chương 1 lực và mô men tác dụng lên ô tô trong quá trình chuyển động 5

Các lực cản chuyển động của ô tô và điều kiện để ô tô chuyển động được NỘI DUNG... - Đường đặc tính tốc độ ngoài: ứng với khi nhiên liệu được cung cấp hoàn toàn khi bướm ga mở hoàn toàn

BÀI GIẢNG

LÝ THUYẾT Ô TÔ

GIẢNG VIÊN: VŨ THẾ TRUYỀN

Chương 1 Chương 2 Chương 3 Chương 4 Chương 5 Chương 6 Chương 7 Chương 8 Chương 9

1.1 Đặc tính tốc độ của động cơ đốt trong

1.2 Lực kéo tiếp tuyến của bánh xe chủ động

1.3 Lực bám ở bánh xe chủ động và hệ số bám

1.4 Các lực cản chuyển động của ô tô và điều kiện để ô

tô chuyển động được

NỘI DUNG

1.1 Đặc tính tốc độ của động cơ đốt trong

1.1.1 Khái niệm về đường đặc tính của động cơ

Đường đặc tính tốc độ của động cơ là các đồ thị chỉ sự phụ thuộc của công suất có ích Ne, mômen xoắn có ích Me, tiêu hao nhiên liệu trong một giờ Gt và suất tiêu hao nhiên liệu ge của động cơ theo số vòng quay n hoặc theo tốc độ của trục

khuỷu

- Đường đặc tính tốc độ ngoài: ứng với khi nhiên liệu được cung cấp hoàn toàn (khi bướm ga mở hoàn toàn ở động cơ xăng và khi thanh răng của bơm cao áp ở động cơ Diesel nằm ở vị trí ứng với chế độ cung cấp nhiên liệu hoàn toàn)

- Đường đặc tính tốc độ cục bộ: ứng với khi bướm ga hoặc thanh răng nằm ở vị trí trung gian, tức là nhiên liệu được cung cấp không hoàn toàn

Vậy với mỗi động cơ đốt trong sẽ có một đường đặc tính ngoài và vô số đường đặc tính cục bộ tuỳ theo vị trí bướm ga hoặc vị trí thanh răng

Đường đặc tính tốc độ của động cơ nhận được từ thí nghiệm trên bệ thử

1.1 Đặc tính tốc độ của động cơ đốt trong

1.1.1 Khái niệm về đường đặc tính của động cơ

1.1 Đặc tính tốc độ của động cơ đốt trong

1.1.1 Khái niệm về đường đặc tính của động cơ

n n

Ne

Me

M

N n

ne

Ne

Me

b c

a ge

ge

Hình I-2: Đường đặc tính ngoài động cơ Diezel

* Độ dự trữ về mô men xoắn được đánh giá bằng hệ số thích ứng của động cơ:

k= Mmax/MN

MN – mômen xoắn ứng với công suất cực đại N của động cơ

* Hệ số thích ứng k có các giá trị sau :

- Đối với động cơ xăng : 1,25 1,35

- Đối với động cơ Diesel: 1,05 1,15

1.1 Đặc tính tốc độ của động cơ đốt trong

1.1.2 Phương pháp xây dựng đường đặc tính tốc độ ngoài của động cơ

Xây dựng đường đặc tính đó nhờ công thức kinh nghiệm của S.R Lây Đéc man :

Ne , ne – công suất hữu ích của động cơ và số vòng quay của trục khuỷu ứng với một điểm bất kỳ của đồ thị đặc tính ngoài;

Nmax, nN– công suất có ích cực đại và số vòng quay đối với công suất nói trên;

a, b, c - Các hệ số thực nghiệm, chọn theo bảng























































3

N e 2

N

e

N

e max

e

n

n c.

n

n b.

n

n a.

