Thiết kế mẫu ô tô du lịch 4 chỗ ppt

1. TÍNH TOÁN SỨC KÉO ÔTÔ
1.1. Thiết kế sơ bộ
1.1.1. Các thông số phát thảo
a. Chủng loại Ôtô
• Ôtô con: dùng để vận chuyển người với số chỗ ngồi ít hơn 10 kể cả người
điều khiển;
• Ôtô khách: dùng để vận chuyển người với số chỗ ngồi từ 10 trở lên kể cả
người điều khiển;
• Ôtô tải: dùng để vận chuyển các loại hàng hóa.
b. Loại động cơ
c. Tải trọng chuyên chở
Là khối lượng có ích mà ôtô có thể chở được.
d. Kết cấu mặt đường
Là kết cấu nền để tạo mặt đường để ôtô hoạt động đạt vận tốc cực đại
f. Độ dốc lớn nhất
Là độ dốc của mặt đường mà ôtô thiết kế có thể vượt qua được ở tay số có tỷ số
truyền là lớn nhất
e. Vận tốc lớn nhất của Ôtô (V
max
)
Là tốc độ của ôtô di chuyển trên mặt đường nằm ngang mà ở đường đó không tăng
tốc được nữa.
e. Vận tốc nhỏ nhất của Ôtô (V
min
)
Là tốc độ của ôtô di chuyển trên mặt đường nằm ngang ứng với tay số có tỷ số
truyền lớn nhất mà không có sự tác động của bàn đạp ga.
f. Ôtô mẫu:
Ôtô được chọn làm mẫu là loại: có cùng chủng loại, cùng tải trọng chuyên chở.
Dựa vào nó có hai thông số tạm thời dùng để tính toán, đó là:
- Trọng lượng bản thân (G

0
)
- Kích thước: Dài x Rộng x Cao
Hiệu suất của hệ thống truyền lực
Sự phân bố tải trọng của Ôtô đến các dầm cầu
Kích thước Ôtô
I.1.2. Sơ đồ bố trí chung của ôtô thiết kế
1.2. Tính toán
1.2.1. Những thông số ban đầu
1.2.1.1. Xác định các hệ số
a. Xác định hệ số bám (φ
d
)
Do kết cấu nền để tạo nên mặt đường để ôtô thiết kế thử nghiệm đạt tốc độ tối
đa sẽ chọn được hệ số bám dọc (φ
d
) trung bình giữa mặt tiếp xúc của các bánh xe
cầu chủ động với mặt đường ấy. Nên dựa vào bảng I-3 trang 22 của (1) đã chọn:
φ
d
=
1
b. Xác định hệ số cản lăn (f) của mặt đường
Do tính chất cơ lý và trạng thái của mặt đường mà ôtô thiết kế chuyển động
trên đó, sẽ ảnh hưởng đến hệ số cản lăn (f) và khi ôtô có vận tốc ≤ 80km/h thì
bảng II-1 trang 54 của (1) đã chọn:
f
0
=
Khi tốc độ của ôtô V ≥ 80km/h thì hệ số cản lăn (f) sẽ thay đổi rỏ rệt và được

tính theo biểu thức sau:








+=
1500
1
2
0
V
ff
Với: V là vận tốc của ôtô [m/s]
Và khi ôtô chuyển động trên mặt đường nhựa tốt hay nhựa – bê tong thì hệ số
cẳn lăn (f) cũng có thể tính theo công thức:






