Khoa Cơ khí Động lực
Đồ án tốt nghiệp Trang 1
NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
1.1.1.3. Hệ số cản lăn và các nhân tố ảnh hưởng. 25
1.1.1.4. Sự trượt của bánh xe chủ động. 26
1.1.2. Các trạng thái động lực học ôtô. 28
1.1.2.1. Ô tô tô chuyển động thng. 29
1.2. Lực kéo tiếp tuyến của ôtô. (lực đy ô tô chuyển động). 37
1.2.1. Tỷ số truyền của hệ thống truyền lực. 37
1.2.2. Hiệu suất của hệ thống truyền lực. 38
1.2.3. Mômen xoắn ở bánh xe chủ động và lực kéo tiếp tuyến 39
1.4. Lực cản không khí. 43
1.5. Lực ở moóc kéo. 46
1.6. Trọng lực của ôtô. 46
1.7. Lực cản lăn. 46
1.8. Đ iều kiện chuyển động của ôtô. 48
Khoa Cơ khí Động lực
Đồ án tốt nghiệp Trang 3
1.8.1. Lực bám. 48
1.8.2. Điều kiện để cho ôtô có thể chuyển động được. 48
CHƯƠNG 2. CÂN BẰNG CÔNG SUẤT, LỰC KÉO VÀ ĐẶC TÍNH ĐỘNG LỰC
HỌC CỦA Ô TÔ 50
2.1. Cân bng công suất ôtô. 50
2.1.1. Đc tính công suất của động cơ. 50
2.1.2. Phương trình cân bng công suất của động cơ. 54
2.1.3. Đồ thị cân bng công suất của ôtô. 55
2.1.4. Mức độ sử dụng công suất của động cơ. 57
2.2. Cân bng lực kéo của ô tô. 59
2.2.1. Phương trình lực kéo của ôtô 59
2.2.2. Đồ thị cân bng lực kéo. 60
2.3. Nhân tố dộng lực học. 62
4.2. Động học và động lực học quay vòng của ô tô. 98
4.3. Quay vòng lý tưởng, quay vòng thiếu, quay vòng thừa. 103
4.3.1. Quay vòng lý tưởng, (quay vòng định mức). 105
4.3.2. Quay vòng thiếu. 105
4.3.3. Quay vòng thừa. 105
4.4. Các nhân tố ảnh hưởng đến tính năng dẫn hướng của ô tô. 105
4.4.1. Các góc đt của bánh xe dẫn hướng. 106
4.4.2. Độ đàn hồi của lốp. 114
4.4.3. Sự dao động của bánh xe dẫn hướng. 115
CHƯƠNG 5 . TÍNH NĂNG PHANH ÔTÔ 119
5.1. Động lực học bánh xe khi phanh. 119
5.2. Điều kiện phanh tối ưu. 120
5.3. Các chỉ tiêu đánh giá chất lượng phanh. 122
5.3.1. Gia tốc chậm dần khi phanh. 122
5.3.2. Thời gian phanh. 123
5.3.3. Quãng đường phanh. 124
5.3.4. Lực phanh và lực phanh riêng. 125
5.4. Giản đồ phanh và chỉ tiêu phanh thực tế. 126
5.5. Các trường hợp phanh khác. 131
5.6. Điều hòa lực phanh và chống bó cứng bánh xe. 134
5.6.1. Điều hòa lực phanh. 134
5.6.2. Chống bó cứng bánh xe khi phanh 138
CHƯƠNG 6 . TÍNH N ĐỊNH CỦA ÔTÔ 141
6.1. Tính ổn định dọc của ô tô. 141
6.1.1. Tính ổn định dọc tnh. 141
6.1.2. Tính ổn định dọc động. 143
6.2. Tính ổn định ngang của ô tô. 147
6.2.1. Tính ổn định ngang của ô tô khi chuyển động trên đường nghiêng
ngang………………………………………………………………………… 147
6.2.2. Tính ổn định động ngang của ô tô khi chuyển động quay vòng trên
Khoa Cơ khí Động lực
Đồ án tốt nghiệp Trang 6
LỜI NÓI ĐẦU
Những năm gần đây, cùng với sự phát triển nhanh chóng của nền kinh tế thì nền
công nghiệp nói chung và đc biệt là công nghiệp ôtô đã có những bước phát triển
nhảy vọt. Ôtô là một trong những phương tiện giao thông không thể thiếu đối với sự
phát triển của nền kinh tế – xã hội hiện nay.
