BÀI GIẢNG HỌC PHẦN LÝ THUYẾT Ô TÔ- ĐẠI HỌC CHÍNH QUY

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT HƯNG YÊN
KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC
BÀI GIẢNG HỌC PHẦN LÝ THUYẾT Ô TÔ
BÀI GIẢNG HỌC PHẦN LÝ THUYẾT Ô TÔ
NỘI DUNG CHƯƠNG TRÌNH
Chương 1
Chương 2
Chương 3
Chương 4
Chương 5
Chương 6
Chương 7
Chương 8
1.1. Các trạng thái động lực học ô tô.



 !"#$ %&
'()%*
+),
-./01
1.2. Lực kéo tiếp tuyến của ôtô. (lực đ<y ô tô chuy=n động).
23)./4)./4

Chương 1. Động lực học tổng quát của ô tô
Chương 1. Động lực học tổng quát của ô tô
..5)./4
678&"#9:7;<./;
=>.?
'= 99?
@=&7A9:7

B2)
C= !
D4.9./0
D=
D4.907A0./0%*
Chương 1. Động lực học tổng quát của ô tô
Chương 1. Động lực học tổng quát của ô tô
+),


Chương 1. Động lực học tổng quát của ô tô
Chương 1. Động lực học tổng quát của ô tô
Khi ôtô chuyển động thì lốp tiếp xúc với mặt đường tại nhiều điểm làm xuất
hiện các phản lực riêng phần từ đường tác dụng lên bánh xe.
- Phản lực pháp tuyến: ký hiệu là Z
- Lực cản lăn: ký hiệu 

- Phản lực ngang: ký hiệu là 
Ngoài ra bánh xe còn chịu tác dụng bởi các lực:
+ Tải trọng thẳng đứng
+ Lực đẩy từ khung tác dụng lên trục bánh xe.
E(!F)%G*<.H
IJ#F!)K%GL
IJL!)K%G;M,
IJ#F!)K%G;M,
Chương 1. Động lực học tổng quát của ô tô
Chương 1. Động lực học tổng quát của ô tô
a. 
 !"
- Khi ôtô chuyển động bánh xe lăn và chịu

tác dụng của các loại lực #
$
% 

% &
$
% 
$

được biểu diễn như hình (1-1).
- Ngoài ra còn các lực và mômen ma sát
trong ổ trục mômen quán tính các lực này
có trị số nhỏ nên có thể bỏ qua.
'($$)*+, 
 !"
N) !OP7LH
Chương 1. Động lực học tổng quát của ô tô
Chương 1. Động lực học tổng quát của ô tô
1 1
1
1 1
1
1
. . 0
.
/
  -

-
&   


 &

Σ = − =
⇔ =
(1.1)
Cân bằng lực theo phương thẳng đứng ta có:
1111

11
#&#&

=⇔=
Thay vào phương trình (1.1) ta được phương trình :
-

-



#


&
11
1
11
. ==
(1.2)
Trong đó :



: bán kính động lực của bánh xe;

$
: khoảng cách từ điểm đặt hợp lực &
$
đến giao điểm của đường thẳng góc đi
qua tâm trục bánh xe với đường.
2Q*<,AH
Chương 1. Động lực học tổng quát của ô tô
Chương 1. Động lực học tổng quát của ô tô
Hệ số cản lăn:
Lực cản lăn:
Mômen cản lăn:
RS:: những yếu tố ảnh hưởng đến lực cản lăn và hệ số cản lăn là:
- Tải trọng tác dụng lên bánh xe
- Vật liệu chế tạo lốp
- Áp suất không khí trong lốp và tính chất cơ lý của đường.

(1.3)
-



1
1
=
-
0 .

11
=
#&


11
1
==
(1.4)
(1.5)
L!)K%G;M,
./0.MT&7UFV
E2 )1L
E=W/X9.MTK)T
EO <<./;Y
EO ;<./;OP
Chương 1. Động lực học tổng quát của ô tô
Chương 1. Động lực học tổng quát của ô tô
VE*+ 
! 1-2.
Để xác định và ta lập phương trình
mômen tại tâm trục bánh xe và đưa ra
công thức (1.6).
0
2
.
1
11
=
+

−=Σ
-


&
-



&
+
=⇔
1
1
2
1
(1.6)
Chương 1. Động lực học tổng quát của ô tô
Chương 1. Động lực học tổng quát của ô tô
Cân bằng lực theo phương thẳng đứng ta có:
"
 1-2"
Khi bánh xe chuyển động chịu tác dụng
bởi các lực:
- Tải trọng thẳng đứng
- Lực đẩy từ khung tác dụng lên trục
bánh xe
- Phản lực pháp tuyến
- Phản lực tiếp tuyến
1

1 
#& =
Thay vào (1.6) ta được :
-

-



#


&
+
=
+
=
11
1
11
.2 2
(1.7)
-



+
=
1
1

.2
Vậy:
(1.8)
VE'*+ 
 !.