+
=
2800
32
0

V
ff
c. Xác định hệ số cản tổng cộng
( )
ψ
của mặt đường
Là tổng của hai hệ số cản lăn (f) và độ dốc của mặt đường (i), nhưng mặt
đường thử nghiệm là mặt đường nằm ngang, nên i = 0 và hệ số cản tổng cộng:
ψ = f =
1.2.1.2. Xác định trọng lượng của Ôtô (G
a
)
Là trọng lượng của bản than (G
0
) với tải trọng chuyên chở (G
t
)
- Trọng lượng bản thân (G
0
): là trọng lượng của ôtô khi đổ đầy nhiên liệu, dầu
bôi trơn, nước làm mát nhưng chưa có tải.
- Tải trọng chuyên chở (G
t
): là tải trọng có ích mà ôtô có thể chở được.
Để dể cho việc tính toán, quy định chung: một hành khách có trọng lượng trung
bình là 600N và được mang theo một lượng hành lý tương đương (600N).
a. Tải trọng chuyên chở, G
t
[N]
- Ôtô con và khách

Được tính theo biểu thức sau:
G
t
= (m
1
+ m
2
).n [N];
Trong đó:
m
1
– trọng lượng của một người [N];
m
2
– trọng lượng hành lý của một người [N];
n – lượng người theo thiết kế.
- Ôtô tải: theo quy định là tải trọng hàng hóa của ôtô theo thiết kế kể cả những
người được ngồi trên ôtô.
Được tính chung là: G
t
[N];
b. Trọng lượng bản thân tô, G
0
[N]
2
- Cách thứ nhất: dựa vào ôtô mẫu ở trên, nên có thể chọn:
G
0
= N
- Cách thứ hai: dựa vào hệ số khai thác (K

G
) theo bảng
Loại Ôtô K
G
a. Cở nhỏ (trọng lượng toàn bộ < 15000N) 1.15
b. Cở trung (trọng lượng toàn bộ từ 15,000N ÷80,000N) 1.15 ÷ 1.00
c. Cở nhỏ (trọng lượng toàn bộ > 80,000N) 0.80 ÷ 0.75
d. Đoàn Ôtô (rơ moóc, nửa rơ moóc) 0.75 ÷ 0.70
Tính theo biểu thức sau:








=
0
G
G
K
t
G
c. Trọng lượng toàn bộ của Ôtô, G
a
[N]
Là trọng lượng của ôtô khi đổ đầy nhiên liệu, dầu bôi trơn, nước làm mát và
khối lượng có ích có thể chở được.
Được tính theo biểu thức sau:

G
a
= G
t
+ G
0
Như vậy: G
a
= N
1.2.1.3. Phân bố tải trọng lên các dầm cầu của Ôtô
- Ôtô con và khách
- Ôtô tải: theo quy định là tải trọng hàn
Đây là Ôtô du lịch, theo bảng I – 3 trang có thể chọn phân bố trọng lượng lên
cầu trước và cầu sau như nhau:
G
1
= G
2
= 50%G
a
Trong đó:
G
1
– trọng lượng Ôtô được phân bố lên các bánh xe của dầm cầu phía trước;
G
2
– trọng lượng Ôtô được phân bố lên các bánh xe của dầm cầu phía sau.
Nên: G
1
= G

2
= 50%G
a
= 50%.20200N = 10100N
Như vậy: G
1
= G
2
= 10100N
1.2.1.2. Xác định I.2.1.5. Hệ số cản khí động học (K), nhân tố cản khí động
học (W) và diện tích cản chính diện (F).
Theo công thức của diện tích cản chính diện (F) được tính gần đúng sau:
F = m.B
1
.H
Trong đó:
m = 0.95 – hệ số điền đầy của Ôtô du lịch (dựa vào bảng I – 5 trang 6 )
B
1
– chiều rộng cơ sở của Ôtô thiết kế, [m];
H – chiều cao toàn bộ của Ôtô thiết kế, [m];
3
Để tính được diện tích cản chính diện (F), hai thông số B
1
, H trong công thức
tính gần đúng này có thể chọn tương đương với một loại Ôtô đã có.
Chọn theo Ôtô 4 chỗ hãng xe Acura TSX, với:
B
1
= 1.52m

