Chuong1: Lý thuyết ô tô

Chơng 1
Lực và mômen tác dụng lên ôtô khi chuyển động
I.1- đờng đặc tính tốc độ
Để xác định lực và mômen tác đụng lên bánh xe chủ động của ô tô làm cho
ôtô có thể chuyển động đợc, cần phải biết đờng đặc tính tốc độ của động cơ dùng
trên ôtô.
Mặc dù trên thế giới nhiều nhà khoa học đang nghiên cứu các loại động cơ
khác nhau để dùng trên ôtô, nhng hiện nay nguồn động lực chính dùng trên ôtô vẫn
là động cơ đốt trong loại piston. Vậy việc tìm hiểu từng đặc tính tốc độ của động cơ
đốt trong loại piston là cần thiết đối với môn học lý thuyết ôtô.
Đờng đặc tính tốc độ của động cơ là các đồ thị chỉ sự phụ thuộc của công
suất có ích Ne, mô men xoắn có ích Me, tiêu hao nhiên liệu trong một giờ G t và suất
tiêu hao nhiên liệu ge của động cơ theo số vòng quay n hoặc theo tốc độ của trục
khuỷu động cơ.

Ne
Me

Me
Nmax

Me

Mmax

Mmax

Me

nmin nM

Nmax

Ne

Ne

nN

nmin nM nmax

nN nmax ne

ne

Hình I-1. Đờng đặc tình ngoài của động cơ xăng
a- không hạn chế số vòng quay
b- có hạn chế số vòng quay
Có hai loại đờng đặc tính tốc độ của động cơ đốt trong:
- Đờng đặc tính tốc độ ngoài, gọi tắt là đặc tính ngoài của động cơ, ứng với
khi nhiên liệu đợc cung cấp hoàn toàn, tức là ứng với khi bớm ga mở hoàn toàn ( ở
động cơ xăng ) khi thanh răng của bơm cao áp (ở động cơ Diesel) nằm ở vị trí ứng
với chế độ cung cấp nhiên liệu hoàn toàn.
- Đờng đặc tính tốc độ cục bộ ứng với khi bớm ga hoặc thanh răng nằm ở vị
trí trung gian, tức là nhiên liệu đợc cung cấp không hoàn toàn.
Nh vậy đối với mỗi động cơ đốt trong loại piston sẽ có một đờng đặc tính
ngoài và vô số đờng đặc tính cục bộ tuỳ theo vị trí bớm ga hoặc vị trí thanh răng. Đờng đặc tính tốc độ của động cơ nhận đợc từ thí nghiệm trên bệ thử.
Trờng Đại học công nghiệp hà nội

-1-

Môn học lý thuyết Ôtô


Trên hình I-1a trình bày đợc đặc tính ngoài của động xăng không có bộ phân
hạn chế số vòng quay. Loại động cơ này thờng đợc dùng trên ôtô du lịch và đôi khi
đợc dùng trên ôtô hành khách.
Các giá trị Nmax,, Mmax và số vòng quay tơng ứng với các giá trị trên n n và nm
đợc chỉ dẫn trong các đặc tính kỹ thuật của động cơ.
Trên hình I-1b trình bày đờng đặc Ne
tính của động cơ xăng có bộ phận hạn Me
chế các vòng quay. Loại động cơ này th- ge
ờng đợc dùng trên ôtô tải và các xe đầu
kéo. Đờng đậm nét với động cơ có bộ
phận hạn chế số vòng quay. Bộ phận hạn
chế số vòng quay có tác dụng làm tăng
tuổi thọ của động cơ.

