1
Năm 2012
2

MỤC LỤC
LỜI NÓI ĐẦU……………………………………………………………………………… 3
CHƯƠNG 1. LỰC VÀ MÔ MEN TÁC DỤNG LÊN Ô TÔ……………………………….4
1.1.Đường đặc tính tốc độ của động cơ 4
1.2. Lực kéo tiếp tuyến của ô tô 7
1.3. Lực bám của bánh xe chủ động và hệ số bám 9
1.4. Lực cản chuyển động của ô tô 10
CHƯƠNG 2. ĐỘNG LỰC HỌC TỔNG QUÁT CỦA BÁNH XE……………………… 16
2.1. Khái niệm về các loại bán kính bánh xe và lốp 16
2.3. Xác định phản lực thẳng góc của đường tác dụng lên bánh xe trong mặt phẳng dọc 19
2.4. Hệ số phân bố tải trọng lên ô tô 21
2.5. Xác định phản lực thẳng góc của đường tác dụng trong mặt phẳng ngang 22
CHƯƠNG 3. TÍNH TOÁN SỨC KÉO CỦA Ô TÔ……………………………………….32
3.1. Cân bằng sức kéo của ô tô 32
3.2. Sự cân bằn công suất của ô tô 34
3.3. Nhân tố động lực học của ô tô 37
3.4. Sự tăng tốc của ô tô 39
3.5. Tính toán sức kéo của ô tô 43


3

LỜI NÓI ĐẦU
Trong đào tạo kỹ sư và cử nhân cao đẳng nghành Công nghệ ô tô. Học phần:
Lý thuyết Ô tô – Máy kéo là học phần bắt buộc. Với mục tiêu trang bị cho người học
những kiến thức về các thành phần lực và mô men tác động lên Ô tô – Máy kéo,
cũng như các vấn đề về động học, động lực học của các hệ thống, cơ cấu trên xe.
Ngoài ra còn đánh giá các tính năng của động cơ, tính ổn định, tính dẫn hướng và
mức độ dao động của Ô tô – Máy kéo.
Trong điều kiện hiện nay, trường CĐCN Việt Đức mới chỉ có các giáo trình Lý
thuyết Ô tô – Máy kéo mang tính chất là tài liệu tham khảo (Dùng cho đào tạo kỹ sư
ô tô) của các trường Đại học. Nên không phù hợp với trình độ đào tạo cho đối tượng
là sinh viên hệ Cao đẳng theo học tại trường.
Đứng trước nhu cầu cấp bách: Sinh viên cần được trang bị tài liệu học tập phù hợp
với trình độ được đào tạo. Nên tác giả đã lựa chọn biên soạn cuốn tài liệu học tập đối
với học phần:
LÝ THUYẾT Ô TÔ – MÁY KÉO.
Nhằm giúp cho quá trình dạy và học, cũng như quá trình tự nghiên cứu của sinh viên
nghành công nghệ ô tô học tập tại trường có được tài liệu học tập phù hợp, nhất là với
đối tượng đào tạo theo hệ thống tín chỉ. 4

