TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
BIÊN SOẠN NỘI DUNG BÀI GIẢNG VÀ BÀI TẬP MÔN
LÝ THUYẾT Ô TÔ CHO SINH VIÊN CHẤT LƯỢNG
CAO TIẾNG VIỆT
SVTH: TRẦN VŨ HÙNG
MSSV: 16145589
SVTH: ĐẶNG THỊ MỸ LINH
MSSV:16145432
GVHD: TS. NGUYỄN MẠNH CƯỜNG
Tp. Hồ Chí Minh, ngày 17 tháng 08 năm 2020
LỜI CẢM ƠN
Lời đầu tiên, chúng em xin chân thành cảm ơn tồn thể q thầy cơ trường Đại Học
Sư Phạm Kỹ Thuật Thành phố Hồ Chí Minh đã nhiệt tình giảng dạy và truyền đạt những
kiến thức hết sức quý báu cho chúng em trong suốt thời gian học tập tại trường.
Đặc biệt với sự giúp đỡ của các q thầy cơ Khoa Cơ Khí Động Lực và sự chỉ bảo
tận tình của Thầy TS. Nguyễn Mạnh Cường đã tạo điều kiện cho chúng em hoàn thành đồ
án tốt nghiệp đúng thời gian quy định.
Một lần nữa, chúng em xin chân thành cảm ơn và kính chúc quý thầy cô Trường
Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật Thành phố Hồ Chí Minh dồi dào sức khỏe, niềm vui và nhiệt
huyết với nghề giáo để góp phần vào sự nghiệp trăm năm trồng người và đặc biệt là quý
thầy cô khoa Cơ Khí Động Lực lời chúc sức khỏe, hạnh phúc và thành cơng.
Cuối cùng, để có được ngày hơm nay, khơng thể qn được cơng lao to lớn của gia
đình và bạn bè đã động viên, khuyến khích chúng em tự tin trong cuộc sống cũng như cố
gắng vươn lên trong học tập.
Trong suốt quá trình học tập, nghiên cứu và thực tiễn chúng em đã đúc kết được
nhiều kiến thức đó là những nấc thang đầu tiên để chúng em bước vào cuộc sống mới.
Chúng em xin chân thành cảm ơn!
Nhóm thực hiện đề tài
Trần Vũ Hùng
Đặng Thị Mỹ Linh
3
MỤC LỤC
LỜI CẢM ƠN
3
MỤC LỤC
4
DANH MỤC Ý NGHĨA CÁC TỪ VIẾT TẮT VÀ KÍ HIỆU
7
DANH MỤC HÌNH
23
DANH MỤC BẢNG
34
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
35
1.1.
Lí do chọn đề tài
35
1.2.
Mục tiêu nghiên cứu
46
1.3.
Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
47
1.4.
Phương pháp nghiên cứu
47
CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÍ THUYẾT CỦA ĐỀ TÀI
48
2.1. Xây dựng bài giảng bằng Word
48
2.2. Xây dựng bài giảng điện tử bằng Powerpoint
50
CHƯƠNG 3: XÂY DỰNG NGÂN HÀNG CÂU HỎI VÀ KIỂM TRA ĐÁNH GIÁ
61
3.1. Bộ ngân hàng câu hỏi hình thức trắc nghiệm
61
3.2. Bộ ngân hàng câu hỏi hình thức tự luận
70
CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ
82
4.1. Kết luận
82
4.2. Kiến nghị
82
TÀI LIỆU THAM KHẢO
83
PHỤ LỤC 1
84
BÀI GIẢNG MÔN LÝ THUYẾT Ô TÔ CHO SINH VIÊN CHẤT LƯỢNG CAO
TIẾNG VIỆT
CHƯƠNG 1. PHÂN LOẠI XE
84
85
