CHƯƠNG 4: ẢNH HƯỞNG CỦA SỰ TRƯỢT TỚI AN TOÀN KHI PHANH 29 4.1 Đặt vấn đề 29 4.2 Các lực tác dụng lên xe ô tô phanh 30 4.3 Ảnh hưởng trượt đến hiệu phanh 32 4.3.1 Sự trượt thời gian phanh Tpmin 32 4.3.2 Sự trượt quãng đường phanh cực tiểu Spmin .33 4.4 Ảnh hưởng trượt đến ổn định phanh 35 4.5 Hệ thống phanh ABS 38 4.6 Kết luận chương 41 CHƯƠNG 5: ẢNH HƯỞNG CỦA SỰ TRƯỢT TỚI AN TOÀN KHI QUAY VÒNG 42 5.1 Động học quay vòng lý thuyết 42 5.2 Đặc tính hướng 43 5.3 Sự trượt động học quay vòng thực tế 45 iv góc lệch hướng phụ thuộc chủ yếu vào độ biến dạng ngang trượt ngang bánh xe, mà trượt ngang lại phụ thuộc vào trượt dọc, phụ thuộc vào hệ số bám, tải trọng pháp tuyến, lực kéo lực phanh…v.v Do góc lệch hướng tính thực nghiệm khó xác định xác cơng thức Tùy thuộc vào điều kiện trượt ngang biến dạng ngang lốp xe khác quay vịng có tượng quay vịng khác nhau, nhiên nhìn chung trạng thái quay vịng chịu tác dụng trượt ngang bánh xe làm xe ổn định quay vòng ●Ơ tơ cầu trước chủ động có xu hướng quay vịng thiếu Hiện xe tơ có nhiều xe có cầu trước chủ động cầu trước chủ động có nhiều ưu điểm tính động, ưu điểm đường truyền lực ưu điểm cầu trước chủ động tạo khuynh hướng quay vịng thiếu Xe có cầu trước chủ động cầu trước có lực kéo tiếp tuyến, mà cầu trước có lực kéo cầu trước bị trượt lăn nhiều mà cầu trước trượt nhiều khả bám ngang φy giảm mà khả bám ngang giảm bị trượt ngang nhiều, mà cầu trước trượt ngang nhiều góc lệch hướng lớn cầu sau (𝛼1 > 𝛼2 ) Vì xe có cầu trước chủ động có xu hướng quay vịng thiếu ●Ơ tơ có cầu chủ động dùng vi sai chống trượt tạo khuynh hướng quay vòng thiếu Đối với vi sai chống trượt lực kéo bánh lớn lực kéo bánh ngoài, mà có chênh lệch lực kéo tạo mô men xoay cầu (𝑀∆ ) Mô men 𝑏 chênh lệch lực kéo hiệu số lực kéo hai cầu nhân với (với b chiều rộng sở xe) Khi xe quay vịng mơ men xuất cầu có vi sai ma sát có xu hướng quay ngược lại so với chiều quay người lái, làm cho quỹ đạo chuyển động rộng hay tạo xu hướng quay vòng thiếu 55 Hình 5.10 Mơ men quay cầu tạo vi sai chống trượt 5.4 Hệ thống cân điện tử - ESP biện pháp ổn định quay vòng Hệ thống ESP tích hợp chức hai hệ thống trước ABS TCS Hệ thống khơng giúp xe khơng bị bó cứng hay ổn định khoi quay vịng mà cịn ngăn xe khơng bị nghiêng phía Trong q trình chuyển động, hệ thống ESP phát tình trạng xe bắt đầu bị lái (rõ rệt vào cua) ESP làm việc cách can thiệp vào hệ thống phanh để giảm vận tốc xe ESP lệnh cho hệ thống phanh hoạt động riêng rẽ nhiều bánh xe cầu trước cầu sau Nhiệm vụ hệ thống ESP giúp ổn định xe phanh, xe vào cua lúc xe khởi hành tăng tốc, để hiệu hoạt động, hệ thống ESP tác động đến động hộp số ESP điều khiển chủ yếu thông qua hai hệ thống cấp ABS TCS Đối với ABS cảm biến bánh xe phát thấy tượng trượt bánh áp lực phanh bánh giảm Sự kiểm sốt thông qua ECU điều khiển cấu chấp hành gồm hệ thống van điện từ Các van cấu chấp hành điều hòa áp suất phanh bánh trị trượt theo chế độ: tăng, giữ giảm áp Hệ thống TCS trang bị xe nhằm chống tượng trượt quay bánh xe chủ động xe khởi hành tăng tốc đột ngột Thêm nhiệm vụ yếu TCS giúp xe cải thiện tính ổn định cách điều chỉnh lực kéo bánh xe chủ động Trong trình khởi hành, tăng tốc… TCS phát thấy bánh xe chủ động 56 bị trượt quay, cảm biến tốc độ bánh xe gửi tín hiệu đến ECU, lúc ECU gửi tín hiệu đến cấu phanh bánh bị trượt quay khắc phục tượng trượt vơ ích Đồng thời TCS cịn gửi tín hiệu đến ECU động nhằm tăng giảm bướm ga để giảm mơ men xoắn Chức ESP giảm thiểu tượng “văng đầu” (understeering) “văng đuôi” (oversteering) xe vào cua tránh chướng ngại vật trường hợp khẩn cấp Trong tình xảy ra, hệ thống đảm bảo xe không bị lệch khỏi hướng điều khiển người lái xe Để nhận biết việc xe bị lệch quỹ đạo, ESP phải có thêm cảm biến góc lái, cảm biến gia tốc ngang Nếu phát thấy tượng xe chệch khỏi quỹ đạo, ESP tự động điều khiển lực phanh xác đến bánh xe tương ứng để bảo đảm xe nằm tầm kiểm soát người lái Hệ thống ESP nhận biết thông qua cảm biến góc lái cảm biến gia tốc ngang, tự động điều khiển lực phanh xác đến bánh xe tương ứng cầu trước cầu sau để trì hướng chuyển động xe theo điều khiển người lái Hình 5.11 Hệ thống cân điện tử ESP khắc phục quay vòng thiếu – thừa Đồng thời với việc điều khiển phanh, ESP gửi tín hiệu đến hộp điều khiển động cơ, điều khiển giảm bớt mô-men xoắn động Nhờ xe đạt tính ổn định cao quay vịng Ngồi ra, dịng xe đại ngày nay, ESP can thiệp vào hộp số nhằm tạo tính ổn định cao xe vận hành nhiều điều kiện khác 57 Như trình bày quay vịng thiếu (UnderSteering) hiểu đơn giản vào cua xe không ôm theo ý muốn người lái, mà có xu hướng mở rộng vịng cua Hình 5.12 Hiện tượng thiếu lái Nguyên nhân thiếu lái bánh trước bị trượt khơng cịn khả bám đường Do mà đầu xe khơng thể chuyển hướng Cho dù có điều khiển vô lăng nhiều, bánh trước xoay theo; Nhưng lực quán tính xe tiếp tục di chuyển phương thẳng chuyển hướng ít, khơng đáng kể Với xe ô tô dẫn động bánh trước, bánh trước nơi chịu lực truyền trực tiếp, nên dễ sinh tượng trượt cao Trong lúc xe trượt việc phanh thật mạnh đẩy nhanh tốc độ trượt xe Khi xe trượt ngang mép cua cho dù 58 bó chặt vơ lăng hết cỡ khơng có tác dụng Vì xe dẫn động cầu trước thường có xu hướng quay vịng thiếu Hình 5.13 ESP khắc phục thiếu lái Trong trường hợp quay vịng thiếu xe có hệ thống ESP lúc ESP can thiệp vào hệ thống phanh độc lập bánh xe để khắc phục Cụ thể sau, xe vào cua hướng bên trái với tốc độ cao bánh cầu trước có tượng trượt quỹ đạo chuyển động rộng so với quỹ đạo mong muốn Lúc ESP phanh bánh gồm bánh trước bánh sau bên trái Điều khiến xe có xu hướng quay vịng sang trái với bán kính quay bé tốc độ bánh xe sau bên phải cao Qua khắc phục việc bán kính quay lớn đặc tính tượng quay vòng thiếu Đối với quay vòng thừa tương tự, quay vòng thừa (OverSteering) hiểu đơn giản vào cua xe không ôm theo ý muốn người lái mà có xu hướng thu hẹp bán kính vịng cua