Huấn luyện cho học viên nắm được cơ sở về lý thuyết các lực và mômen tác dụng lên xe trong quá trình chuyển động làm cơ sở cho học tập, nghiên cứu các nội dung khác của các môn học liên quan đến ôtô xe máy.
Bài giảng số 01: Tên giảng: LỰC VÀ MÔMEN TÁC DỤNG LÊN XE BÁNH HƠI VÀ XE XÍCH A.Ý ĐỊNH HUẤN LUYỆN I.Mục đích: Huấn luyện cho học viên nắm sở lý thuyết lực mơmen tác dụng lên xe q trình chuyển động làm sở cho học tập, nghiên cứu nội dung khác môn học liên quan đến ôtô xe máy II.Yêu cầu: - Nắm phần lý luận - Phân tích lực tác dụng lên xe máy trình làm việc - Biết vận dụng giải toán thực tế đặt - Biết vận dụng kiến thức học vào nội dung học từ nội dung học cho môn học III.Nội dung: I.Đường đặc tính tốc độ động II.Lực kéo tiếp tuyến III.Lực bám bánh xe chủ động IV.Các lực cản chuyển động IV.Thời gian: 04 Tiết V.Phương pháp: - Diễn giải, kết hợp phân tích tranh vẽ mơ hình - Học viên ý nghe giảng ghi chép VI.Địa điểm: Giảng đường VII.Bảo đảm vật chất: - Tài liệu: Lý thuyết ôtô máy kéo - Tranh vẽ + học cu B.NỘI DUNG BÀI GIẢNG: Buổi giảng số 01:LỰC VÀ MÔMEN TÁC DỤNG LÊN XE BÁNH HƠI VÀ XE XÍCH TT I NỘI DUNG T.GIAN Đường đặc tính tốc độ động Khái niệm - Đường đặc tính tốc độ động đồ thị phụ thuộc cơng suất có ích Ne, mơmen xoắn có ích Me, tiêu hao nhiên liệu 01 Gt, suất tiêu hao nhiên liệu ge theo số vòng quay nhiên liệu trục khuỷu Có hai loại đường đặc tính tốc độ: + Đường đặc tính tốc độ ngồi (đường đặc tính ngồi): Nhận thí nghiệm động bệ thử chế độ cung cấp nhiên liệu max + Đường đặc tính cục bộ: Bướm ga vị trí trung gian Như vậy: Mỗi động có đường đặc tính ngồi vố số đường đặc tính cục tuỳ theo vị trí bướm ga Đường đặc tính ngồi động xăng a.Khơng hạn chế số vòng quay b.Có hạn chế số vòng quay + Loại a: Thường sử dụng ôtô du lịch, ôtô khách + Loại b: Đường nét đứt động khơng có phận hạn chế số vòng quay Đường nét đậm ứng với động có phận hạn chế số vòng quay - Động xe chủ yếu hoạt động vùng nM – nN - Khi n tăng Ne giảm nạp hỗn hợp kém, tăng tổn thất ma sát, tăng tải trọng gây hao mòn nhanh chi tiết (học viên tự nghiên cứu đường đặc tính ngồi theo hình 1-2) Để xét khả tích ứng động tăng tải P.PHÁP TT a b II NỘI DUNG T.GIAN ngoại lực tác dụng ôtô máy kéo làm việc, người ta đưa hệ số thích ứng động theo mômen xoắn xắc định sau: k = Mmax / Mn k – Hệ số thích ứng động theo mômen xoắn Động xăng k = 1,1 1,35 Động Diezel khơng có phun đậm đặc k = 1,1 1,15 Động Diezel có phun đậm đặc k = 1,1 1,25 Đường đặc tính ngồi Bằng thực nghiệm (xây dựng bệ thử động cơ) Động đặt ôtô máy kéo phát công suất thấp công suất động đặt bệ thử, nên công suất thực tế động công suất cực đại bệ thử nhân với hệ số = 0,8 0,9 Bằng công thức thực nghiệm (công thức Lây đéc man) Ne = Nmaxa.ne/nN + b.( ne/nN)2 – c.