1.1. Phân loại theo ISO và FHWA
85
1.2. Phân loại xe phổ thông
87
1.3. Kiểu dáng thân xe phổ thông
90
CHƯƠNG 2. ĐỘNG LỰC HỌC LỐP XE
97
4
2.1. Những nguyên tắc cơ bản của lốp và mâm xe:
97
2.2. Hệ tọa độ và lực tác dụng ở bánh xe
112
2.3. Độ cứng của lốp
115
2.4. Bán kính lăn
120
2.5. Các lực ở vết tiếp xúc của lốp tĩnh
123
2.6. Cản lăn
128
2.6.3. Ảnh hưởng của góc Sideslip đến lực cản lăn
134
2.7. Lực dọc
135
2.8. Lực ngang
138
2.9. Lực Camber
143
CHƯƠNG 3. ĐỘNG LỰC HỌC PHÍA TRƯỚC CỦA Ơ TƠ
155
3.1. Đỗ xe trên đường có độ dốc nhỏ
155
3.2. Đỗ xe trên đường dốc cao
156
3.3. Xe chuyển động trên đường có độ dốc nhỏ
158
3.4. Xe chuyển động trên mặt đường dốc bằng phẳng
162
3.5. Đỗ xe trên đường nghiêng ngang
168
3.6. Lực kéo và sự phân bố lực phanh tối ưu
173
3.7. Xe có nhiều hơn hai cầu
177
3.8. Xe chuyển động leo dốc lồi hoặc dốc lõm
178
CHƯƠNG 4. DAO ĐỘNG PHANH
184
4.1. Động học của xe đang phanh
184
4.2. Động lực học của xe khi phanh
189
4.3. Ma sát giữa lốp và mặt đường
193
4.4. Phân tích tĩnh học
195
4.5. Phanh xe với tỉ số phanh không đổi
196
4.6. Hiệu suất phanh
203
CHƯƠNG 5. HỆ THỐNG TRUYỀN LỰC
207
5.1. Động học của động cơ
207
5.2. Hệ thống truyền lực và hiệu suất
210
5.3. Động học về hộp số và ly hợp
214
5.4. Thiết kế hộp số
219
CHƯƠNG 6. HỆ THỐNG TREO
6.1. Một vài ví dụ
232
232
5
6.2. Cơ cấu treo
237
6.3. Các góc tương đối của lốp xe
256
6.4. Yêu cầu của hệ thống treo và khung tọa độ
262
CHƯƠNG 7. ĐỘNG HỌC VÀ ĐỘNG LỰC HỌC QUAY VÒNG CỦA Ơ TƠ
269
7.1. Động học quay vịng
269
7.2. Cơ cấu dẫn động lái
278
7.3. Xe có nhiều hơn hai cầu
287
7.4. Xe có kéo rơ móc
290
7.5. Hệ thống bốn bánh dẫn hướng
295
7.6. Tối ưu hóa cơ cấu dẫn động lái
302
PHỤ LỤC 2
1. Bộ ngân hàng câu hỏi theo hình thức trắc nghiệm
ĐÁP ÁN TRẮC NGHIỆM
2. Bộ ngân hàng câu hỏi theo hình thức tự luận
LỜI GIẢI
305
306
315
316
326
6
DANH MỤC Ý NGHĨA CÁC TỪ VIẾT TẮT VÀ KÍ HIỆU
a y
Cánh tay Camber.
ad
Gia tốc giảm tuyến tính.
ai , i 0,...,6
Các hệ số của hàm Te = Te(e).
a, b, c, d
Độ dài của các thanh trong cơ cấu bốn thanh liên
kết.
a x
Gia tốc.
aM
Gia tốc cực đại.
ax
Khả năng tăng tốc.
ai
Khoảng cách của cầu số i với trọng tâm.
a
Khoảng cách của cầu tước với trọng tâm xe
a, b
Kích thước của vết tiếp xúc.
a x
Vết Camber.
𝑎𝑥𝛼
Đường khí nén.
a, b
Các đối số cho atan2 (a, b).
a1
Khoảng cách cầu trước với trọng tâm xe.
a2
Khoảng cách cầu sau với trọng tâm xe.
afwd
Gia tốc ở bánh trước chủ động.
AWS
Tất cả các bánh dẫn hướng.
