Đề cương lý thuyết ô tô máy kéo

Đề cương ôn tập Môn học: Lý thuyết ô tô máy kéo Dùng cho chuyên ngành KTCK Tỷ số truyền hệ thống truyền lực, hiệu suất hệ thống truyền lực Momen xoắn, lực kéo tiếp tuyến lực bám bánh xe chủ động Các lực cản chuyển động ô tô máy kéo, điều kiện chuyển động ô tô máy kéo Động lực học bánh xe chủ động Động lực học bánh xe bị động đàn hồi lăn mặt đường cứng Xác định phản lực thẳng góc đường tác dụng lên bánh xe mặt phẳng dọc trường hợp tổng quát Phương trình cân công suất ô tô Đồ thị cân công suất ô tô Phương trình cân lực kéo ô tô Đồ thị cân lực kéo ô tô Nhân tố động lực học ô tô, đồ thị nhân tố động lục học Đặc tính động lực học ô tô tải trọng thay đổi Đồ thị tia 10 Phương trình cân công suất máy kéo Đồ thị cân lực kéo máy kéo 11 Quá trình khởi hành gia tốc liên hợp máy 12 Khái niệm tính ổn định, tính ổn định dọc (tĩnh, động) ô tô máy kéo bánh xe 13 Tính ổn định ngang (tĩnh, động) ô tô máy kéo bánh xe 14 Lực phanh bánh xe, điều kiện đảm bảo phanh tối ưu 15 Các tiêu đánh giá chất lượng trình phanh 16 Giản đồ phanh tiêu phanh thực tế Và nội dung khác theo đề cuong môn học giáo trình học Câu 1: Tỷ số truyền hệ thống truyền lực, hiệu suất hệ thống truyền lực  Tỷ số truyền hệ thống truyền lực: Tỷ số truyền hệ thống truyền lực xác định theo công thức sau : - it- Tỷ số truyền hệ thống truyền lực ne, ωe- Số vòng quay tốc độ góc trục khuỷu động nb, ωb- Số vòng quay tốc độ góc bánh xe chủ động Về mặt kết cấu ôtô tỷ số truyền hệ thống truyền lực tích tỷ số truyền cụm hệ thống truyền lực: it = ih ip.io.ic - ih- Tỷ số truyền hộp số ip- Tỷ số truyền hộp số phụ io- Tỷ số truyền truyền lực ic- Tỷ số truyền truyền lực cuối (thường có máy kéo)  Hiệu suất hệ thống truyền lực Công suất động truyền đến bánh xe chủ động bị mát ma sát chi tiết khuấy dầu Công suất truyền đến bánh xe chủ động là: Nk = Ne - Nt - Nk- Công suất truyền đến bánh xe chủ động Nt- Công suất tiêu hao ma sát khuấy dầu Hiệu suất hệ thống truyền lực tỷ số công suất truyền tới bánh xe chủ động công suất hữu ích động Ne: Hiệu suất của hệ thống truyền lực phụ thuộc vào nhiều thông số điều kiện làm việc ô tô, : Chế độ tải trọng, tốc độ chuyển động, chất lượng chế tạo chi tiết, độ nhớt dầu bôi trơn Hiệu suất hệ thống truyền lực xác định tích số hiệu suất cụm hệ thống truyền lực: ηt = ηl ηh ηp ηcd ηo ηc ηx - ηl - Hiệu suất ly hợp (coi = 1), ηh - Hiệu suất hộp số ηp- Hiệu suất hộp số phụ ηcd- Hiệu suất đăng ηo - Hiệu suất cầu chủ động ηc - Hiệu suất truyền lực cuối ηx – Hiệu suất cảu dải xích Câu 2: Momen xoắn, lực kéo tiếp tuyến lực bám bánh xe chủ động  Momen xoắn, lực kéo tiếp tuyến Khi ôtô chuyển động ổn định, mômen xoắn bánh xe chủ động Mk xác định sau: Mk= Me.it ηt Dưới tác dụng mô men chủ động M k bánh xe tác động lên mặt đường lực tiếp tuyến P (không vẽ hình), ngược lại mặt đường tác dụng lên bánh xe phản lực tiếp tuyến P k chiều chuyển động với máy kéo có giá trị lực P (P k = P) Phản lực Pk có tác dụng làm cho máy chuyển động Do phản lực tiếp tuyến Pk gọi lực kéo tiếp tuyến, gọi lực chủ động Giá trị lực kéo tiếp tuyến máy kéo chuyển động ổn định xác định theo công thức :  Lực bám