H = 1.46m
Thế vào, được: F = 0.95x1.52x1.46 = 2.11m
2
Vậy: F = 2.11m
2
Dựa vào bảng I – 6 trang 6 chọn hệ số cản không khí trung bình là:
K = 0.03daN.s
2
/m
4
= 0.3N.s
2
/m
4

W - nhân tố cản không khí được tính theo biểu thức sau:
W = K.F = 0.3x2.11 = 0.633N/m
2
Với : W = 0.633N/m
2
kiểm tra lại bảng I – 6 trang 6 thỏa với khoảng thực
nghiệm, nên chọn: W = 0.633N.s
2
/m
2
I.2.1.6. Hiệu suất của hệ thống truyền lực
Hiệu suất (
t
η
) của hệ thống truyền lực phụ thuộc vào (

l
η
) hiệu suất của ly hợp,
(
h
η
) hiệu suất của hộp số và hộp số phụ, (
cd
η
) hiệu suất của cardan, (
o
η
) hiệu suất
của truyền lực chính – vi sai, (
c
η
) hiệu suất của truyền lực cuối cùng và được tính
theo biểu thức sau :
cocdhlt
ηηηηηη
=

Ôtô thiết kế là ôtô du lịch, dựa vào bảng I – 7 trang 7 để chọn: η
t
= 0.88
I.2.1.7. Tính chọn lốp Ôtô
Sự phân bố tải trọng lên trục trước và trục sau là như nhau, nên việc tính tải lớn
nhất tác dụng lốp được tính theo công thức sau:
bi
i

bi
n
G
G =
Trong đó:
G
bi
– trọng lượng đặt lên một bánh xe dầm cầu chịu tải lớn, [N];
G
1
= G
2
= 10100N – trọng lượng của Ôtô phân bố lên dầm cầu trước và sau;
n
bi
= 2 – số bánh xe ở dầm cầu chịu tải lớn nhất.
Do đó:
N
N
G
bi
5050
2
10100
==
Chọn lốp Ôtô
Chọn lốp phụ thuộc vào sức chịu tải và theo chế độ chuyển động (vận tốc
chuyển động, loại mặt đường) và loại Ôtô, dựa theo bảng trang đã chọn:
Bán kính lăn (r
b

) của bánh xe được tính:
4
r
b
= λ.r
0
; [m]
Trong đó:
r
0
– bán kính thiết kế của bánh xe; [m]
λ = 0.945 – vì Ôtô thiết kế là Ôtô du lịch nên áp suất của lốp là áp suất cao.
Nên hệ số tính đến ảnh hưởng sự biến dạng của lốp Ôtô (λ) được chọn như trên
I.2.2. Chọn động cơ và xây dựng đường đặc tính ngoài của động cơ
I.2.2.1. Công suất của động cơ ứng với vận tốc cực đại của Ôtô (N
Vmax
)
Khi Ôtô di chuyển trên mặt đường có hệ số cản tổng cộng (ψ = f = i) thì công
suất của động cơ ứng với vân tốc cực đại (N
Vmax
) của Ôtô được tính theo công
thức:
[ ]
3
maxmaxmax

1
VFKVGN
a
t

eV
+=
ψ
η
;
Trong đó:
88.0=
t
η
- hiệu suất của hệ thống truyền lực
G
a
= 20200N – trọng lượng toàn bộ của Ôtô, N;
ψ =
f
= 0.0165 – mặt đường thử nghiệm là đường bằng (i = 0), nên hệ số cản
tổng cộng chính là hệ số cản lăn
V
max
= 50m/s – vận tốc lớn nhất của Ôtô, m/s;
K = 0.3N.s
2
/m
4
– hệ số cản khí động học, N.s
2
/m
4
;
F = 2.11m

