Giáo trình lý thuyết ô tô

Trường ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TPHCM

Lời nói đầu

Môn học “Lý thuyết Ô tô” chiếm vò trí quan trọng trong chương trình đào tạo kỹ
thuật viên trung cấp ngành sửa chữa ô tô. Môn học này cung cấp một số kiến thức cơ bản
nhất về Lý thuyết ô tô, qua đó học sinh có thể giải thích được một số các tình huống thực tế
gặp phải khi sửa chữa các cụm tổng thành ô tô. Giáo trình này cũng trang bò các kiến thức
nền về cấu tạo, nguyên lý làm việc của các hệ thống cơ bản trong hệ thống gầm ô tô. Hy
vọng đây có thể là tài liệu tham khảo, học tập tốt cho các học sinh hệ Trung học chuyên
nghiệp ngành sửa chữa ô tô.
Việc biên soạn một giáo trình mới, lần đầu tiên đưa vào giảng dạy tại Trường CĐKT
Lý Tự Trọng là một việc rất khó khăn, vì đây là môn học mới chưa có tiền lệ và phải xây
dựng từ đầu.
Vì vậy, dù bản thân đã có nhiều cố gắng, nhưng chắc rằng không tránh khỏi những
sơ suất, mong các bạn đồng nghiệp và các em học sinh đóng góp ý kiến nhằm xây dựng Giáo
trình ngày càng hoàn chỉnh hơn.
Để hoàn thành được Giáo trình này, tôi xin chân thành cảm ơn sự động viên, tạo
điều kiện làm việc tốt của Ban Giám hiệu Trường CĐKT Lý Tự Trọng. Đặc biệt tôi xin chân
thành cảm ơn sự giúp đỡ của Thầy Võ Đình Hồng, người trực tiếp hướng dẫn thực hiện Giáo
trình này, cùng với sự giúp đỡ, đóng góp ý kiến của các Thầy trong Khoa và các học sinh đã
giúp nhập dữ liệu cho Giáo trình này.
Người biên soạn

Lý thuyết Ô tô

1


Trường ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TPHCM
CHƯƠNG I :

I.

TỔNG QUAN VỀ Ô TÔ

NHỮNG YÊU CẦU CHUNG ĐỐI VỚI Ô TÔ

Ô tô được sử dụng trong nhiều lónh vực của nền kinh tế quốc dân như: giao thông
vận tải, công nghiệp, nông nghiệp, xây dựng, quốc phòng…
Để có thể sử dụng ô tô một cách có hiệu quả trong những điều kiện xác đònh (điều
kiện đường sá, điều kiện khí hậu..) thì cần phải biết những đặc tính sử dụng của chúng.
Những đặc tính sử dụng này được thể hiện qua các chỉ tiêu sau:
− Chất lượng động học;
− Tính kinh tế nhiên liệu;
− Tính điều khiển (đặc tính lái và phanh);
− Tính ổn đònh chuyển động; Tính năng thông qua (tính việt dã);
− Tính êm dòu chuyển động.
1. Chất lượng động học của ô tô
Là khả năng chuyên chở hàng hoá, hành khách với tốc độ trung bình cao nhất có thể
có ở từng điều kiện đường sá cụ thể.
Chất lượng động lực học của ô tô càng tốt sẽ làm giảm thời gian vận chuyển, nghóa
là làm tăng khối lượng vận chuyển trên một cung đường xác đònh trong một đơn vò thời gian.
Chất lượng động lực học của ô tô phụ thuộc vào chất lượng kéo và chất lượng phanh
của ô tô.
2. Tính kinh tế nhiên liệu
Là khả năng sử dụng hợp lý nguồn năng lượng (xăng, dầu diesel) cho quá trình
chuyển động.
Tính kinh tế nhiên liệu là một chỉ tiêu rất quan trọng của đặc tính sử dụng ô tô, vì
trong giá cước vận chuyển thì chi phí xăng, dầu chiếm phần lớn.
Khi giảm được mức tiêu hao nhiên liệu sẽ làm giảm giá cước vận chuyển; có nghóa
là tính kinh tế nhiên liệu của ô tô được nâng cao.

3. Tính điều khiển của ô tô
Là tính chất thay đổi hướng chuyển động của ô tô bằng cách thay đổi vò trí của bánh
xe dẫn hướng. Khả năng an toàn của ô tô phụ thuộc chủ yếu vào tính điều khiển của ô tô.
4. Tính ổn đònh của ô tô
Là tính chất mà trong quá trình chuyển động ô tô không bò lệch hướng, trượt ngang,
trượt lết hoặc bò lật.

Lý thuyết Ô tô

2


Trường ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TPHCM
Tính ổn đònh cùng với đặc tính động lực học phanh, tính điều khiển sẽ đảm bảo sự
chuyển động an toàn của ô tô. Tính ổn đònh càng đặc biệt quan trọng khi ô tô chạy trên
đường trơn với tốc độ cao.
5. Tính năng thông qua
Là khả năng làm việc của ô tô ở các điều kiện đường xấu hoặc không có đường.
Tính năng này có ý nghóa đặc biệt quan trọng khi ô tô làm việc trong các lónh vực khai thác
rừng, hầm mỏ, xây dựng và quân sự.
6. Tính êm dòu chuyển động
Là khả năng làm việc của ô tô trên đường không bằng phẳng ở tốc độ cao mà không
dao động thùng xe.
Tính êm dòu chuyển động của ô tô có ảnh hưởng rất lớn đến:
− Tốc độ chuyển động trung bình của ô tô;
− Khả năng giữ tải khi ô tô chuyển động;
− Tiện nghi trên ô tô;
− Mức độ mệt mỏi của lái xe và hành khách trên ô tô.
II. CÁC PHƯƠNG ÁN BỐ TRÍ ĐỘNG CƠ VÀ HỆ THỐNG TRUYỀN LỰC
Đặc điểm và điều kiện làm việc của ô tô khác nhau nên sự bố trí chung của ô tô

cũng khác nhau. Bố trí chung của ô tô phụ thuộc chủ yếu vào việc bố trí động cơ và sơ đồ bố
trí hệ thống truyền lực.
1. Bố trí động cơ
Ở ôtô thường bố trí động cơ như sau:
− Động cơ đặt phía trước (dùng trên tất cả các loại ôtô)
− Động cơ đặt phía sau (ôtô hành khách)
a) Động cơ đặt phía trước
− Động cơ đặt ở phía trước có thể ở bên trong hoặc ngoài buồng lái;
− Nếu động cơ đặt ngoài buồng lái thì động cơ được chăm sóc dễ dàng
hơn, bởi vì có khoảng không gian rộng rãi, nhưng người lái nhìn không được
thoáng, hệ số sử dụng chiều dài sẽ giảm;
− Nếu động cơ đặt trong buồng lái thì người lái sẽ nhìn thoáng hơn, hệ số
sử dụng chiều dài sẽ tăng lên, nhưng trọng tâm của ô tô bò nâng cao hơn, thể tích
buồng lái sẽ nhỏ, phải bảo đảm cách âm cách nhiệt, việc chăm sóc bảo quản
động cơ sẽ phức tạp hơn.
− Để khắc phục những nhược điểm của việc bố trí động cơ bên trong
buồng lái này, người ta sử dụng buồng lái lật, lúc này kết cấu buồng lái và hệ
thống điều khiển sẽ rất phức tạp.