bánh xe chủ động Để cho ô tô máy kéo có thê chuyển động vùng tiếp xúc bánh xe mặt đường phải có độ bám định đặc trưng hệ số bám : Hệ sô bám bánh xe chủ động mặt đường tỉ số lực kéo tiếp tuyến cực đại tải trọng thẳng đứng tác dụng lên bánh xe chủ động G Gọi Z phản lực thẳng góc từ mặt đường tác dụng lên bánh xe chủ động : Z=G Để cho bánh xe chủ động không bị trượt ô tô máy kéo chuyển động lực kéo tiếp tuyến cực đại : Hay : Mkmax mô men xoắn cực đại chuyển tới bánh xe chủ động Câu : Các lực cản chuyển động ô tô máy kéo, điều kiện chuyển động ô tô máy kéo  Lực cản lăn : Lực cản lăn bánh xe xuất tiêu hao lượng bên lốp bị biến dạng, xuất lực ma sát bánh xe mặt đường,… , : hệ số cản lăn tương ứng bánh trước bánh sau, coi : Khi xe chuyển động đường nằm ngang: Pf = fG  Lực cản lên dốc : Khi máy kéo lên dốc xuống dốc xuất thành phần Gsinα có phương song song với mặt đường goi lực cản dốc, ký hiệu Pα : Pα = Gsinα (2.20) : G - trọng lượng máy kéo; α - góc dốc mặt đường Tuy nhiên lực Pα gây cản chuyển động máy kéo lên dốc, xuống dốc có tác dụng đẩy máy kéo chuyển động Mức độ dốc thực qua góc độ dốc i D,T kích thước dọc dốc Trong Lý thuyết ô tô thường sử dụng khái niệm lực cản tổng cộng mặt đường Pψ tổng lực cản lăn lực cản dốc: Pψ = Pf ± Pi = G(fcos ± sin) ≈ G(f ± i) Dấu cộng xe lên dốc, dấu trừ xe xuống dốc Đại lượng f ± i gọi hệ số cản tổng cộng đường gọi là: ψ = f ± i Vì vậy: Pψ = Pf ± Pi = G(fcos ± sin) ≈ Gψ  Lực cản không khí Pω Một vật thể chuyển động môi trường không khí gây lên chuyển dịch phần tử không khí bao quanh gây lên ma sát không khí với bề mặt mặt thẳng Khi ôtô chuyển động xẽ làm thay đổi áp suất không khí bề mặt nó, làm suất dòng xoáy khí phần sau ôtô gây ma sát không khí với bề mặt chúng, xẽ phát sinh lực cản không khí: - K – Hệ số cản không khí phụ thuộc vào dạng ôtô chất lượng bề mặt nó, phụ thuộc - vào mặt độ không khí F – Diện tích diện ôtô V0 - Vận tốc tương đối ôtô không khí Tốc độ chuyển động tương đối vo ôtô: V o = v vg Trong đó: v – Vận tốc ôtô vg – Vận tốc gió Dấu (+) tốc độ ôtô tốc độ gió ngược chiều , dấu (-) cung chiều tích số K.F gọi nhân tố cản không khí, ký hiệu W Lực quán tính Khi Ôtô - Máy kéo chuyển động ổn định (lúc tăng tốc giảm tốc) suất lực quán tính , lực quán tính Pj gồm lực sau - Lực quán tính gia tốc khối lượng chuyển động tịnh tiến ôtô, ký hiệu Pj’ - Lực quán tính gia tốc khối lượng chuyển động quay ôtô, ký hiệu Pj” Như lực quán tính Pj tác dụng lên Ôtô - Máy kéo chuyển động: Pj = Pj’+Pj” Lực quán tính Pj xác định theo biểu thức Trong đó: G – Trọng luợng toàn Ôtô - Máy kéo - Gia tốc tịnh tiến Ôtô  Lực cản móc kéo Khi ôtô kéo theo móoc lực cản Rơ móoc kéo theo phương nằm ngang Pm xác định sau: Trong đó: Q – Trọng lượng toàn rơ móc kéo, gồm lượng thân moóc tải trọng đặt lên n – Số lượng Rơ móc kéo theo sau ôtô ψ - Hệ số tổng cộng đường Đối với máy kéo dùng nông nghiệp lực cản lớn lực kéo cày: Ở : K0 - Hệ số cản diện đất a - Độ sâu luống cày b - Chiều rộng làm việc lưỡi cày  Điều kiện ôtô chuyển động Để ôtô chuyển động mà không bị trượt quay lực kéo tiếp tuyến sinh vùng tiếp xúc hai bánh xe chủ động mặt đường phải lớn tổng lực