b

Me

Nmax

a

nn

Ne

Trên hình I-2 trình bày đờng đặc

tính ngoài của động cơ Diesel. Động cơ
Diesel đợc dùng trên ôtô tải, ôtô hành
khách và ngày nay dùng cả trên ôtô du
lịch. Động cơ Diesel dùng trên ôtô đợc
trang bị bộ điều tốc nhị chế hoặc đa chế.
Độ dự trữ về mô men xoắn đợc
đánh giá bằng hệ số thích ứng của động
cơ:

c

n

mn

Mmax

ge

n
M

N

n n n ck

ne

Hình I-2:Đờng đặc tính ngoài động
cơ Diesel

k= Mmax/MN

(I-1)

Mn mômen xoắn ứng với công suất cực đại N của động cơ .
Hệ số kích ứng k có các giá trị sau :
- Đối với động cơ xăng : 1,25 1,35
- Đối với động cơ Diesel: 1,05

1,15

Khi không có đờng đặc tính tốc độ ngoài của động cơ bằng thực nghiệm, ta
có thể xây dựng đờng đặc tính đó nhờ công thức kinh nghiệm của S.R. Lây Đéc man
có dạng nh sau:
2
3
n
ne
ne
e
c.

N e = N max .a.
+ b.
n
n
n N
N
N

(I-2)

ở đây:
Ne , ne công suất hữu ích của động cơ và số vòng quay của trục khuỷu ứng
với một điểm bất kỳ của đồ thị đặc tính ngoài;
Nmax, nN công suất có ích cực đại và số vòng quay đối với công suất nói
trên;
Trờng Đại học công nghiệp hà nội

-2- Môn học lý thuyết Ôtô


a, b, c - Các hệ số thực nghiệm, chọn theo bảng I-1;
Bảng I-1
Loại động cơ

a

b

c

1

1,5

1

Diesel 4 kỳ có buồng cháy trực tiếp

0,5

1,5

1

Diesel 4 kỳ có buồng cháy dự bị

0,6

1,4

1

Diesel 4 kỳ có buồng cháy xoáy lốc

0,7

1,3

1

Động cơ xăng

Biết đợc giá trị Ne và ne, bằng cách cho các giá trị khác nhau, dựa theo công
thức ( I-2) sẽ tính đợc công suất Ne tơng ứng và từ đó vẽ đợc đồ thị Ne= f(ne).
Có các giá trị Ne và ne có thể xác định giá trị mômen xoắn Me của động cơ
theo công thức sau :
Me =

10 4.N e
1,047.ne

(I-3)

ở đây: Ne công suất của động cơ : KW
ne số vòng quay trục khuỷu : v / ph.
Me mômen xoắn của động cơ : Nm.
Có các giá trị Me tơng ứng ta có thể vẽ đồ thị Me=f(ne).
Sau khi đã xây dựng đợc đồ thị đặc tính ngoài của động cơ chúng ta mới có
thể xác định tính lực động học của ôtô.
I.2- Lực kéo tiếp tuyến của ôtô

I.2.1- Tỷ số truyền của hệ thống truyến lực
Tỷ số truyền của hệ thống truyền lực đợc xác định nh sau:
it =

ne e
=
nb b

(I-4)

ở đây:
it tỷ số truyền của hệ thống truyền lực;
ne, e - số vòng quay và tốc độ góc của trục khuỷu động cơ;
nb, b - số vòng quay và tốc độ góc của bánh xe chủ động;
Về mặt kết cấu ôtô thì tỷ số truyền của hệ thống truyền của hệ thống truyền
lực bằng tích số các tỷ số truyền của các cụm trong hệ thống truyền lực nghĩa là :

it=ih ip io ic

(I-5)

ở đây:
ih - tỷ số truyền của hộp số chính;
Trờng Đại học công nghiệp hà nội

-3-

Môn học lý thuyết Ôtô


ip - tỷ số truyền của hộp số phụ;
io - tỷ số truyền của truyền lực chính;
ic tỷ số truyền lực cuối cùng ( ở một vài ôtô tải trọng lớn );