CHNG 1. LC V Mễ MEN TC DNG LấN ễ Tễ
1.1.ng c tớnh tc ca ng c
Động cơ đặt trên các máy kéo và ô tô chủ yếu là động cơ đốt trong loại pitông. Các
chỉ tiêu năng l-ợng và tính kinh tế của động cơ đ-ợc thể hiện rõ trên đ-ờng đặc tính làm
việc của nó. Đ-ờng đặc tính của động cơ sẽ chi phối đặc điểm cấu tạo và tính năng sử dụng
của ô tô máy kéo. Vì vậy cần thiết phải nắm vững các đ-ờng đặc tính của động cơ để giúp
cho việc giải quyết vấn đề cơ bản trong lý thuyết ô tô máy kéo nh- nghiên cứu các tính năng
kéo và tính năng động lực học của máy kéo.
Các đ-ờng đặc tính của động cơ có thể chia làm 2 loại : đ-ờng đặc tính tốc độ và
đ-ờng đặc tính tải trọng.
Đ-ờng đặc tính tốc độ là đồ thị chỉ sự phụ thuộc của công suất hiệu dụng N
e
, mô men
quay M
e
, chi phí nhiên liệu giờ G
T
và chi phí nhiên liệu riêng g
e
(l-ợng chi phí nhiên liệu để
sản ra một đơn vị công suất hiệu dụng) theo số vòng quay n hoặc theo tốc độ góc của trục
khuỷu.
Các loại động cơ Diesel lắp trên máy kéo đều có bộ điều tốc (máy điều chỉnh tốc độ)
để duy trì tốc độ quay của trục khuỷu khi tải trọng ngoài (mô men cản M

min
của trục khuỷu là số vòng quay nhỏ nhất mà động cơ có thể làm
việc ổn định ở chế độ toàn tải.
Khi tăng số vòng quay thì mô men và công suất của động cơ tăng lên. Mômen xoắn
đạt giá trị cực đại M
max
ở số vòng quay n
M
và công suất đạt giá trị cực đại N
max
, M
max
ở số
vòng quay n
N
và n
M
. Các giá trị N
max
, M
max
và số vòng quay tương ứng với các giá trị trên
n
N
và n
M
được chỉ dẫn trong các đặc tính kỹ thuật của động cơ. Động cơ ô tô làm việc chủ
yếu trong vùng n
M
- n

liệu cung cấp vào các xi lanh động cơ, nhờ
vậy công suất và mômen quay của động cơ
tăng lên, đồng thời số vòng quay của Trục
khuỷu động cơ có giảm đi. Khi thanh răng
của Bơm cao áp dịch chuyển tới vị trí tính
toán nhất định
(Do tác dụng của bộ điều tốc) tương ứng
với điểm tiêu hao nhiên liệu riêng ít nhất thì
công suất của động cơ đạt giá trị cực đại
(Điểm b trên đồ thị). Hình 1.2: Đường đặc tính tốc độ ngoài của động cơ Diesel
Công suất cực đại của động cơ khi làm việc có bộ điều tốc gọi là công suất định mức
của động cơ N
n
còn mômen xoắn ứng với công suất cực đại gọi là mômen xoắn định mức
M
n
, số vòng quay ứng với công suất cực đại là số vòng quay định mức n
n
. Khoảng biến
thiên tốc độ n
ck
– n
n
phụ thuộc vào độ không đồng đều của bộ điều tốc.
Các đường đồ thị nằm trong khoảng tốc độ từ n
ck
– n
n
gọi các đường đồ thị có điều
tốc, còn các đường nằm trong khoảng tốc độ n

k
(1-1)
trong đó : k – Hệ số thích ứng của động cơ theo mômen xoắn
M
max
- Mô men quay cực đại của động cơ;
M
n
- Mô men quay định mức của động cơ.
Đối với từng loại động động cơ, hệ số thích ứng theo mômen xoắn như sau:
Các động cơ Diesel không có phun đậm đặc: k = 1.1  1,15.
Các động cơ Diesel có phun đậm đặc: k = 1.1  1,25.
Động cơ Xăng k
M
= 1,1  1,35.
Lưu ý: Tiêu chuẩn thử động cơ để nhận được đường đặc tính ngoài ở mỗi nước một khác,
vì vậy cùng một loại động cơ nhưng thử ở các tiêu chuẩn khác nhau sẽ cho những giá trị
công suất khác nhau.
Bảng 1.1 Trình bày tiêu chuẩn thử động cơ của một số nước phát triển.