AWD
all-wheel-drive: tất cả các bánh là chủ động.
b
Khoảng cách của cầu sau với trọng tâm xe.
7
b2
Khoảng cách từ điểm nối rơ moóc đến cầu xe của
rơ moóc.
b1 ,b2
Khoảng cách của bánh xe bên trái và bên phải
với trọng tâm.
b1
Khoảng cách nhìn từ hướng phía trước của các
bánh xe bên trái với trọng tâm.
b2
Khoảng cách nhìn từ hướng phía trước của các
bánh xe bên phải với trọng tâm.
b3
Khoảng cách từ trọng tâm phần rơ moóc đến cầu
của rơ moóc.
Bx, y, z
Khung tọa độ thân xe.
B, C, D, E, F, G, J, JJ, JK và K
Mã hình dạng của vành.
C
T
Biểu thức C của vị trí của W liên quan đến T.
dW
c
Chỉ số ổn định của chuyển động rơ moó
c
Phần bù Caster.
cs
Hệ số 4WS.
c2
Khoảng cách dọc của tâm quay và cầu sau của
xe 4WS.
c1
Khoảng cách dọc của tâm quay và cầu trước của
xe 4WS.
cg
Tỷ số không đổi giữa các tay số liền kề.
C1 , C2 ,...
Hằng số tích phân.
Cc
Hệ số trượt.
C
Hệ số trượt, độ cứng trượt.
8
C xC , yC , zC
Khung tọa độ bánh xe.
Ct
Trọng tâm của phần rơ moóc.
C
Trọng tâm xe.
C
Trọng tâm, tâm cong.
C
Trọng tâm, điểm nối.
Cγ
Độ cứng Camber của lốp xe.
d
Chiều cao.
dyn
Phần động.
d
Chiều dài cánh tay địn trong cơ cấu lái hình
thang.
d
Khoảng cách di chuyển.
d
Khoảng cách hướng tâm từ tâm bánh xe.
dA
Khoảng cách di chuyển thực tế.
dF
Khoảng cách di chuyển khi không trượt.
D
Đường kính ly hợp.
DC
Drop center rim: vành có lõm sâu ở chính giữa.
DOF
Bậc tự do.
e,
Tọa độ cực của một điểm ở khớp nối.
(1)
(2)
(3)
𝑒𝑆,𝐹 , 𝑒𝑆,𝐹 , 𝑒𝑆,𝐹
Các thành phần của véc tơ đơn vị eS.
e
Chiều dài của đòn lệch.
e
Sai số.
eS
Véc tơ đơn vị mô tả hướng của đường Kingpin.
E
Năng lượng.
9
f
Phía trước.
fwd
Bánh trước.
Fz2
Lực pháp tuyến dưới bánh sau.
Fz3
Lực pháp tuyến dưới cầu xe rơ moóc.
Fz
Lực pháp tuyến dưới một bánh xe.
Fzt
Lực pháp tuyến ở khớp nối rơ moóc.
Fsb
Lổng của tất cả các lực cản.
Faero
Lực cản khơng khí.
Fx
Lực dọc.
Fx
Lực kéo.
Fx
Lực kéo hoặc lực phanh dưới bánh xe.
Fx2
Lực kéo hoặc lực phanh dưới các bánh phía sau.
Fx1
Lực kéo hoặc lực phanh dưới các bánh phía
trước.
Fxt
Lực nằm ngang ở khớp nối rơ mc.
Fy
Lực ngang.
Fb
Lực phanh.
Fbr , Fbrr
Lực phanh cầu sau và bánh phải của cầu sau.
Fb f , Fb fr
Lực phanh cầu trước và bánh phải của cầu trước.
Fz
Lực pháp tuyến.
Fz1
Lực pháp tuyến dưới bánh trước.
10
Fz rdyn
Tải trọng động cầu sau.
Fz f dyn
Tải trọng động cầu trước.
Fz rst
Tải trọng tĩnh cầu sau.
Fz f st
Tải trọng tĩnh cầu trước.
F
Lực.
