TÍNH TOÁN SỨC KÉO ÔTÔ ppt

1. TÍNH TOÁN SỨC KÉO ÔTÔ
1.1. Các thông số cho trước
a. Chủng loại: Ôtô con
b. Tải trọng chuyên chở: 06 chỗ ngồi
c. Nhiên liệu sử dụng cho động cơ:
Xăng – Loại không có bộ phận hạn chế số vòng quay
c. Kết cấu mặt đường ứng với tốc độ cực đại của Ôtô:
Bêtông nhựa và bêtông xi-măng mới
d. Tốc độ lớn nhất (V
max
) của Ôtô ở số truyền cao:
V
max
= 230 Km/h = 63.89 m/s
e. Sơ đồ hệ thống truyền lực:
- Một cầu chủ động phía sau
f. Chọn Ôtô mẫu:
- Thông số kích thước: có chiều rộng = 2020 mm, chiều cao = 1447mm
- Trọng lượng bản thân (G
0
)
1.2. Xác định các thông số chọn
1.2.1. Xác định các hệ số giữa các bánh xe với mặt đường
1.2.1.1. Xác định hệ số bám dọc (φ
x
) giữa các bánh xe chủ động với mặt đường
Đường Ôtô thí nghiệm là: bêtông nhựa và bêtông xi-măng mới, có khoảng giá trị
của hệ số bám dọc đối với:
- Mặt đường khô: 0.70 ÷ 0.80
- Mặt đường ươt: 0.50 ÷ 0.60
Chọn mặt đường khô, giá trị của hệ số bám dọc là:

75.0=
X
ϕ
1.2.1.2. Xác định hệ số cản lăn (f) giữa các bánh xe với mặt đường
Đường Ôtô thí nghiệm là: bêtông nhựa và bêtông xi-măng, có khoảng giá trị của
hệ số cản lăn đối với vận tốc bằng hoặc nhỏ hơn 80km/h đối với:
- Mặt đường tốt: 0.012 ÷ 0.018
- Mặt đường trung bình: 0.018 ÷ 0.020
Chọn mặt đường trung bình, giá trị của hệ số cản lăn là:
02.0
0
=f
Khi ôtô chuyển động trên mặt đường nhựa tốt hay nhựa – bê tong, ứng với giá trị
của vận tốc cực đại V
max
= 46m/s > 22.22m/s thì hệ số cản lăn (f) sẽ được xác định
theo biểu thức:
0343.0
2800
89.6332
2800
32
=






+

=






+
=
V
f
Như vậy:
Hệ số cản lăn ứng với vận tốc cực đại V
max
= 63.89m/s là:
0343.0=f
1.2.1.3. Xác định độ dốc mặt đường (i)
Theo bảng 3 của tài liệu hướng dẫn thì độ dốc (i) thường sử dụng để Ôtô một
cầu chủ động sẽ vượt qua ở số truyền của số 1 nằm trong khoảng : α = (17
÷19)
0
, chọn: α = 18
0
.
Để Ôtô con di chuyển ở số truyền cao, đạt vận tốc lớn nhất (V
max
), nên chọn độ
dốc mặt đường chuyển động là: α = 0
0
.

1.2.2. Xác định diện tích cản chính diện (F), hệ số cản khí động học (K) và
nhân tố cản khí động học (W)
Đây là Ôtô con và dựa theo thông số kích thước của một mẫu Ôtô con, nên diện
tích cản chính diện (F) được tính gần đúng theo biểu thức sau:
F = 0.88.B
0
.H
Trong đó:
B
0
= 2020 mm – chiều rộng cơ sở của Ôtô thiết kế, [m];
H = 1447 mm – chiều cao toàn bộ của Ôtô thiết kế, [m];
Thế vào, được: F = 0.88 x 2020 x 1447= 2572187.2 mm
2
= 2.572 m
2

Vậy: F = 2.572 m
2
Dựa vào bảng 4 - tài liệu hướng dẫn - sẽ có các khoảng giá trị của:
- Hệ số dạng khí động học (K): 0.20 ÷ 0.035 [daNs
2
/ m
4
]
- Nhân tố cản khí động (W): 0.030 ÷ 0.090 [daNs
2
/ m
2
]