I.1.2- Hiệu suất của hệ thống truyền lực
Công suất của động cơ truyền đến bánh xe chủ động sẽ bị mất mát do ma sát
của các chi tiết trong hệ thống truyền lực và do khuấy dầu. Công suất truyền đến
bánh xe chủ động sẽ là :
Nk = Ne- Nt

(I-6)

ở đây :
Nk công suất truyền đến bánh xe chủ động;
Nt công suất tiêu hao do ma sát và khuấy dầu trong hệ thống truyền
lực;
Hiệu suất của hệ thống truyền lực là tỷ số giữa công suất truyền tới bánh xe

chủ động Nk và công suất hữu ích của động cơ Ne :
t =

N k Ne Nt
N
=
=1 t
Ne
Ne
Ne

(I-7)

t hiệu suất của hệ thống truyền lực.
Hiệu suất của hệ thống truyền lực phụ thuộc vào nhiều thông số và phụ thuộc
vào điều kiện làm việc của ôtô nh: chế độ tải trọng, tốc độ chuyển động, chất lợng
chế tạo chi tiết, độ nhớt dầu bôi trơn v.v . Hiệu suất của hệ thống truyền lực có thể
xác định bằng tích số hiệu suất của các cụm trong hệ thống truyền lực.
t = l h p cđ o c

(I-8)

ở đây :
l hiệu suất của ly hợp ( coi nh l 1 );
h hiệu suất của hộp số chính ;
p hiệu suất của hộp số phụ;
cd hiệu suất của truyền động các đăng;
o hiệu suất của truyền lực chính;
c hiệu suất của truyền lực cuối cùng;
Hiệu suất của hệ thống truyền lực t thờng đợc xác định bằng thực nghiệm .

Giá trị của chúng đợc trình bày trên bảng (I-2)

Trờng Đại học công nghiệp hà nội

-4- Môn học lý thuyết Ôtô


Bảng I-2
Giá trị trung bình của t

Loại ôtô
Ôtô du lịch

0,93

Ôtô tải với truyền lực chính một cấp

0,89

Ôtô tải với truyền lực chính hai cấp

0,85

I.1.3- Mômen xoắn của bánh xe chủ động và lực kéo tiếp tuyến
Khi ôtô chuyển động ổn định mômen xoắn ở bánh xe chủ động M k đợc xác
định nh sau:
Mk= Me it t = Me ih ip ioict

(I-9)

Dới tác dụng của mômen xoắn Mk bánh xe chủ động sẽ tác dụng vào mặt đờng tại điểm tiếp xúc của bánh xe với mặt đờng một lực P có chiều ngợc với chiều
chuyển động của ôtô ( Hình I-3).

Mk
v

Pk

P

Hình I-3: Lực kéo tiếp tuyến ở bánh xe chủ động
Nhờ tác dụng tơng hỗ giữa mặt đờng và bánh xe cho lên mặt đờng cũng tác
dụng lên bánh xe một lực Pk có giá trị bằng lực P (P k=P) và có chiều cùng với chiều
chuyển động của ôtô. Chính lực Pk này là lực đẩy ôtô chuyển động về phía trớc, đợc
gọi là lực kéo tiếp tuyến của bánh xe chủ động.
Nh vậy lực kéo tiếp tuyến là phản lực từ mặt đờng tác dụng lên bánh xe chủ
động có cùng chiều chuyển động của ôtô.
Lực kéo tiếp tuyến Pk đợc xác định theo công thức:
Pk =

Mk
rk

(I-10)

ở đây :
rk bán kính đặt lực Pk
Với sai số không lớn có thể coi bán kính r k bằng bán kính làm việc của bánh
xe rb do đó :

Trờng Đại học công nghiệp hà nội

-5-

Môn học lý thuyết Ôtô


Pk =

M k M e .ih .i p io ic
=
rk
rb

(I-11)

Nhờ có lực kéo tiếp tuyến mà ôtô có thể thắng các lực cản chuyển động để có
thể tiến về phía trớc.
I.3- hệ số bám và lực bám của bánh xe chủ động