cản chuyển động phải nhỏ lực bám bánh xe với mặt đường, nghĩa là: Pf ± Pi + Pω ± Pj + Pm ≤ Pk ≤ Pφ Thành phần Pi dấu (+) ôtô lên dốc, dấu (-) ôtô xuống dốc Thành phần Pj dấu (+) ôtô tăng tốc, dấu (-) ôtô giảm tốc Câu 4: Động lực học bánh xe chủ động Động lực học bánh xe bị động đàn hồi lăn mặt đường cứng Khi ôtô chuyển động, bề mặt lốp tiếp xúc với đường nhiều điểm tạo thành khu vực tiếp xúc Do tác dụng tương hỗ bánh xe đường, khu vực tiếp xúc suất phản lực riêng phần từ đường tác dụng lên bánh xe, gọi phản lực đường Các phản lực biểu thị dạng thành phần sau: - Phản lực pháp tuyến phần thẳng góc với mặt đường, ký hiệu hợp lực Z - Phản lực tiếp tuyến tác dụng mặt phẳng bánh xe ký hiệu là: Pf - Phản lực ngang nằm mặt phẳng đường vuông góc mặt phẳng bánh xe, ký hiệu Y Ngoài bánh xe chịu tác dụng tải trọng thẳng đứng, ký hiệu Gb lực đẩy từ khung tác dụng lên trục bánh xe, ký hiệu Px Sự lăn bánh xe đường trình bày trường hợp sau:     Trường hợp 1: Bánh xe đàn hồi lăn đường cứng Trường hợp 2: Bánh xe đàn hồi lăn đường mềm Trường hợp 3: Bánh xe lăn đường mềm Bánh xe đàn hồi lăn đường cứng Khi ô tô máy kéo chuyển động bánh xe lăn chịu tác dụng lực sau: Tải trọng bánh xe theo phương pháp tuyến Gb1 Lực đẩy từ khung tác động lên trục bánh xe Px, có chiều với chiều chuyển động Phản lực pháp tuyến Z1 mặt đường tác dụng lên bánh xe Hợp lực phản lực tiếp tuyến mặt đường P f1 , có chiều chống lại chuyển động gọi lực cản lăn Trong trường hợp bánh xe đàn hồi bị biến dạng, mặt đường nhựa cứng coi không bị biến dạng Các phần tử phía trước lốp tiếp xúc với đường bị nén lại, phần tử phía sau khỏi khu vực tiếp xúc phục hồi trạng thái ban đầu Khi tải trọng tăng độ biến dạng lốp tang theo đường OkA Phần lượng tiêu hao cho biến dạng lốp gia đoạn nén phần diện tích OAC Khi tải trọng giảm dần lốp đàn hồi trở lại theo đường cong AmB Năng lượng trả lại đàn hồi lốp diện tích hình BAC Hiệu số diện tích hình phần lượng tiêu hao nội ma sát phần tử lốp ma sát lốp với đường OAB Để xác định trị số lực cản lăn Pf1 hệ số cản lăn ta lập phương trình mô men với tâm trục bánh xe sau: Rút gon: rđ bán kính động lực học bánh xe a1 khoảng cách từ điểm đặt hợp lực Z1 đến giao điểm đường thẳng góc qua tâm trục bánh xe với đường Hệ số cản lăn: Mô men cản lăn: Lực cản lăn: Câu 5: Xác định phản lực thẳng góc đường tác dụng lên bánh xe mặt phẳng dọc trường hợp tổng quát Theo sơ đồ, xe chuyển động lên dốc chịu tất lực mômen sau: Trọng lượng toàn G xe lực Pk, Pf, Pw,Pf’.Pm mômen Mk, Mf, Mj Riêng hợp lực lực thẳng góc Z1, Z2 dời dao điểm đường thẳng đứng qua tâm trục bánh xe với đường mômen Mf Để xác định hợp lực thẳng góc bánh trước Z1, ta việc lập phương trình mômen tất ngoại lực điểm A (A giao điểm đường vói mặt phẳng thẳng đứng qua trục bánh xe sau) ∑MA = Z1L + Zω.hω + ( Pi + Pj )hg - G.bcosα Trong : G - Trọng lượng toàn xe L - Chiều dài sở xe a,b - Khoảng cách từ trục tâm đến trục bánh xe trước sau hω- Khoảng cách từ điểm đặt lực cản không khí đến mặt đường tính toán để đơn giản coi hω ≈ hg hg – Tọa độ trọng tâm xe theo chiều cao hm- Khoảng cách từ điểm đặt lực kéo Rơ moóc tới mặt phẳng a - Góc dốc đường