N N

1.1 Đặc tính tốc độ của động cơ đốt trong

1.1.2 Phương pháp xây dựng đường đặc tính tốc độ ngoài của động cơ

Biết được giá trị Nmax ; nN , bằng cách cho các giá trị ne khác nhau, dựa theo công thức S.R Lây Đéc man sẽ tính được công suất Ne tương ứng và từ đó vẽ được đồ thị Ne= f(ne)

Có các giá trị Ne và ne có thể xác định giá trị mômen xoắn Me của động cơ theo công thức sau :

ở đây:

Ne – công suất của động cơ : KW

ne – số vòng quay trục khuỷu : v / ph

Me – mômen xoắn của động cơ : Nm

Có các giá trị Me tương ứng ta có thể vẽ đồ thị Me=f(ne)

e

e e

n ,

N M

047 1

10 4



1.2.1 Tỷ số truyền của hệ thống truyền lực.

1.2 Lực kéo tiếp tuyến của bánh xe chủ động

* Tỷ số truyền của hệ thống truyền lực:

it – tỷ số truyền của hệ thống truyền lực;

ne, e - số vòng quay và tốc độ góc của trục khuỷu động cơ;

nb, b - số vòng quay và tốc độ góc của bánh xe chủ động;

Về mặt kết cấu ôtô thì tỷ số truyền của hệ thống truyền của hệ thống truyền lực bằng tích số các tỷ số truyền của các cụm trong hệ thống truyền lực:

ih - tỷ số truyền của hộp số chính;

ip - tỷ số truyền của hộp số phụ;

io - tỷ số truyền của truyền lực chính;

ic – tỷ số truyền lực cuối cùng ( ở một vài ôtô tải trọng lớn );

b

e b

e t

n

n i









1.2.2 Hiệu suất của hệ thống truyền lực.

Công suất truyền đến bánh xe chủ động sẽ được xác định theo công thức:

Hiệu suất của hệ thống truyền lực:

Xét về mặt kết cấu, hiệu suất của hệ thống truyền lực được xác định theo công thức

t e

e

t e

t e

e

k t

N

N N

N

N N

N











c o cd h l

Giá trị của chúng được trình bày trên bảng

1.2 Lực kéo tiếp tuyến của bánh xe chủ động

1.2.3 Mômen xoắn ở bánh xe chủ động và lực kéo tiếp tuyến.

- Khi ôtô chuyển động đều (chuyển động ổn định tức v = const).

M k = M e i t  t = M e i h i p i o i c  t

- Pk: phản lực từ mặt đường tác dụng lên

bánh xe chủ động có cùng chiều chuyển

động của ôtô

Được xác định theo công thức:

rk – bán kính đặt lực Pk

Với sai số không lớn: bán kính rk bằng bán

kính làm việc của bánh xe rb do đó:

k

k k

r

M

P 

b

c o p h e

k

k k

r

i i i i

M r

M

Hình I-3 Lực kéo tiếp tuyến của bánh xe

chủ động.

1.2 Lực kéo tiếp tuyến của bánh xe chủ động

1.3.1 Hệ số bám 

Hệ số bám là độ bám nhất định ở vùng tiếp xúc giữa bánh xe chủ động và mặt

đường để ô tô có thể chuyển động được

 = Pkmax / G

G: Trọng lượng bám; Pkmax: Lực kéo tiếp tuyến cực đại

 phụ thuộc: vật liệu bề mặt đường và bề mặt chế tạo lốp; tình trạng mặt đường ( khô, ướt, nhẵn, nhám, sạch, bẩn v.v ), kết cấu dạng hoa lốp, tải trọng tác dụng lên bánh xe, áp suất trong lốp, tốc độ chuyển động của ôtô …nên được xác định bằng cách tra bảng:

1.3.2 Lực bám ở bánh

xe chủ động P 

P = .Z

Để bánh xe chủ động

không bị trượt quay khi ôtô

chuyển động thì

Pkmax  P

1.3 Lực bám ở bánh xe chủ động và hệ số bám

1.4.1 Các lực cản chuyển động của ôtô

f2 P

f1 P

Pk

m P

 P v

1 Z

Z2 G

Mk

f1 M

Mf1

Hình I.4 Lực và mômen tác dụng lên ôtô chuyển động tăng tốc trên dốc

1.4 Các lực cản chuyển động và điều kiện để ôtô chuyển động được

1.4.1 Các lực cản chuyển động của ôtô

1.4.1.1.Lực quán tính của ôtô: P j

Khi ôtô chuyển động lực quán tính: P j = P j ’ + P j ’’

- Lực quán tính do gia tốc các khối lượng chuyển động tịnh tiến của ôtô

- Lực quán tính do gia tốc các khối lượng chuyển động quay của ôtô P j’’ tính toán dựa vào các thông số kết cấu cụ thể của từng loại xe và phương pháp tổng quát

j g

G

P j' 

Trong đó:

j : gia tốc tịnh tiến của ôtô;

ih2 :hệ số tính đến ảnh hưởng của các khối lượng vận động quay

ih : Tỷ số truyền của hộp số

1.4 Các lực cản chuyển động và điều kiện để ôtô chuyển động được



j

g G

P j 

- 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

lên các dạng ôtô.