 Z9![ /))%G*<%
R%\)%G*<.5##F!
)K%G4
Chương 1. Động lực học tổng quát của ô tô
Chương 1. Động lực học tổng quát của ô tô
V@*+ 
33"
Xác định lực cản lăn và hệ số cản lăn:
Viết phương trình cân bằng mômen đối với tâm
trục bánh xe theo công thức (1.8):

4/5
60
7
8&
9
":;<
9
"

&
=
"
:

<
=
"

6>
Suy ra ta được công thức (1.9):
0
7
64&
9
;&
=
5"
:
;4<
=
<
9
5"
-
(1.9)
Cân bằng lực theo phương thẳng đứng, được: &
:
6&
9
;&
=
6#
:
Cân bằng lực theo phương ngang, được:


6<
=
<
9
6<
7

Thế vào (1.9), ta được: 0
7
6&
:

:
;



0
7
6&
:

:
;<
7

 
(1.10)
6]9AHY^_


Y^_^OP)^6P
Chương 1. Động lực học tổng quát của ô tô
Chương 1. Động lực học tổng quát của ô tô
-

-



#


&
2
2
2
22
==⇒
2
2



-
=
Tỷ số là hệ số cản lăn: => 
:
6#
:


:
6&
:

:
(1.11)

 !"#$ %&
Các yếu tố ảnh hưởng tới hệ số cản lăn và lực cản lăn là :
- Tính chất cơ lý và tình trạng mặt đường.
- Tải trọng tác dụng lên bánh xe ( ký hiệu G ) chính là phần trọng lượng của xe
tác dụng lên từng bánh xe.
- Vật liệu chế tạo lốp và áp suất không khí trong lốp.
- Mômen xoăn tác dụng lên bánh xe chủ động càng lớn thì hệ số cản lăn cáng
tăng.
- Những yếu tố gây ra biến dạng bên của bánh xe như lưc ngang P , góc lệch
bên và góc nghiêng của bánh xe so với mặt đường đều có ảnh hưởng xấu đến
hệ số cản lăn.
 `.V9"S"aDb9cV !%*?7LH
de
2)7AH

Chương 1. Động lực học tổng quát của ô tô
Chương 1. Động lực học tổng quát của ô tô
( )
21221121
&&&&

+=+=+=

1 2
   /?= = =
Khi vận tốc của ôtô v > 80km/h thì hệ số cản lăn được xác định theo công
thức : (1.13)
Đặc biệt khi ôtô chuyển động trên đường nhựa tốt, đường bê tông, hệ số cản
lăn có thể được tính theo công thức : (1.14)









+=
1500
1
2
0
@

( )
2800
32 @

+
=
1.1.1.4. Sự trượt của bánh xe chủ động.
"AB@C?D"

- Nguyên nhân, bản chất của hiện tượng trượt :

VB(UF;M,59!
Chương 1. Động lực học tổng quát của ô tô
Chương 1. Động lực học tổng quát của ô tô
"+EEFB?GD"
Hệ số trượt của bánh xe chủ động được
ký hiệu: , được xác định theo công thức:
(1.15)
(1.16)
%100.11
1








−=−=
−
=


@
@
@
@@




δ
%100.1
0








−=⇔



δ
+),
-./01
"*+ 33/H-"
VCH(UFMTK9./0KM)7)%G*<Q>.
Chương 1. Động lực học tổng quát của ô tô
Chương 1. Động lực học tổng quát của ô tô
O Y"#Y%*7LH
dbe
de
Chương 1. Động lực học tổng quát của ô tô
Chương 1. Động lực học tổng quát của ô tô
,

##
&
I
−++−−
=⇒
)sin()(cos
1
ω
αα
2
cos ( ) ( sin )
 I   
#   #     
&
,
ω
α α
+ + + + −
=
0
$
, 0
:
: mômen cản lăn của bánh xe cầu trước và sau, ta có:
0
$
+0
:
=0


= #

cos
α
(1.22)

"J DE7"
= DEKLM-G%73LN@OG@P7Q//P"
Phản lực Z
1
và Z
2
được xác định theo công thức:
(1.23)
,
##
&

.).sin().(cos.
2
−+−−
=
ω
αα
d'e
Chương 1. Động lực học tổng quát của ô tô
Chương 1. Động lực học tổng quát của ô tô
,
##
&


.).sin().(cos.
1
++++
=
ω
αα
= DEKLMNF R@737Q//P
VED*+ 733KLM R.
O Y"#Y%*7LH
dBe
dCe
E2)%G*<L/K)K%Gf
O Y"#Y%*7LH
dDe
dge
Chương 1. Động lực học tổng quát của ô tô
Chương 1. Động lực học tổng quát của ô tô
1
( . ) .