I.3.1- Hệ số bám và các yếu tố ảnh hởng
Để cho ôtô có thể chuyển động đợc thì ở vùng tiếp xúc giữa bánh xe chủ
động và mặt đờng phải có độ bám nhất định đợc đặc trng bằng hệ số bám. Nếu độ
bám (hệ số bám ) thấp thì bánh xe có thể bị trợt quay khi có mômen xoắn lớn ở bánh
xe chủ động, lúc đó ôtô không thể tiến về phía trớc. Trờng hợp này thờng xảy ra khi
bánh xe chủ động đứng trên đờng lầy hoặc đứng trên băng.
Hệ số bám giữa bánh xe chủ động với mặt đờng là tỷ số giữa lực kéo tiếp
tuyến cực đại ( sinh ra điểm tiếp xúc giữa bánh xe chủ động với mặt đờng ) trên tải
trọng thẳng đứng tác dụng lên bánh xe chủ động. Tải trọng thẳng đứng này thờng đợc gọi là trọng lợng bám G.
Hệ số bám giữa bánh xe chủ động và mặt đờng phụ thuộc trớc hết và

nguyên liệu bề mặt đờng và bề mặt chế tạo lốp, vào tình trạng mặt đờng ( khô, ớt,
nhẵn, nhám, sạch, bẩn v.v ), vào kết cấu dạng hoa lốp, phụ thuộc vào điều kiện sử
dụng khác nh tải trọng tác dụng lên bánh xe, áp suất trong lốp, tốc độ chuyển động
của ôtô nhất là phụ thuộc vào độ trợt giữa bánh xe chủ động với mặt đờng.
x
x
1

0,7

0,7

2

0,6
20

40 p (N/cm2 )

1

2

4

6

8

Z (N)

0,6
2

0,2
o

o
x
0,8

0,6
0,4

2

0,6

o
x
0,8

1

0,4
0,2

10 20 30 40 v(m/s)

o

20 40 60 80 (%)

Hình I-4 . Các yếu tố ảnh hởng đến hệ số bám
1- đờng khô; 2- đờng ớt
Trờng Đại học công nghiệp hà nội

-6- Môn học lý thuyết Ôtô


Trên hình I-4 trình bày một số đồ thị chỉ sự phụ thuộc của hệ số bám vào
áp suất trong lốp ( hình I-4a), và tốc độ chuyển động của ôtô ( hình I-4b), vào tải
trọng (hình I-4c) và vào độ trợt của bánh xe chủ động với mặt đờng (hình I-4d).
Từ đồ thị I-4d thấy rằng độ trợt giữa bánh xe chủ động và mặt đờng ảnh hởng rất nhiều đến hệ số bám. Khi tăng độ trợt ( trợt lê hay trợt quay) của bánh xe thì
hệ số bám lúc đầu tăng lên nhanh chóng và đạt giá trị cực đại trong khoảng độ tr ợt
15ữ25%. Sau đó nếu tiếp tục tăng độ trợt thì hệ số bám giảm. Khi độ trợt = 100% (
nghĩa là lốp bị trợt lê hoàn toàn đối với xe khi phanh hoặc bánh xe chủ động bị trợt
quay hoàn toàn ) thì hệ số bám giảm 20-30% so với hệ số bám cực đại. Khi đờng ớt
còn có thể giảm nhiều hơn nữa, đến 50-60%. Hệ số bám ở trên là hệ số bám trong
mặt phẳng dọc của ôtô hay còn gọi là hệ số bám dọc. Ngoài ra trong mặt phẳng
ngang thẳng góc với mặt phẳng dọc còn có hệ số bám ngang, ký hiệu là y. Hệ số
bám y cũng chịu ảnh hởng của các yếu tố trên.
Hệ số bám tổng hợp xác định theo công thức:
= x2 + y2