2
– diện tích cản chính diện, m
2
;
Do đó:
[ ]
333242
max
/5011.2/.3.0/500165.020200
88.0
1
smxmxmsNsmxNxN
eV
+=
=
108852.27N.m/s = 108852.27J/s = 108852.27W= 108.85227kW
Hay: N
eVmax
= 108.85 kW
Để bảo đảm sức kéo của Ôtô khi phải cung cấp năng lượng cho các trang thiết
bị phụ như: quạt gió, máy nén khí, máy phát điện, vv…. Vì vậy, động cơ cần có
công suất cao hơn công suất tính toán từ (15 ÷ 20)% và công suất tính chọn là:
N
eVmax
= 108.85x120%= 127.68 kW
Như vậy, công suất của động cơ chọn sẽ lớn hơn hoặc bằng:
N
eVmax
= 127.68 kW
I.2.2.2. Chọn động cơ

a. Xây dựng đường đặc tính ngoài lý tưởng
Đường đặc tính ngoài là các đồ thị chỉ sự phụ thuộc của công suất có ích (N
e
)
và mômen xoắn có ích (M
e
) theo số vòng quay (n
e
) hoặc tốc độ góc (ω
e
) của trục
khuỷu.
5
Số vòng quay nhỏ nhất (n
emin
) và số vòng quay lớn nhất (n
emax
= n
eVmax
) của
động cơ cũng chính là số vòng quay ứng với vận tốc cực đại (V
max
) của Ôtô và
dựa theo bảng I – 8 trang 8 có thể chọn:
n
emin
= 500vòng/phút
và n
emax
= n

eVmax
= 5196 vòng/phút
Động cơ lắp trên Ôtô là động cơ xăng không có bộ phận hạn chế số vòng quay,
Nên chọn:
2.1=
λ
( bảng I – 9 trang 9) và
λ
được theo biểu thức:
2.1
max
==
eN
e
n
n
λ
Do đó: số vòng quay (n
eN
) ứng với công suất cực đại (N
emax
), sẽ là:
phútvòng
n
n
e
eN
/4330
2.1
5196

2.1
max
===
Hay :
phútvòngn
eN
/4330=
- Lập bảng công suất có ích (N
e
), mômen quay (M
e
)
Để lập bảng công suất có ích (N
e
) ứng với mỗi giá trị của số vòng quay động
cơ (n
e
) dựa vào công thức thực nghiệm của S.R.Lây Décman:

















−








+=
32
max

N
e
N
e
N
e
ee
n
n
c
n
n
b

n
n
aNN
Trong đó:
N
emax
, n
N
– công suất có ích cực đại của động cơ và số vòng quay của trục
khuỷu ứng với công suất nói trên;
a, b, c – các hệ số thực nghiệm. Động cơ được chọn là động cơ xăng, nên dựa
vào bảng I – 10 trang 9 , chọn:
a = b = c = 1
Dựa vào công thức thực nghiệm của S.R.Lây Décman có thể tính được công
suất cực đại (N
emax
) của động cơ, như sau:

















−








+=
3
max
2
maxmax
maxmax
N
eV
N
eV
N
eV
eeV
n
n
n
n
n

n
NN
⇔
3
max
2
maxmax
max
max








−








+
=
N
eV

N
eV
N
eV
eV
e
n
n
n
n
n
n
N
N
⇔
32
3
max
4330
5196
4330
5196
4330
5196
1068.127







−






+
=
x
N
e
6
⇔
Wx
x
N
e
3
3
max
10140
912.0
1068.127
==
⇔
WxN
e
3

max
10140=
Vậy giá trị của công suất cực đại là:
WxN
e
3
max
10140=
Để lập bảng mômen (M
e
) ứng với từng giá trị công suất (N
e
), nên dựa vào biểu
thức sau:
e
e
e
e
e
n
NN
M
.10472.0
==
ω
Trong đó:
ω
e
=
e

n.10472.0
– tốc độ góc của trục khuỷu động cơ, có thứ nguyên [rad/s]
phútvòngn
e
/4330=
– số vòng quay của trục khuỷu động cơ.
Bảng số liệu của: N
e
, M
e
theo số vòng quay của động cơ
n
e
[Vòng/phút] N
e
= f(n
e
) [kW] M
e
= f(n
e
) [N.m] Ghi chú
500 17.822 340.436
800 29.763 355.328
1000 38.076 363.662
1200 46.572 370.677
1400 55.170 376.376
1600 63.785 380.759
1800 72.334 383.811
2000 80.737 385.558