FHWA
Cơ quan quản lí cao tốc Liên bang.
Fr
Lực cản lăn.
Fshear
Lực cắt.
FWS
Xe dẫn hướng bánh trước.
FWD
Xe cầu trước chủ động.
g
Gia tốc trọng trường.
g
Khoảng cách nhô lên.
g
Vectơ gia tốc trọng trường.
hr
Chiều cao quay.
h
Chiều cao trọng tâm xe.
h z z0
Chuyển vị thẳng đứng của tâm bánh xe.
hT
Chiều cao lốp xe.
H
Kí hiệu tốc độ tối đa mà lốp xe có thể hoạt động
bình thường.
H
Nhiệt trị của nhiên liệu.
H
Tâm sai của bánh xe.
I
Moment quán tính.
11
I
Ma trận đơn vị.
J1 , J 2 ,...
Hàm độ dài để tính độ cứng 3 .
J
Tham số liên kết của một liên kết bốn thanh.
k
Độ cứng.
ki
Độ cứng dọc của hệ thống treo tại trục số i.
k
Độ cứng lăn.
ki
Độ cứng lò xo của bánh xe số i.
kr
Độ cứng lò xo của các bánh sau số i.
kf
Độ cứng lò xo của các bánh trước.
k1, k2, k3, k4
Các độ cứng của lốp phi tuyến tính.
kz, kx, ky
Độ cứng của lốp.
K
Thơng số lốp có bố hướng tâm và bố khơng
hướng tâm trong r r p, vx .
Ҡ
Độ cong của mặt đường.
l
Chiều dài cơ sở.
ls
Chiều dài dẫn hướng.
mu
Khối lượng khơng lị xo.
ms
Khối lượng lị xo.
mt
Khổi lượng phần rơ mc.
m
Khối lượng xe.
MC
Moment ở trọng tâm xe.
MPV
Multi – purpose Vehicle
12
Mr
Moment cản lăn.
Mx
Moment xoắn nghiêng.
My
Moment cản lăn.
Mz
Moment định vị.
n in / out
Tỷ số tay số giảm.
ng
Tỷ số truyền của hộp số.
ni
Tỷ số truyền của hộp số ở tay số thứ i.
nd
Tỷ số truyền của vi sai.
nˆ1
Vectơ đơn vị pháp tuyến đến.
nˆ 2
Vectơ đơn vị pháp tuyến đến.
n
Số lượng tăng.
n
Số vòng quay của lốp.
O
Tâm quay trong xoay vòng, tâm cong.
ODT
Bộ giao thơng vận tải Hoa Kì.
p
Áp suất lốp.
p
Nhiễu loạn ở u.
P
Điểm.
P
Công suất
PM
Công suất cực đại.
P0
Công suất không đổi của động cơ lý tưởng.
Pe
Công suất tối đa đạt được của động cơ.
P1 , P2 , P3
Hệ số của phương trình hiệu suất công suất.
13
Pe Pe e
Phương trình hiệu suất cơng suất.
q, p, f
Các tham số để tính tọa độ điểm khớp nối.
q
Nhiễu loạn ở v.
q
Tiêu thụ nhiên liệu trên mỗi đơn vị khoảng cách.
r
Bán kính của bánh xe.
r
Phía sau.
r
vận tốc lệch hướng của xe đang đánh lái.
r
vector vị trí.
r
vector vị trí của xe đặt ở bản lề.
rwd
Bánh sau chủ động.
Rk
Bán kính cong.
Rw
Bán kính của bánh sau.
RH
Bán kính của mặt đường cong.
Rw
Bán kính lốp.
Rr
Bán kính lốp sau.
Rf
Bán kính lốp trước.
Rc
Bán kính quay của rơ mc.
R1
Bán kính quay tại tâm cầu sau ở xe FWS.
Rt
Bán kính quay tại tâm của cầu rơmc.
R1
Khoảng cách ngang của O với tâm của các cầu
xe.
R
Bán kính cong của đường, bán kính quay.
14
R
Bán kính lốp.
R
Bán kính quay tại trọng tâm.