(I-13)

Hệ số bám dọc x có thể xác định bằng nhiều phơng pháp thực nghiệm khác
nhau. Đơn giản nhất là dùng một xe kéo trớc một xe kéo sau mà xe sau đợc phanh
cứng hoàn toàn. Giữa hai xe có đặt lực kế đo lực bám P phát sinh ở xe sau. Biết đ ợc

trọng lợng bám ở xe sau là G ta có thể xác định đợc hệ số bám theo biểu thức sau:
x =

P

( I-14)

G

Do hệ số bám phụ thuộc vào nhiều yếu tố khác nhau, khó xác định bằng tính
toán, cho nên thờng ngời ta sử dụng giá trị hệ số bám trung bình, xác định bằng thực
nghiệm phụ thuộc vào loại đờng ( xen bảng I-3)
Bảng I-3
Loại đờng và tình trạng mặt đờng

Hệ số bám

Đờng nhựa hoặc đờng bê tông
- khô và sạch

0,7 ữ 0,8

- ớt

0,35ữ0,45

Đờng đất
- pha sét, khô

0,5 ữ 0,6

- ớt

0,2 ữ 0,4

Đờng cát :
- khô

0,2 ữ 0,3

- ớt

Trờng Đại học công nghiệp hà nội

0,4 ữ 0,5

-7-

Môn học lý thuyết Ôtô


I.3.2- Lực bám ở bánh xe chủ động
Lực bám ở bánh xe P ở bánh xe chủ động đợc xác định theo công thức sau:
P = .Z

(I-15)

ở đây :
Z Phản lực thẳng góc từ mặt đờng lên bánh xe chủ động;
Để cho bánh xe chủ động không bị trợt quay khi ôtô chuyển động thì lực kéo

tiếp tuyến cực đại Pkmax tính theo công thức (I-11) phải nhỏ hơn và bằng lực bám P
tính theo công thức (I-15), nghĩa là phải thoả mãn điều kiện:
Pkmax P

(I-16)

Từ biểu thức ( I-15) thấy rằng lực bám P tỷ lệ thuận với hệ số bám và
phản lực Z hay là trọng lợng bám G mà lực kéo tiếp tuyến cực đại P Kmax lại bị giới
hạn bởi lực P ( xem công thức I-16), cho nên muốn sử dụng hết lực kéo tiếp tuyến
Pkmax động cơ truyền xuống để thắng các lực cản chuyển động thì cần thiết phải tăng
lực bám P nghĩa là phải tăng hệ số bám hoặc G hoặc cùng tăng cả và G.
Điều này thể hiện rõ ở ôtô có tính năng cơ động cao ( xem chơng VIII).
I.4- Lực cản chuyển động của ôtô
Trên hình I-5 trình bày lực mômen tác dụng lên ôtô chuyển động tăng tốc với
ký hiệu trên dốc với ký hiệu nh sau:
v



P

M f1



Pi =
G.si
n
G.co
s

Z1

Pf1

Z2
Pk

M f1


G

Mk

Pm

Pf2

Hình I-5. Lực và mômen tác dụng lên ôtô chuyển động tăng tốc trên dốc
G- trọng lợng toàn bộ ôtô;
Pk lực kéo ở bánh xe chủ động;
Pf1, Pf2- lực cản lăn tơng ứng ở bánh xe bị động và chủ động;
P lực cản không khí;
Trờng Đại học công nghiệp hà nội

-8- Môn học lý thuyết Ôtô


Pi lực cản dốc;

Pj lực cản quán tính khi xe chuyển động không ổn định (có gia
tốc);
Pm lực cản ở móc kéo;
- góc dốc;
Z1, Z2 phản lực pháp tuyến của mặt đờng tác dụng lên bánh xe ở
cầu trớc và cầu sau;
Mf1, Mf2 mômen cản lăn tơng ứng ở bánh xe chủ động và bị động;
Khi ôtô chuyển động sẽ có các cản sau đây tác lực dụng:
- lực cản lăn;
- lực cản lên dốc;
- lực cản không khí;
- lực cản quán tính khi ôtô chuyển động có gia tốc;
- lực cản ở móc kéo;

