.3 Sơ đồ lực và momen tác dụng khi xe tăng tốc

53 Trên hình 4.3 trình bày sơ đồ các lực và momen tác dụng lên ô tô đang chuyển động tăng tốc. Ý nghĩa của các kí hiệu trên hình vẽ như sau:

a - Khoảng cách từ trọng tâm đến bánh xe trước. b - Khoảng cách từ trọng tâm đến bánh xe sau. L - Chiều dài cơ sở của xe.

G - Trọng lượng tồn bộ của ơ tơ.

k

F - Lực kéo tiếp tuyến ở các bánh xe chủ động.

1 f F - Lực cản lăn ở các bánh xe bị động. 2 f F - Lực cản lăn ở các bánh xe chủ động. F - Lực cản khơng khí. j

F - Lực cản quán tính khi xe chuyển động khơng ổn định.

1, 2

Z Z - Phản lực tiếp tuyến của mặt đường tác dụng lên bánh xe cầu trước, cầu sau.

1 f M - Momen cản lăn ở các bánh xe bị động. 2 f M - Momen cản lăn ở các bánh xe chủ động. Lực cản lăn

Theo tài liệu lực cản lăn được tính theo cơng thức 4.5 tài liệu [2]:

1

. .cos

f

F G f  (4.1)

Trong đó:

Khối lượng của bánh xe gồm cả người lái: 85 kg. Trọng lượng của xe là: Gm g. 85.10850N . Hệ số cản lăn: f 0, 02 (điều kiện đường nhựa khô). Đường bằng phẳng nên góc: 10.

Vậy ta có Ff 850.0, 02.cos(0 )0 17( )N

Lực cản khơng khí

Theo tài liệu lực cản khơng khí được tính theo cơng thức 4.13 tài liệu [2]:

2

1 . . .

2 xb

54 Trong đó:

Hệ số cản khơng khí: Cx 0, 081 (theo mơ phỏng). Diện tích cản chính diện:  2

0.25

S  m (theo mơ phỏng). Mật độ khơng khí: 1, 225(kg m/ 3).

Vận tốc tương đối giữa ơ tơ và khơng khí:V m sb( / ).

Suy ra 1 22 

.1, 225.0,081.0, 25.V 0,0124.

2 bb

F   VN .

Lực cản tổng

Do xe chạy đều trên đường bằng phẳng và khơng kéo móc nên lực cản lên dốc, lực qn tính và lực cản kéo móc coi như bằng 0.

Suy ra tổng lực cản:    2 17 0, 0124. b can F   VN  Lực bám của xe Theo phần 3.1.6 ta có Ltt 1243, 24(mm).

Khoảng cách từ trọng tâm đến bánh xe sau:

450 1243, 24 450 793, 24( )

tt

bL     mm

Khoảng cách từ trọng tâm đến bánh xe trước:

  1450 793, 24 656, 76 a  L b   mm Phản lực tại bánh xe chủ động:   2 . 850.656,76 384,997 1450 G a ZN L   

Theo tài liệu lực cản do ma sát được tính theo cơng thức:

2.

F Z  (4.3)

Trong đó:

Phản lực tại bánh xe chủ động: Z2 384,997( )N .

Hệ số ma sát của mặt đường:  0,8(do xe chạy trên đường nhựa khô). Suy ra:

55  

384,997.0,8 308

F   N

Để xe tránh xảy ra hiện tượng trượt lết ở bánh xe chủ động thì lực kéo phải thỏa mãn điều kiện Fkmax F.

Tính tỉ số truyền

Theo tính tốn về thời gian và quãng đường chạy của xe, cũng như tham khảo các đội thi trước, khi tham gia cuộc thi xe có tốc độ trung bình khoảng 35 km/h, ta sẽ tính tốn hệ thống truyền lực sao cho động cơ hoạt động vào vùng kinh tế nhiên liệu cao nhất và đáp ứng khả năng tăng tốc của xe.

Theo tính tốn các cơng thức 4.6 và 4.8, lập được bảng giá trị và vẽ được đồ thị đặc tính ngồi của động cơ: