Xây dựng giáo trình điện tử cho môn học lý thuyết ô tô

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT HƯNG YÊN KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC BÀI GIẢNG HỌC PHẦN LÝ THUYẾT Ô TÔ BÀI GIẢNG HỌC PHẦN LÝ THUYẾT Ô TÔ NỘI DUNG CHƯƠNG TRÌNH Chương 1 Chương 2 Chương 3 Chương 4 Chương 5 Chương 6 Chương 7 Chương 8 1.1. Các trạng thái động lực học ô tô. 1.1.1. Khái niệm Động lực học ô tô. 1.1.1.1.Động lực học của bánh xe bị động. 1.1.1.2. Động lực học của bánh xe chủ động. 1.1.1.3. Hệ số cản lăn và các nhân tố ảnh hưởng. 1.1.1.4. Sự trượt của bánh xe chủ động. 1.1.2. Các trạng thái động lực học ô tô. 1.1.2.1 Ô tô chuyển động thẳng. 1.2. Lực kéo tiếp tuyến của ôtô. (lực đẩy ô tô chuyển động). 1.2.1. Tỷ số truyền của hệ thống truyền lực. Chương 1. Động lực học tổng quát của ô tô Chương 1. Động lực học tổng quát của ô tô 1.2.2. Hiệu suất của hệ thống truyền lực. 1.2.3. Mômen xoắn ở bánh xe chủ động và lực kéo tiếp tuyến. 1.3. Lực quán tính của ôtô. 1.4. Lực cản không khí . 1.5. Lực ở moóc kéo. 1.6. Trọng lực của ôtô. 1.7. Lực cản lăn. 1.8 Điều kiện chuyển động của ô tô. 1.8.1. Lực bám. 1.8.2. Điều kiện để cho ôtô có thể chuyển động được. Chương 1. Động lực học tổng quát của ô tô Chương 1. Động lực học tổng quát của ô tô 1.1. Các trạng thái động lực học ô tô. 1.1.1. Khái niệm Động lực học ô tô. 1.1.1.1.Động lực học của bánh xe bị động. Chương 1. Động lực học tổng quát của ô tô Chương 1. Động lực học tổng quát của ô tô Khi ôtô chuyển động thì lốp tiếp xúc với mặt đường tại nhiều điểm làm xuất hiện các phản lực riêng phần từ đường tác dụng lên bánh xe. - Phản lực pháp tuyến: ký hiệu là Z - Lực cản lăn: ký hiệu P f - Phản lực ngang: ký hiệu là Y - Ngoài ra bánh xe còn chịu tác dụng bởi các lực: + Tải trọng thẳng đứng + Lực đẩy từ khung tác dụng lên trục bánh xe. - Sự lăn của bánh xe bị động gồm các trường hợp sau: + Bánh xe đàn hồi lăn trên đường cứng. + Bánh xe cứng lăn trên đường biến dạng + Bánh xe đàn hồi lăn trên đường biến dạng Chương 1. Động lực học tổng quát của ô tô Chương 1. Động lực học tổng quát của ô tô a. Động lực học của bánh xe đàn hồi lăn trên mặt đường cứng. - Khi ôtô chuyển động bánh xe lăn và chịu tác dụng của các loại lực G b1 , P x , Z 1 , P f1 được biểu diễn như hình (1-1). - Ngoài ra còn các lực và mômen ma sát trong ổ trục mômen quán tính các lực này có trị số nhỏ nên có thể bỏ qua. Hình 1-1: Sơ đồ Lực tác dụng lên bánh xe đàn hồi lăn trên đường cứng. Xác định trị số của lực cản lăn P f1 theo công thức: Chương 1. Động lực học tổng quát của ô tô Chương 1. Động lực học tổng quát của ô tô 1 1 1 1 1 1 1 . . 0 . o m f d f d Z a P r a P Z r Σ = − = ⇔ = (1.1) Cân bằng lực theo phương thẳng đứng ta có: 1111 11 aGaZGZ bb =⇔= Thay vào phương trình (1.1) ta được phương trình : d b d f r a G r a ZP 11 1 11 . == (1.2) Trong đó : r đ : bán kính động lực của bánh xe; a 1 : khoảng cách từ điểm đặt hợp lực Z 1 đến giao điểm của đường thẳng góc đi qua tâm trục bánh xe với đường. Tổng hợp lại ta có: Chương 1. Động lực học tổng quát của ô tô Chương 1. Động lực học tổng quát của ô tô Hệ số cản lăn: Lực cản lăn: Mômen cản lăn: Nhận xét: những yếu tố ảnh hưởng đến lực cản lăn và hệ số cản lăn là: - Tải trọng tác dụng lên bánh xe - Vật liệu chế tạo lốp - Áp suất không khí trong lốp và tính chất cơ lý của đường. (1.3) d r a f 1 1 = dff rPM . 