Môn “Lý thuyết ôtô” là một trong những môn học đóng vai trò quan trọng trong
việc thiết lập những cơ sở khoa học để thiết kế, kiểm định chất lượng ôtô. Môn lý
thuyết ôtô đã đề ra được những phương hướng nghiên cứu, thí nghiệm ôtô, vạch ra
những định hướng khoa học cho sự phát triển của ngành công nghiệp ôtô.
Môn học này làm nền tảng cơ bản của ngành k thuật ôtô, nó biểu hiện rõ hơn về
lý thuyết tổng quát của ôtô. Môn lý thuyết ôtô này xây dựng nhm hai nhiệm vụ
chính:
+ Nghiên cứu các vấn đề về động học và động lực học của ôtô.
+ Xây dựng các cơ sở khoa học để hoàn thiện dần kết cấu của ôtô và tăng hiệu
quả trong khai thác và sử dụng.
Qua thời gian học tập và nghiên cứu tại trường Đại Học Sư Phạm K Thuật
Hưng Yên, chúng em được khoa tin tưởng giao cho đề tài tốt nghiệp “Xây dựng giáo
trình điện tử cho môn học lý thuyết ô tô” đây là một đề tài rất thiết thực nhưng còn
nhiều khó khăn. Sau một thời gian làm việc khn trương và nghiêm túc dưới sự hướng
dẫn tận tình của các thầy trong bộ môn Công nghệ ô tô, đc biệt là thầy PGS.TSKH.
Đ Đc Lưu, và thầy Th.s. Vũ Xuân Trường, chúng em đã hoàn thành đề tài đáp
ứng được yêu cầu đưa ra. Song trong quá trình làm đồ án tốt nghiệp, với khả năng và
kinh nghiệm còn hạn chế nên không thể tránh khỏi thiếu sót. Vì vậy chúng em rất
mong sự đóng góp, chỉ bảo của các thầy cô để đề tài của chúng em được hoàn thiện
hơn và đó cũng chính là những kinh nghiệm nghề nghiệp cho chúng em sau khi ra
3. Nhiệm vụ nghiên cứu.
- Tìm hiểu thực trạng tình hình giảng dạy và học tập học phần “lý thuyết ôtô”
cho đối tượng sinh viên ĐH-CĐ.
- Tổng hợp tài liệu trong nước vào nước ngoài để xây dựng lên hệ thống đề
cương học tập học phần “lý thuyết ôtô”.
- Đề xuất phương pháp nâng cao chất lượng giảng dạy và học tập học phần “lý
thuyết ôtô”. Khoa Cơ khí Động lực
Đồ án tốt nghiệp Trang 8
CHƯƠNG 1: NHỮNG CƠ SỞ LÝ LUẬN SƯ PHẠM
1. Mục tiêu giáo dục và đào tạo.
- Mục tiêu giáo dục và đào tạo là cơ sở định hướng cho toàn bộ hoạt động tổ
chức và quản lý đào tạo ở mọi loại hình thức và phương thức đào tạo. Đồng thời là cơ
sở để thiết kế nội dung chương trình đào tạo cho các ngành nghề cụ thể phù hợp với
từng loại hình khác nhau.
- Mục tiêu đào tạo không chỉ là cơ sở định hướng mà điều quan trọng hơn là
chun đánh giá toàn bộ quá trình đào tạo nghề nghiệp ở các mức độ khác nhau. Dựa
vào mục tiêu đào tạo từng phần hoc từng môn học bài giảng chúng ta có cơ sở để
đáng giá chất lượng và hiệu quả của quá trình đào tạo và trên cơ sở đó đánh giá trình
độ tổ chức đào tạo của nhà trường, trình độ nghiệp vụ sư phạm của mỗi giáo viên.