Chọn:
K = 0.02 [daNs
2
/ m
4
]
Tính chọn:
W = F.K = 2.572 m
2
x 0.02[daNs
2
/ m
4
] = 0.0514 [daNs
2
/ m
2
] (thỏa điều
kiện)
W = 0.514 [Ns
2
/ m
2
] (thỏa điều kiện)
1.2.3. Xác định hiệu suất của hệ thống truyền lực (
t
η
)
Hiệu suất của hệ thống truyền lực được tính theo biểu thức sau:
cocdhlt

ηηηηηη
=

Trong đó:
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.
Dựa vào bảng 5 của tài liệu hướng dẫn, khoảng giá trị về hiệu suất của hệ thống
truyền lực (η
t
) bằng thực nghiệm của Ôtô con là: η
t
= 0.85 ÷ 0.90
Ôtô thiết kế là Ôtô con nên chọn: η
t
= 0.88
1.2.4. Xác định trọng lượng của Ôtô
1.2.4.1. Xác định trọng lượng bản thân Ôtô, G

0
[N]
Trọng lượng bản thân là trọng lượng của Ôtô khi chưa chất tải hữu ích (G
t
). Thông
số này không thể xác định được, có thể dựa vào một Ôtô mẫu có G
t
tương đương
để xác định G
0
G
0
= 14900 [N]
1.2.4.2. Xác định tải trọng chuyên chở, G
t
[N]
Tải trọng chuyên chở là tải trọng có ích mà Ôtô có thể chở được.
a. Đối với 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.
G
t
= 4850 [N];
b. Đối với Ôtô tải
Theo quy định là tải trọng hàng hóa chuyên chở, trong đó có tính cả trọng lượng
của hai (hoặc ba) người điều khiển, và được tính chung là: G
t
[N];
1.2.4.3. Xác định trọng lượng toàn bộ của Ôtô, G
a
[N]
Trọng lượng toàn bộ của Ô tô được xác định theo biểu thức sau:
G
a
= (G
t
+ G
0
)[N]
G
a
= 19750 [N]
1.2.5. Xác định toàn bộ tải trọng lên các dầm cầu của Ôtô ở trạng thái tĩnh
Đây là Ôtô con, theo bảng 7 của tài hướng dẫn 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%.19750 N = 9875 [N]
Như vậy: G
1
= G
2
= 9875 [N]
1.2.6. Chọn lốp Ôtô
1.2.6.1. Điều kiện chọn lốp xe
Lốp xe được chọn dựa theo các điều kiện sau:
- Dựa vào chủng loại Ôtô;
- Sức chịu tải của một bánh xe;
- Theo chế độ chuyển động (vận tốc di chuyển, kết cấu mặt đường) v.v…

Lốp xe được chọn dựa theo biểu 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
i
= 9875 [N] – trọng lượng của Ôtô phân bố lên dầm cầu thứ i, [N];
n
bi
= 2 – số bánh xe ở dầm cầu thứ i chịu tải, [N].
Thế vào biểu thức:
5.4937
2
9875
===
bi
i
bi
n
G
G
[N]
1.2.6.2. Thông số lốp xe

- Là Ôtô con ;
- Lốp xe phải chịu một tải trọng là:
5.4937=
bi
G
[N];
- Vận tốc tối đa là: V
max
= 63.89m/s
Do đó, đã chọn 225/ 45 R 17
Chiều rộng lốp xe: 225 mm
Chiều cao lốp: 225x45% = 101.25 mm
Đường kính vành: 25.4x17 = 431.80 mm
Bán kính lăn (r
b
) của bánh xe được tính:
r
bx
= 2x101.25 + 431.80 [mm]
mm
x
r
bx
15.317
2
3.634
2
80.43125.1012
==
+

=
mmr
bx
15.317=
1.3. Chọn động cơ và xây dựng đường đặc tính ngoài của động cơ
1.3.1. Xác định công suất cực đại của động cơ
1.3.1.1. Xác định công suất của động cơ ứng với vận tốc cực đại của Ôtô
Khi Ôtô di chuyển trên mặt đường thì công suất ứng với vận tốc cực đại được tính
theo biểu thức:
[ ]
3
maxmaxmax

1
VWVGN
a
t
eV
+=
ψ
η
; [W].
Trong đó:
Hiệu suất của hệ thống truyền lực,
t
η
= 0.88;
Trọng lượng toàn bộ của Ôtô, G
a
= 19750 [N];