R
Kí hiệu lốp có bố hướng tâm.
R
Tỉ số phanh tĩnh.
R, B, D E
Cấu trúc của lốp xe.
Rg
Bán kính hình học.
Rh
Chiều cao tải.
Rw
Bán kính lăn.
RWD
Xe cầu sau chủ động.
s
Độ trượt.
sa
Vị trí phía trước của trục lái.
sb
Vị trí phương ngang của trục lái.
s
Phần lái phụ hoặc bán kính.
s
Độ trượt dọc.
s
Véc tơ vị trí của trục lái.
s
Vector vị trí của rơ mc tại trung tâm cầu xe.
st
Phần tĩnh.
S1 , S2 , S3 , S4
Khoảng cách di chuyển ở các giai đoạn.
Sb
Quãng đường phanh.
Ss
Tổng các khoảng cách.
SAE
Hiệp hội kỹ sư ô tô.
ST
Tỉ lệ thành lốp.
15
SUV
Sport Utility Vehicle.
T
ma trận chuyển động quay để đi từ khung W
RW
sang khung T.
T
TW
Sự chuyển đổi đồng nhất để đi từ W đến T.
t
Thời gian.
tb
Thời gian phanh.
T xt , yt , zt
Hệ thống tọa độ lốp.
Tb
Mô men xoắn phanh.
Tw
Mô-men xoắn bánh xe.
TM
Mô-men xoắn cực đại.
Td
Mô-men xoắn đầu vào của vi sai.
Te
Mơ-men xoắn động cơ.
u
biến tạm thời trong phân tích quan hệ xe - rơ
moóc.
u1 , u2 , u3
Các thành phần của uˆ .
uR
Chuyển đổi thanh răng dẫn hướng.
u~
Ma trận đối xứng nghiêng liên quan đến uˆ .
uˆ
Véc tơ đơn vị.
uˆ
Vectơ đơn vị trục lái.
uˆ z
Vector đơn vị theo hướng z.
v x , v
Vận tốc.
16
v x , v
Vận tốc xe, biến tạm thời trong phân tích quan
hệ xe - rơ mc.
vro
Tốc độ của bánh phía ngồi ở cầu sau.
vri
Tốc độ của bánh phía trong ở cầu sau.
vmin
Tốc độ xe nhỏ nhất tương ứng với min
v0
Vận tốc ban đầu.
vx
Vận tốc chuyển động theo phương x.
vf
Vận tốc cuối cùng.
vc
Vận tốc giới hạn.
v, vx
Vận tốc phía trước.
w
Chiều dài cầu xe.
wf
Khoảng cách giữa hai tâm trụ đứng tại vị trí đặt
cam quay của các bánh xe dẫn hướng cầu trước.
wr
Khoảng cách giữa hai tâm trụ đứng tại vị trí đặt
cam quay của các bánh xe dẫn hướng cầu sau.
wT
Chiều rộng lốp xe.
W xw , yw , zw
Hệ tọa độ bánh xe.
WDCH
Phần lồi ra xuất hiện ở loại vành WDC.
WDC
Wide drop center rim: vành có lõm rộng ở chính
giữa.
x, y
Hệ tọa độ treo.
x f , xr
Tỉ số phanh tĩnh ở cầu trước và sau.
17
xC , yC
Tọa độ của điểm khớp nối.
xT , yT , zT
Tọa độ thân xe - bánh xe của điểm đặt khung T.
xW , yW , zW
Tọa độ thân xe - bánh xe của điểm đặt khung W.
x, y, z , x
Chuyển vị.
x
Khoảng cách đã di chuyển trong khoảng thời
gian dùng phanh.
X, Y, Z
Các trục tọa độ chung.
z
Là độ giảm tốc theo tỷ lệ z ad / g .
zi
Lệch của số trục i.
z = r-s
Vector vị trí của rơ mc liên quan đến xe.
z
Vị trí thẳng đứng của tâm bánh xe.
Giá trị riêng.