Lý thuyết Ô tô

3


Trường ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TPHCM
b) Động cơ đặt phía sau
Ưu điểm làm cho hệ thống truyền lực đơn giản, người lái nhìn thoáng hơn, hệ số sử
dụng chiều dài lớn hơn và hành khách được cách nhiệt, cách âm tốt hơn;
Khuyết điểm là hệ thống điều khiển động cơ và hệ thống truyền lực trở nên phức
tạp hơn.

2. Bố trí hệ thống truyền lực
a) Động cơ phía trước – cầu sau chủ động
− Đảm bảo phân bố đều tải trọng giữa các cầu, nhưng phải dùng các
đăng dài;
− Hệ thống này thường được bố trí trên các xe tải.
b) Động cơ phía trước – cầu trước chủ động
− Cơ cấu truyền động gọn, đơn giản vì không cần các đăng; ly hợp và
hộp số có thể nối liền với cầu chuyển động; các bánh xe trước ổn đònh tốt khi
quay vòng.
− nh hưởng xấu đến tính động lực của ôtô khi lên dốc, làm giảm trọng
lượng bám do việc phân bố lại tải trọng giữa các trục.
c) Động cơ phía sau – cầu sau chủ động
− Người lái dễ quan sát đường hơn, tách động cơ khỏi chỗ ngồi của hành
khách, do đó giảm được tiếng ồn và khí thải lọt vào;
− Nhưng nhược điểm là việc điều khiển động cơ, hộp số và ly hợp phức
tạp vì ở quá xa người lái. Thường sử dụng cho các xe bus chạy trong thành phố.
d) Động cơ phía trước – nhiều cầu chủ động
− Ôtô có tính việt dã cao thường có 2 cầu chủ động trước và sau. Vì vậy,
ngoài bộ phận thông thường như các ôtô có cầu sau chủ động còn hộp phân phối
và bộ vi sai giữa các cầu (hoặc hộp số phụ, các đăng phụ, cầu chủ động trước …)
III. NHIỆM VỤ, YÊU CẦU ĐỐI VỚI CÁC HỆ THỐNG TRÊN Ô TÔ
1. Giới thiệu chung
− Khi làm việc động cơ sinh ra moment quay, muốn ôtô chuyển động thì
phải cần có hệ thống truyền moment quay này đến các bánh xe chủ động. Hệ
thống truyền moment quay này được gọi là hệ thống truyền động hay còn được
gọi chung là gầm ôtô.
− Hệ thống truyền động có nhiệm vụ chính như sau:
 Biến chuyển động quay của động cơ thành chuyển động tònh tiến của
ôtô;
 Thay đổi lực kéo ở các bánh xe chủ động khi ôtô chuyển động trên

đường, nhằm khắc phục những lực cản đột xuất trên mặt đường;

Lý thuyết Ô tô

4


Trường ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TPHCM
 Bảo đảm ôtô chuyển động an toàn và êm.
− Hệ thống truyền động bao gồm các hệ thống sau:
 Hệ thống truyền lực;
 Hệ thống chuyển động (hay hệ thống di chuyển);
 Hệ thống điều khiển.
2. Các hệ thống trong hệ thống truyền động
a) Hệ thống truyền lực
− Hệ thống truyền lực có nhiệm vụ truyền chuyển động quay từ động cơ
đến các bánh xe chủ động của ôtô.
− Hệ thống này bao gồm các cụm chi tiết sau:
 Ly hợp
 Hộp số
 Truyền động các đăng
 Cầu chủ động
 Bán trục
b) Hệ thống chuyển động
− Hệ thống chuyển động có nhiệm vụ biến chuyển động quay của hệ
thống truyền lực thành chuyển động tònh tiến của ôtô. Ngoài ra hệ thống này còn
có tác dụng bảo đảm cho ôtô trong quá trình chuyển động được êm.
− Hệ thống chuyển động bao gồm:
 Khung xe
 Dầm cầu trước, sau

 Hệ thống treo
 Bánh xe
c) Hệ thống điều khiển
− Hệ thống điều khiển có nhiệm vụ thay đổi hướng chuyển động của ôtô
và bảo đảm an toàn cho ôtô trong quá trình chuyển động.
− Hệ thống điều khiển bao gồm:
 Hệ thống lái
 Hệ thống phanh
 Ngoài ra trên các ôtô còn trang bò các thiết bò phụ khác như: thiết bò an
toàn bò động, thiết bò tự cứu …

Lý thuyết Ô tô

5


Trường ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TPHCM

CƠ HỌC CHUYỂN ĐỘNG THẲNG CỦA Ô TÔ

CHƯƠNG II :
I.

TỔN THẤT CÔNG SUẤT TRONG HỆ THỐNG TRUYỀN LỰC Ô TÔ

Trong quá trình ô tô chuyển động, năng lượng từ động cơ truyền đến các bánh xe
chủ động sẽ bò tiêu hao một phần để khắc phục các lực cản trong hệ thống truyền lực như:
lực cản quán tính của các cặp bánh răng, lực ma sát trong các ổ bi, trong các khớp các đăng,
công trượt trên các cặp bánh răng nghiêng, lực cản do khuấy dầu trong các cụm truyền lực…
Hiệu suất của hệ thống truyền lực được tính bằng công thức:

ηt =

NK
NE − Nt
Nt
=
= 1NE
NE
NE
NK: công suất truyền đến bánh xe chủ động;
NE: công suất hữu ích của động cơ;
Nt: công suất tổn thất trong hệ thống truyền lực.

Hiệu suất ở một số bộ truyền khi tính toán thường được chọn như sau:
− Hộp số:

0,94÷0,97

− Hộp phân phối

0,95÷0,98

− Truyền lực chính

0,93÷0,97

− Truyền lực cạnh

0,96÷0,98

II. CƠ HỌC LĂN CỦA BÁNH XE
1. Động học lăn của bánh xe không biến dạng
a) Hiệu suất của bánh xe chủ động
Do tổn thất cho sự lăn và sự trượt nên công suất truyền từ bánh xe chủ động tới
khung ô tô sẽ nhỏ hơn công suất truyền từ bán trục đến bánh xe. Tỷ số giữa giá trò hai công
suất nói trên là hiệu suất của bánh xe chủ động và ký hiệu là ηk.
ηk = Xk.V/Mk.ωb
Trường hợp xe chuyển động ổn đònh:
Xk = (Mk – Mf)/rb
ηk =

Mk − M f
Mk

.