I.4.1- Lực cản lăn
Khi ôtô chuyển động có lực cản lăn P f1 tác dụng lên bánh xe trớc và Pf2 tác
dụng lên các bánh xe sau theo hớng song song với mặt đờng và ngợc chiều chuyển
động của ôtô ( hình I-5). Lực cản lăn tác dụng tại vùng tiếp giữa bánh xe với mặt đờng.
Lực cản lăn sinh ra là do có sự biến dạng của lốp và đờng, do sự tạo thành vết
bánh xe trên đờng và do sự ma sát ở bề mặt tiếp xúc giữa lốp và đờng.
Để đơn giản ngời ta coi lực cản là ngoại lực tác dụng lên bánh xe khi ôtô
chuyển động và đợc xác định theo công thức:
Pf1 = f1Z1

(I-17)

Pf2 = f2Z2
ở đây:
f1, f2 hệ số cản lăn tơng ứng ở bánh xe trớc và bánh xe sau.
Lực cản lăn của ôtô Pf sẽ là:

Pf= Pf1 +Pf2

(I-18)

Nếu coi hệ cản lăn ở bánh trớc f1 và ở bánh sau f2 nh nhau, ta có:
f1= f2= f

(I-19)

Lúc đó
Pf =(Z1 + Z2).f= f.Gcos

(I-20)

Khi ôtô chuyển động trên đờng nằm ngang thì lực cản lăn sẽ là:
Trờng Đại học công nghiệp hà nội

-9-

Môn học lý thuyết Ôtô


Pf = f.G

(I-21)

ở đây:
f- hệ số cản lăn nói chung của ôtô ( giá trị của f xem ở bảng II-1, chơng II)

I.4.2- Lực cản lên dốc

Khi ôttô chuyển động trên dốc thì lực thành phần Gsin của trọng lợng ôtô
(xem hình I-5) sẽ cản lại sự chuyển động. Lực thành phần này đợc gọi là lực cản lên
dốc ký hiệu là Pi và có giá trị nh sau:
Pi = Gsin

(I-22)

Mức độ dốc của mặt đờng thể hiện qua góc dốc hoặc qua độ dốc i;
i = D/T = tg

(I-23)

ở đây :
D, T các kích thớc của đờng dốc, xem hình I-5
Khi góc dốc nhỏ dới 50 có thể xem i= tg và lúc đó lực cản lên dốc có dạng:
Pi = Gsin G.i

( I-24)

Trờng hợp ôtô chuyển động xuống dốc thì lực P i sẽ cùng chiều với chiều
chuyển động của xe và lúc đó lực Pi trở thành lực hỗ trợ cho chuyển động của ôtô.
Trong lý thuyết ôtô thờng dùng khái niệm lực cản tổng cộng của đờng P
bằng tổng các lực cản lăn và lực cản lên dốc.
P = Pf Pi = G.(f.cos sin) G.(fi)

( I-25)

Đại lợng (f i) đợc gọi là hệ số cản tổng cộng của đờng và ký hiệu bằng:
= (f i)

(I-26)

Vậy lực cản tổng cộng của đờng P sẽ là:
P = G.(f.cos sin) G.

( I-27)

Và hệ số cản tổng cộng của đờng bằng hệ số cản lăn cộng ( khi lên dốc )
hoặc trừ (khi xuống dốc) độ dốc i. Lực cản tổng cộng của đờng P bằng trọng lợng
của ôtô nhân với hệ số cản tổng cộng của đờng.

