GIAO THOÂNG
GIAO THOÂNG
BÀI 2
NHỮNG YÊU CẦU CƠ BẢN
GIAO THÔNG ĐÔ THỊ
NGUYÊN TẮC CƠ BẢN ĐỂ TỔ CHỨC XE LƯU
THÔNG
TRÊN ĐƯỜNG PHỐ
■
Xe lưu thông trên đường không được vượt qua tốc độ cho phép của tuyến đường quy định.
■
Xe lưu thông theo nguyên tắc tay phải. Nếu xe lưu thông với vận tốc cao thì phải lưu thông trên tuyến một chiều
■
Xe có vận tốc lớn chạy ngoài, xe vận tốc nhỏ chạy sát vỉa hè, xe điện bánh hơi chạy ở làn gần vỉa hè.
■
Nếu trên đường có mật đôï xe thô sơ, xe gắn máy đông thì chỉ được chạy ở làn xe sát vỉa hè.
■
Khi xe vượt thì vượt bên tay trái và có đủ tầm nhìn với vận tốc vượt không được quá vận tốc cho phép của tuyến đường.
■
Bộ hành qua đường phải đúng chỗ quy định.
■
Khi có nhiều làn xe vận chuyển cùng chiều, khi đến trước ngã giao phải theo dõi chỉ dẫn trên mỗi làn xe (cách ngã giao nhau khoảng
100m, ký hiệu chỉ rẽ phải, rẽ trái và đi thẳng).
■
Đến nút giao thông giảm tốc độ chú ý hướng dẫn và đèn tín hiệu, v.v…
TÁC DỤNG TƯƠNG HỖ GIỮA CÁC YẾU TỐ
CỦA HỆ THỐNG KHAI THÁC VẬN TẢI
■
Khai thác vận tải ôtô là một khao học nhằm sử dụng một cách hợp lý và tốt nhất ôtô và đường ôtô để phục vụ chuyên chở hàng hoá và
đường, xác đinh được cường độ của mặt đường và tìm được các biện pháp khác nhau như duy tư tưởng, sửa chữa để giữ vững chất
lượng và mỹ quan của đường.
LỰC CẢN XE CHẠY TRÊN ĐƯỜNG
■
Điều kiện cần để xe chuyển động trên đường là phải thắng được tất cả các lực cản :
■
Khi ôtô chuyển động trên đường chịu các lực cản như sau:
◆
Lực cản lăn tác dụng lên bánh xe; ký hiệu là Pf
◆
Lực cản của không khí lên thân xe; ký hiệu là Pw
◆
Lực cản leo dốc (khi đường dốc); ký hiệu là Pi
◆
Lực cản quán tính (lực cản gia tốc); ký hiệu là Pj
LỰC CẢN LĂN : P
f
■
Lực cản lăn sinh ra do trọng lượng của xe khi chạy trên đường làm biến dạng bánh xe. Khi chuyển động bánh xe tác động lên mặt đường và
mặt đường không hoàn phẳng. Nếu mặt đường rắn chắc, không bị lún thì lực cản lăn tỷ lệ với trọng lượng của xe. Thực nghiệm chứng tỏ :
Pf = f x G (kG)
■
Trong đó:
◆
G: trọng lượng của xe (kG)
◆
f: hệ số sức cản lăn, phụ thuộc vào độ cứng của lốp xe, tốc độ xe chạy và
chủ yếu phụ thuộc vào loại mặt đường
Loại mặt đường Hệ số f Loại mặt đường Hệ số f
Bê tông xi măng và BT nhựa
■
Là lực cản do những yếu tố sau đây tạo nên:
◆
Aùp lực của không khí với mặt trước của thân xe
◆
Lực ma sát của không khí với mặt ngoài thân xe
◆
Lực hút chân không hình thành sau thân xe
SỨC CẢN KHÔNG KHÍ P
w
■
Theo nguyên lý của động lực học, Pw được tính theo công thức sau:
■
Trong đó:
◆
k : hệ số sức cản không khí phụ thuộc vào loại xe: ô tô tải k = 0,06 – 0,07; ô
tô buýt k = 0,04 – 0,06; xe con k = 0,025 – 0,035.
◆
F : diện tích cản trở (diện tích mặt cắt ngang lớn nhất của ô tô).
F = 0,8.B.H (B và H là chiều rộng và chiều cao của ô tô).
◆
V : vận tốc xe chạy, km/h.
W
2
kFV
P
13
=
Loại xe Hệ số K F (m
◆
i: độ dốc của đường. i lấy dấu “+” khi xe lên dốc và ngược lại
LỰC CẢN XE LÊN DỐC Pi
LỰC CẢN QUÁN TÍNH Pj
■
Phát sinh khi xe tăng hoặc giảm tốc. Khi xe tăng tốc thì lực quán tính này cản trở sự chuyển động của ô tô. Bao gồm sức cản quán tính
do chuyển động tịnh tiến của ô tô có khối lượng m và sức cản quán tính do các bộ phận quay của ô tô. Do đó ta có:
■
Trong đó:
◆
m – khối lượng của ô tô;
◆
G – trọng lượng của ô tô,
◆
g – gia tốc trọng trường;
◆
v – tốc độ xe chạy,
◆
t – thời gian;
◆
δ - hệ số kể đến sức cản quán tính của các bộ phận quay.