Mk − M f V
V
=
.
ω b rb
V1
Mk

Xk: lực đẩy vào khung;
Mk, Mf: moment kéo, moment cản lăn;
V: vận tốc tònh tiến thực tế của xe;

Lý thuyết Ô tô

6


Trường ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TPHCM
ωb: vận tốc góc của bánh xe.
V1 = ωb. rđ : vận tốc tònh tiến lý thuyết của trục bánh xe;
ηδ =
ηf =

V
: hiệu suất tính đến tổn thất do sự trượt của bánh xe;
V1
Mk − M f
Mk

: hiệu suất tính đến tổn thất do sự lăn của bánh xe;

b) Trò số trượt của bánh xe chủ động
Trò số này đặc trưng bằng tỷ số giữa tốc độ tònh tiến mất mát và tốc độ lý thuyết của
bánh xe, tính theo phần trăm:
δ=

V1 − V
.100%
V1

δ = (1 -

V
). 100% = (1- ηδ). 100%

V1

Khi bánh xe chủ động lăn trên mặt đường, sự biến dạng của mặt đường (nếu có) và
sự biến dạng tiếp tuyến của lốp sẽ làm giảm vận tốc tònh tiến của bánh xe chủ động. Do tính
chất đàn hồi của lốp theo hướng vòng nên các phần tử lốp đi vào khu vực tiếp xúc với mặt
đường sẽ bò nén lại dưới tác động của moment chủ động. Do đó quãng đường bánh xe đi
được sau một vòng quay sẽ bò ngắn lại.Như vậy lực kéo tiếp tuyến cũng là một trong những
yếu tố ảnh hưởng đến trò số trượt của bánh xe chủ động.
Sự trượt quay chỉ có thể không xảy ra khi không có sự biến dạng của đường và sự
biến dạng tiếp tuyến của lốp. Điều này chỉ xảy ra khi lực kéo Pk = 0.
2. Động học chuyển động của bánh xe
a) Bánh xe đàn hồi lăn trên mặt đường cứng (đường không bò biến dạng)
Trường hợp này, tổn thất do sự biến dạng của đường có thể xem là không có, nên sự
dòch chuyển của hợp lực là do tiêu hao năng lượng để khắc phục ma sát bên trong lốp.
Khi bánh xe lăn, các phần tử phía trước của lốp lần lượt tiếp xúc với mặt đường và
bò nén lại, các phần tử phía sau lần lượt đi ra khỏi khu vực tiếp xúc và phục hồi lại trạng thái
cũ.
Do đó giữa các phần tử của lốp sẽ nẩy sinh ma sát, biến thành nhiệt và toả ra môi
trường xung quanh. Như vậy công tiêu hao cho sự biến dạng của lốp không được hoàn trả lại
khi lốp phục hồi hình dạng ban đầu.
Khi bánh xe lăn, sự biến dạng của phần trước lốp đi vào khu vực tiếp xúc với mặt
đường sẽ lớn hơn so với phần sau đi ra khỏi khu vực tiếp xúc. Vì vậy các phản lực riêng ở
phần phía trước của vết tiếp xúc sẽ lớn hơn so với phần phía sau, đây chính là nguyên nhân
làm cho hợp lực Z dòch chuyển về phía trước một khoảng a.

Lý thuyết Ô tô

7

Trường ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TPHCM

b) Những lực và momnet tác dụng lên bánh xe
i) Sự lăn đều của bánh xe bò động
Các lực tác dụng lên bánh xe trong trường hợp này gồm:
− Lực thẳng đứng: Pz;
− Lực nằm ngang : Px;
− Phản lực X, Z;
X = Px
X.rđ = Z.a
X = Px = Z.

a
rd

Từ biểu thức trên cho thấy: phản lực tiếp tuyến của đường tác dụng lên bánh xe bò
động khi bánh xe này lăn đều và không có lực cản gì khác thì sẽ bằng lực đẩy. Phản lực này
có chiều ngược lại với chiều chuyển động của bánh xe và lực cản.
a
được gọi là hệ số cản lăn, ký hiệu là f
rd

Tỷ số

f=

a
X
=
rd

Z

Z.f : được gọi là lực cản lăn và ký hiệu là Pf
ii) Sự lăn không đều của bánh xe chủ động
Các lực và momnet tác động lên bánh xe trong trường hợp này gồm:
− Lực thẳng đứng: Gk;
− Lực nằm ngang : Pđ;
− Moment xoắn : Mk;
− Moment quán tính : Mj;
Lý thuyết Ô tô

8


Trường ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TPHCM
− Phản lực Px, Pz và moment cản lăn Mf.
Mj = - Ib. εb
Ib: moment quán tính của bánh xe;
εb : gia tốc góc của bánh xe.
Px = ( M k + M j - M f )/rđ = Mk/rđ - Ib. εb/rđ - Pf

Ở bánh xe bò động, moment Mk không có nên: Px = -Ib. εb/rđ - Pf = --Ib. εb/rđ –Pz.f
Trò số của phản lực tiếp tuyến ở bánh xe chủ động sẽ tăng lên khi tăng moment xoắn
Mk . Tuy nhiên, sự tăng của moment này không thể là vô hạn, bởi vì giá trò lớn nhất của phản
lực này bò giới hạn bởi khả năng bám của lốp với mặt đường.
3. Hệ số bám và lực bám của bánh xe
a) Lực bám
Khi truyền moment chủ động lên bề mặt đường, moment này sẽ làm xuất hiện
những ứng suất tiếp tuyến và những ứng suất khác của mặt đường. Những ứng suất này
không thể vượt quá giới hạn cho phép bởi tính cơ học của mặt đường.