Ký hiệu tiêu
chuẩn thử và
tên nước

Các thiết bị tháo ra khi thử
Điều kiện thử
Áp suất
mmHg
Nhiệt
độ

746,5

29,4

50
SAE ( Mỹ
sau năm 1974)
Két nước, các thiết bị phục vụ cho
gầm xe
729
29,4
50
BS ( Anh )
Két nước , các thiệt bị phục vụ cho
gầm xe
749
29,4
50

CSN (Tiệp
Khắc cũ )

Két nước

760

20

Không
tính

Đường đặc tính tốc độ ngoài được sử dụng như một tài liệu kỹ thuật để đánh giá tính
năng kinh tế - kỹ thuật của động cơ. Trong lý thuyết ô tô - máy kéo thường được sử dụng
để tính toán tính năng kéo và tính năng động lực học hoặc sử dụng để tính toán các chỉ tiêu
sử dụng các liên hợp máy kéo (máy kéo liên hợp, máy công tác).
Việc xây dựng chính xác đường đặc tính của động cơ chỉ có thể tiến hành bằng thực
nghiệm. Tuy nhiên, nếu chấp nhận độ chính xác tương đối cũng có thể sử dụng phương
pháp giải tích kết hợp sử dụng một số công thức hoặc hệ số thực nghiệm. Một trong những
công thức hay được sử dụng là công thức S.R. Lay Đecman, có dạng như sau :

N N a
n
n
b
n
n
c
n
n
e n
n n n
 










Cho các trị số n
e
khác nhau, dựa theo công thức ( 1-2 ) sẽ tính được công suất N
e
tương
ứng và từ đó vẽ được đồ thị N
e
= f(n
e
) .
Có các giá trị N
e
và n
e
có thể tính được các giá trị mômen xoắn M
e
của động cơ
theo công thức sau :

M
N
n
e
e

10
1 047
4
,
(1 - 3)


8 (1 – 4)
i
t
- Tỷ số truyền của hệ thống truyền lực
n
e
, ω
e
- Số vòng quay và tốc độ góc của trục khuỷu động cơ
n
b
, ω
b
- Số vòng quay và tốc độ góc của bánh xe chủ động
Về mặt kết cấu của ôtô thì tỷ số truyền của hệ thống truyền lực bằng tích các tỷ số truyền
của các cụm trong hệ thống truyền lực:
i
t
= i
h .

- N
t

N
k
- Công suất truyền đến bánh xe chủ động
N
t
- Công suất tiêu hao do ma sát và do khuấy dầu.
Hiệu suất của hệ thống truyền lực là tỷ số giữa công suất truyền tới bánh xe chủ động
và công suất hữu ích của động cơ N
e
:
η
t
= N
k
/N
e
= (N
e
- N
t
)/N
e
= 1- N
t
/N
e


Hiệu suất của các đăng
η
o -
Hiệu suất của cầu chủ động
η
c -
Hiệu suất của truyền lực cuối cùng
Thường hiệu suất của hệ thống truyền lực η
t
được xác định bằng thực nghiệm.
Loại xe
Giá trị trung bình của η
t
Ô tô du lịch
Ô tô tải với truyền lực chính 1 cấp
Ô tô tải với truyền lực chính 1 cấp
Máy kéo
0,93
0,89
0,85
0,88

1.2.3. Mômen xoắn ở bánh xe chủ động và lực kéo tiếp tuyến
Khi ôtô chuyển động ổn định, mômen xoắn ở bánh xe chủ động M
k
được xác định
như sau:
b
e
b

hình bên.
Dưới tác dụng của mô men chủ
động M
k
bánh xe tác động lên mặt đường
một lực tiếp tuyến P (không vẽ trên hình),
ngược lại mặt đường tác dụng lên bánh xe một phản lực tiếp tuyến P
k
cùng chiều chuyển
động với máy kéo và có giá trị bằng lực P (P
k
= P).
Phản lực P
k
có tác dụng làm cho máy chuyển động.
Do vậy phản lực tiếp tuyến P
k
được gọi là lực kéo tiếp tuyến, đôi khi còn được gọi là lực
chủ động.
Về bản chất, lực kéo tiếp tuyến là phản lực của đất tác dụng lên bánh xe do mô men
chủ động gây ra, có chiều cùng với chiều chuyển động của máy kéo.
Giá trị lực kéo tiếp tuyến khi máy kéo chuyển động ổn định được xác định theo công thức
P
k
=
M
r
M i
r
k