11 = fGfZP bf 11 1 == (1.4) (1.5) b. Động lực học của bánh xe cứng lăn trên đường biến dạng. Khi bánh xe chuyển động chịu tác dụng bởi các lực theo sơ đồ hình 1.3 - Tải trọng thẳng đứng - Lực đẩy từ khung tác dụng lên trục bánh xe - Phản lực pháp tuyến Z 1 - Phản lực tiếp tuyến P f1 Chương 1. Động lực học tổng quát của ô tô Chương 1. Động lực học tổng quát của ô tô Hình 1-3. Sơ đồ lực tác dụng lên bánh xe cứng lăn trên đường biến dạng. Để xác định và ta lập phương trình mômen tại tâm trục bánh xe và đưa ra công thức (1.6). 0 2 . 1 11 = + −=Σ db fm rr PaZ db f rr a ZP + =⇔ 1 1 2 1 (1.6) Chương 1. Động lực học tổng quát của ô tô Chương 1. Động lực học tổng quát của ô tô Cân bằng lực theo phương thẳng đứng ta có: c. Động lực học của bánh xe đàn hồi lăn trên đường biến dạng. Khi bánh xe chuyển động chịu tác dụng bởi các lực: - Tải trọng thẳng đứng - Lực đẩy từ khung tác dụng lên trục bánh xe - Phản lực pháp tuyến - Phản lực tiếp tuyến 1 1 b GZ = Thay vào (1.6) ta được : db b db f rr a G rr a ZP + = + = 11 1 11 .2 2 (1.7) db rr a f + = 1 1 .2 Vậy: (1.8) Hình 1-4. Sơ đồ lực tác dụng lên bánh xe đàn hồi lăn trên đường cứng. [...]... khi tô lên dốc - Đối với lực cản quán tính thì : + Dấu “-“ khi tô giảm tốc + Dấu “+” khi tô tăng tốc (1.80) Chương 2 Cân bằng công suất, lực kéo và đặc tính động học của ô tô 2.1 Cân bằng công suất của ô tô 2.1.1 Đặc tính công suất của động cơ 2.1.2 Phương trình cân bằng công suất của ô tô 2.1.3 Đồ thị cân bằng công suất 2.1.4 Mức độ sử dụng công suất 2.2 Cân bằng lực kéo ô tô 2.2.1 Phương trình. .. chủ động lăn 1.1.2 Các trạng thái ô ng lực học ô tô 1.1.2.1 Ô tô chuyển ô ng thẳng a Sơ ô lực tá dụng lên ô tô trong mặt cắt dọc Chương 1 Động lực học tổng quát của ô tô Hình 1.7: Sơ đồ lực tác dụng lên bánh xe tô khi chuyển động lên dốc trong trường hợp tổng quát Chương 1 Động lực học tổng quát của ô tô Phản lực Z1 và Z2 được xác định theo công thức: ⇒ Z1 = Z2 = G cos α (b − frb... lực học 2.3.1 Khái niệm và ý nghĩa của nhân tố động lực học của ô tô 2.3.2 Đồ thị nhân tố động lực học của ô tô 2.3.3 Sử dụng đồ thị nhân tố động lực học 2.3.4 Đặc tính động lực học của ô tô khi tải trọng thay đổi 2.4 Ảnh hưởng của các thông số kết cấu đến đặc tính động lực học 2.4.1 Ảnh hưởng của tỷ số truyền của truyền lực chính Chương 2 Cân bằng công suất, lực kéo và đặc tính động học của ô tô 2.4.2... (1.71) Chương 1 Động lực học tổng quát của ô tô 1.6 Trọng lực của tô - Ký hiệu: G - Phương: Vuông góc với mặt phẳng nằm ngang - Chiều: hướng về tâm của trái đất - Điểm đặt: trọng tâm của xe Khi ô tô chuyển động trên đường bằng thì trọng lực G gây ra các lực thẳng góc của đường tác dụng lên các bánh xe Khi ô tô chuyển ô ng trên dốc thì trọng lực của ô tô chia