Chất lượng bám của bánh xe chủ động được đánh giá bằng hệ số bám (φ). Ở mức độ
nào đó, hệ số bám có thể xem tương tự như hệ số ma sát trượt giữa hai bề mặt rắn trong cơ
học. Tuy nhiên điều đó không hoàn toàn chính xác, bởi vì khi có sự tác động tương hỗ giữa
bánh xe và mặt đường, không chỉ có ma sát mà còn có sự bám cơ học của các vật thể với
nhau (mặt đường và lốp).
Pφ = Z.φ = Gφ.φ
Pφ: Lực bám
Gφ: trọng lượng bám của bánh xe chủ động;
Z: phản lực pháp tuyến của đường tác dụng lên bánh xe chủ động;
Điều kiện để bánh xe chủ động chuyển động đều mà không bò trựơt quay là: P k ≤ Pφ
b) Hệ số bám
Hệ số bám phụ thuộc vào loại và trạng thái của đường cũng như của lốp. Trên các
mặt đường cứng, hệ số bám hình thành chủ yếu bởi ma sát trượt giữa lốp và mặt đường và sự
Lý thuyết Ô tô

9


Trường ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TPHCM
tác động tương hỗ giữa các phần tử giữa mặt lốp và độ nhấp nhô rất nhỏ của mặt đường. Khi
trên mặt đường cứng bò dính bùn và nước thì hệ số bám giảm rất nhanh, vì các phần tử bùn
và nước sẽ tạo thành chêm giữa hai bề mặt làm việc.
Hệ số bám còn phụ thuộc vào hình dạng của hoa lốp. Nếu lốp làm việc trên mặt
đường cứng thì cần có hoa lốp nhỏ để đảm bảo bám tốt. Nếu lốp sử dụng cho các xe có tính
năng cơ động cao thì cần có hoa lốp có vấu bám rộng và cao để lún sâu vào đất làm tăng khả
năng cơ động của xe.
Loại đường
Đường nhựa hoặc bê tông
- Khô và sạch
- Ướt và dính bùn

Đường đất
- Pha sét, khô
- Ẩm ướt
Đường cát
- Khô
- Ẩm ướt

Hệ số bám
0,7÷0,8
0,35÷0,45
0,5÷0,6
0,3÷0,4
0,2÷0,3
0,4÷0,5

4. Biến dạng của bánh xe đàn hồi khi chòu lực ngang
Các bánh xe đàn hồi lăn trên đường, khi chòu tác dụng của các ngoại lực theo
phương ngang sẽ bò thay đổi q đạo chuyển động.
Khi không chòu tác dụng của lực theo phương ngang, các bánh xe vẫn giữ được q
đạo chuyển động của nó.
Khi có lực ngang Py tác dụng (giả sử đặt vào tâm trục bánh xe), lốp sẽ bò biến dạng
cả ở phương ngang. Do đó mặt phẳng lăn của bánh xe đã bò lệch đi một góc.
Hiện tượng bò lệch hướng chuyển động của các bánh xe có ảnh hưởng rất lớn đến
tính ổn đònh của xe khi đi thẳng cũng như khi quay vòng.

Lý thuyết Ô tô

10

Trường ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TPHCM

III. CƠ HỌC CHUYỂN ĐỘNG THẲNG CỦA BÁNH XE
1. Các lực tác dụng lên ô tô
a) Lực kéo tiếp tuyến tại bánh xe chủ động

Khi bánh xe lăn, dưới tác dụng của moment xoắn M k được truyền từ động cơ qua hệ
thống truyền lực, đặt vào bánh xe; bánh xe tác động lên mặt đường một lực có chiều ngược
với chiều chuyển động của xe. Lực đó được ký hiệu là P v: lực vòng của bánh xe chủ động
Pv =

Mk
rk

Phản lực của lực vòng được gọi là lực kéo tiếp tuyến P k. Nếu không kể đến ảnh
hưởng của lực quán tính do bánh xe quay không đều và lực cản lăn của nó thì trò số của lực
kéo tiếp tuyến bằng với trò số của lực vòng Pv.

Lý thuyết Ô tô

11


Trường ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TPHCM
b) Lực cản mặt đường
i) Trọng lượng của ô tô
Trọng lượng G đặt tại trọng tâm xe. Khi tính toán, trọng lượng xe được xác
đònh theo công thức:
G = Ga + Gt
Ga : trọng lượng bản thân xe

Gt : trọng lượng hàng chuyên chở (trọng lượng hành khách, hàng hoá)

ii) Lực cản lên dốc
Khảo sát trường hợp xe lên dốc với góc dốc α. Trọng lượng xe G được đặt
tại trọng tâm xe và được phân thành hai thành phần:
G = G.sinα + G.cosα
Thành phần song song với mặt đường G.sinα có hướng ngược với chiều
chuyển động và tạo thành lực cản lên dốc Pi
Pi = G.sinα
Với độ dốc α < π/18 thì có thể coi gần đúng sinα = α (ký hiệu là i : độ dốc
của đường và được tính theo phần trăm , ví dụ độ dốc i = 10%)
Pi = i.G
Khi xe chuyển động xuống dốc, lực P i cùng chiều với chuyển động của xe
và sẽ trở thành lực đẩy.
iii) Lực cản lăn
Lực cản lăn (Pf) biểu thò sự tổn hao công suất do biến dạng của lốp, của
đường cũng như tổn hao do ma sát giữa đường và lốp và các dạng tổn thất khác
có liên quan đến quá trình lăn của bánh xe.
Pf = f.G.cosα

Lý thuyết Ô tô

12


Trường ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TPHCM
Vì trò số của hệ số cản lăn và độ dốc I đặc trưng tổng hợp cho chất lượng
đường sá. Vì vậy người ta thường sử dụng khái niệm lực cản tổng cộng của
đường, ký hiệu là Pψ
Pψ = Pi + Pf = G.sinα + f.G.cosα

Pψ = (i+f).G = ψ.G
Ψ : hệ số cản tổng cộng của đường.
iv) Lực cản của rơ-mooc
kéo.

Lực cản của rơ-mooc (Pm) là phản lực của rơ-mooc tác dụng lên xe tại móc

v) Lực cản không khí

Khi xe chuyển động trong môi trường khí quyển, sẽ xuất hiện lực cản không
khí (Pω) tác dụng lên xe.
Lực cản này bao gồm hai thành phần:
 Lực cản chính diện: sinh ra do sự xoáy lốc của dòng khí, nói cách khá
đó là sự tăng áp suất không khí ở phía trước đầu xe và sự giảm áp suất kkhông
khí tại phía sau xe;
 Lực cản do ma sát giữa thân xe với không khí: khi xe chuyển động sẽ
làm chuyển động các lớp không khí bao quanh nó. Lớp không khí này tác động
lên lớp không khí khác. Vận tốc của lớp không khí gần thân xe cao hơn lớp không
khí ở xa hơn. Do vậy tạo nên sự ma sát giữa các lớp không khí. Khi xe chạy với
tốc độ càng cao thì khối lượng không khí tham gia chuyển động ngày càng nhiều
và tổng lực ma sát ngày càng cao.
Bằng thực nghiệm, lực cản khong khí được tính bằng công thức sau:
Pω = c.ρ.F.v2 = K.F.v2
c: hệ số dạng khí động học của xe (phụ thuộc vào dạng khí động học và
chất lượng bề mặt của thân xe);
ρ : Mật độ không khí (kg/m3);
K = c.ρ : hệ số cản không khí (Ns2/m4)

Lý thuyết Ô tô

13


Trường ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TPHCM
Xe du lòch:

K = 0,15÷0,3

Xe buýt, thùng kín: K = 0,3÷0,5
Xe tải:

K = 0,5÷0,7

F: diện tích cản chính diện của xe (m2);
v: vận tốc chuyển động tương đối của xe so với không khí (m/s)
vi) Lực quán tính
Khi xe chuyển động không ổn đònh, lực quán tính của các khối lượng
chuyển động tònh tiến và các khối lượng chuyển động quay xuất hiện.
Lực quán tính này sẽ trở thành lực cản khi xe chuyển động nhanh dần và trở
thành lực đẩy (lực chủ động) khi xe chuyển động chậm dần.
2. Phương trình chuyển động của ô tô
Đẳng thức biểu thò sự cân bằng giữa lực chủ động và các lực cản chuyển động của ô
tô được gọi là phương trình chuyển động của ô tô. Phương trình này cho phép xác đònh
chuyển động thẳng của ô tô ở từng thời điểm.
P k = Pf + Pω ± P i ± P j
Pk: lực kéo tiếp tuyến
Pf: lực cản lăn
Pω lực cản của gió
Pi: lực cản khi lên dốc hoặc lực chủ động khi xuống dốc
Pj: lực quán tính của ô tô

 Lực cản lại chuyển động của ô tô khi tăng tốc
 Lực chủ động khi ô tô giảm tốc
Theo phương trình trên, ô tô chỉ có thể chuyển động được khi điều kiện sau được
thoả mãn:
Pk ≥ Pψ + P ω
Điều kiện trên là cần nhưng chưa đủ để đảm bảo sự chuyển động của ô tô, điều kiện
đủ chỉ có thể có được khi các bánh xe chủ động không bò trượt quay. Vì vậy, điều kiện cần và
đủ để ô tô chuyển động được là:
Pφ ≥ Pk ≥ Pψ + P ω
Nếu tăng lực Pk để giá trò của nó lớn hơn tổng Pψ + Pω thì sẽ làm cho ô tô tăng tốc
và quá trình này sẽ còn tiếp tục diễn biến cho tới khi lực kéo tiếp tuyến bằng với lực bám Pφ.
Tới đây, nếu tiếp tục tăng thêm lực kéo Pk thì sẽ gây ra sự trượt quay của bánh xe chủ động.

Lý thuyết Ô tô

14


Trường ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TPHCM
3. Đồ thò cân bằng lực kéo

Phương trình chuyển động của ô tô nếu được biểu diễn dưới dạng đồ thò được gọi là
“Đồ thò cân bằng lực kéo”.
Trên trục toạ độ P-v, lập những đường cong Pk ở các tỷ số truyền khác nhau. Để
chuyển từ v sang ne ứng với các tỷ số truyền khác nhau của hộp số theo công thức:
v=

ne .rb
ib .io

v: vận tốc tònh tiến của ô tô (m/s)
ne: số vòng quay của trục khuỷu (rad/s)
rb: bán kính làm việc trung bình của bánh xe (m)
ih: tỷ số truyền của hộp số
io: tỷ số truyền của bộ truyền lực chính.
Trên đồ thò, lập đường cong P ψ = f(v) cho một loại đường nào đó có độ dốc không
đổi và đường cong của lực cản không khí Pω = g(v).
Công dụng của đồ thò:
− Xác đònh tốc độ cực đại của ô tô: giao điểm của hai đường cong P k và
(Pψ + Pω)
− Xác đònh lực cản lớn nhất của đường mà ô tô có thể khắc phục được;
− Xác đònh khả năng trượt quay của các bánh xe chủ động trên một loại
đường cụ thể nào đó.
Phương pháp cân bằng lực trình bày ở đồ thò trên được sử dụng thuận lợi khi phân
tích khả năng động lực của một ô tô cụ thể; nhưng sẽ gặp khó khăn khi cần so sánh khả năng
Lý thuyết Ô tô

15


Trường ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TPHCM
động lực của các ô tô khác nhau về chủng loại, vì trò số lực kéo của chúng có thể khác nhau
rất nhiều.
4. Nhân tố động lực học của ô tô
Để đánh giá đúng chất lượng động lực của ô tô này so với ô tô khác, phải dùng khái
niệm “hệ số nhân tố động lực học” của ô tô. Hệ số này được xác đònh bằng tỷ số giữa P k - Pω
và trọng lượng toàn bộ của ô tô G; và được ký hiệu là D.
D=

Pk + Pω

G

Đồ thò biểu diễn mối quan hệ giữa nhân tố động lực D và tốc độ v ở các tỷ số truyền
khác nhau của hộp số được gọi là đồ thò “đặc tính động lực” của ô tô.
D=

j
Pψ + P j
Pk + Pω
=
= ψ + δi
g
G
G

Nếu biết được giá trò của hệ số cản lăn f thì sẽ xác đònh được độ dốc lớn nhất mà ô
tô có thể vượt qua được ở số truyền đã cho:
imax = Dmax – f
Để xác đònh khả năng chuyển động của ô tô theo điều kiện bám của các bánh xe
chủ động, trên đồ thò trên dựng thêm những đường cong D φ theo v
Dφ =

Pϕ − Pω
G

=

Gϕ .ϕ − Pω
G

Điều kiện cần và đủ để đảm bảo khả năng chuyển động của ô tô theo nhân tố động
lực là:
Dφ ≥ D ≥ ψ
5. Sự cân bằng công suất của ô tô
Để phân tích tính năng động lực của ô tô, ngoài mối tương quan về lực như đã phân
tích ở phần trên, còn có thể sử dụng mối tương quan về công suất: mối tương quan giữa công
suất kéo của động cơ với công suất của các lực cản chuyển động.
a) Phương trìng cân bằng công suất
Nk = Ne.ηt = Nf ± Ni + Nω ± Nj
Nf = G.f.cosα.v/1000 (kW) : công suất tiêu hao do cản lăn của bánh xe;
Ni = G.sinα.v/1000 (kW) : công suất tiêu hao do đường dốc;
Nω = W.v3/1000 (kW) : công suất tiêu hao do không khí;
Nj =

G
v
.δij.
(kW) : công suất tiêu hao do lực quán tính khi tăng tốc
g
1000
G: tính bằng (N);
v: tính bằng (m/s);