Trường hợp xày vào cua mà xe bị văng đuôi hay bánh cầu sau bị trượt làm cho quỹ đạo chuyển động ô tô nhiên trở nên gắt 59 Hình 5.14 Hiện tượng thừa lái Nguyên nhân bị thừa lái chủ yếu cua xe; bánh sau bị trượt khơng cịn khả bám đường trượt thẳng theo quỹ đạo cũ Tuy nhiên bánh trước lại chuyển hướng theo điều khiển từ vơ lăng Vì thế, đầu xe quay vịng/chuyển hướng, cịn xe trượt thẳng Đầu xe khơng quỹ đạo quay vịng Di chuyển điều kiện đường trơn vào cua gấp, tăng ga sớm, giảm ga dừng đột ngột khúc cua nguyên nhân dẫn đến thừa lái Khi phanh/dừng xe đột ngột, mũi xe chúi xuống, dồn trọng lượng lên giảm xóc trước bánh trước Lúc này, bánh sau độ bám ma sát, đuôi xe theo quán tính văng theo hình vịng cung 60 Hình 5.15 ESP khắc phục thừa lái Lúc ESP hoạt động tương tự trường hợp thiếu lái, xe vào cua bên trái bánh xe cầu sau bị trượt làm cho xe có xu hướng văng qua bên phải bánh cầu trước dẫn hướng theo hướng mong muốn, điều làm xe ổn định ESP lúc tiến hành phanh độc lập bánh trước bên phải điều xe làm tốc độ quay bánh xe bên phải chậm lại Do tác động lực quán tính sinh tốc độ ba bánh xe lại nhanh bánh trước bên phải, quỹ đạo xe điều chỉnh theo xu hướng mở rộng bán kính quay vịng Qua khắc phục tình trạng bán kính quay vịng hẹp đặc tính tượng quay vịng thừa 5.5 Kết luận chương Phần lớn thời gian ô tô chuyển động đường trạng thái quay vịng, quay vịng giúp tơ chuyển hướng, chuyển làn, tránh chướng ngại vật đơn giản giữ cho ô tô di chuyển bám theo cung đường Trong q trình quay vịng với tốc độ cao sinh lực ly tâm lớn tác dụng lên ô tô lực ngang Lực tác động lên ô tô làm cho lốp xe bị biến dạng ngang bánh xe trượt ngang, hai tác động ngun nhân tạo góc lệch hướng α làm xe ổn định hướng (mất lái) 61 Với lực ngang tác dụng trạng thái ô tô chạy với tốc độ cao quay vịng bánh xe có xu hướng trượt ngang khả bám dọc bình thường, điều dẫn đến khả bám ngang bị dần theo hệ ô tô dễ bị trượt ngang Khi bánh xe hai cầu bị trượt làm xuất góc lệch hướng gây tượng ổn định quay vòng (mất lái) nguy hiểm Dưới tác động trượt bánh xe cầu lệch góc khác tạo nhiều trường hợp quay vòng khác quay vịng thiếu, quay vịng thừa, quay vịng trung tính Tùy thuộc vào đặc điểm trạng thái quay vịng mà tơ chịu ảnh hưởng khác nói chung tơ quay vịng mà xuất trượt bánh xe mặt đường tượng xấu Điều dù hay nhiều làm cho ô tô bị ổn định dễ gây tai nạn Do để đảm bảo an tồn người lái cần phải chạy chậm để tận dụng giới hạn bám, đồng thời trang bị hệ thống ESP để hỗ trọ di chuyển nhằm hạn chế tượng ổn định quay vịng tơ 62 CHƯƠNG ẢNH HƯỞNG CỦA SỰ TRƯỢT TỚI TIÊU HAO NHIÊN LIỆU Xu hướng cải tiến ô tô giảm tiêu hao nhiên liệu; tăng công suất, tăng mô men xoắn, tốc độ, việc giảm tiêu hao nhiên liệu để tăng hiệu kinh tế hạn chế ô nhiễm môi trường vấn đề quan tâm hàng đầu Ở chương nhóm tập trung nghiên cứu ảnh hưởng trượt tới tiêu hao nhiên liệu Nội dung chương tập trung vào vấn đề sau: - Khái niệm tiêu hao nhiên liệu theo quãng đường - Xây dựng phương trình tiêu hao nhiên liệu có tính đến trượt, từ phân tích ảnh hưởng trượt tới tiêu hao nhiên liệu động 6.1 Khái niệm tiêu hao nhiên liệu ô tô theo quãng đường Tính kinh tế nhiên liệu xe đánh giá mức tiêu hao nhiên liệu quãng đường 100 km Mức tiêu hao nhiên liệu cho đơn vị quãng đường chạy qd ô tô xác định theo cơng thức: qd = Trong đó: 100Q S ( 100 𝑘𝑚 ) (6.1) Q (lít) lượng nhiên liệu tiêu hao ô tô chạy quãng đường S (km) 6.2 Phương trình tiêu hao nhiên liệu Khi tơ chuyển động, tiêu hao nhiên liệu phụ thuộc vào thứ tiêu hao nhiên liệu động đặt ô tô thứ tiêu hao công suất để khắc phục công suất trượt lực cản chuyển động, ngồi cịn phụ thuộc vào chế độ tải trọng, chế độ chuyển động, tình trạng mặt đường, tình trạng kỹ thuật xe, trình độ người lái, …) Phương trình tiêu hao nhiên liệu phương trình mơ tả tiêu hao nhiên liệu phụ thuộc vào yếu tố nói Tuy nhiên chương này, nhóm tập chung vào xây dựng phương trình tiêu hao nhiên liệu phụ thuộc vào công suất động phát cần thiết để hạn chế ảnh hưởng trượt khắc phục lực cản chuyển động Phương pháp xây dựng: Ta có cơng thức tính lượng nhiên liệu tiêu hao Q (lít): 63 Pe ge t Q= Trong đó: (l) ρnl (6.2) Pe cơng suất có ích động (kW) g e suất tiêu hao nhiên liệu động t thời gian làm việc động (h) ρnl tỷ trọng nhiên liệu (kg/l) Từ công thức (6.1) (6.2), ta có biểu thức để xác định mức tiêu hao nhiên liệu sau: qd = 100ge Pe t Sρnl = 100ge Pe ( vρnl ) (6.3) 100 km S v = Vận tốc chuyển động ô tô (km/h) t Với Pe công suất động phát cần thiết để khắc phục lực cản chuyển động trượt, biểu thị theo phương trình cân cơng suất có tính đến trượt sau: Pe = Trong đó: Pk +Pδ ntl = 3,6 ((fw +ff ±fi ±fj)v+Pδ ) 1000ntl (kW) (6.4) Pδ công suất trượt, biểu thị cho mát lượng động hay tiêu hao công suất ảnh hưởng trượt Như đề cập chương 3, ta có cơng thức tính công suất trượt sau: Pδ = Fk Vδ = Trong đó: Me itl ntl r Vδ = Me ωe ntl r (λf Fk ) (3.13) ωe tốc độ góc động itl tỷ số truyền hệ thống truyền lực λf hệ số thực nghiệm cho trước phụ thuộc vào loại đường tình trạng mặt đường, tải trọng pháp tuyến 64 Thay (6.4) vào (6.3), ta có biểu thức để xác định mức tiêu hao nhiên liệu cuối sau: qd = 0,36ge ((fw+ff±fi ±fj )v+Pδ ) vρnl ntl ( ) 100 km (6.5) Nhận xét: Phương trình tiêu hao nhiên liệu (6.5) cho ta thấy tính kinh tế nhiên liệu động phụ thuộc vào nhiều yếu tốc khác như: suất tiêu hao nhiên liệu động cơ, tổng lực cản chuyển động, hiệu suất hệ thống truyền lực, tỉ trọng nhiên liệu, cơng suất trượt - Phương trình cho ta thấy ảnh hưởng công suất trượt, hay trượt tiêu hao nhiêu liệu ô tô Khi trượt lớn, cơng suất trượt lớn tiêu hao nhiên liệu ô tô tăng Cụ thể tìm hiểu chương 3, cơng suất trượt phụ thuộc khả bám bánh xe với mặt đường, lực kéo Fk lực phanh Fp , tải trọng tác dụng lên bánh xe cịn phụ thuộc vào yếu tố khác tình trạng mặt đường, áp suất khơng khí lốp độ đàn hồi vật liệu chế tạo lốp 6.3 Kết luận