I.4.3- Lực cản không khí
Khi ôtô chuyển động sẽ có lực cản không khí P tác dụng tại tâm của diện
tích cản chính diện của ôtô, tâm này cách mặt đờng một độ cao h (hình I-5)
Thực nghiệm chứng tỏ rằng lực cản không khí của ôtô có thể xác định bằng
biểu thức sau:
P =K F v02

(I-28)

ở đây:
Trờng Đại học công nghiệp hà nội

-10- Môn học lý thuyết Ôtô


K- hệ số cản không khí, nó phụ thuộc vào hình dạng ôtô và chất lợng bề mặt
của nó, phụ thuộc vào mật độ không khí.
F diện tích cản chính diện của ôtô (m2)
v0 tốc độ tơng đối giữa ôtô và không khí, m/s

Tốc độ chuyển động tong đối v0 của ôtô sẽ bằng:
v0 = v vg

(I-29)

ở đây:
v vận tốc ôtô;
vg vận tốc của gió;
Dấu (+) khi tốc độ của ôtô và tốc độ của gió cùng chiều, dấu (-) khi ngợc
chiều.
Tích số KF còn đợc gọi là nhân tố cản không khí, ký hiệu là W tính theo Ns2/
m2.
W= K F

(I-30)

Do đó có thể biểu thị:
2

P = W .v0

( I-31)
Bảng I 4

Loại xe

K
2

F

2

W

2

(Ns / m )

(m )

(Ns2/ m2)

- Vỏ kín

0,2-0,35

1,6-2,8

0,3 0,9

- Vỏ hở

0,4-0,5

1,5-2.0

0,6 1,0

Ôtô tải

0,6-0,7

3,0-5,0

1,8- 3,5

Ôtô khách( vỏ loại toa tàu)

0,25-0,4

4,5- 6,5

1,0 2,6

Ôtô đua

0,13-0,15

1,0 1,3

0,13-0,18

Ôtô du lịch

Xác định một cách chính xác diện tích cản chính diện F gặp nhiều khó khăn,
vì vậy trong thực tế ngời ta sử dụng những công thức gần đúng sau đây:
Đối với ôtô du lịch:
F = 0,8 B0 H0

(I-32)

Đối với ôtô vận tải:
F = B H0

( I-33)

ở đây:
Trờng Đại học công nghiệp hà nội

-11-

Môn học lý thuyết Ôtô


B0 chiều rộng lớn nhất của ôtô;
B- chiều rộng cơ sở của ôtô;
H0 chiều cao lớn nhất của ôtô;
Giá trị trung bình của hệ số cản không khí K, diện tích cản chính diện F và
nhân tố cản không khí đối với các koại ôtô khác nhau đợc trình bày ở bảng I 4
khi có kéo moóc theo sau thì hệ số cản không khí K sẽ tăng lên từ 9% - 30% tuỳ
theo moóc bố trí sát hoặc xa ôtô kéo.

I.4.4- Lực quán tính của ôtô
Khi ôtô chuyển động không ổn định ( lúc tăng tốc lúc giảm tốc) sẽ xuất hiện
lực quán tính. Lực quán tính Pj gồm các thành phần sau:
- Lực quán tính do gia tốc các khối lợng chuyển động quay của ôtô ( gồm các
khối lợng chuyển động quay của động cơ, của hệ thống truyền lực và của các bánh
xe), ký hiệu là Pj.
Nh vậy lực quán tính Pj sẽ là:
'

''
Pj = Pj + Pj

(I- 34)

'
Lực quán tính Pj đợc xác định theo biểu thức sau:

Pj' =

G
.j
g

( I

35)
ở đây:
G trọng lợng toàn bộ của ôtô;
g- gia tốc trọng trờng ( g = 9,81 m/s);
j gia tốc tịnh tiến của ôtô;
Nếu bỏ qua ảnh hởng của các chi tiết quay của hệ truyền lực ( do mômen
''
quán tính của chúng nhỏ ) thì lực quán tính Pj có thể xác định theo biểu thức:
I .i 2 . + I b
Pj'' = e t t 2

rb

. j



( I 36)

