Bài giảng Lý thuyết ô tô - Chương 3: Cơ học chuyền động thẳng của ô tô

3.1. SỰ TRUYỀN NĂNG LƯỢNG TRÊN Ô TÔ : 	3.1.1. Sự truyền và biến đổi năng lượng trong hệ thống truyền lực : (3.1)	Tỷ số truyền động học : (3.2)CHƯƠNG 3 : CƠ HỌC CHUYỂN ĐỘNG THẲNG CỦA Ô TÔ	Tỷ số truyền it :	it = ihipioic (3.3)	Tỷ số truyền mômen : (3.4)	Hiệu suất truyền động : 	 (3.5)	Hoặc được tính như sau : 	ƞ = ƞl ƞh ƞp ƞcđ ƞo ƞc (3.6)	3.1.2. Sự biến đổi năng lượng trong hệ thống truyền động : 	(3.7)	(3.8)	3.1.3. Sự tổn hao năng lượng khi truyền năng lượng trên xe :	 	 (3.9)	 	 (3.10)	 	 (3.11)	 	 (3.12)gh-=13.2. CƠ HỌC LĂN CỦA BÁNH XE :	3.2.1. Các loại bán kính bánh xe : 	3.2.1.1. Bán kính thiết kế (bán kính danh định) ro :	 (mm)	 (3.13)	3.2.1.2. Bán kính tự do r :	3.2.1.3. Bán kính tĩnh rt : 	3.2.1.5. Bán kính lăn rl ;	 (3.14)	3.2.1.6. Bán kính tính toán (bán kính làm việc trung bình ) rb : 	 (3.15)	3.2.2. Động học lăn của bánh xe không biến dạng : 	3.2.2.1. Các khái niệm :obrrl=	Vận tốc chuyển động lý thuyết vo :	 (3.16)	Vận tốc chuyển động thực tế v :	 (3.17)	Vận tốc trượt vδ :	 (3.18) Hệ số trượt và độ trượt khi kéo :	Hệ số trượt và độ trượt khi kéo : 	 (3.19)	Mức độ trượt của bánh xe được đánh giá thông qua độ trượt λk :	 (3.20) Hệ số trượt và độ trượt khi phanh :	 (3.21)	 (3.22) 3.2.2.2. Các quan hệ động học của bánh xe khi lăn :	 Bánh xe lăn không trượt :	 (3.23)x	Tâm vận tốc tức thời nằm trên vòng bánh xe nên :	rl = rb	Trạng thái này có ở bánh xe chủ động với Mp = 0, lúc đó vδ : Hình 3.1 : Lăn không trượt	Bánh xe có trượt quay : 	 (3.25)	 	(3.26)	Theo (3.19) hệ số trượt khi kéo δk :	 (3.27)	Do vδ 0	Ở trạng thái bánh xe trượt hoàn toàn ( bánh xe chủ động quay, xe đứng yên ) ta có :	Thay vào (3.19) ta được :	δk = 1 ( trượt quay hoàn toàn )xHình 3.2 : Lăn có trượt quayx	Bánh xe lăn có trượt lết :Hình 3.3 : Lăn có trượt lết	Ta có quan hệ sau :	 (3.28)	Do đó :	 (3.29)	Theo (3.21) hệ số trượt khi phanh được tính :	 (3.30)	Do vδ > 0 nên δp i	 giá trị (-) khi f < I	 = 0 khi f = i khi xuống dốc	Khi xe chuyển động đều (j =0) trên đường nằm ngang (α=0), ta có :	 (3.101)Avvmaxv1v20PkPk3	3.3.2.1.2. Đồ thị cân bằng lực kéo :Hình 3.12 : Đồ thị cân bằng lực kéo của ô tôPk1Pk2Pddcba	Phương pháp xây xựng đồ thị :	 Pk = Pψ + Pω	Lực kéo tiếp tuyến :	 (3.102)	Vận tốc chuyển động của xe ở các số truyền:	 (3.103)	Đường biểu thị lực bám Pφ = f (v) :	 (3.104)	Điều kiện để ô tô chuyển động trong trường hợp này là :	 (3.105)	3.3.2.2. Cân bằng công suất của ô tô :	3.3.2.2.1. Phương trình cân bằng công suất :	 (3.106)	Xét tại bánh xe chủ động, ta có :	 (3.107)	Với Nk là công suất động cơ truyền đến bánh xe chủ động :	 (3.108)	Dạng triển khai của phương trình :	 (3.109)	Công suất tiêu hao do lực cản mặt đường Nψ	Ô tô chuyển động đều ( j = 0 ) và không có móc kéo thì phương trình cân bằng công suất là :	 (3.110)	Do : 	Dạng khai triển, ta có :	 (3.111)	Nếu α < 50 thì :	3.3.2.2.2. Đồ thị cân bằng công suất :Hình 3.13 : Đồ thị cân bằng công suất của ô tôNeNk1NeNk2NeNk3N1N’k3N’k2NdNtANvv’0vmax	Phương pháp xây dựng đồ thị :	Ý nghĩa sử dụng :	3.3.2.2.3. Mức độ sử dụng công suất động cơ :	 (3.113)	3.3.2.3. Đặc tính động lực học của ô tô :	3.3.2.3.1. Khái niệm về đặc tính động lực học của ô tô :	 (3.114)	Phương trình cân bằng lực kéo khi ô tô không kéo móc :	 (3.115)	Chuyển Wv2, chia hai vế cho G, ta có :	 (3.116)	Nhận xét :	 (3.117)	Để ô tô duy trì chuyển động phải thỏa :	 (3.118)Dvmaxv1v2v3v40vD3	3.3.2.3.2. Đồ thị đặc tính động lực học :Hình 3.14 : Đồ thị đặc tính động lực họcD1D2D4ADmax4Dmax3Dmax2fDjDyvmaxv0Hình 3.15 : Vùng sử dụng đồ thị đặt tính động lực học D theo điều kiện bám của bánh xe chủ động và điều kiện cản của mặt đườngDD1D21yy1’1AD3Dfvmaxv1v0Hình 3.16 : Xác định tốc độ lớn nhất của ô tô trên đồ thị, đặc tính động lực họcD1dcD2baA	Xác định độ dốc lớn nhất mà xe có thể vượt qua được :	 Nếu ta biết được hệ số cản lăn của đường mà ô tô có thể khắc phục tại vận tốc cho trước, ta có :	 (3.118)	 Độ dốc lớn nhất có thể vượt được ở từng tay số là khác nhau, khi ở chế độ toàn tải được xác định :	imax = Dmax – f	 (3.119)DD1max0v2vthv1vmaxvHình 3.17 : Khu vực làm việc của đặc tính động lực họcf	Xác định sự tăng tốc của ô tô :	Khả năng tăng tốc của ô tô : 	Ta rút ra được :	 (3.120)D0,30,20,10206080100vD2Hình 3.18 : Xác định khả năng tăng tốc của ô tô theo đồ thị đặc tính động lực họcvnv2v1D1edcbaD3Aj3j2j1j1,51,00,5020406080vHình 3.19 : Đồ thị biểu diễn gia tốc của ô tô có ba số truyềnvmaxCAB