ra thành : một thành phần lực... cản không khí - Ký hiệu: Pω - Nguyên nhân sinh ra lực cản không khí: Khi tô chuyển động làm áp suất không khí trên bề mặt và các phần không khí bao quanh xe thay đổi tạo thành các dòng xoáy khí ở phần sau tô gây ra ma sát giữa không khí với bề mặt của chúng sinh ra lực cản không khí Thực nghiệm đã chứng tỏ lực cản không khí được xác định theo công thức: Chương 1 Động lực học tổng quát của ô tô (1.68)... (1.33) Chương 1 Động lực học tổng quát của ô tô d Sơ ô lực tác dụng lên ô tô trong mặt cắt ngang Trường hợp tổng quát: tô chuyển động quay vòng trên đường nghiêng ngang Sơ đồ nghiên cứu biểu thị trên hình 1-9 Khi tô chuyển động trên đường nghiêng ngang sẽ chịu các lực và mômen sau: - Trọng lượng của xe đặt tại trọng tâm G - Lực kéo ở moóc kéo Pm - Lực ly tâm xuất hiện khi tô quay vòng: + ký hiệu... Động lực học tổng quát của ô tô Qua thực nghiệm thì khi vận tốc của tô v< 80km/h thì hệ số cản lăn được tính theo công thức : Pf = Pf 1 + Pf 2 = f1Z1 + f 2 Z 2 = f ( Z1 + Z 2 ) (1.12) Trong đó: f = f1 = f 2 = const Khi vận tốc của tô v > 80km/h thì hệ số 2cản lăn được xác định theo công thức :  v  f = f 0 1 +  1500     (1.13) Đặc biệt khi tô chuyển động trên đường nhựa tốt, đường bê tông, hệ... lực học tổng quát của ô tô 1.8.2 Điều kiện để cho tô có thể chuyển động được Để tô có thể chuyển động được mà không bị trượt quay thì lực kéo tiếp tuyến sinh ra ở vùng tiếp xúc giữa bánh xe chủ động và mặt đường phải : - Thắng được tổng các lực cản chuyển động - Giới hạn bởi lực bám của bánh xe với mặt đường Tức là: Pf ± Pi ± Pj + Pω + Pm ≤ Pk ≤ Pϕ - Đối với lực cản dốc thì: + Dấu “-“ khi tô xuống... coi lực cản không khí tác dụng vào tô gồm các thành phần cản sau: - Lực cản do không khí tác dụng vào diện tích chính diện của đầu xe - Lực cản do ma sát giữa không khí với toàn bộ vỏ xe - Lực cản do sự hình thành những xoáy lốc phía dưới gầm xe, lực cản này có xu hướng nhấc xe lên Hình 1.12 Sơ đồ dòng khí xoáy tác dụng lên các dạng tô Chương 1 Động lực học tổng quát của ô tô Trong công thức (1.68)... lực quán tính bao gồm: - Lực quán tính do gia tốc các khối lượng chuyển động tịnh tiến của tô Pj’ - Lực quán tính do gia tốc các khối lượng chuyển động quay của tô Pj’’ Vậy khi tô chuyển động lực quán tính được xác định: Pj = Pj’ + Pj’’ Ta có: Pj' = G j g (1.53) (1.54) Chương 1 Động lực học tổng quát của ô tô Lực quán tính Pj”được xác định: Do vậy: I e it2ηt + ∑ I b Pj" = j 2 rb I e it2η t + ∑ I . được. Chương 1. Động lực học tổng quát của ô tô Chương 1. Động lực học tổng quát của ô tô 1.1. Các trạng thái động lực học ô tô. 1.1.1. Khái niệm Động lực học ô tô. 1.1.1.1.Động lực học của bánh xe. thái ô ng lực học ô tô. 1.1.2.1 Ô tô chuyển ô ng thẳng. 1.2. Lực kéo tiếp tuyến của tô. (lực đẩy ô tô chuyển ô ng). 1.2.1. Tỷ số truyền của hệ thống truyền lực. Chương 1. Động lực học. Các trạng thái ô ng lực học ô tô. 1.1.2.1 Ô tô chuyển ô ng thẳng. a. Sơ ô lực tá dụng lên ô tô trong mặt cắt dọc. Hình 1.7: Sơ đồ lực tác dụng lên bánh xe tô khi chuyển động