2100 84.858 385.942
2200 88.910 385.921
2300 92.885 385.714
2400 96.769 385.102
4330 140 308.81
5196 127.68 234.69
Nhận xét:
Số liệu trong bảng, cho biết giá trị mômen xoắn lớn nhất (M
emax
) của động cơ
và số vòng quay tương ứng (n
M
). Đó là
- M
emax
= 385.921 N.m;
- n
M
= 2200 vòng/phút.
- Đường đặc tính ngoài lý tưởng của động cơ
I.2.3. Tính tỷ số truyền của cầu chủ động
7
Tỷ số truyền của truyền lực chính được tính theo công thức sau:
max
max
max
max
0

10472.0

60
2
Vii
nr
Vii
nr
i
pchn
eb
pchn
eb
==
π
Trong đó:
r
b
= 332.5 mm = 0.3325m – bán kính bánh xe, m;
n
emax
= 5196 vòng/phút – số vòng quay lớn nhất của động cơ, vòng/phút;
V
max
= 50m/s – vận tốc lớn nhất của Ôtô, m/s;
i
pc
= 1 tỷ số truyền của hộp số phụ ở số truyền cao
i
hn
= 1 - tỷ số truyền ở số truyền cao của hộp số
Do đó:

50.1
51963325.010472.0

10472.0
max
max
0
x
xx
Vii
nr
i
pchn
eb
==
6184.3
0
=i
I.2.4. Xác định tỷ số truyền của hộp số
I.2.4.1. Xác định tỷ số truyền của hộp số
a. Tỷ số truyền ở tay số 1 - i
h1
Để Ôtô chuyển động ổn định mà không bị trượt quay cần phải thỏa mãn hai
điều kiện:
Thứ nhất:
Ở tay số 1, Ôtô phải vượt qua mặt đường đã chọn với một độ dốc là 19
0
(chọn
theo bảng I – 12 trang 11 ), ứng với tay số này Ôtô chuyển động với tốc độ thấp,
nên lực cản không khí (P

ω
) có thể bỏ qua, nên :
P
K1
≥ P
ψ

Với:
P
K1
– lực kéo của tại bánh xe cầu chủ động ứng với tay số 1 ;
P
ψ
= P
f
+ P
i
– lực cản tổng cộng lớn nhất của mặt đường ứng với tay số 1.
Bất đẳng thức trên có thể viết lại:
( )
ifGG
r
iiiM
aa
b
tPhe
+=≥

10max
ψ

η
Trong đó:
i
h1
– tỷ số truyền của tay số 1 ;
M
emax
= 385.921 N.m - mômen xoắn cực đại, N.m;
G
a
= 20200 N - trọng lượng toàn bộ của Ôtô thiết kế, N;
r
b
= 0.3325m – bán kính bánh xe, m;
8
f = 0.015 – hệ số cản lăn giữa bánh xe với mặt đường ứng với vận tốc lớn nhất
của Ôtô;
i = 0.3443 – độ dốc mà Ôtô thiết kế sẽ vượt qua ở tay số 1 (góc dốc: tg19
0
=
0.3443);
( )
if +=
ψ
= 0.3593 - hệ số cản tổng cộng lớn nhất của mặt đường khi Ôtô
đang chuyển động ở tay số 1;
i
0
= 3.6184 – tỷ số truyền của truyền lực chính;
i

P
= 1 – tỷ số truyền của hộp phân phối;
η
t
= 0.88 – hiệu suất của hệ thống truyền lực.
Do đó:
964.1
88.06184.3921.385
3325.03593.020200

) (
0max
1
==
+
≥
xx
xx
iiM
rifG
i
tPe
ba
h
η
Thứ hai:
Ở tay số 1, Ôtô có lực kéo tiếp tuyến ở bánh xe chủ động là lớn nhất, nhưng
lực kéo này vẫn phải thỏa điều kiện:
P
K1

≤ P
φ

ϕ
η
ϕ
.