Vận tốc lớn nhất của Ôtô, V
max
= 63.89 m/s [m/s];
Hệ số cản lăn giữa các bánh xe với mặt đường, ứng với tốc độ V
max
,
0343.0=f
;
ψ
=
0343.0=f
– hệ số cản tổng cộng của mặt đường (
ψ
=
f
+ i);
W = 0.514 [Ns
2
/ m
2
] – Nhân tố cản khí động.
Do đó:
[ ]
33322
max
/89.63/.514.0/89.630343.019750
88.0
1
smxmsNsmxNxN
eV

+=
[N.m/s].
5795.972,113
max
=
eV
N
[Nm/s].
973.113
max
=
eV
N
[kW]
Để các thiết bị như: máy nén khí, máy phát điện, vv…cùng làm việc khi Ôtô
chuyển động với vận tốc tối đa thì công suất chọn phải lớn hơn công suất tính
khoảng
%962.15
. Như vậy, chọn động cơ có công suất:
165.132
max
=
eV
N
; [kW].
1.3.1.2. Xác định công suất cực đại của động cơ
Động cơ chọn để lắp lên Ôtô là động cơ xăng không có bộ phận giới hạn số vòng
quay, dưa theo bảng 8 của tài hướng dẫn chọn:
- Các hệ số thực nghiệm của S.R.Lây Décman: a = b = c = 1
-

==
N
eV
n
n
max
λ
1.1
Công thức thực nghiệm của S.R.Lây Décman, công suất ứng với từng giá trị số
vòng quay động cơ được tính theo biểu thức:

















−









+=
32
max

N
e
N
e
N
e
ee
n
n
c
n
n
b
n
n
aNN
, [kW];
Trong đó:
N
emax

– công suất cực đại của động cơ, [W];
n
e
– số vòng quay của trục khuỷu ứng với từng giá trị công suất, [v/ph];
n
N
– số vòng quay của trục khuỷu ứng với công suất cực đại, [v/ph];
a, b, c – các hệ số thực nghiệm của S.R.Lây Décman;
Khi N
e
là N
eVmax
thì n
e
chính là n
eVmax
và N
emax
sẽ được tính theo biểu thức:
32
max
3
max
2
maxmax
max
max


λλλ

cba
N
n
n
c
n
n
b
n
n
a
N
N
eV
N
eV
N
eV
N
eV
eV
e
−+
=









−








+
=
, [W];
Với:
N
eV
n
n
max
=
λ
Thay thế các giá trị đã chọn vào biểu thức trên:
135
1.11.11.1
165.132

3232
max
max

=
−+
=
−+
=
λλλ
cba
N
N
eV
e
, [kW];
1.1
max
==
N
eV
n
n
λ
1.3.2. Chọn động cơ và xác định đường đặc tính ngoài thực tế
1.3.2.1. Chọn động cơ thực tế
Theo bảng các số liệu kỹ thuật về động cơ đốt trong sử dụng cùng một nhiên liệu ,
tuy có cùng một công suất định mức (N
emax
) nhưng có nhiều số vòng quay định
mức (n
N
) tương ứng.
Đây là Ôtô con, nên động cơ được chọn sẽ có số vòng quay định mức lớn. Động

cơ chọn với:
- Công suất cực đại: 135 kW
- Có giá trị số vòng quay tương ứng là: 5500 vòng/phút
- Có
1.1
max
==
N
eV
n
n
λ
(Công suất (kW [hp] tại v/ph) 135 [184] tại 5500)
1.3.2.2. Xây dựng đường đặc tính ngoài của động cơ
a. Phương trình đặc tính ngoài của động cơ
- Phương trình công suất ứng với từng giá trị số vòng quay của trục khuỷu động cơ
được viết theo 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














−






+=
32
550055005500
.135
eee
e
nnn

N
- Phương trình Mômen xoắn ứng với từng giá trị số vòng quay của trục khuỷu
động cơ động cơ được viết theo biểu thức dưới đây:
e
e
e
e
e
n
NN
M
.
.30
πω
==
Với:
60
.2
e
e
n
π
ω
=
- tốc độ góc của trục khuỷu động cơ, [rad/s];
⇔















−






+=
32
550055005500
.
.
135.30
eee
e
e
nnn
n
M
π

⇔














−






+=
32
550055005500
.
152.1289
eee
e
e

nnn
n
M
b. Xây dựng đường đặc tính ngoài của động cơ
Phương trình đường công suất và mômen xoắn của động cơ có thể biểu diễn bằng
đồ thị. Nó được xây dựng theo mối quan hệ giữa công suất và mômen xoắn phát ra
của động cơ trong quá trình hoạt động, phụ thuộc vào số vòng quay, có nghĩa:
)(
1 ee
nfN =
)(
2 ee
nfM =
Đường biểu diễn công suất và mômen xoắn của động cơ phụ thuộc vào số vòng
quay của trục khuỷu được gọi là đường đặc tính ngoài của động cơ.
Do đó:
( )