Vận tốc góc.
i ri
Vận tốc góc của bánh xe phía trong cầu sau
o ro
Vận tốc góc của bánh sau phía ngồi cầu sau.
Góc cánh tay địn trong cơ chế lái hình thang.
Góc quay vịng trung bình.
1 fl
Góc lái của bánh xe bên trái ở cầu trước.
2 fr
Góc lái của bánh xe bên phải ở cầu trước.
Ac
Góc lái dựa trên điều kiện Ackerman.
fl
Góc lái của bánh xe bên trái ở cầu trước.
fr
Góc lái của bánh xe bên phải ở cầu trước.
18
i
Góc lái của bánh xe bên trong.
rl
Góc lái của bánh xe bên trái ở cầu sau.
rr
Góc lái của bánh xe bên phải ở cầu sau.
o
Góc lái của bánh xe bên ngồi.
S
Góc quay vịng điều khiển.
2 Ac
Độ lệch các góc lái.
Góc giữa rơ moóc và trục dọc của xe.
Góc Kingpin, góc của điểm nối với địn chữ A
phía trên.
Góc quay vịng, góc lái.
ms / mu
Tỷ lệ khối lượng khi có lị xo và khi khơng có lị
xo.
Góc nghiêng.
o
Góc giữa thanh liên kết đất và hướng z.
i
Vị trí góc của số liên kết i .
2
Vị trí góc của cánh tay A phía trên.
3
Vị trí góc của thanh liên kết khớp nối.
4
Vị trí góc của thanh liên kết A-arm thấp hơn.
i0
Vị trí góc ban đầu của i .
πC
Mặt phẳng caster .
πL
Mặt phẳng nghiêng.
Góc đẩy.
19
Góc Camber.
Góc lăn, góc quay.
Góc Caster.
Góc dốc.
Vận tốc góc.
c
Góc lăn giới hạn.
Hiệu suất tổng của hệ thống truyền lực.
c
Hiệu suất bộ chuyển đổi.
e
Hiệu suất động cơ.
M
Hiệu suất cơ khí.
t
Hiệu suất truyền động.
t
Hiệu suất nhiệt.
T
Hiệu suất nhiệt.
V
Hiệu suất thể tích.
x
Hệ số lực kéo.
Mật độ dầu.
f
Mật độ nhiên liệu.
d
Vận tốc góc đầu vào của vi sai.
e
Vận tốc góc động cơ.
min
Vận tốc góc tối thiểu của động cơ.
M
Vận tốc góc của động cơ ở công suất tối đa.
20
max
Vận tốc góc cực đại của động cơ.
p
Vận tốc góc của bơm.
r out / in
Tỉ số vận tốc góc.
Hiệu suất phanh.
b
Hệ số lực phanh.
p
Hệ số lực phanh cao nhất.
Vận tốc góc của bánh xe.
, C
Hệ số bám của lốp.
ϕ
Góc dốc.
Góc tạo bởi đường tiếp tuyến của dốc lồi và
hướng di chuyển của xe.
Độ dốc phẳng.
M
Góc giới hạn, góc dốc cực đại.
T
Góc lật.
Hệ số ma sát.
𝜇𝑦
Hệ số ma sát ngang.
𝜇𝑥
Hệ số ma sát dọc.
Góc trượt .
μr
Hệ số ma sát lăn.
0 , 1
Hệ số ma sát lăn phi tuyến tính.
w
Vận tốc góc của bánh xe.
φ
Góc quay của bánh xe.
21
z
z
Ứng suất pháp tuyến.
Ứng suất pháp tuyến cực đại.
M
x , y
x , y
M
Ứng suất cắt dọc và ứng suất cắt ngang.
M
Ứng suất cắt dọc và ngang cực đại.