10max
G
r
iiiM
b
tPhe
≤
Trong đó:
P
φ
– lực bám ở bánh xe của cầu chủ động với mặt đường
G
φ
– trọng lượng bám được của cầu chủ động phía sau trên đường có độ dốc đã
chọn α = 19
0
φ = 0.70 – hệ số bám giữa bánh xe chủ động với mặt đường;
Ôtô được thiết kế có công thức 4x2 và cầu sau là cầu chủ động, nên dựa vào
bảng I - trang chọn: m
2
= 1.20
G

φ
= G
2
.m
2
= 10100 x 1.2 = 12120 N
Do đó:
296.2
88.06184.3921.385
3325.070.012120


0max
1
==≤
xx
xx
iiM
rG
i
tPe
b
h
η
ϕ
ϕ
Kết hợp hai điều kiện trên, nên chọn:
i
h1
= 2.25

b. Xác định tỷ số truyền ở các tay số trung gian
Đây là ôtô du lịch nên chọn 3 cấp số truyền:
- Tỷ số truyền ở tay số 1 là: i
h1
= 2.25,
- Tỷ số truyền ở tay số 3 là:
1
3
=
h
i
9
- Tỷ truyền ở tay số 2 là:
13
12
−
= ii
=
1
i
=
5.125.2 =
c. Tỷ số truyền tay số lùi
Là Ôtô du lịch nên không cần tỷ số truyền của hộp số phụ và hộp phân phối,
chỉ cần tính tỷ số truyền của tay số lùi (i
L
) và i
L
= (1.2 ÷ 1.3).i
h1

. Chọn tỷ số truyền
của số lùi: i
L
= 1.2.i
h1
.
Do đó:
i
L
= 1.2.i
h1
=1.2 x 2.25 = 2.7
i
L
= 2.7
10
I.2.5. Xây dựng các đường đặc tính của Ôtô
I.2.5.1. Đường đặc tính cân bằng công suất của Ôtô
Khi Ôtô chuyển động ổn định (J = 0) trên mặt đường ngang (α = 0), thì:
a. Phương trình cân bằng công suất
- Phương trình cân bằng công suất (N
e
) của động cơ có dạng:
N
e
=
t
η
1
.(N

f
+N
ω
) =
t
η
1
.(f.G
a
.V + WV
3
)
Từ đó, phương trình cân bằng công suất (N
ei
) của động cơ ứng với từng tay
số có dạng:
N
ei
=
t
η
1
.(N
fi
+N
ωι
) =
t
η
1

(f.G
a
.V
hi
+ W
3
hi
V
)
Hay: N
ei
=
t
η
1
(f.G
a
.V
hi
+ W
3
hi
V
)
Trong đó:
η
t
= 0.88– hiệu suất của hệ thống truyền lực;
f – hệ số cản lăn;
G

a
= 20200N– trọng lượng của Ôtô, N;
V – vận tốc của Ôtô, m/s;
W = 0.633N.s
2
/m
2
– nhân tố cản khí động, N.s
2
/m
2
;
V
hi
– vận tốc của Ôtô ở tỷ số truyền của tay số thứ
i
, m/s;
Với:
sm
ii
nr
ii
nr
V
hi
eb
hi
eb
hi
/

.
.
.10472.0
60
2
00
==
π
Hay:
sm
ii
nr
V
hi
eb
hi
/
.
.
.10472.0
0
=
- Phương trình cân bằng công suất (N
K
) ở bánh xe chủ động Ôtô có dạng:
N
K
= (N
f
+N

ω
) = f.G
a
.V + WV
3
Từ đó, phương trình cân bằng công suất (N
Ki
) ở từng tay số tại bánh xe
chủ động của Ôtô có dạng:
N
Ki
= (N
fi
+N
ωι
) = f.G
a
.V
hi
+ W
3
hi
V
Hay: N
Ki
= f.G
a
.V
hi
+ W.