=
M i
r
e m
k
max max

(1 - 6)
Nhờ có lực kéo tiếp tuyến P
k
nên ô tô, máy kéo có thể thắng được lực cản để chuyển động.
1.3. Lực bám của bánh xe chủ động và hệ số bám
Như đã phân tích ở trên, sự xuất hiện lực kéo tiếp tuyến P
k
là do kết quả của tác
động tương hỗ giữa bánh xe và mặt đường. Do đó giá trị lớn nhất của lực kéo tiếp tuyến
không chỉ phụ thuộc vào khả năng cung cấp mô men quay từ động cơ mà còn phụ thuộc vào
khả năng bám của bánh xe với đất hoặc mặt đường. Khi bánh xe không còn khả năng bám
sẽ xảy ra hiện tượng trượt quay hoàn toàn, lúc đó trị số của lực kéo tiếp tuyến cũng đạt đến
giá trị cực đại.
Giá trị cực đại của lực kéo tiếp tuyến theo khả năng bám của bánh xe được gọi là lực
bám P

, nghĩa là:
P

= P
kmax

Về bản chất, lực bám được tạo thành bởi 2 thành phần chính : Lực ma sát giữa bánh

, nghĩa là :
 =
P
G
k

(1 - 7)
Hệ số bám là một thông số quan trọng dùng để đánh giá tính chất bám của máy kéo.
Nó phụ thuộc vào kết cấu của hệ thống di động và trạng thái mặt đường. Do tính chất phức
tạp và đa dạng của điều kiện sử dụng máy kéo cũng như sự phức tạp của các mối quan hệ
giữa hệ số bám và các yếu tố ảnh hưởng cho nên giá trị của hệ số bám chỉ được xác định
bằng thực nghiệm và độ chính xác của các số liệu chỉ mang tính tương đối.
Trên cơ sở công thức (1 - 7) ta có thể viết :
P

=  G
k
=  Z
k
(1 - 8)
Như vậy điều kiện cần để máy kéo có thể chuyển động được sẽ là :
P
K
< P
j (1 - 9)
Điều kiện trên cũng nói lên rằng khả năng chuyển động của máy kéo sẽ bị giới hạn
bởi khả năng bám của các bánh xe chủ động. Các ký hiệu trên hình, bao gồm:
G – Trọng lượng toàn bộ của ô tô; P
k
– Lực kéo tiếp tuyến ở bánh xe chủ động.

11

P
f1
– Lực cản lăn ở bánh xe bị động ; P
f2
– Lực cản lăn ở bánh xe chủ động
P

- Lực cản không khí; P
i
– Lực cản dốc; P
j
– Lực quán tính của ô tô khi chuyển động
P

P
f
= P
1
+ P
2
= Z = G (1 - 11)
trong đó : P
1
, P
2

-
lực cản lăn của các bánh chủ động và bánh bị động;  - hệ số cản lăn;
các lực cản lăn P
f1
Và P
f2
ở bánh xe trước và sau có giá trị như sau:
P
f1
= Z
1
f
1
và

P
f2
= Z

là lực cản dốc, ký hiệu là P
i
:
P
i
= Gsin (1 -13)
Trong đó : G - Trọng lượng máy kéo;
 - Góc dốc mặt đường.
Độ dốc mặt đường được thể hiện qua góc dốc  hoặc độ dốc i = D/T = tg.
Trong đó: D và T là chiều cao và độ dài của đường dốc.
Khi góc dốc nhỏ hơn 5
0
coi: i = tg = sin và lúc này: P
i
= Gsin ≈ Gi
Tuy nhiên lực P

chỉ gây cản chuyển động khi máy kéo lên dốc, còn khi xuống dốc
nó sẽ có tác dụng hỗ trợ chuyển động. Song để tiện cho việc nghiên cứu, trong lý thuyết ô tô