mặt phẳng dọc Pi- Lực cản lên dốc, Pi = G sin Pm- Lực cản Rơ moóc Z1, Z2 - Hợp lực phản lực thẳng góc từ đường tác dụng lên bánh xe trước sau Mf1,Mf2 - Mômen quán tính bánh xe trước sau: Câu 6: Phương trình cân công suất ô tô Đồ thị cân công suất ô tô  Phương trình cân công suất ô tô Công suất động phát sau tiêu tốn phần cho ma sát hệ thống truyền lực, phần lại dùng để khắc phục lực cản lăn, lực cản không khí, lực cản dốc, lực cản quán tính Biểu thức cân công suất phát động dạng công suất cản kể gọi “phương trình cân công suất động ô tô” xe chuyển động Phương trình cân công suất tổng quát biểu thị sau: Ne = Nt + N f + N + Ni + Nj Ở đây: Ne – Công suất phát động Nt – Công suất tiêu hao cho ma sát hệ thống truyền lực Nf- Công suất tiêu hao để thắng lực cản lăn Nω - Công suất tiêu hao để thắng lực cản không khí Ni - Công suất tiêu hao để thắng lực cản dốc Nj – Công suất tiêu hao để thắng lực cản quán tính Công suất tiêu hao cho lực cản dốc Ni có giá trị “dương” ngược lại chuyển động xuống dốc có giá trị “âm” Công suất tiêu hao cho lực cản quán tính Nj có giá trị “dương” chuyển động tăng tốc ngược lại “âm” ô tô chuyển động giảm tốc Công suất tiêu hao cho lực cản không khí Nω có giá trị “dương” ô tô chuyển động gió có gió ngược chiều chiều gió vận tốc ô tô lớn vận tốc gió Phương trình biểu thị cân công suất bánh xe chủ động ô tô sau: Nk = Ne − Nt = N f + Nω ± Ni ± N j Trong đó: Nk – Công suất động phát bánh xe chủ động Nk = (Ne − Nt ) = Ne.ηt Trong : ηt – hiệu suất hệ thống truyền lực Phương trình biểu thị dạng khai triển sau: Ne = Ne(1−ηt) + Gfvcosα ± Gvsinα +Wv3 ± Trong đó: Công suất tiêu hao cho lực cản lăn Nf : Nf = G f v cosα Trong đó: G – Trọng lượng ô tô F – Hệ số cản lăn V – Vận tốc ô tô α – Góc dốc mặt đường Công suất tiêu hao cho lực cản không khí Nω: Nω = W.v3 Trong : W – Nhân tố cản không khí Công suất tiêu hao cho lực cản dốc Ni: Ni = G.v.sinα Tổng công suất tiêu hao cho lực cản lăn lực cản dốc gọi công suất tiêu hao cho lực cản mặt đường : Nϕ = N f ± Ni Công suất tiêu hao cho lực cản quán tính Nj là: Trong : G/g = m - Khối lượng ô tô g – Gia tốc trọng trường j – Gia tốc ô tô δi - Hệ số tính đến ảnh hưởng khối lượng quay chi tiết động cơ, hệ thống truyền lực bánh xe gọi hệ số khối lượng quay  Đồ thị cân công suất ô tô Câu 16 Giản đồ phanh tiêu phanh thực tế [...]... trình cân bằng lực kéo của ô tô Đồ thị cân bằng lực kéo của ô tô  Phương trình cân bằng lực kéo  Đồ thị cân bằng lực kéo Phương trình cân bằng lực kéo của tô có thể biểu diễn bằng đồ thị Xây dựng quan hệ giữa lực kéo phát ra tại các bánh xe chủ động Pk và các lực cản chuyển động phụ thuộc vào vận tốc chuyển động của tô V, nghĩa là: P = f(v) Câu 8 : Nhân tố động lực học của ô tô, đồ thị nhân tố... : Đặc tính động lực học của ô tô khi tải trọng thay đổi Đồ thị tia Câu 10 : Phương trình cân bằng công suất của máy kéo Đồ thị cân bằng lực kéo của máy kéo Câu 11 : Quá trình khởi hành và gia tốc liên hợp máy Câu 12 : Khái niệm về tính ổn định, tính ổn định dọc (tĩnh, động) của ô tô máy kéo bánh xe Tính ổn định là : Câu 13 : Tính ổn định ngang (tĩnh, động) của ô tô máy kéo bánh xe Tính ổn định khi