#     
&
,
ω ω
− −
=
,
#
&


ωω
.).(
2
++
=
,
#
&
.
1
=
,
#
&
.
2
=
<$ )
0.S*7?7"#7hT%G%)9<$ )])%f3H
dbe
+"#%*T0)7)%G*<M%i$/H
ENL/K)K%Gf99:77A
de
Chương 1. Động lực học tổng quát của ô tô
Chương 1. Động lực học tổng quát của ô tô
#
&

#

&

2
2
1
1
=
=
,

#,
#
#
&

,

#,
#
#
&

=
=
=
=
===
===
2
2

1
1
EN./0Q"i"S)K%Gf"#99:77A
de
E<)K%Gfj99:77A
+< "#%*7LHde
2%*<$ )Kk.)%i"#k..H
d'e
Chương 1. Động lực học tổng quát của ô tô
Chương 1. Động lực học tổng quát của ô tô
1
1 1
7  
7 =
& #   #  
#
 
# #, #, #,
ω ω ω ω
+ +
= = − = −
2
2 2
7  
7 =
& #   #  
#
 
# #, #, #,
ω ω ω ω

+ +
= = − = −
,
#
&
,
#
&
I
E
I
E
−
=
+
=
2
1
,#


,#

,#
#
#
&

,#



,#

,#
#
#
&

I
=
IE
E
I
=
IE
E
−=−==
+=+==
2
2
2
1
1
1
M(UFMTK)7]8
2)%G*<Q>.H./0>./"l)K%GK(UFKL.0.)KVEg
Chương 1. Động lực học tổng quát của ô tô
Chương 1. Động lực học tổng quát của ô tô
VEg*+ 
 !.

Khi ôtô chuyển động trên đường
nghiêng ngang sẽ chịu các lực và
mômen sau:
- Trọng lượng của xe đặt tại trọng tâm
#
- Lực kéo ở moóc kéo 


- Lực ly tâm xuất hiện khi ôtô quay
vòng:
+ ký hiệu : 

(1.36)
9
@

#


2
.=
 0)< K)jS<<%U)V$f"i0mdm#7./;]
%G"i]<11L>.)TK< e

N< K)7LH
dCe
2%U< K< S<<%U)V$f"i0mdm#7./;]%G"i]<1
1L>.)TK)e
dDe
Chương 1. Động lực học tổng quát của ô tô

Chương 1. Động lực học tổng quát của ô tô
1
'' cos sin cos sin cos sin
2 2 2
   I  
J J J
& #    0  
J
β β β β β β
 
     
= − − + − − +
 ÷  ÷  ÷
 
     
 
1
' cos sin cos sin cos sin
2 2 2
   I  
J J J
& #    0  
J
β β β β β β
 
     
= + + − + + −
 ÷  ÷  ÷
 
     

 
1
''. .sin . .cos . .sin . cos . .cos .sin . 0
2 2 2
/  I      
J J J
 & J  0      # # 
β β β β β β
= + + + + + − + =
∑
E2)%G*<./0)K%GKj99:77A
N< K)"#K< 7LH
dge
d'be
E2)%G*<L/K)KMK99:77A
N< K)"#K< 7LH
d'e
d'e
Chương 1. Động lực học tổng quát của ô tô
Chương 1. Động lực học tổng quát của ô tô
)sin.cos.
2
.(
1
''
I
0#
J
#
J

& −−=
ββ
)sin.cos.
2
.(
1
'
I
0#
J
#
J
& ++=
ββ
)sincos
2
(''
ββ


J
J
#
& −=
)sin.cos
2
('
ββ



J
J
#
& +=

=9:7;<./;dW/./0e
E()M7;<nh"i]%G
EO%Uj4.7%i./0
Eo.#O9

23)./4)./4
23)./4)./4%*7LH
d'e
N:"4]9;5.3)./4%*7LH
d''e
Chương 1. Động lực học tổng quát của ô tô
Chương 1. Động lực học tổng quát của ô tô








ω
ω
==
/E
 =

..5)./4
+.5)./4;p%*7LH
d'@e
..5)./4H
d'Be
N:"4]9;5.H..5)./4%*7L
d'Ce
678&"#9:7;<./;
6786%*H
E./04.d./0QL"^7e
d'De
Chương 1. Động lực học tổng quát của ô tô
Chương 1. Động lực học tổng quát của ô tô
7
SSS −=





7

S
S
S
SS
S
S
−=
−

== 1
η
/-
ηηηηηη

.
=
7
00
η
=