3
hi
V
b. Bảng số liệu của đường đặc tính cân bằng công suất
n
e1
V
h1
N
e1
N
K1
V
h2
N
e2
N
K2
V
h3
N
e3
N
K3
N
f3
Ν
ω3
11
(vg/ph) (m/s) (m/s) (m/s)

500
800
1000
1200
…
…
5196
c. Đường đặc tính cân bằng công suất của Ôtô.
(Được xây dựng trên hệ trục tọa độ trên Đề các, trục hoành thể hiện giá trị của
vận tốc – V - và trục tung thể hiện các giá trị N
ei
, N
Ki
, và N
f
, Ν
ω
)
I.2.5.2. Đường đặc tính cân bằng lực kéo của Ôtô
Điều kiện để Ôtô chuyển động:
P
Ki

≤
Pϕ
P
Ki
– lực kéo tại điểm tiếp xúc của bánh xe cầu chủ động với mặt đường
ứng với tỷ số truyền của tay số thứ i, được tính theo biểu thức sau:
P

Ki
=
b
thie
r
iiM
η

0
Trong đó:
M
e
– moment xoắn của trục khuỷu động cơ trên Ôtô, được trích từ bảng số
liệu của đường đặc tính ngoài của động cơ. N.m;
i
hi
– tỷ số truyền của tay số thứ i, (
1h
i
=2.25,
2h
i
= 1.5,
3h
i
= 1);
i
0
= 3.6184 – tỷ số truyền của truyền lực chính;
η

t
= 0.88 – hiệu suất của hệ thống truyền lực;
r
b
– 0.3325m – bán kính bánh xe, m;
P
ϕ
− lực bám của bánh xe chủ động với mặt đường được tính theo biểu thức
sau:
P
ϕ
= G
ϕ
ϕ = m
i
.G
iφ
.φ
Trong đó:
m
i
= m
2
= 1.2 – hệ số phân bố tải trọng lên cầu chủ động phía sau khi Ôtô
chuyển động;
G
2φ
= G
2
.m

2
= 10100N x 1.2 = 12120N – trọng lượng bám của Ôtô ở cầu
chủ động phía sau;
φ = 0,7 – hệ số bám;
Khi Ôtô chuyển động ổn định (J = 0) trên mặt đường ngang (α = 0),
phương trình cân bằng lực kéo của Ôtô như sau:
12
P
K
= P
ψ
+ P
ω
Trong đó:
P
ψ
= P
f
+ P
i
– tổng lực cản của mặt đường và lực cản lên dốc của Ôtô ứng
với tay số thứ i;
P
f
= G
a
.f = 20200N x 0.0165 – lực cản lăn của mặt đường;
P
i
= 0 – lực cản dốc của mặt đường không thay đổi (vì α = 0);

P
ω
= W.
2
hi
V
= 0.633.
2
hi
V
– lực cản không khí ứng với vận tốc;
Với:
G
a
– 20200N – trọng lượng của Ôtô;
f
= 0.0165 – hệ số cản lăn
W = 0.633N.s
2
/m
2
– nhân tố cản khí động;
sm
ii
nr
V
hi
eb
hi
/

.
.
.10472.0
0
=
– vận tốc của Ôtô ở tỷ số truyền của tay số thứ
i
;
Bảng số liệu của đường đặc tính cân bằng lực kéo
n
e
(v/ph)
P
φ
M
e
P
K1
P
K2
P
K3
P
f
P
ω
= W.V
2
P
f