−






+==
32
1
550055005500
.135
eee
ee
nnn
nfN
, [W];
e
e
e
e
ee
n
NN
nfM
.
.30
)(
2

πω
===
[N.m]
Nó được thể hiện bằng bảng số liệu dưới đây:
Bảng số liệu Bảng 9
e
n
(vòng/phút)
)(
1 ee
nfN =
[kW]
)(
2 ee
nfM =
[]
n
emin
= 750
0.15n
N
=825
0.20n
N
=1100
0.25n
N
=1375
0.30n
N

=1650
1925
2200
2475
2750
3025
3300
3575
3850
4125
4400
4675
4950
5225
n
N
=5500 135
1.05n
N
=5775
n
emax
= n
eVmax
= λ.n
N
=
1.10n
N
=6050

6200
Trên hệ trục tọa độ vuông góc:
- Trục hoành của đặt các giá trị số vòng quay của trục khuỷu động cơ;
- Trục tung đặt các giá trị công suất và mômen xoắn của động cơ.
1.4. Tính chọn tỷ số truyền của hệ thống truyền lực
- Không lắp hộp phân phối cũng như hộp số phụ
- Tỷ số truyền ở số truyền cao của hộp số là số truyền tăng và i
hn
= (0.7 ÷ 0.85),
chọn: i
hn
= 0.8 ;
- Tốc độ lớn nhất của động cơ đã chọn: n
emax
= n
eVmax
= λ.n
N
= 6050 vòng/phút
1.4.1. Tỷ số truyền của truyền lực chính (i
0
)
Tỷ số truyền của truyền lực chính (i
0
) được tính theo biểu thức sau:
max
max
max
max
0

30

60
2
Vii
nr
Vii
nr
i
pchn
eVb
pchn
eVb
ππ
==
Trong đó:
Bán kính bánh xe:
31715.015.317 == mmr
bx
[m];
Số vòng quay lớn nhất của động cơ: n
emax
= 6050 [v/ph];
Vận tốc lớn nhất của Ôtô: V
max
= 46 [m/s];
Tỷ số truyền của hộp số phụ không có, nên: i
pc
= 1;
Tỷ số truyền ở số truyền cao của hộp số: i

hn
= 0.7 i
hn

Thay các giá trị vào biểu thức trên:
24.6
467.030
605031715.0.
30

max
max
0
===
xx
x
Vii
nr
i
pchn
eVb
ππ

24.6
0
=i
1.4.2. Xác định tỷ số truyền của hộp số và hộp số phụ
1.4.2.1. Xác định tỷ số truyền ở số 1 của hộp số
Tỷ số truyền số 1 cần phải chọn sao cho lực kéo tiếp tuyến phát ra ở các bánh xe
chủ động của Ôtô có thể khắc phục được lực cản tổng cộng lớn nhất của mặt

đường. Từ đó, có thể viết:
2
1maxmax

haK
VWGP +≥
ψ
[]
Số 1 có tỷ số truyền cao nhất và tốc độ tương ứng yêu cầu phải chậm [(3÷5)
km/h], nên có thể bỏ qua lực cản không khí và phương trình trên có thể viết lại:
aK
GP .
maxmax
ψ
≥
⇔
a
bx
tpche
G
r
iiiM
.

max
10max
ψ
η
≥
⇔

tpce
bx
ah
iiM
r
Gi
η
ψ


0max
max1
≥
Trong đó:
i
h1
– tỷ số truyền của số 1;
Hệ số cản lăn giữa bánh xe với mặt đường ứng với vận tốc nhỏ nhất (V
min
): f
0
=
0.02;
Độ dốc mà Ôtô sẽ vượt qua ở số 1: Tan18
0
= 0.32492;
Hệ số cản tổng cộng lớn nhất của mặt đường ứng với Ôtô chuyển động ở số 1;
( )
if +=
ψ