( ne/nN)3 Trong đó: Ne, ne: Cơng suất hữu ích, số vòng quay trục khuỷu ứng với điểm đồ thị đặc tính ngồi (Kw, v/ph) Nmax, nN: Cơng suất cực đại, số vòng quay ứng với cơng suất max a, b, c: Các hệ số thực nghiệm Cho giá trị ne tính Ne vẽ đồ thị Ne =f(ne) Mômen động cơ: Me = (104.Ne)/(1,047.ne) (Nm) Lực kéo tiếp tuyến Điều kiện để có lực kéo tiếp tuyến - Có mơmen xoắn bánh xe chủ động - Có tiếp xúc bánh xe chủ động với mặt đường Tỷ số truyền hệ thống truyền lực Công suất động truyền đến bánh xe chủ động ôtô máy kéo thông qua HTTL Khi truyền vậy, công suất bị tổn hao ma sát nên công suất nhận bánh xe chủ động nhỏ công suất động sinh Công suất bánh xe chủ động thể qua thông số: mơmen xoắn số vòng quay Tỷ số truyền hệ thống truyền lực xác định theo công thức: n it e e nb b it – Tỷ số truyền HTTL ne, e – Số vòng quay tốc độ góc trục khuỷu P.PHÁP TT NỘI DUNG T.GIAN nb, b – Số vòng quay tốc độ góc bánh xe chủ động Trong ơtơ máy kéo tỷ số truyền HTTL tích số tỷ số truyền cụm chi tiết có HTTL tính theo cơng thức sau: it = ih.ip.io.ic Hiệu suất HTTL Trong trình làm việc công suất động truyền đến bánh xe chủ động bị mát ma sát, khuấy dầu yếu tố khác Công suất truyền đến bánh xe chủ động là: Nk = N e - N t Nt – Công suất tiêu hao Hiệu suất HTTL tỷ số công suất truyền đến bánh xe cơng suất có ích động t III Nk Ne Nt N 1 t Ne Ne Ne Hiệu suất HTTL phụ thuộc vào nhiều thông số phụ thuộc vào điều kiện làm việc ôtô máy kéo: chế độ tải trọng, tốc độ chuyển động, chất lượng trình chế tạo chi tiết, độ nhớt dầu bôi trơn Nên : t = l h cđ o c x Do phụ thuộc vào nhiều yếu tố nên hiệu suất thường lấy theo thực nghiệm Ơtơ du lịch 0,93 Ơtơ tải với TLC cấp 0,89 Ơtơ tải với TLC cấp 0,85 Máy kéo 0,88 Mômen xoắn bánh xe chủ động lực kéo tiếp tuyến Mômen xoắn cở bánh xe chủ động Mk (khi chuyển động ổn định) xác định: Mk = Me it t Mômen xoắn bánh xe chủ động tác dụng lên mặt đường lực P ngược với chiều chuyển động xe Nhờ tác dụng tương hỗ đường bánh xe nên bánh xe chịu lực tác dụng từ mặt đường có giá trị tương đương với lực P (lực P k) có cung chiều chuyển động xe Lực P k gọi lực kéo tiếp tuyến bánh xe chủ động Pk = Mk/rK = (Me.ih.ip.ioIc.t)/rK = (Me ih.ip.ioIc.t)/rb rk – Bán kính đặt lực Pk rb - Bán kính làm việc bánh xe Lực bám bánh xe chủ động hệ số bám Lực bám hệ số bám P.PHÁP TT NỘI DUNG T.GIAN - Để cho xe chuyển động bánh xe mặt đường phải có độ bám định, đặc trưng hệ số bám Hệ số bám tỷ số lực kéo tiếp tuyến cực đại với tải trọng thẳng đứng tác dụng lên bánh xe chủ động (G ) Tải trọng thẳng đứng gọi trọng lượng bám = PKmax / G G:Tải trọng thẳng đứng PKmax: Lực kéo tiếp tuyến max Lực bám: P = Z Z = G phản lực thẳng góc từ mặt đường - Điều kiện để xe chuyển động không bị trượt quay: PKmax P Hay: a b MKmax / rb z MKmax: Mômen xoắn max truyền tới bánh xe Nếu vùng tiếp xúc bánh xe với mặt đường có phản lực tiếp tuyến X phản lực ngang Y điều kiện để xe không trượt là: X2 + Y2 P’ với P’ = ’ Z ’: Hệ số bám theo hướng véc tơ tổ hợp lực X, Y Ta thấy rằng: P tỷ lệ thuận với G muốn sử dụng hết PKmax phải tăng P tức tăng G Biện pháp: Dừng lốp có vấu cao để tăng , dùng nhiều cầu chủ động Các yếu tố ảnh hưởng đến hệ số bám giá trị hệ số bám Các yếu tố ảnh hưởng - Áp suất lốp (đồ thị – 4a): Khi tăng Piston tăng sau giảm đạt max ứng với p quy định cho loại lốp - Tốc độ chuyển động xe (đồ thị – 4b): V tăng giảm từ từ - Tải trọng thẳng đứng (đồ thị – 4c): z tăng giảm - Độ trượt bánh xe mặt đường (đồ thị – 4d): S tăng lúc đầu tăng; tiếp tục tăng S giảm - Chất lượng mặt đường: Đường khô tăng, đường ướt giảm Giá trị hệ số bám X = P / G (theo phương dọc) Kết luận: Hệ số bám có liên quan đến