1.1. Quan điểm mới về giáo dục, đào tạo.
- Trong những năm gần đây, để đáp ứng nhu cầu mới của xã hội hiện đại với
những biến đổi nhanh chóng về mọi lnh vực chính trị, kinh tế văn hóa - xã hội và
luôn làm chủ được những tiến bộ của khoa học k thuật. Vấn đề này đang được Nhà
nước ta quan tâm và có những chính sách thích hợp đối với ngành giáo dục nói chung
và lnh vực đào tạo nghề nói riêng. Về cơ bản nguồn nhân lực qua đào tạo đã đáp ứng
được yêu cầu cơ bản về nhu cầu của nền kinh tế đất nước.
Ngày nay, khoa học k thuật - công nghệ phát triển không ngừng và được ứng
dụng ngày càng rộng rãi vào trong lao động sản xuất, điều đó là nhân tố thúc đy nền
kinh tế nước ta cũng như các nước khác trên thế giới phát triển mạnh mẽ. Để theo kịp
nhịp độ phát triển của nền kinh tế thì giáo dục đào tạo nghề phải lấy yêu cầu thực tế
của nền kinh tế xã hội làm cơ sở để xây dựng mục tiêu đào tạo và thời gian đào tạo từ
đó làm cơ sở để xây dựng chương trình môn học.
2.2. Theo mục tiêu đào tạo.
- Khi xây dựng nội dung chương trình cho một môn học ta cần phải dựa vào mục
tiêu của môn học, mục tiêu được hiểu là cái đích cần đạt tới sau mỗi môn học. Mục
tiêu được cụ thể hoá qua từng chương, từng bài học. Sự kết hợp nhiều mục tiêu cụ thể
trong từng nội dung học tập sẽ tạo thành mục tiêu lớn - mục tiêu tổng quát. Mục tiêu
tổng quát này phải tiêu biểu điển hình. Ta có thể phân ra ba mục tiêu cơ bản sau:
- Mục tiêu kiến thức: Đây là mục tiêu thuộc thành phần lý thuyết, là hoạt động
cơ bản của đa số các chương trình giáo dục, đó là những kiến thức người học tiếp thu
được sau một quá trình học tập. Nó được biểu hiện ở ba mức độ:
+ Nhớ lại: Tái hiện được những kiến thức đã học để có thể trình bày lại được.
Khoa Cơ khí Động lực
Đồ án tốt nghiệp Trang 10
+ Lý giải: Giải thích được các hiện tượng, dữ kiện, số liệu đã học được … bng
ngôn ngữ của chính mình.
+ Vận dụng: Tìm được các giải pháp tối ưu nhất với từng công việc, và luôn sáng
tạo trong công việc.
- Mục tiêu k năng: Mục tiêu này thuộc thành phần “làm - thực hành”, gồm các
hoạt động đòi hỏi sự điều hợp giữa thần kinh (trí óc) và cơ bắp. Đó là những thao tác
phát triển kinh tế xã hội và sự nghiệp giáo dục đào tạo nghề của đất nước.
2.3. Các nguyên tắc giáo dục.
- Qua nghiên cứu các Nhà giáo dục đã tổng kết về các nguyên tắc giáo dục là:
“Học đi đôi với hành - Giáo dục kết hợp với lao động sản xuất - Nhà trường gắn liền
với xã hội”.
- Về nguyên tắc thứ nhất “ Học đi đôi với hành”: Theo chủ ngha Mác - Lênin
“từ trực quan sinh động đến tư duy trừu tượng là quá trình duy vật biện chứng”. Như
vậy, mối tương quan giữa “học” và “hành” phải tương hỗ, bổ sung cho nhau, thúc đy
nhau phát triển trong quá trình tư duy. Ta biết rng bản chất của sự học là quá trình
truyền thụ và lnh hội các kinh nghiệm lịch sử xã hội. Từ kinh nghiệm lịch sử của
người đi trước truyền lại, qua sự “học”, con người tìm ra các cách thức giải quyết
công việc. Ngược lại, phải từ thực tế, trong thực tế, qua thực tế sinh động con người
mới rút ra kinh nghiệm lịch sử. Đây là quá trình “hành”. Có ngha là qua “hành” bổ
sung, hoàn thiện cho “ học”, từ “ học” con người tìm ra cách thức “ hành” nhanh nhất.