1.4.1.2 Lực cản không khí: Pω

1.4 Các lực cản chuyển động và điều kiện để ôtô chuyển động được 1.4.1 Các lực cản chuyển động của ôtô

1.4.1.2 Lực cản không khí: Pω

2 0



 KF

P 

K: hệ số cản không khí

F : diện tích cản chính diện của ôtô (m 2 )

v 0 : tốc độ tương đối giữa ôtô và không khí, m/s

Nhân tố cản không khí ký hiệu là: W W = KF

Suy ra : P ω =Wv 0

Đối với ôtô du lịch:F = 0,8 B0 H0 Đối với ôtô vận tải:F = B H0

ở đây:

B0 – chiều rộng lớn nhất của ôtô; B- chiều rộng cơ sở của ôtô;

H0 – chiều cao lớn nhất của ôtô;

v0 = v  vg

v – vận tốc ôtô;

vg – vận tốc của gió (+)khi tốc độ của ôtô

và của gió cùng chiều, (-) khi ngược chiều

Giá trị trung bình của K, F, W được tra bảng:

1.4 Các lực cản chuyển động và điều kiện để ôtô chuyển động được

1.4.1.3 Lực ở moóc kéo: Pm

- Phương: Song song với mặt đường (nằm ngang)

- Chiều: ngược với chiều chuyển động của ôtô

- Điểm đặt: tại vị trí đặt moóc

- Độ lớn xác định theo công thức:



nQ

Pm 

Trong đó:

Q- trọng lượng toàn bộ của một moóc;

n- số lượng moóc được kéo theo sau; - hệ số cản tổng cộng của đường;

f2 P

f1 P

Pk

m P

 P v

1 Z

Z2 G

Mk

f1 M

Mf1

1.4 Các lực cản chuyển động và điều kiện để ôtô chuyển động được

1.4.1.4 Lực cản lên dốc: Pi

- Phương: song song mặt phẳng nằm ngang

- Chiều: ngược hướng chuyển động

- Điểm đặt: trọng tâm của xe

- Độ lớn: Pi = Gsin  G.i

i = D/T =tg

f2 P

f1 P

Pk

m P

 P v

1 Z

Z2 G

Mk

f1 M

Mf1

Lùc c¶n tæng céng cña ® êng Pưêng P :

P = Pf  Pi = G.(f.cos  sin)

 G.(fi)

HÖ sè c¶n tæng céng cña ® êng:ưêng P

 = (f  i) Lùc c¶n tæng céng cña ® êng Pưêng P :

P = G.(f.cos  sin)  G  D u (+) khi lªn dèc v (-) khi xuèng dècấu (+) khi lªn dèc và (-) khi xuèng dèc à (-) khi xuèng dèc

1.4 Các lực cản chuyển động và điều kiện để ôtô chuyển động được

1.4.1.5 Lực cản lăn: Pf

Lực cản lăn được xác định theo công thức:

Trong đó:

P f1 = Z 1 f 1 ;

P f2 = Z 2 f 2

Trong tính toán coi : f 1 = f 2 = f

Ta có:

Khi ôtô chuyển động trên đường nằm ngang: P f = fG

2

f

P  

) ( 1 2

2

fZ

P f    





1 Z G

Z



cos

fG

P f 

f- hÖ sè c¶n l n nãi chung cña «t« ăn nãi chung cña «t«

f2 P

f1 P

Pk

m P

 P v

1 Z

Z2 G

Mk

f1 M

Mf1

1.4 Các lực cản chuyển động và điều kiện để ôtô chuyển động được

1.4.2 Điều kiện để cho ôtô có thể chuyển động được.

Để ôtô 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:

- Đối với lực cản dốc Pi thì dấu “-“ khi ôtô xuống dốc, “+” khi ôtô lên dốc

- Đối với lực cản quán tính Pj thì dấu “-“ khi ôtô giảm tốc, “+” khi ôtô tăng tốc



P P

P

Pf  i  j   m  k 

1.4 Các lực cản chuyển động và điều kiện để ôtô chuyển động được