tính chất động lực học xe, hiệu phanh, tính ổn định phanh, tính dẫn hướng P.PHÁP TT IV NỘI DUNG T.GIAN Các lực cản chuyển động (theo sơ đồ hình – 5) - Xét xe chuyển động lên dốc, khơng ổn định (có gia tốc), có lực cản kéo mc - Ký hiệu hình: G : Trọng lượng toàn xe PK : Lực kéo tiếp tuyến Pf1, Pf2 : Lực cản lăn bánh xe bị động bánh xe chủ động Pw : Lực cản khơng khí PJ : Lực qn tính Pm : Lực cản moóc kéo Z1, Z2 : Phản lực pháp tuyến Mf1, Mf2 : Mômen cản lăn bánh xe bị động chủ động Lực cản lăn - Tác dụng song song mặt đường, ngược chiều chuyển động điểm tiếp xúc bánh xe mặt đường - Phát sinh do: biến dạng lốp đường, tạo thành vết bánh xe với đường, ma sát lốp với đường Pf = Pf1 + Pf2 = Z1.f1 + Z2.f2 f1, f2 : Hệ số cản lăn bánh xe trước sau Nếu coi f1 = f2 Pf = (Z1 + Z2)f = f.Gcos : Góc dốc đường Lực cản lên dốc - Do thành phần Gsin gây Pi = Gsin - Khi < i tg sin (i độ dốc) Pi = Gsin Gi - Khi xe xuống dốc: Pi chiều chuyển động (lực chủ động) Lực cản tổng cộng P = Pf Pi = G.f (cos + sin) G (f i) G. (dấu “+” xe lên dốc; dấu“–” xe xuống dốc) Lực cản khơng khí - Do ma sát khơng khí với xe, áp suất khơng khí bề mặt tiếp xúc xe thay đổi tạo thành dòng xốy sau xe sinh lực cản khơng khí - Lực cản khơng khí, Fw đặt tâm diện tích cản diện, song song mặt đường, cách mặt đường độ cao hw Pw = K F V02 K : hệ số cản không khí, phụ thuộc hình dạng xe, chất lượng bề mặt, mật độ khơng khí F : diện tích cản diện (xác định diện tích xem tài liệu trang 22) V0 : tốc độ tương đối xe với không khí P.PHÁP TT NỘI DUNG T.GIAN V0 = V Vg V, Vg : vận tốc xe, gió - Dấu “+” tốc đội xe gió ngược chiều, dấu “–” chiều Lực qn tính - Xuất xe chuyển động khơng ổn định (V = const) - Lực quán tính gồm có thành phần: + Lực qn tính gia tốc khối lượng chuyển động tịnh tiến PJ’ + Lực quán tính gia tốc khối lượng chuyển động quay PJ’’ PJ = PJ’ + PJ’’ (Phần dẫn dắt tính tốn học vine tự nghiên cứu tài liệu trang 24, 25, 26) PJ = i G j / g Lực cản moóc kéo - Xuất xe kéo moóc Pm = n Q Q : trọng lượng tồn mc kéo n : số lượng moóc : hệ số cản tổng cộng Điều kiện xe chuyển động - Xe chuyển động không bị trượt quay Pf Pi + Pw PJ + Pm PK P Pi : “+” xe lên dốc; “–” xe xuống dốc PJ : “+” xe tăng tốc; “–” xe giảm tốc P.PHÁP C.KẾ HOẠCH CỦNG CỐ BÀI 1.Thế đường đặc tính ngồi? Thế đường đặc tính cục bộ? 2.Nêu phương pháp xây dựng đường đặc tính ngồi? 3.Xác định tỷ số truyền hiệu suất hệ thống truyền lực? Ý nghĩa mômen kéo tiếp tuyến lực kéo tiếp tuyến bánh xe chủ động? 4.Ý nghĩa lực bám hệ số bám? Điều kiện để xe chuyển động? 5.Phân tích yếu tố ảnh hưởng đến hệ số bám? 6.Nêu phân tích ý nghĩa lực cản chuyển động? Đã thông qua tổ môn ... truyền lực Công suất động truyền đến bánh xe chủ động tô máy kéo thông qua HTTL Khi truyền vậy, công suất bị tổn hao ma sát nên công suất nhận bánh xe chủ động nhỏ công suất động sinh Công suất bánh. ..B.NỘI DUNG BÀI GIẢNG: Buổi giảng số 01: LỰC VÀ MÔMEN TÁC DỤNG LÊN XE BÁNH HƠI VÀ XE XÍCH TT I NỘI DUNG T.GIAN Đường đặc tính tốc độ động Khái niệm... Pf2 : Lực cản lăn bánh xe bị động bánh xe chủ động Pw : Lực cản khơng khí PJ : Lực qn tính Pm : Lực cản mc kéo Z1, Z2 : Phản lực pháp tuyến Mf1, Mf2 : Mômen cản lăn bánh xe bị động chủ động Lực