Hai quá trình này luôn song song, tương hỗ nhau.
- Về nguyên tắc thứ hai “Giáo dục kết hợp với lao động sản xuất”: Ta thấy rng
nhân cách của một con người được thể hiện qua lao động, trong lao động và bng lao
động. Như vậy là quá trình giáo dục không chỉ dạy nghề mà còn phải dạy người - tức
là rèn đức cho người học. Một điểm cần quan tâm nữa là yếu tố tự giáo dục ở người
học. Đây là yếu tố tham gia xuyên suốt sự học của bất cứ ai. Yếu tố này đóng góp chủ
yếu cho sự thành công của bất cứ quá trình - nguyên lý giáo dục nào. Thiếu nó mọi
quá trình khác đều trở nên vô ngha. Nguyên tắc giáo dục nêu trên sẽ củng cố, bồi
đắp, xây dựng một thế giới quan, niềm tin, lý tưởng cho người học, giúp cho sự tự
giáo dục thêm hiệu quả.
- Nguyên tắc thứ ba: “ Nhà trường gắn liền với xã hội”. Chúng ta biết rng có ba
lực lượng tham gia vào quá trình giáo dục, đó là Gia đình, Nhà trường và Xã hội.
Trong đó giáo dục Gia đình là nền tảng của giáo dục đạo đức, giáo dục Nhà trường và
giáo dục Xã hội là cốt lõi của quá trình giáo dục nói chung. Nhà trường (nói chung) là
Khoa Cơ khí Động lực
trình tiến lên tạo nên mt chủ quan của phương pháp. Bản thân các quy luật khách
quan không trực tiếp tạo nên phương pháp nhưng nó lại là yếu tố không thể thiếu
Khoa Cơ khí Động lực
Đồ án tốt nghiệp Trang 13
được đối với phương pháp. Nó là cơ sở chỉ ra cho con người biết rng nên dùng
những thủ thuật, thao tác gì trong trường hợp nào để đạt được mục đích đã dự định,
làm thế nào để tìm ra cái mới trong nhận thức… Trong thực tiễn, phương pháp không
phải là bản thân sự hoạt động mà là các cách thức, tính chất, phương hướng và trình
tự tiến hành các hoạt động đó. Vì vậy phương pháp là hệ thống các hoạt động có mục
đích rõ rệt của người dạy, đảm bảo cho người học nắm vững kiến thức, hình thành k
năng và tạo ra k xảo, từ đó phát triển hơn nữa năng lực nhận thức và trau dồi thêm
phm chất đạo đức.
- Các phương pháp dạy học được các Nhà sư phạm đưa ra gồm:
+ Nhóm phương pháp dạy học bng lời:
* Phương pháp thuyết trình: Giảng thuật, giảng diễn, giảng giải)
* Phương pháp đàm thoại: Đàm thoại tái hiện, đàm thoại giải thích, minh hoạ.
+ Nhóm các phương pháp dạy học trực quan ( sử dụng mô hình, vật thật, sử dụng
phương tiện k thuật hỗ trợ: máy chiếu – phim chiếu, máy vi tính…)
+ Nhóm phương pháp luyện tập.
+ Phương pháp ôn tập, phương pháp dạy học chuyên biệt.
+ Phương pháp làm việc với sách giáo khoa và tài liệu tham khảo…
- Về phương tiện: Phương tiện là toàn bộ các dụng cụ, các thiết bị k thuật và tài
liệu hướng dẫn dùng để trang bị cho quá trình dạy học. Việc sử dụng phương tiện dạy
học vừa là phương pháp giảng dạy vừa là công cụ hỗ trợ cho người dạy, trợ giúp đắc
lực cho quá trình nhận thức đối với người học. Nó là nhu cầu tất yếu của quá trình dạy
học để đảm bảo phép biện chứng của quá trình nhận thức đi từ cái cụ thể đến cái trừu
tượng và ngược lại.