12

qui ước chung cho cả hai trường hợp cùng sử dụng một thuật ngữ. Do đó khi xe lên dốc Pi
là lực cản nên mang dấu (+), còn khi xuống dốc mang dấu (-).

dịch các phần tử không khí bao quanh nó và gây lên sự ma sát giữa không khí với bề mặt
của mặt thẳng đó. Khi ôtô chuyển động xẽ làm thay đổi áp suất không khí trên bề mặt của
nó, làm suất hiện các dòng xoáy khí ở phần sau của ôtô và gây ra ma sát giữa không khí với
bề mặt của chúng, do đó xẽ phát sinh lực cản không khí
P

. Lực cản không khí đặt tại tâm
của diện tích cản chính diện của ôtô cách mặt đường độ cao
h

.
Thực nghiệm đã chứng tỏ rằng lực cản không khí của ôtô có thể sác định bằng biểu
thức sau:

2
0
P K F v


(1 – 15)
Trong đó: K – Hệ số cản không khí phụ thuộc vào dạng ôtô và chất lượng bề mặt của nó,
phụ thuộc vào mặt độ không khí,
24
s
N/m

F – Diện tích cả chính diện của ôtô,
2
m



W=K.F (1 - 17)
Từ đây ta có thể tính :
2
o
P W.v


(1 - 18)
Việc xác định diện tích cản chính diện môtị cách chính xác gặp nhiều khó khăn, vì
vậy trong thực tế người ta sử dụng những công thức gần đúng sau đây.
Đối với ôtô vận tải F=B.H
Đối với ôtô du lịch F= 0.8 B
o
.H
Trong đó: B - Chiều rộng cơ sở của ôtô
B
o
– Chiều rộng lớn nhâts của ôtô

13

H – Chiều cao lớn nhất của ôtô
Giá trị trung bình của hệ số cản không khí K, diện tích cản chính diện F và nhân tố

+ Vỏ hở
- Ô tô tải
- Ô tô khách
- Ô tô đua

0.2-0.35
0.4-0.5
0.6-0.7
0.25-0.4
0.13-0.015

1.6-1.28
1.5-2.0
3.0-5.0
4.5-6.5
1.0-1.3

0.3-0.9
0.6-1.0
1.8-3.5
1.0-2.6
0.13-0.18
1.4.5. Lực quán tính
Khi Ôtô - Máy kéo chuyển động ổn định (lúc tăng tốc hoặc giảm tốc) sẽ suất hiện lực
quán tính , lực quán tính P
j
gồm những lực sau.
- Lực quán tính do gia tốc các khối lượng chuyển động tịnh tiến của ôtô, ký hiệu là P
j
’

Để xác định lực quán tính do gia tốc các khối lượng chuyển động của ôtô gây nên
cần phải xét mômen xoắn truyền đến bánh xe chủ động khi chuyển động không ổn định
Ta có mômen xoắn tác dụng lên bánh xe chủ động khi chuyển động không ổn định:
M
k
=M
e
.i
t
.n
t
Khi ôtô máy kéo chuyển động không ổn định thì mô men xoắn tác dụng lên bánh xe
chủ động được tính như sau :
. . . . . . .
k e t t e e t t n n n n b b
M M i I i I i I
     
   

(1 - 21)
Trong đó:
I
e
- Mômen quán tính của bánh đà động cơ và các chi tiết quay khác của động cơ quy đẫn
về trục khuỷu.
I
n
– Mômen quán tính của chi tiết quay thứ n nào đó của hệ thống truyền lực đối với trục
quay.
I