22
DANH MỤC HÌNH
Chương 1
Hình 1.1. Phân loại phương tiện giao thơng theo FHWA ...............................................73
Hình 1.2. Xe mui trần ......................................................................................................76
Hình 1.3. Xe Couple ........................................................................................................77
Hình 1.4. Xe SUV ............................................................................................................77
Hình 1.5. Xe Estate ..........................................................................................................78
Hình 1.6. Xe Hardtop .......................................................................................................78
Hình 1.7. Xe Hatchback ...................................................................................................79
Hình 1.8. Xe Limousine ...................................................................................................79
Hình 1.9. Xe Minivan ......................................................................................................79
Hình 1.10. Xe MPV .........................................................................................................80
Hình 1.11. Xe Notchback.................................................................................................80
Hình 1.12. Xe bán tải .......................................................................................................81
Hình 1.13. Xe Sedan ........................................................................................................81
Chương 2
Hình 2.1. Lốp xe đứng yên chịu tải theo phương thắng đứng .........................................82
Hình 2.2. Mặt cắt ngang của lốp xe trên mâm để hiển thị chiều cao và chiều rộng của lốp
xe ......................................................................................................................................83
Hình 2.3. Mặt bên của lốp xe và thông tin quan trọng được in trên thành lốp xe ...........83
Hình 2.4. Một ví dụ về kích thước và ý nghĩa của lốp xe ................................................84
Hình 2.5. Thành phần bên trong và sự sắp xếp của lốp có bố hướng tâm .......................87
Hình 2.6. Thành phần bên trong và sự sắp xếp của lốp có bố hướng tâm .......................88
23
Hình 2.7. Cấu trúc và sự sắp xếp bên trong của một lốp khơng có bố hướng tâm ..........89
Hình 2.8. Động thái bám đất của lốp có bố hướng tâm và khơng có bố hướng tâm với sự
có mặt của lực ngang .......................................................................................................89
Hình 2.9. Vấu và rãnh ở một lốp mẫu..............................................................................90
Hình 2.10. Mơ hình của vết tiếp xúc................................................................................91
Hình 2.11. Minh hoạ một bánh xe và các kích thước của nó ..........................................92
Hình 2.12. (a) Minh họa vành DC, WDC và phần WDCH. (b) Các kí hiệu ...................93
Hình 2.13. Minh hoạ của một bánh xe gắn vào trục chính ..............................................94
Hình 2.14. Sự khác biệt giữa mâm nhôm, magiê và thép trong việc ổn định tiếp xúc với
mặt đường sau khi nảy .....................................................................................................94
Hình 2.15. Hệ toạ độ của 1 lốp xe ...................................................................................95
Hình 2.16. (a) Mặt trước của lốp xe và cách đo góc Camber. (b) Nhìn từ trên xuống của
lốp xe và cách đo góc Sideslip .........................................................................................96
Hình 2.17. Hệ tọa độ của lốp SAE ...................................................................................97
Hình 2.18. Tải trọng của lốp theo chiều thẳng đứng khi góc Camber bằng 0 .................98
Hình 2.19. Ví dụ đồ thị đường cong độ cứng của lốp theo chiều thẳng đứng .................98
Hình 2.20. Độ cứng theo phương thẳng đứng, dọc và ngang ..........................................99
Hình 2.21. Mơ tả sự biến dạng của lốp theo phương ngang và dọc ..............................100
Hình 2.22. Bán kính lăn Rw so với bán kính lốp Rg và chiều cao tải Rh ....................101
Hình 2.23. Minh hoạ bán kính Rw .................................................................................104
Hình 2.24. Ứng suất pháp tuyến σz áp dụng do lốp xe đứng yên chịu tải trọng pháp tuyến
Fz ....................................................................................................................................104
Hình 2.25. Mặt bên của lực pháp tuyến Fz và ứng suất σz áp dụng trên lốp xe đứng yên ...
........................................................................................................................................105
24
Hình 2.26. Mơ hình ứng suất pháp tuyến σz (x, y) trong toàn bộ vùng tiếp xúc của lốp xe
đứng n .........................................................................................................................106
Hình 2.27. Vết tiếp xúc của lốp tĩnh, có bố hướng tâm, chịu tải theo phương pháp tuyến .