= f + tanα = 0.02 + tan19
0
= 0.02 + 0.34492 = 0.34492
( )
if +=
ψ
= 0.34492
Trọng lượng toàn bộ của Ôtô: G
a
= 19750 [N];
Bán kính bánh xe:
31715.015.317 == mmr
bx
[m];
Mômen xoắn cực đại: M
emax
= [N.m];
Tỷ số truyền của truyền lực chính:
24.6
0
=i
;
Tỷ số truyền của hộp phân phối (không có hộp phân phối): i
PC
=1;
Hiệu suất của hệ thống truyền lực: η
t
=0.88.
Thay thế các giá trị vào biểu thức:
88.0738.2400.6250

31715.0
1975034492.0


0max
max1
xx
xx
iiM
r
Gi
tpce
bx
ah
=≥
η
ψ
88.0738.2400.6250
31715.0
1975034492.0


0max
max1
xx
xx
iiM
r
Gi
tpce

bx
ah
=≥
η
ψ
3755.4)10423.6(164.12.68
4
1
=≥
−
xxi
h
3755.4
1
≥
h
i
(1)
Tuy nhiên, lực kéo tiếp tuyến này lại bị hạn chế bởi điều kiện bám, nên:
ϕ
PP
K
≤
max
⇔
ϕ
η
ϕ
.

01max
G
r
iiiM
bx
tpche
≤
⇔
tpce
bx
h
iiM
r
Gi
η
ϕ
ϕ


0max
1
≤
Trọng lượng bám của cầu chủ động phía sau khi đang di chuyển trên mặt đường
nằm nghiêng có α = 19
0
là:
ϕ
ϕϕ
.GP =

Trong đó:
Hệ số bám giữa bánh xe chủ động với mặt đường:
75.0=
X
ϕ
;
Góc dốc mà Ôtô sẽ vượt qua ở số 1:
0
19=
α
⇒
94552.019
0
=Cos
;
Trọng lượng thẳng đứng với mặt đường (G
φ
) – nơi tiếp xúc của bánh xe – được
tính theo sau:
α
ϕ
CosGG
a
.%.50=
933794552.019750%50 == xxG
ϕ
[N]
Lực bám ở các bánh xe của cầu chủ động với mặt đường nghiêng (
α
):

75.700275.09337. === xGP
ϕ
ϕϕ
[N]
Thay thế các giá trị vào biểu thức:
)10423.6(75.7002


4
0max
1
−
=≤ xx
iiM
r
Gi
tpce
bx
h
η
ϕ
ϕ
4979.4
1
≤
h
i
(2)
Từ (1) và (2), chọn:
47.4

1
=
h
i
1.4.2.2. Xác định tỷ số truyền ở các số trung gian
+ Hộp số này chọn: 5 cấp số truyền;
+ Chọn hệ thống tỷ số truyền trung gian theo cấp số nhân.
+ Chọn tỷ số truyền ở số cao nhất (5) là số truyền tăng, với:
8.0
5
=
h
i
Tỷ số truyền của số 4 là số truyền thẳng,
1
4
=
h
i
Hệ thống tỷ số truyền trung gian theo cấp số nhân, có công bội là:
65.14921.4
3
14
1
===
−
h
iq
65.1=q
;

Như vậy: tỷ số truyền của các số truyền trung gian được xác định sau:
- Tỷ truyền ở tay số 2 là:
72.2)4921.4(
3
2
2
==i
72.2
2
=i
- Tỷ truyền ở tay số 3 là:
( )
65.14921.4
3
1
3
13
===
−
−
n
n
ii
65.1
3
=i
1.4.2.3. Tỷ số truyền số lùi của hộp số, hộp số phụ hoặc hộp phân phối
a. Xác định tỷ số truyền của số lùi (i
L
)

Tỷ số truyền của số lùi (i
l
) thường chọn: i
L
= (1.2 ÷ 1.3).i
h1
Chọn: i
L
= 1.247.i
h1
=1.247x 4.4921 = 5.6
Kiểm tra lại theo điều kiện chuyển động ổn định ở tốc độ nhỏ nhất:
pch
bxe
iii
rn
V
60
2
10
min
min
π
=
[m/s]
Trong đó:
Số vòng quay nhỏ nhất của trục khuỷu động cơ: n
emin
= 600 [vòng/phút];
4921.4986.130

31715.0600.
60
2
10
min
min
xx
x
iii
rn
V
pch
bxe
ππ
==
1.986
2337.2
4921.4986.130
31715.0600.
min
==
xx
x
V
π
V
min
– vận tốc nhỏ nhất của Ôtô.
V
min