- Hiệu suất tính từ chi tiết quay thứ n nào đó của hệ thống truyền lực tới bánh xe chủ
động.
Có thể xác định gia tốc góc của các chi tiết từ gia tốc tịnh tiến của ôtô như sau:
.

b b t t
e b t
bb
d r i i
ij
dt r r


  .

b b t t
n b t
bb
d r i i
ij
dt r r


  1










(1 - 22)
Thành phần thứ 2 của biểu thức (1 - 22) là do chuyển động không ổn định gây nên và được
biểu thị bằng M
j
nghĩa là.
M
k
= M
k
-M
j
(1 - 23)
Trong đó:
22
. . . .
e t t n t t b
j
b
I i I i I
Mj
r





(1 - 25)
Mômen quán tính của các chi tiết vận động quay của hệ thống truyền lực có thể bỏ qua do
khối lượng của chúng nhỏ hơn nhiều so với khối lượng của bánh đà và khối lượng bánh xe
vì vậy biểu thức (1 - 25) có thể viết dưới dạng sau.
2
''

e t t b
j
b
I i I
Pj
r








(1 - 26)
Từ các biểu thức (1 - 19), (1 - 20), (1 - 26) ta có:
2 2 2
''
. . . . . .

j
Gr









(1 - 28)
Như vậy:
'
. . .
j t j i
G
P P j
g



(1 - 29)
Trong đó:
1

- Hệ số tính đến ảnh hưởng của các khối lượng chuyển động quay.



và
2
2
.
b
b
gI
Gr




Trong các công thức nói trên:
i
h -
Tỷ số truyền của hộp số.
i
o
- Tỷ số truyền của truyền lực chính
Các hệ số
1

và
2

có giá trị gần đúng sau đây:
1


m
= K
0
ab (1 - 31)
Ở đây : K
0
- Hệ số cản chính diện của đất.
a - Độ sâu của luống cày.
b - Chiều rộng làm việc của lưỡi cày.
Hệ số cản chính diện của đất k
0
có giá trị trung bình như sau :
K
0
(MN/m
2
)
- Đất pha cát 0,020

0.035
- Đất nặng 0.035

0.055
- Đất sét 0.055

0.080
- Đất rất nặng 0.080

0.100
1.4.7 Điều kiện để cho ôtô có thể chuyển động
16

CHƯƠNG 2. ĐỘNG LỰC HỌC TỔNG QUÁT CỦA BÁNH XE
2.1. Khái niệm về các loại bán kính bánh xe và lốp
2.1.1. Các loại bán kính bánh xe
Khi nghiên cứu về động lực học của bánh xe ôtô, máy kéo người ta đưa ra một số
khái niệm về bán kính bánh xe như sau: Bán kính thiết kế, bán kính tính toán , bán kính
động lực học, bán kính lăn và bán kính làm việc trung bình. Sau đây ta sẽ khảo sát từng loại
bán kính trên.
a.Bán kính thiết kế
Là bán kính được xác định theo kích thước tiêu chuẩn, thường được giới thiệu trong
các sổ tay kỹ thuật và được ký hiệu r
o
.
Ví dụ: Một loại lốp thường được sử dụng có ký hiệu B-d, trong đó:
B- Bề rộng của lốp tính theo đơn vị đo của Anh (in sơ).

xe thực tế.
Qua nghiên cứu chỉ ra rằng trị số của bán kính động lực học và bán kính lăn phụ
thuộc vào rất nhiều thông số như tải dụng, áp suất trong lốp, độ đàn hồi của vật liệu lốp và
khả năng bám của bánh xe với đường. Những thông số này luôn thay đổi trong quá trình ôtô
chuyển động. Vì vậy, trong thực tế trị số của các bán kính này chỉ có thể xác định bằng thực
nghiệm.
e. Bán kính làm việc trung bình của bánh xe
Trong tính toán thực tế, người ta thường sử dụng bán kính bánh xe có kể đến sự biến
dạng của lốp do ảnh hưởng của các thông số đã trình bày ở trên. Trị số bán kính này so với
bán kính thực tế sai lệch không lớn và được gọi là bán kính làm việc trung bình của bánh xe
, ký hiệu là r
b
và được tính theo công thức sau:
bo
r=λ.r
(2 – 2)
Trong đó: r
o –
Bán kính thiết kế của bánh xe.