- Việc lựa chọn phương tiện giúp cho người dạy truyền đạt nội dung bài học một
thức của từng đối tượng là khác nhau. Do đó khi xây dựng chương trình môn học ta
cũng cần chú ý đến đc điểm này. Ta cần phải biết mình đang xây dựng chương trình
môn học đối tượng nào.Từ đó ta có những định hướng cần thiết để nội dung môn học
ta biên soạn phù hợp với yêu cầu và khả năng nhận thức của đối tượng đó nhm nâng
cao hiệu quả trong đào tạo.
Khoa Cơ khí Động lực
Đồ án tốt nghiệp Trang 15
CHƯƠNG 2. PHÂN TÍCH KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU, ĐỀ RA CÁC GIẢI PHÁP
NHẰM NÂNG CAO CHẤT LƯỢNG GIẢNG DẠY VÀ HỌC TẬP HỌC PHẦN.
1. Thực trạng giảng dạy và học tập học phần “lý thuyết ôtô” tại khoa cơ khí
động lực trường ĐH SPKT Hưng Yên.
- Trước tiên, cần nhận thấy rng, đội ngũ cán bộ giảng dạy học phần “lý thuyết
ôtô” còn thiếu so với yêu cầu, dẫn đến tình trạng quá tải giờ dạy của giảng viên, thiếu
thời gian đầu tư cho nghiên cứu khoa học.
- Trong khi giảng dạy hầu hết giảng viên sử dụng phương pháp truyền thống,
diễn giảng, thuyết trình, độc thoại là chủ yếu. Cách thức giảng dạy còn thiên về lý
luận, chưa tìm ra những phương thức hiệu quả giúp sinh viên chủ động hơn trong tiếp
thu kiến thức và sử dụng những kiến thức lnh hội được để luận giải các vấn đề thực
tiễn.
- Các phương tiện dạy học tiên tiến chưa có nhiều về cả mt chất lượng cũng như
số lượng. Việc ứng dụng các phương tiện đó phục vụ cho quá trình giảng dạy chưa
mang lại hiệu quả cao.
- Về người học phần lớn sinh viên ít đọc tài liệu tham khảo. Học chỉ cần “nói lại”
những điều thầy đã nói, giáo trình viết, mục đích học tập của sinh viên mang nng
tính thi cử. Điều này dẫn đến hậu quả là chất lượng học tập của sinh viên thấp, khả
năng nắm bắt kiến thức bài học không sâu, từ đó dẫn đến những nhận thức không
đúng. Đa số sinh viên chưa có ý thức cao với môn học, ỷ lại, thụ động, thiếu tích cực.
thông tin qua các phương tiện thông tin đại chúng đóng vai trò hết sức quan trọng,
giúp cho giảng viên có nhiều kiến thức mới phong phú.
- Đổi mới mạnh mẽ sâu rộng phương pháp dạy và học, phương pháp kiểm tra,
đánh giá.
- Tiến hành trang bị thêm số lượng các trang thiết bị dạy học tiên tiến, tiến hành
ứng dụng rộng rãi, phổ biến các phương pháp, phương tiện giảng dạy hiện đại nhm
đánh thức sự đam mê nguyên cứu và học tập trong sinh viên.
- Tiến hành ứng dụng các phương pháp học tập và giảng dạy mới lấy người học
làm trọng tâm như: tiến hành học tập nhóm, dạy học theo mô đun, nghiên cứu khoa
học… Bên cạnh đó kết hợp với những hình thức kiểm tra đánh giá kết quả tiên tiến
nhm kích thích người học chú tâm học tập, chủ động được những kiến thức đt ra
với người học.
Khoa Cơ khí Động lực
Đồ án tốt nghiệp Trang 17
- Xây dựng lại hệ thống đề cương học tập học phần, sơ lược những nội dung đã
cũ không còn phù hợp với thực tiễn, cập nhật những nội dung mới đáp ứng nhu cầu đề
ra của xã hội cũng như đối với người học.
Khoa Cơ khí Động lực
Đồ án tốt nghiệp Trang 18
PHẦN II: XÂY DỰNG NỘI DUNG MÔN HỌC LÝ THUYẾT Ô TÔ
CHƯƠNG I: ĐỘNG LỰC HỌC TNG QUÁT CỦA ÔTÔ
1.1. Các trạng thái động lực học ôtô.
1.1.1. Khái niệm Động lực hc ôtô
1.1.1.1. Động lực hc của bánh xe bị động.