◆
Dấu “+” ứng với trường hợp tăng tốc và dấu “-” ứng với trường hợp giảm
tốc .
dt
dv
g
G
dt
dv
N
2
75.60
w
N
75 M ⋅=⋅=
π
.
n
N
716,2 M ⋅=
(kGm)
LỰC KÉO XE Pa
■
Mô men quay tại trục khuỷu còn nhỏ, tốc độ quay còn lớn, muốn sử dụng được cần
qua hộp số để tạo một mômen kéo đủ lớn Mk ở trục chủ động, mômen này sẽ sản
sinh ra một ngoại lực (lực kéo ở điểm tiếp xúc của bánh xe với mặt đường), bằng về
trị số và trái chiều với phản lực của đường T. Lực kéo đó xác định như sau :
η
r
.iM.i
r
M
P
k
0k
k
k
a
⋅==
.ii
n
n =
(vòng/phút)
Mk : mômen quay bánh xe chủ động.
Từ công thức này ta thấy nếu muốn số vòng quay nk của bánh xe chủ động lớn trong
khi n và i0 = const buộc phải giảm ik
Sau khi thay các tham số ta được :
η.
n.r
.iN.i
716,2. P
k
0k
a
⋅=
LỰC KÉO XE Pa
PHƯƠNG TRÌNH XE CHẠY TRÊN ĐƯỜNG
■
Để ô tô có thể chuyển động được trên đường thì động cơ của ô tô phải sản sinh ra một sức kéo không nhỏ hơn tổng các lực cản trên
đường, do vậy phương trình chuyển động của ô tô là:
◆
■
Trong phương trình trên thì vế trái biểu diễn các yếu tố phụ thuộc vào ô tô, và vế phải biểu diễn các yếu tố phụ thuộc vào điều kiện
đường.
■
Biểu đồ trên đó biểu diễn các đường D = f(v) ứng với các chuyển số khác nhau của một loại ô tô được gọi là biểu đồ nhân tố động lực
của loại ô tô đó
V, km/h
D
0
I
II
III
Ý NGHĨA CỦA BIỂU ĐỒ NHÂN TỐ ĐỘNG LỰC
■
Nếu biết tổng sức cản do điều kiện đường gây ra f ± i thì theo điều kiện (2.2), nhờ biểu đồ nhân tố động lực ta có thể nhanh chóng tìm
được tốc độ đều lớn nhất tương ứng của ô tô. Ngược lại, nếu muốn ô tô chạy được với tốc độ thiết kế đã định thì cũng có thể xác định
được điều kiện đường tương ứng thông qua biểu đồ đó. Biểu đồ này cũng cho thấy khi điều kiện đường thay đổi thì khi chuyển động, ô
tô phải chuyển về các chuyển số tương ứng.
V, km/h
D
0
I
II
III
SỨC BÁM CỦA BÁNH XE VỚI MẶT ĐƯỜNG
■
Xét một bánh xe chủ động như hình vẽ, nếu tại điểm tiếp xúc A không có phản lực T của đường tác dụng vào lốp xe thì bánh xe sẽ
quay tại chỗ, xe không chuyển động được. Phản lực T có được là do sức bám giữa lốp xe với mặt đường.
■
Lực bám T là một lực bị động, nghĩa là khi có lực tác dụng của bánh xe vào mặt đường (chính là lực kéo Pk) thì đường mới tác dụng
Do đó, trong thiết kế đường, để đảm bảo ổn định và an toàn cho xe chạy thì việc tăng hệ số bám ϕ có ý nghiã rất quan trọng.
■
Điều kiện cần và đủ để ô tô chuyển động được trên đường là:
ΣPcản ≤ Pk ≤ Tmax
CHIỀU DÀI HÃM XE
■
Là tình huống nguơiø lái xe phát hiện chướng ngại vật hay nguy hiểm thì phải giảm tốc độ hay cho xe dừng khẩn cấp để tránh tai nạn.
Chiều dài hãm xe là điều kiện quan trọng trong thiết kế đường nhằm đảm bảo an toàn cho người và phương tiện lưu thông trên đường.
■
Quy trình trên được phân tích : lái xe phát hiện ra chướng ngại vật mất một thời gian (t1 = 1~1,5 giây) và xe đã chạy đi một đoạn
đường l1 = vt (v tính bằng m/s). Người lái xe thắng giảm tốc độ, xe vẫn chạy đi một đoạn:
■
■
k: hệ số an toàn. k = 1.2 đối với xe con; k = 1.3 ~ 1.4 đối với xe tải và xe bus
■
Để đảm bảo an toàn, các bộ phận của xr phải luôn ở trạng thái tốt, mặt đường có độ nhám nhất định, phải được thường xuyên bảo
dưỡng va được giữ sạch, khô…
( : / ) ( : / )V m s V km h
ϕ ϕ
= ⇒ =
± + ± +
2 2
h h
k.V k.V
S S
( i f) 254( i f)
CÁC YÊU CẦU CƠ BẢN ĐỐI VỚI ĐƯỜNG PHỐ
■
Đảm bảo được năng lực vận tải