λ
- Hệ số kể sự biến dạng của lốp, được chọn phụ thuộc vào loại lốp.
Với lốp áp suất thấp:
λ
= 0,930

0.935
Với lốp áp suất cao:
λ
= 0,945

Với hệ thống ký hiệu của Nga, lốp được chia làm hai loại:
- Lốp có áp suất thấp: Có áp suất không khí chứa trong lốp P = (0,8 – 5,0 KG/cm
2
) và được
ký hiệu là (B-d).
B, d - Bề rộng của lốp và đường kính vành bánh xe (đơn vị Anh hoặc mm).
- Lốp có áp suất cao: Có áp suất không khí chứa trong lốp P = (5- 7 KG/cm
2
) và được ký
hiệu là D x B hoặc D x H (với B = H).
D- Đường kính ngoài của lốp.
B- Bề rộng của lốp.
H- Chiều cao phần đầu của lốp.
Ký hiệu của Châu Âu, ví dụ: 185/70 H R14
185- Bề rộng của lốp, mm
70- Chỉ số prôfin
H- Tiêu chuẩn tốc độ ôtô ứng với v = 220 km/h
R- Cấu trúc xương lốp; 14- Đường kính vành bánh xe tính theo inch.
Ký hiệu lốp
- Kích thước lốp (Hình 2 - 2)
+ Chiều rộng lốp thường ký hiệu (B);
+ Chiều cao lốp ký hiệu (H);
+ Đường kính vành ký hiệu (d1);
+ Đường kíng ngoài của lốp ký hiệu (D).
Kích thước H, B và D quyết định hình dáng (profin)
của lốp. Trong đó kích thước được ký hiệu trên bề mặt
lốp là B, H và d1. Hiện nay hình dáng của lốp có xu

Khi ôtô chuyển động, bề mặt của lốp tiếp xúc với đường rất nhiều và điểm tạo thành
một khu vực tiếp xúc. Do tác dụng tương hỗ giữa bánh xe và đường, tại khu vực tiếp xúc sẽ
suất hiện các phản lực riêng từng phần từ đường tác dụng lên bánh xe, gọi là các phản lực
của đường. Các phản lực này được biểu thị dưới dạng 3 thành phần sau:
- Phản lực pháp tuyến là phần thẳng góc với mặt đường, ký hiệu hợp lực Z.
- Phản lực tiếp tuyến tác dụng trong mặt phẳng bánh xe ký hiệu là: P
f.
- Phản lực ngang nằm trong mặt phẳng của đường và vuông góc mặt phẳng bánh xe, ký
hiệu Y.
Ngoài ra bánh xe còn chịu tác dụng của tải trọng thẳng đứng, ký hiệu là G
b
và lực đẩy từ
khung tác dụng lên trục bánh xe, ký hiệu là P
x
.
Sự lăn của bánh xe được trình bầy trong các trường hợp sau:
2.2.1. Sự lăn của bánh xe khi không có lực ngang tác dụng
Khi bánh xe lăn không có lực ngang P
y
tác dụng, bánh xe
chỉ chịu tác dụng của lực G
b
, lực đẩy P
x
, lực cản
lăn P
f
. Điểm B của lốp sẽ tiếp xúc với đường ở B
1
,