Lý thuyết Ô tô

16


Trường ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TPHCM
W: tính bằng (Ns2/m2)

j,g: tính bằng (m/s2)
b) Đồ thò cân bằng công suất

Biểu diễn phương trình cân bằng công suất dưới dang đồ thò có hệ toạ độ N-v, gọi là
đồ thò cân bằng công suất.
Trên đồ thò này, dựng các đường cong công suất có ích của động cơ N e và công suất
kéo Nk theo tốc độ chuyển động v ở tất cả các tỷ số truyền của hệ số.
Đồng thời cũng dựng đường cong: N ψ = f(v) và đặt đường cong N ω = g(v) lên phía
trên đường cong Nψ. Tung độ các điểm giữa đường cong (N ψ + Nω) và trục hoành t]ơng ứng
với công suất tiêu hao để khắc phục lực cản tổng cộng của đường và lực cản không khí.
Các đoạn thẳng Na nằm giữa những đường cong N k và (Nψ + Nω) đặc trưng cho phần
công suất dự trữ để sử dụng cho các mục đích sau: Khắc phục những lực cản lớn hơn của
đường; tăng tốc hoặc để kéo rơ-mooc.
Khi ô tô chuyển động đều công suất N k chỉ để tiêu hao cho lực cản mặt đường và
của không khí. Tốc độ lớn nhất mà ô tô có thể đạt được ứng với trường hợp bướm ga hoặc
thanh răng ở vò trí mở tối đa là khi công suất N k bằng tổng công suất (Nψ + Nω) (điểm A trên
đồ thò).
c) Ý nghóa của đồ thò công suất
− Xác đònh được tốc độ tối đa của ô tô trên mỗi loại đường đã cho hoặc
ngược lại;
− Xác đònh được tỷ số truyền hợp lý nhất ứng với từng loại đường;
− Xác đònh được khả năng tăng tốc, leo dốc hoặc kéo rơ-mooc của ô tô.

Lý thuyết Ô tô

17


Trường ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TPHCM
CHƯƠNG III :

I.

TÍNH KINH TẾ NHIÊN LIỆU CỦA Ô TÔ

CÁC CHỈ TIÊU KINH TẾ NHIÊN LIỆU

Tính kinh tế nhiên liệu của ô tô được đánh giá bằng lượng tiêu hao nhiên liệu cho
một quãng đường nhất đònh (lít/km hoặc lít/m) hoặc cho 1 tấn km công việc vận chuyển;
− Lượng tiêu hao nhiên liệu cho một quãng đường chạy của ô tô được xác
đònh như sau:
qđ =

Q
(l/m)
S

Q: lượng tiêu hao nhiên liệu (lít);
S: quãng đường chạy (m)
Ô tô khi chở hàng hoá sẽ tiêu hao nhiên liệu nhiều hơn so với khi xe chạy không. Vì
thế công thức (IV.1) không thể biểu thò chính xác tính kinh tế nhiên liệu của ô tô;
Để biểu thò một cách chính xác hơn, người ta dùng chỉ tiêu về lượng tiêu hao nhiên
liệu trên một đơn vò công việc vận chuyển:
qc =

Qpn
Gt S t

(kg/kg.m)

Gt: tải trọng vận chuyển (kg);

St: quãng đường xe chạy có tải (m);
ρn: tỷ trọng của nhiên liệu (kg/l).
Khi khảo sát động cơ trên băng thử, người ta xác đònh lượng tiêu hao nhiên liệu
trong một giờ làm việc:
GT =

Q.ρ n
(kg/h)
T

T: thời gian làm việc của động cơ (h)
ge =

Q.ρ n
GT
=
: suất tiêu hao nhiên liệu có ích của động cơ.
Ne
N e .T

Quan hệ giữa lượng tiêu hao nhiên liệu trên một đơn vò quãng đường xe chạy với
lượng nhiên liệu trong một giờ và suất tiêu hao nhiên liệu có thể được biểu thò như sau:
Qđ =

Lý thuyết Ô tô

g e .N e .T
g e .N e
GT .T
=

=
(l/m)
Sρ n
S .ρ n
v.ρ n

18


Trường ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TPHCM
II. ĐẶC TÍNH TIÊU HAO NHIÊN LIỆU CỦA Ô TÔ
1. Những yếu tố ảnh hưởng tới mức tiêu hao nhiên liệu
Trong quá trình ô tô chuyển động, công suất của động cơ được sử dụng để thắng tất
cả các lực cản chuyển động. Trường hợp ô tô không kéo rơ-mooc ta có phương trình cân bằng
công suất sau:
Ne = Nk + Nt = (Pψ + Pω + Pj)

v
(kW)
1000η t

Thay giá trò của Ne vào công thức trên:
qđ = (Pψ + Pω + Pj)

ge
(l/m)
1000.ρ nη t

Những yếu tố ảnh hưởng đến tính kinh tế nhiên liệu của ô tô là:
− Những thông số kết cấu và đặc điểm của quá trình cháy;

− Tình trạng kỹ thuật, điều chỉnh hệ thống cung cấp nhiên liệu, hệ thống
đánh lửa;
− Tình trạng kỹ thuật của hệ thống truyền lực đến bánh xe chủ động;
− Đường sá, lực cản của gió và trình độ chuyên môn của người lái.
2. Đồ thò đặc tính kinh tế nhiên liệu của ô tô
Đồ thò biểu thò sự phụ thuộc của lượng tiêu hao nhiên liệu q đ vào tốc độ chuyển động
của xe và hệ số cản ψ của đường được gọi là đồ thò đặc tính kinh tế nhiên liệu của ô tô.
Đồ thò này đặc trưng cho tính kinh tế nhiên liệu của ô tô khi chuyển động đều, nó
cho phép xác đònh được lượng tiêu hao nhiên liệu theo trò số đã biết của v và ψ.
Xác đònh lượng tiêu hao nhiên liệu nhỏ nhất khi ô tô chuyển động trên mặt đường có
hệ số cản ψ đã cho. Tốc độ của xe ứng với lượng tiêu hao này gọi là tốc độ kinh tế
Xác đònh lượng tiêu hao nhiên liệu ứng với chế độ toàn tải của động cơ, tức là ứng
với tốc độ chuyển động lớn nhất mà xe có thể đạt được trên loại đường đã cho (điểm a,b,c).
Đồ thò trên chỉ mới cho phép xác đònh mức tiêu hao nhiên liệu trong trường hợp ô tô
chuyển động đều trên mặt đường có hệ số cản chuyển động không đổi. Vì vậy, sử dụng
đường đặc tính này để tính mức tiêu hao nhiên liệu trong điều kiện sử dụng là không thể
được, vì nó đã không tính đến sự thay đổi của điều kiện đường sá khi xe chuyển động.

Lý thuyết Ô tô

19


Trường ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TPHCM
CHƯƠNG IV :
I.