= (3 ÷ 5) [km/h] = (0.83 ÷ 1.38) [m/s]
1.5. Xây dựng các đường đặc tính của Ôtô
1.5.1. Đường đặc tính cân bằng công suất của Ôtô
1.5.1.1. Phương trình công suất
- Phương trình công suất động cơ phát ra:
( )
















−









+==
32
max

N
e
N
e
N
e
ee
n
n
c
n
n
b
n
n
aNVfN
- Phương trình công suất động cơ phát ra tại bánh xe chủ động của Ôtô
N
K
= f(V)=
t
η
1
.N
e

η
t
– hiệu suất của hệ thống truyền lực.
Với:
pchi
ebx
iii
nr
V
30

0
π
=
[m/s]
Trong đó:
V – vận tốc chuyển động của Ôtô, [m/s];
r
bx
– bán kính bánh xe, [m];
n
e
– số vòng quay, [V/ph];
i
hi
– tỷ số truyền của số
i
;
i
0

– tỷ số truyền của truyền lực chính;
i
PC
– tỷ số truyền của hộp phân phối.
- Công suất tiêu hao để thắng lực cản lăn là:
N
f


= f(V)= f.G
a
.V
Trong đó:
f – hệ số cản lăn;
G
a
– trọng lượng toàn bộ của Ôtô, [N];
V – vận tốc của Ôtô, [m/s].
- Công suất tiêu hao để thắng lực cản không khí là: N
W
= f(V) = WV
3
Trong đó:
W – nhân tố cản khí động, [N.s
2
/m
2
].
1.5.1.2. Đường đặc tính cân bằng công suất của Ôtô
- Bảng biến thiên của các công suất theo vận tốc hay số vòng quay

n
e
(vg/ph)
V
h1
(m/s)
N
e1
N
K1
V
h2
(m/s)
N
e2
N
K2
V
h3
(m/s)
N
e3
N
K3
N
f3
Ν
W
3
1.5.2. Đường đặc tính cân bằng lực kéo của Ôtô

1.5.2.1. Phương trình các lực
a. Phương trình lực kéo tiếp tuyến:

bx
tpchie
K
r
iiiM
P
η

0
=
Trong đó:
e
e
e
e
e
n
NN
M
.
.30
πω
==
[N.m]
Với:
( )















−






+==
32
1
550055005500
.135
eee
ee
nnn
nfN
pchi

ebx
iii
nr
V
30

0
π
=
[m/s]
b. Phương trình lực cản lăn là: P
f
= f.G
a
- Khi V ≤ 22.22 m/s, f = 0.02, thì: P
f
= 0.02x19750 = 395 [N]
- Khi V > 22.22 m/s,






+
=
2800
32 V
f
, thì: P

f
=






+
2800
32 V
x19750 =395x






+
56
32 V
[N]
c. Phương trình lực cản không khí là: P
W
= W.V
2
= 0.77.V
2
[N]
d Phương trình lực bám ở các bánh xe chủ động là: P

ϕ
= m.G
ϕ
.
ϕ
Trong đó:
Hệ số phân bố tải trọng động: m = ;
Trọng lượng bám ở bánh xe chủ động: G
ϕ
= 50% G
a
.Cosα;
Hệ số bám của các bánh xe chủ động với mặt đường,
ϕ
= 0.75.
1.5.2.2. Đường đặc tính cân bằng lực kéo của Ôtô
- Bảng biến thiên của các lực theo vận tốc hay số vòng quay
Bảng số liệu của các đường đặc tính lực:
Bảng số liệu của đường đặc tính cân bằng lực kéo Bảng
n
e
(v/ph)
P
φ
P
K1
P
K2
P
K3

… … P
f
P
W
P
f
+ P
W
- Đường đặc tính cân bằng lực kéo của Ôtô
1.5.3. Nhân tố động lực học của Ôtô
1.5.3.1. Nhân tố động lực học của Ôtô khi tải trọng đúng quy định
a. Phương trình nhân tố động lực học
Nhân tố động lực học (D) của Ôtô là mối quan hệ giữa hiệu số của lực kéo tiếp
tuyến với lực cản không khí, chia cho trọng lượng toàn bộ của Ôtô, được viết:
a
hi
b
thie
a
WK
G
VW
r
iiM
G
pp
D
1

2
0






−=
−
=
η
⇔
( )
a
i
a
a
hi
b
thie
G
j
g
G
fG
G
VW
r
iiM

D
sincos.
1


2
0
δαα
η
±±
=






−=
⇔
j
gG
VW
r
iiM
D
i
a
hi
b
thie

.
1


2
0
δ
ψ
η
±=






−=
Khi Ôtô chuyển động ổn định (đều) có nghĩa là: j = 0 thì:
ψ
=D
Để Ôtô chuyển động được trong thời gian dài, phải thỏa mãn điều kiện:
ψ
≥D
Nhân tố động lực học của Ôtô tính theo điều kiện bám:
aa
W
G
VWGm
G
PP

D
2
−
=
−
=
ϕ
ϕϕ
ϕ
Theo điều kiện bám:
maxK
PP ≥
ϕ
⇔

DD ≥
ϕ
Như vậy, điều kiện Ôtô chuyển động được là:
ψ
ϕ
≥≥ DD
.
b. Đường đặc tính nhân tố động lực học của Ôtô
Nhân tố động lực học của Ôtô có thể biểu diễn bằng đồ thị. Nó được xây dựng
theo mối quan hệ giữa nhân tố động lực học với vận tốc của Ôtô, có nghĩa: D =
f(V), khi Ôtô đầy tải và động cơ làm việc với chế độ toàn tải.
Trên trục hoành của hệ trục tọa độ vuông góc đặt các giá trị vận tốc (V);
Trên trục tung đặt các giá trị của nhân tố động lực học ở các tỷ số truyền khác
nhau của hộp số.
Sau đó lập các đường của nhân tố động lực học theo điều kiện bám và hệ số cản

tổng cộng ψ.
Chúng được thể hiện bằng bảng số liệu dưới đây:
Bảng số liệu của các đường đặc tính nhân tố động học Bảng
n
e
(v/ph)
ψ M
e
V
h1
D
1
V
h2
D
2
V
h3
D
3
P
φ
P
W
a
W
G
PP −
ϕ
1.5.3.2. Nhân tố động lực học của Ôtô khi tải trọng thay đổi

Trong quá trình sử dụng thực tế, tải trọng chuyên chở luôn thay đổi trong phạm vi
lớn. Từ phương trình nhân tố động lực học khi đủ tải trọng quy định:
a
hi
b
thie
a
WK
G
VW
r
iiM
G
pp
D
1


2
0






−=
−
=
η

⇔






−=−=
2
0
.

.
hi
b
thie
WKa
VW
r
iiM
PPGD
η
Khi thay đổi trọng lượng (G
a
) thành trọng lượng (G
X
) thì phương trình trên có thể
viết lại:
XXhi
b

thie
WKa
GDVW
r
iiM
PPGD

.
2
0
=






−=−=
η
XXa
GDGD =
Với: D
X
– nhân tố động lực học tương ứng trọng lượng G
X
;
Từ biểu thức trên có thể viết lại:
α
tan
X

a
X
X
D
G
G
DD ==
Với:
a
X
G
G
=
α
tan
⇔
a
X
X
G
G
D
D
==
α
tan
Có thể xây dựng đường đặc tính động lực học ứng với tải trọng thay đổi bằng đồ
thị tia.
Đồ thị tia này được xây dựng trên cùng hệ trục tọa độ với đồ thị nhân tố động lực
khi đủ tải (nằm trong góc phần tư thứ I), nhưng nằm trong góc phần tư thứ II.

Trên trục hoành ở góc phần tư thứ II của hệ trục tọa độ vuông góc đặt D;
Trên trục tung đặt các giá trị của nhân tố động lực học ở các tỷ số truyền khác
nhau của hộp số.
Như vậy mỗi tia ứng với một tải trọng G
X
nào đó tính ra phần trăm so với đủ tải
của Ôtô
Nếu G
X
= G
a
thì:
1tan =
α
, lúc này tia làm với trục hoành một góc
0
45=
α
;
Các tia có
0
45>
α
ứng với G
X
> G
a
– khu vực quá tải;
Các tia có
0

45<
α
ứng với G
X
< G
a
– khu vực chưa đủ tải.
Các đường đặc tính này được xây dựng chung từ bảng số liệu của nhân tố động
lực học trên.
Bảng số liệu của các đường đặc tính nhân tố động học Bảng
n
e
(v/ph)
ψ M
e
V
h1
D
1
V
h2
D
2
V
h3
D
3
P
φ
P

W
a
G
PP
ωϕ
−
.%
a
X
G
G