Sự lăn của bánh xe như vậy gọi là sự lăn lệch và góc δ
l
được gọi là
góc lệch bên.
Trong quá trình bánh xe lăn lệch, các phần tử của lốp ở khu vực phía trước của vết
tiếp xúc (khu vực kk) bị biến dạng ngang nhỏ hơn so với các phần tử của lốp ở phía sau
(khu vực nn). Vì vậy các phản lực ngang riêng phần ở phía trước của vết tiếp xúc sẽ nhỏ
hơn ở phần phía sau. Hợp lực Y của phản lực ngang có trị số bằng lực P
y
và bị dịch chuyển
ra phía sau so với tâm của vết tiếp xúc một đoạn c
l
. Do đó khi bánh xe đàn hồi lăn có tác
dụng của lực P
y
sẽ chịu thêm một mômen do sự dịch chuyển của các phản lực X và Y so với
tâm của vết tiếp xúc của lốp: M
l
= M’
Y
– M’
X

Trong đó: P
y
- Lực ngang tác dụng lên bánh xe.
δ
l
- Góc lệch bên của bánh xe khi lăn.
k
δ
- Hệ số chống lệch bên (Hệ số này phụ thuộc vào kích thước, kết cấu và áp
suất lốp).
Sự lăn lệch của bánh xe đàn hồi khi có lực ngang tác dụng ảnh hưởng trực tiếp đến tính
năng dẫn hướng và tính năng ổn định của xe).
2.3. Xác định phản lực thẳng góc của đường tác dụng lên bánh xe trong mặt phẳng dọc
Trong quá trình ôtô chuyển động, các phản lực thẳng góc tác dụng từ đường lên bánh
xe luôn thay đổi theo ngoại lực và mômen tác dụng lên chúng trị số của các phản lực này
ảnh hưởng đến một số chỉ tiêu kỹ thuật của ôtô như: Chất lượng kéo và bám, chất lượng
phanh, tính ổn định cũng như tuổi thọ của chi tiết cũng như cụm chi tiết. Dưới đây ta sẽ xác
định các phản lực đó trong trường hợp cụ thể:
2.3.1.Trường hợp tổng quát
Xác định các phản lực thẳng góc từng đựờng tác dụng lên bánh xe khi ôtô chuyển
động lên dốc, không ổn định và có kéo theo Rơ moóc (chỉ xét trong xe một cầu chủ động).

Theo sơ đồ, khi xe chuyển động lên dốc sẽ chịu tất cả các lực và mômen sau: Trọng
lượng toàn bộ G của xe các lực P
k
, P
f
, P
w

.h
ω
+ ( P
i
+ P
j
)h
g
- G.bcosα (2– 4)
20

Trong đó :
G - Trọng lượng toàn bộ của xe.
L - Chiều dài cơ sở của xe.
a,b - Khoảng cách từ trục tâm đến trục bánh xe trước và sau.
hω- Khoảng cách từ điểm đặt lực cản của không khí đến mặt đường trong tính toán để đơn
giản coi
g
hh



M
f2
- Mômen quán tính của bánh xe trước và sau:
M
f1
+

M
f2
= M
f
=
. . .cos
b
G f r

(2 – 5)
Khi xe kéo Rơ moóc được xác định theo công thức:

( .cos sin )
mm
p G f


(2 - 6)
Thay biểu thức (2- 4) và (2-5) vào (2-6) và rút gọn ta được:

b j g
1
. os (b-f.r )-(G.sin +P +P )h .

2.3.2. Trường hợp xe chuyển động ổn định trên đường nằm ngang không kéo Rơ móoc
Ta có điều kiện sau:
Xe chuyển động ổn định Pi = 0; không kéo theo moóc P
m
= 0; và loại xe chuyển động trên
đường bằng
0


nên Pi = 0.
Sơ đồ khảo sát như sau :

Để xác định được hợp lực Z
1,
Z
2
, ta chỉ việc lập phương trình mômen đối với điểm A và B
rồi rút gọn ta có công thức (2 - 7):
1
( . ) .
bg
G b f r P h
Z
L