LY HP

CÔNG DỤNG, PHÂN LOẠI, YÊU CẦU

1. Công dụng

Dùng để nối trục khuỷu động cơ với hệ thống truyền lực để truyền moment quay
một cách êm dòu và cắt truyền động đến hệ thống truyền lực được nhanh chóng, dứt khoát
2. Yều cầu
− Truyền được moment quay lớn nhất của động cơ mà không bò trượt ở
bất cứ điều kiện làm việc của ôtô;
− Đóng êm dòu, không gây va đập để tăng từ từ moment quay lên hệ
thống truyền lực;
− Mở dứt khoát và nhanh chóng, cắt hoàn toàn truyền động từ động cơ
đến hệ thống truyền lực trong thời gian rất ngắn;
− Moment quán tính của các chi tiết thụ động phải nhỏ để giảm va đập
lên các bánh răng;
− Làm nhiệm vụ của bộ phận an toàn để tránh tác dụng lên hệ thống
truyền lực những lực quá lớn khi gặp quá tải;
− Điều khiển dễ dàng, lực tác động lên bàn đạp nhỏ;
− Bề mặt ma sát phải thoát nhiệt tốt, đảm bảo điều kiện làm việc bình
thường cho các chi tiết;
− Kết cấu đơn giản, tuổi thọ cao, điều chỉnh và chăm sóc dễ dàng.
3. Phân loại
a) Theo cách truyền moment quay
− Loại ma sát
− Loại thuỷ lực
− Loại nam châm điện
− Loại liên hợp: kết hợp các loại kể trên
 Trong đó loại ma sát được sử dụng nhiều nhất vì đơn giản, rẻ và dễ
chăm sóc bảo dưỡng. Có thể phân loại ma sát thành các dạng sau:
 Theo hình dạng các chi tiết ma sát: loại dóa (1 dóa hoặc nhiều dóa), loại
hình côn, loại hình trống
 Theo cách phát sinh lực ép lên đóa ép: loại lò xo, loại nửa ly tâm (lực

ép sinh ra bởi các lò xo và lực ly tâm của các trọng khối phụ), loại ly tâm (lực ly
tâm dùng để đóng và mở ly hợp còn lực ép đóa ép là lực lò xo)

Lý thuyết Ô tô

20


Trường ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TPHCM
b) Theo cách điều khiển
− Loại điều khiển bằng tay (cơ khí và loại trợ lực);
− Loại điều khiển tự động.
II. SƠ ĐỒ CẤU TẠO, NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC CỦA LY HP MA SÁT
1. Sơ đồ cấu tạo

2. Nguyên lý làm việc
a) Khi ly hợp ở vò trí đóng
− Vỏ ly hợp được bắt chặt với bánh đà bằng bulon và cùng quay với bánh
đà. Đóa ép lúc này ép chặt đóa ma sát vào bánh đà nhờ lò xo (lò xo đang ở trạng
thái căng)
− Khi trục khuỷu động cơ quay sẽ làm bánh đà quay và làm cho đóa ma
sát quay; moa của đóa ma sát được lắp trượt trên trục sơ cấp hộp số nhờ các
rãnh then hoa. Như vậy khi đóa ma sát quay sẽ làm cho trục hộp số quay.
b) Khi ly hợp ở vò trí mở
− Dưới tác dụng của lực đạp vào bàn đạp ly hợp, lực được truyền đến
đòn mở qua hệ thống dẫn động làm cho càng mở tỳ vào bạc đạn ép;
− Bạc này sẽ tỳ vào đòn mở, kéo đóa ép dòch chuyển theo hướng tách đóa
ma sát rời khỏi bánh đà và đóa ép. Do đó moment quay từ động cơ không được
truyền cốt sơ cấp hộp số.

Lý thuyết Ô tô

21


Trường ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TPHCM
III. CẤU TẠO VÀ NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC CỦA BỘ BIẾN MÔMENT THUỶ LỰC
1. Cấu tạo
Tùy theo nguyên tắc sử dụng dòng chất lỏng, có thể chia ly hợp thủy lực thành hai
loại: ly hợp thủy tónh và ly hợp thủy động.
− Ở ly hợp thủy tónh: lực được sử dụng chính là lực tónh, phần lực động
không lớn;
− Ở ly hợp thủy động: lực được sử dụng chính là lực động của dòng chất
lỏng, còn phần lực tónh rất ít.
2. Nguyên lý làm việc
a) Ly hợp thủy tónh
− Bánh răng trung tâm 1 được nối với trục khuỷu động cơ. Bánh răng này
ăn khớp với bánh răng 2 (bánh răng này được quay tự do trên trục của nó);
− Vỏ bộ ly hợp 4 được nối cứng với trục của hệ thống truyền lực;
− Khi đóng van tiết lưu 3 lại thì cả hệ thống bò gài cứng như một chi tiết
liền và trục khủyu được nối với bánh răng 1 sẽ quay cùng tốc độ với trục của hệ
thống truyền lực. Khi van tiết lưu mở một ít thì tốc độ quay của trục khuỷu và trục
của hệ thống truyền lực sẽ khác nhau.
Những khuyết điểm:
− Sự thay đổi số vòng quay của trục thụ động chỉ được tiến hành bằng
cách tiết lưu dòng chất lỏng và trong quá trình này công suất sẽ bò tiêu hao;
− Không có tính tự động điều chỉnh;
− Kết cấu phức tạp hơn ly hợp ma sát;
− p suất cao đòi hỏi kết cấu làm kín phức tạp.
b) Bộ biến moment thuỷ lực

− Khi xe đứng yên, đóa turbin chưa quay. Khi động cơ quay, đóa bơm 1 sẽ
quay và chất lỏng nằm giữa hai đóa cũng bắt đầu chuyển động. Dưới tác dụng của
lực ly tâm, chất lỏng sẽ chuyển động theo các cánh từ tâm đến ngòai rìa với tốc
độ tăng dần.
− Chất lỏng chuyển động theo cánh của đóa bơm rồi chuyển sang cánh
của đóa turbin với tốc độ lớn rồi tiếp tục di chuyển từ rìa vào tâm. Chất lỏng bắn
vào các cánh của đóa turbin, nhưng đóa này vẫn chưa chuyển động, do đó sẽ thay
đổi hướng chuyển động và tốc độ chuyển động có giảm đi. Lực bắn của chất lỏng
tạo ra moment quay bắt đóa turbin phải quay cùng chiều với đóa bơm.
− Sau đó chất lỏng lại từ đóa turbin trở về đóa bơm và cả chu kỳ chuyển
động của chất lỏng lại được lặp lại;
− Khi càng tăng tốc độ động cơ lên, lực ly tâm của chất lỏng ở đóa bơm
càng lớn, do đó lực ép động của chất lỏng tăng lên. Như vậy lực ép của chất lỏng
Lý thuyết Ô tô

22


Trường ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TPHCM
lên thành đóa turbin càng lớn và làm tăng moment quay của đóa turbin. Khi
moment quay của đóa turbin bằng hoặc lớn hơn moment cản chuyển động của
đường thì lúc đó ô tô bắt đầu chuyển động.