chương Trong trình nghiên cứu xây dựng phương trình tiêu hao nhiên liệu có tính đến trượt, nhóm nhận thấy: - Thứ nhất, tiêu hao nhiên liệu ô tô ảnh hưởng suất tiêu hao nhiên liệu động (g e ) thông số thực nghiệm, ứng với loại động khác có đặc tính tiêu hao nhiên liệu khác - Thứ hai, tiêu hao nhiên liệu tơ cịn phụ thuộc vào công suất mà động cần sinh để khắc phục ảnh hưởng trượt lực cản chuyển động (lực cản lăn, lực cản gió, lực cản dốc, lực cản qn tính) Ngồi cịn có yếu tố như: hiệu suất hệ thống truyền lực, tỷ trọng nhiên liệu,… - Trong trình nghiên cứu nhóm thấy ảnh hưởng trượt đến tiêu hao nhiên liệu, cần thiết việc giảm trượt để tăng hiệu kinh tế nhiên liệu đặc biệt giảm ô nhiễm môi trường 65 66 CHƯƠNG KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN CỦA ĐỀ TÀI 7.1 Kết luận Qua nội dung kết nghiên cứu trình bày, đồ án đáp ứng giải mục tiêu đề Tìm hiểu tổng quan đề tài Đặt hướng cho đề tài, phương pháp tiếp cận, nghiên cứu đề tài Nghiên cứu đánh giá ảnh hưởng trượt tới động lực học chuyện động tơ; tới an tồn ổn định chuyển động tơ phanh quay vịng ảnh hưởng trượt tới tiêu hao nhiên liệu Phân tích nguyên nhân gây trượt Kết luận nguyên nhân gây tượng trượt Giới thiệu giải pháp giảm trượt Đưa giải pháp kỹ thuật hỗ trợ việc phòng tránh, hạn chế tượng trượt để tăng tính ổn định an toàn cho người lái xe Đồ án giúp nhóm chúng em thực mong muốn vận dụng kiến thức trình học để nghiên cứu đề tài Thông qua đồ án, chúng em củng cố kiến thức lý thuyết ô tô, vận dụng chúng để nghiên cứu tượng trượt bánh xe Đây tảng kiến thức quan trọng trước trường để chúng em tự tin cho cơng việc sau đóng góp cho ngành cơng nghiệp tơ Việt Nam Tuy nhiên, q trình làm đồ án nhóm có khó khăn thời gian kiến thức có hạn nên đề tài cịn số khuyết điểm cần bổ sung góp ý từ thầy Chúng em xin chân thành cảm ơn! 7.2 Hướng phát triển Nhóm hy vọng đồ án tảng lý thuyết để nhóm nghiên cứu, người quan tâm vận dụng cho đề tài sau này, nghiên cứu cải tiến hệ thống khắc phục tượng trượt ô tô để đảm bảo an toàn chuyển động, tiết kiệm nhiên liệu tăng tính động xe ô tô 67 TÀI LIỆU THAM KHẢO TIẾNG VIỆT (1) GVC ThS Đặng Q, “Lý thuyết Ơ tơ”, Nhà xuất ĐHQG Tp HCM, 2012 (2) TS Lâm Mai Long, Giáo trình tơ 1, ĐHSPKT TPHCM, 6/2006 (3) Nguyễn Hữu Cẩn, Dư quốc Thịnh, Phạm Minh Thái, Nguyễn Văn Tài, Lê Thị Vàng, “Lý thuyết Ơ tơ - Máy kéo”, Nhà xuất Khoa học kỹ thuật - Hà Nội, 1988 (4) Anh Quân (TTTĐ), “Nguyên lý hoạt động hệ thống cân điện tử ESP”, 24 Aug 2012 https://autodaily.vn/2012/08/nguyen-ly-hoat-dong-cua-he-thong-can-bang-dien-tuesp?fbclid=IwAR0xgbW-LTfjFdW33H003iUEXyroyqP4H0BvWE0-UZS0alOEIJ6jyuaWuI (5) Bộ Giao thông vận tải, “Thông tư số 31/2019/TT-BGTVT Bộ Giao thông vận tải: Quy định tốc độ khoảng cách an toàn xe giới, xe máy chuyên dùng tham gia giao thông đường bộ”, 15 Oct 2019 TIẾNG ANH (6) Thomas D Gillespie, Fundamentals of Vehicle Dynamics, Society of Automotive Engineers, Inc 68 S K L 0