+ P
ω
500
800
1000
1200
…
…
5196
Đường đặc tính cân bằng lực kéo của Ôtô.
( Được xây dựng trên hệ trục tọa độ trên Đề các, trục hoành thể hiện giá trị của
vận tốc – V - và trục tung thể hiện các giá trị P
ϕ
, P
Ki
, và P
f
, P
f
+ P
ω
)
I.2.5.3. Đường đặc tính động lực học của Ôtô
a. Khi chất đủ tải
Nhân tố động lực học của Ôtô là mối quan hệ giữa hiệu số của lực kéo tiếp
tuyến P
Ki
tại điểm tiếp xúc giữa bánh xe chủ động với mặt đường ứng với từng tay
số i với lực cản không khí P
ω

i
tương ứng chia cho trọng lượng toàn bộ (G
a
) của
Ôtô, có ký hiệu là D
i
:
a
hi
b
thie
i
G
VW
r
iiM
D
1


2
0






−=
η

Trong đó:
13
M
e
– moment xoắn của trục khuỷu động cơ trên Ôtô, được trích từ bảng số
liệu của đường đặc tính ngoài của động cơ. N.m;
i
hi
– tỷ số truyền của tay số thứ i, (
1h
i
=2.25,
2h
i
= 1.5,
3h
i
= 1);
i
0
= 3.6184 – tỷ số truyền của truyền lực chính;
η
t
= 0.88 – hiệu suất của hệ thống truyền lực;
r
b
– 0.3325m – bán kính bánh xe, m;
W = 0.633N.s
2
/m

2
– nhân tố cản khí động, N.s
2
/m
2
;
V
hi
– vận tốc của Ôtô ở tỷ số truyền của tay số thứ
i
, m/s;
G
a
– 20200N – trọng lượng của Ôtô, N;
Nhân tố động lực học của Ôtô tính theo điều kiện bám (D
φ
) được tính theo biểu
thức sau:
a
hiii
a
G
VWGm
G
PP
D
2
−
=
−

=
ϕ
ϕωϕ
ϕ
Trong đó:
m
i
= m
2
= 1.2 – hệ số phân bố tải trọng lên cầu chủ động phía sau khi Ôtô
chuyển động;
G
2φ
= G
2
.m
2
= 10100N x 1.2 = 12120N – trọng lượng bám của Ôtô ở cầu
chủ động phía sau;
φ = 0,7 – hệ số bám;
Điều kiện để Ôtô chuyển động được trên mặt đường ngang (α = 0),
f
≤
D
i

≤
D
φ
Với:

f
= 0.0165 – hệ số cản lăn
b. Khi tải trọng thay đổi
Nhân tố động lực học Ôtô tương ứng với trọng lượng bất kỳ được tính theo
biểu thức sau:
D
X
.G
X
=D
i
.G
a
Trong đó:
D
X
– nhân tố động lực học tương ứng trọng lượng mới của Ôtô; []
G
X
– trọng lượng mới của Ôtô; []
D
i
– nhân tố động lực học của Ôtô tương ứng khi chất đủ tải. []
G
a
– trọng lượng khi Ôtô chất đủ tải; []
Đặt:
a
X
G

G
=
α
tan
14
Với: α − góc của tia ứng với số phần trăm (%) tải trọng sử dụng so với tải
trọng định mức của Ôtô
c. Đường đặc tính của nhân tố động lực học
- Bảng số liệu của nhân tố động lực học
n
e
(v/ph)
f M
e
V
h1
D
1
V
h2
D
2
V
h3
D
3
P
φ
P
ω

a
G
PP
ωϕ
−
.%
a
X
G
G
500 0
800 10
1000 20
1200 40
… 60
… 80
100
120
140
5196 … …
Đường đặc tính nhân tố động lực học của Ôtô.
( Được xây dựng trên hệ trục tọa độ trên Đề các, trục hoành thể hiện giá trị của
vận tốc và nhân tố động lực học (V, D) - và trục tung thể hiện các giá trị f, D
i
, và
D
ϕ
)
15