Khi ôtô chuyển động thì lốp tiếp xúc với mt đường tại nhiều điểm làm xuất hiện các
phản lực riêng phần từ đường tác dụng lên bánh xe.
Sự lăn của bánh xe bị động gồm các
trường hợp sau:
+Bánh xe đàn hồi lăn trên đường cứng.
+ Bánh xe cứng lăn trên đường biến dạng
+ Bánh xe đàn hồi lăn trên đường biến
dạng
Khoa Cơ khí Động lực
Đồ án tốt nghiệp Trang 19
a. Đng lực học của bánh xe đàn hồi lăn trên mặt đường cứng.
Trong trường hợp này bánh xe đàn hồi sẽ bị biến dạng còn mt đường nhựa cứng coi
như không bị biến dạng. Do đó khi bánh xe lăn chỉ có các phần tử của lốp bị biến dạng
các phần tử của lốp ở phía trước lần lượt tiếp xúc với mt đường và bị nén lại, các phần
tử của lốp ở phía sau sẽ lần lượt ra khỏi khu vực tiếp súc và phục hồi lại trạng thái ban
đầu như vậy sẽ suất hiện ma sát giữa các phần tử của lốp, ma sát giữa lốp và đường và
phát sinh lực cản chuyển động. Nếu lốp có độ đàn hồi lý tưởng thì năng lượng tiêu hao
cho sự biến dạng của lốp sẽ trả lại hoàn toàn khi nó phục hồi trạng thái ban đầu. Nhưng
thực tế phần năng lượng tiêu hao cho biến dạng không được trả lại hoàn toàn mà một
phần biến thành nhiệt toả ra môi trường xung quanh.
Hình 1-1: Sơ đồ Lực tác dụng lên bánh
xe đàn hồi lăn trên đường cứng. Khi ôtô chuyển động bánh xe lăn và
chịu tác dụng của các loại lực G
b1
, P
- Hợp lực của các phản lực pháp tuyến
+ Ký hiệu là Z
1
+ Phương: vuông góc với mt đường.
Khoa Cơ khí Động lực
Đồ án tốt nghiệp Trang 20
từ đường tác dụng lên bánh xe đt tại
điểm tiếp xúc giữ bánh xe và đường.
+ Chiều: từ dưới lên.
+ Điểm đt: tại tâm diện tích tiếp xúc
giữa lốp với mt đường.
- Hợp lực của các phản lực tiếp tuyến.
+ Ký hiệu là P
f1
+ Phương: song song với mt đường .
+ Chiều: ngược chiều chuyển động của
xe.
+ Điểm đt: tại tâm diện tích tiếp xúc
giữa lốp với đường.
Hình 1-2. Đồ thị đặc tính biến dạng của
bánh xe đàn hồi.
Để xác định trị số của lực cản lăn P
f1
(hợp lực của các phản lực tiếp tuyến) và
hệ số cản lăn, ta chỉ việc lập phương trình
mômen của tất cả các lực đối với tâm trục
bánh xe như công thức (1.1).
Trong đó :
r
đ
: bán kính động lực của bánh xe;
a
1
: khoảng cách từ điểm đt hợp lực Z
1
đến giao điểm của đường thng góc đi
qua tâm trục bánh xe với đường.
11
1
11
1
1
. . 0
.
o
m f d
f
d
Z a P r
a
Khi tải trọng tác dụng lên bánh xe càng lớn, sự biến dạng của lốp càng tăng thì
trị số a
1
càng tăng, có ngha là tổn thất cho sự lăn của bánh xe càng lớn.
Tổng hợp lại ta có:
- Hệ số cản lăn :
d
r
a
f
1
1
; (1.3)
- Mômen cản lăn:
dff
rPM .
11
;(N.m)
(1.4)
- Lực cản lăn:
fGfZP
bf
11
1
- Phản lực pháp tuyến Z
1
- Phản lực tiếp tuyến P
f1Để xác định
1
f
P
và
1
f
ta lập phương
trình mômen tại tâm trục bánh xe và đưa
ra công thức (1.6).