........................................................................................................................................106
Hình 2.28. Hướng của ứng suất tiếp tuyến trên vết tiếp xúc ở lốp cố định chịu tải thẳng
đứng ...............................................................................................................................107
Hình 2.29. Giá trị tuyệt đối của mơ hình sự phân bố τx khi n = 1 ..................................108
Hình 2.30. Giá trị tuyệt đối của mơ hình sự phân bố τy khi n = 1 ..................................108
Hình 2.31. Mơ hình ứng suất pháp tuyến σz (x, y) trong vùng tiếp xúc của lốp đang quay
........................................................................................................................................109
Hình 2.32. Sự phân bố ứng suất pháp tuyến σz và tổng hợp lực Fz của nó trên lốp đang lăn
........................................................................................................................................111
Hình 2.33. So sánh giữa phương trình phân tích và số liệu thực nghiệm về hệ số ma sát lăn
của lốp có bố hướng tâm ................................................................................................111
Hình 2.34. So sánh hệ số ma sát lăn giữa lốp có bố hướng tâm và khơng có bố hướng tâm
........................................................................................................................................111
Hình 2.35. Mơ tả sóng chu vi của một lốp xe đang lăn ở vận tốc tới hạn .....................112
Hình 2.36. Hệ số ma sát lăn ở xe máy ...........................................................................113
Hình 2.37. Ảnh hưởng của góc nghiêng α đến lực cản lăn Fr .......................................113
Hình 2.38. Hệ số ma sát dọc là một hàm cua tỉ số trượt s trong khi chuyển động và phanh
xe ....................................................................................................................................115
Hình 2.39. Một lốp xe quay trên mặt đất để hiển thị khoảng cách không bị trượt dF và
khoảng cách di chuyển thực tế dA ..................................................................................116
Hình 2.40. Mặt trước của lốp xe bị lệch ........................................................................117
Hình 2.41. Mặt dưới của lốp xe bị lệch .........................................................................118
25
Hình 2.42. Lốp xe nhìn từ phía bên dưới khi bị lệch và xoay .......................................119
Hình 2.43. Phân bố ứng suất 𝜏𝑦 , kết quả lực ngang Fy và đường khí nén ay cho một lốp xe
đang đi trên một góc trượt dương ..................................................................................119
Hình 2.44. Lực ngang Fy là một hàm của góc trượt 𝛼 cho tải trọng thẳng đứng khơng đổi
........................................................................................................................................120
Hình 2.45. Mơ men Mz như một hàm của góc trượt cho tải trọng thẳng đứng khơng đổi ..
........................................................................................................................................121
Hình 2.46. Lực kéo và lực góc của một lực ngang Fy ...................................................121
Hình 2.47. Hướng quan sát phía trước của lốp bị nghiêng và lực Camber được tạo ra ......
........................................................................................................................................122
Hình 2.48. Vết tiếp xúc của lốp thẳng đứngvà bị nghiêng, quay chậm trên đường bằng
phẳng ..............................................................................................................................123
Hình 2.49. Lực Camber Fy đối với góc Camber γ khác nhau ở mức tải trọng lốp khơng đổi
........................................................................................................................................125
Hình 2.50. Sự biến đổi của lực Camber Fy giống như một hàm của tải trọng pháp tuyến Fz
tại các góc Camber khác nhau trong một mẫu lốp có bố hướng tâm ............................125
Hình 2.51. Vết tiếp xúc của một lốp bị lệch dưới độ trượt ............................................126
Hình 2.52. Một ví dụ lực ngang là hàm của γ và α khi tải trọng khơng đổi Fz = 4000 N ...
........................................................................................................................................127
Hình 2.53. Tỷ số lực dọc Fx / Fz là một hàm của tỷ số trượt s cho các góc trượt khác nhau
α......................................................................................................................................128
Hình 2.54. Tỷ số lực ngang Fy / Fz là một hàm của tỷ số trượt s cho các góc trượt khác nhau
α......................................................................................................................................128
Hình 2.55. Tỷ số lực dọc Fx / Fz là một hàm của góc trượt α cho các tỷ số trượt khác nhau
s ......................................................................................................................................129
26