c) Đặc tính của bộ biến moment thuỷ lực
i) Đặc tính của bộ biến moment thuỷ lực
− Khác với ly hợp thuỷ lực:
 Biến mômen thuỷ lực luôn có cấu tạo gồm 3 phần là B,T,D. Còn ly hợp
thuỷ lực chỉ có 2 phần là B,T mà thôi;
 Đa số thời gian làm việc của biến mômen thuỷ lực là momen của T lớn
hơn momen của bánh B và bánh D luôn bò khoá bởi khớp 1 chiều, làm thành điểm

tựa cứng cho dòng chất lỏng và tạo điều kiện tăng phản lực của dòng chảy. Khả
năng tăng moment có thể lên đến 2,5÷2,8 lần;
 Nếu momen của bánh B và T bằng nhau (bộ biến mô làm việc như bộ
ly hợp thuỷ lực), lúc này bánh D quay tự do, dòng chất lỏng luồn qua khe cánh và
tạo nên bộ truyền thuỷ lực có đặc tính mới. Vai trò của bánh D chỉ là hướng chất
lỏng, giảm tổn thất thuỷ lực trong biến mômen thuỷ lực.
− Để đảm bảo khả năng truyền lực có hiệu quả nhất, dầu đưa vào phải có
áp suất cao. Ngay cả khi ở trạng thái không làm việc, dầu vẫn phải có áp suất cao
hơn áp suất không khí để tránh lọt khí vào trong biến mômen thuỷ lực. Vì vậy
trên đường ống ra của mạch dầu phải có van một chiều để duy trì áp suất dư này;
− Khi số vòng quay của bánh B và T bằng nhau thì dầu không có khả
năng truyền năng lượng, lúc này hiệu suất của biến mômen thuỷ lực giảm bằng
không. Để khắc phục hiện tượng này trên nhiều bộ biến mô có bố trí một ly hợp

Lý thuyết Ô tô

23


Trường ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TPHCM
ma sát làm việc trong dầu. Ly hợp này đặt giữa B va T và được đóng lại tự động
tại thời điểm số vòng quay của bánh T bằng với bánh B;
− Trên một số loại ô tô có 2 bánh D nhằm mục đích thay đổi thay đổi khả
năng làm việc của bộ biến mô lớn hơn. Mỗi bánh D được đặt trên một khớp quay
1 chiều riêng biệt;
− Trong biến mômen thuỷ lực sự truyền năng lượng xảy ra khi bánh B
làm việc; như vậy khi động cơ hoạt động thì năng lượng có thể được truyền sang
bánh T. Điều này có nghóa là bộ biến mô không cắt được dòng chuyển động hoàn
toàn, vì vậy xe có thể sẽ xê dòch ngoài ý muốn của người lái. Để tránh hiện tượng
này, cần có thêm cơ cấu khoá trục bò động, và người lái chỉ có thể rời xe khi đã

tắt động cơ và để cần chọn số ở vò trí P; ngoài ra khi sử dụng cần phải điều chỉnh
số vòng quay nhỏ nhất của động cơ và khi khởi động động cơ không lên ga quá
cao.
ii) Ưu nhược điểm
♦ Ưu điểm
− Cho phép khởi động động cơ và dừng ô tô khi đang gài số, vì giữa động
cơ và hệ thống truyền lực không có sự nối cứng;
− Khi tăng sức cản chuyển động của ô tô thậm chí cho đến khi ô tô dừng
lại thì được vẫn không bò tắt máy;
− Giảm khá nhiều tải trọng động lên động cơ và hệ thống truyền động
khi thay đổi đột ngột chế độ làm việc của ô tô do đó tăng được thời gian sử dụng;
− Đảm bảo khởi động và lấy đà ô tô tại chỗ được êm dòu;
− Đơn giản việc điều khiển;
− Tăng khả năng chuyển động của ô tô nhừ sự tăng từ từ tốc độ chuyển
động từ số không đến số cao nhất mà không bò giật, nên sự bám với mặt đường
tốt hơn;
− Tạo điều kiện tự động hóa việc điều chỉnh;
− Không cần điều chỉnh trong khi sử dụng, bởi vì các chi tiết của ly hợp
thủy động hầu như rất ít mòn.
♦ Nhược điểm:
− Không đảm bảo mở ly hợp dứt khoát do có moment quay còn dư trên
trục thụ động mặc dầu số vòng quay của động cơ rất thấp. Điều này làm khó
khăn cho việc gài số. Để tránh hiện tượng này cần phải bố trí ly hợp ma sát ở sau
ly hợp thủy lực;
− Trong điều kiện làm việc rất thuận lợi ly hợp thủy động vẫn bò trượt, do
đó gây nên việc tiêu hao nhiên liệu quá mức;
− Cần dùng dầu đặc biệt, có độ nhờn thấp và nhiệt độ đông đặc thấp;
Lý thuyết Ô tô

24

Trường ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TPHCM
− Không thể phanh ô tô khi dừng tại chỗ bằng phương pháp gài số.
IV. ẢNH HƯỞNG CỦA LY HP
1. nh hưởng của ly hợp đến sự gài số

Các đại lượng trên hình vẽ là:
− Jm: moment quán tính các chi tiết chuyển động của động cơ và của phần
chủ động của ly hợp (Nms2);
− Jl: moment quán tính phần thụ động của ly hợp và của các chi tiết trong
hệ số có liên hệ động học với phần thụ động của ly hợp, được qui về trục của ly
hợp (Nms2);
− Ja: moment quán tính của bánh đà tượng trưng đặt tại trục thứ cấp.
Moment này xác đònh theo điều kiện cân bằng động năng của ô tô chuyển động
tònh tiến và động năng của bánh đà tượng trưng chuyển động quay (Nms 2);
Giả sử dòch chuyển bánh răng 4 trên trục thứ cấp để gài ăn khớp với bánh răng 3 khi
ly hợp đang đóng, nghiã là khi trục khuỷu động cơ M và trục sơ cấp hộp số B được nối với
nhau (ωm = ωb).
Ứng dụng phương trình moment xung lượng đối với chuyển động quay của trục A
trong thời gian gài hai bánh răng là:
P4.r4.t = Ja (ω’a – ωa)
P4: lực tác dụng lên bánh răng của bánh răng 4 trong thời gian gài số;
R4: bán kính vòng tròn lăn của bánh răng 4;
T: thời gian lực P4 tác dụng, trong thời gian đó trục A thay đổi tốc độ góc từ ω’a
→ ωa
ω’a: tốc độ góc của trục A sau khi gài số;
ωa: tốc độ góc của trục A trước khi gài số.
P3.r3.t = (Jm + Jl) (

r2 2 ’ r1
r4
) (ω b
– ωa
)
r1
r2
r3

ωb: tốc độ góc của trục sơ cấp hộp số;
r1, r2, r3, r4: bán kính vòng tròn lăn của các bánh răng 1,2,3,4.
Lý thuyết Ô tô

25