Ta thấy rng ở trường hợp này mt
đường biến dạng tạo thành vết lún do
tương tác giữa mt đường với bánh xe
làm các thành phần lực pháp tuyến phân
bố nhiều về phía trước và điểm đt
1
Z
cách tâm trục một đoạn là.
0
2
.
1
db
b
db
f
rr
a
G
rr
a
ZP
11
1
11
.2 2
; N (1.7)
Mà ta có:
11
.
1
fZP
f
Vậy:
db
- Phản lực pháp tuyến
1
Z
- Phản lực tiếp tuyến
1
f
P
Trong trường hợp này ta thấy :
- Độ biến dạng của lốp nhỏ hơn trường
hợp a.
- Độ biến dạng của đường nhỏ hơn so
với trường hợp b.
Tóm lại, Qua ba trường hợp trên ta phân tích thấy:
- Khi bánh xe đàn hồi (bánh cao su) lăn trên đường cứng (đường nhựa) thì tăng
áp suất trong lốp để giảm lực cản lăn.
- Khi bánh xe đàn hồi lăn trên đường biến dạng thì giảm áp suất không khí trong
lốp để tránh tổn thất do lực cản lăn.
1.1.1.2. Động lực hc của bánh xe chủ động.
Ở bánh xe chủ động khi lăn cũng xảy ra 3 trường hợp như bánh xe bị động. Nhưng ta
chỉ xét trường hợp chung nhất là bánh xe đàn hồi lăn trên đường mền. Trong trường
hợp này thì sự biến dạn của lốp nhỏ hơn so với trường hợp bánh đàn hồi lăn trên
đường cứng và sự biến dạng của đường sẽ nhỏ hơn trường hợp bánh cao su lăn trên
đường mền.
Sơ đồ khảo sát được biểu thị trên
hình vẽ sau:
k
: Mômen xoắn truyền từ bán trục tới bánh xe.Một phần năng lượng bị tiêu
hao cho biến dạng vòng của lốp.
- R: hợp lực của các phản lực pháp tuyến riêng phần từ đường tác dụng lên bánh
xe.
- T: phản lực tiếp tuyến hướng theo chiều chuyển động của xe. Ta có :
RR
XZR
TT
XZT
Hợp lực đt tại điểm cách giao điểm của đường thng đứng qua tâm trục bánh xe
và đường một đoạn a2.
Xác định lực cản lăn và hệ số cản
lăn;
m
(o)
=M
k
– Z
R
.a2 + X
R
.r
đ
P
f2
: lực cản lăn của bánh xe chủ động.
Tỷ số
2
2
f
r
a
d
: hệ số cản lăn của
bánh xe chủ động với mt đường.
M
k
= (Z
R
+ Z
T
).a
2
+ (X
T
- X
R
).r
d
; N.m
(1.9)
Ta có: Cân bng lực theo phương thng
M
k
= Z
2
a
2
+ X
k
r
đ
; N.m (1.10)
Mt khác ta có:
Z
2
= G
b2
Z
2
a
2
= G
b2
a
2
= P
f2
r
đ
= M
f2
Nguyên nhân ảnh hưởng đến a
2
:
- Tải trọng tác dụng lên bánh xe
- Vật liệu chế tạo lốp
- Áp suất không khí trong lốp
- Tính chất cơ lý của đường
- Mômen xoắn M
k1.1.1.3. Hệ số cản lăn và các nhân tố ảnh hưởng.
Trong phần động lực học của bánh xe ta đã phân tích bản chất và công thức xác
định cản lăn cũng như hệ số cản lăn. Có thể nhận xét về các yếu tố ảnh hưởng tới hệ
số cản lăn và lực cản lăn là:
- Tính cht cơ lý và tình trạng mt đường.
- Ti trọng tác dụng lên bánh xe ( ký hiệu G ) chính là phần trọng lượng của xe
tác dụng lên từng bánh xe.
- Vt liệu chế tạo lốp và áp suất không khí trong lốp.