ở đây:
Ie mômen quán tính của bánh đà động cơ và các chi tiết quay khác
của động cơ quy dẫn về trục khuỷu;
Ib mômen quán tính của bánh xe;
it - tỷ số truyền của hệ thống lực;
t hiệu suất của hệ thống truyền lực;
rb bán kính làm việc của bánh xe.
Trờng Đại học công nghiệp hà nội

-12- Môn học lý thuyết Ôtô


'
''
Thay các giá trị Pj và Pj từ công thức ( I 35), (I 36) vào công thức ( I34) ta đợc:

G I e it2 . t + I b
Pj = +
. j
rb2

g
I e it2 . t + I b G

.g . j
= 1 +
2


G
.
r
b
g


(I-37)

Biểu thị:
I e it2 . t + I b
.g
= 1 +
2

G
.
r
b



(I-38)

Lúc đó ta có:

Pj = .

G
.j
g

(I-39)

ở đây:
- hệ số tính đến ảnh hởng của các khối lợng chuyển động quay của

ôtô;

Giá trị it đợc xác định theo công thức (I-5), nhng đa số ôtô thờng chỉ có hộp
số và truyền lực chính, vì vậy để đơn giản ta thay i t = ih i0 vào công thức (I-38), ta
có:
=1+

I e i02 . t .g 2 g . I b
.ih +
G.rb2
G.rb2

(I-40)

Thay
g . I b
I e i02 . t .g
1 =

=
2
G.rb2
G.rb2

(I-41)

Ta có:
= 1 + 1 .i h2 + 2

(I-42)

Các hệ số 1, 2 tính theo công thức (I-41) cho hàng loạt ôtô nằm trong giới
hạn hẹp, cụ thể: 1 4ữ6% và 2 3ữ5%.
Nh vậy, ta có thể xác định giá trị trung bình của nh sau:
= 1,04 + 0,05.ih2

(I-43)

I.4.5- Lực cản ở móc kéo
Khi ôtô kéo moóc thì lực cản ở móc kéo P m (Hình I-5) hớng theo phơng nằm
ngang đợc xác định nh sau:
Pm = n.Q.
Trờng Đại học công nghiệp hà nội

(I-44)
-13-

Môn học lý thuyết Ôtô

Trong đó:
Q- trọng lợng toàn bộ của một moóc;
n- số lợng moóc đợc kéo theo sau;
- hệ số cản tổng cộng của đờng;

Điều kiện để ôtô có thể chuyển động
Để cho ôtô có thể chuyển động đợc mà không bị trợt quay thì lực kéo tiếp
tuyến sinh ra ở vùng tiếp xúc giữa bánh xe chủ động và mặt đờng phải lớn hơn hoặc
bằng tổng các lực cản chuyển động, nhng phải nhỏ hơn và bằng lực bám giữa bánh
xe với mặt đờng, nghĩa là:
45)

Pf Pi + P Pj + Pm Pk P

( I

ở thành phần Pi , dấu (+) là khi ôtô lên dốc, dấu (-) là khi ôtô xuống dốc.
ở thành phần Pj , dấu ( +) là khi ôtô tăng tốc, còn dấu trừ là khi giảm tốc.

Câu hỏi ôn tập
1/ Dạng đồ thị đờng đặc tính ngoài của động cơ? Công thức S.R. Lây đéc man và
cách sử dụng của nó?
2/ Lực kéo tiếp tuyến và cách xác định?
3/ Các nhân tố ảnh hởng đến hệ số bám? Xác định lực bám ở bánh xe chủ động?
4/ Các thành phần của lực cản chuyển động và công thức xác định chúng?
5/ Điều kiện để ôtô có thể chuyển động trên đờng?

Trờng Đại học công nghiệp hà nội

-14- Môn học lý thuyết Ôtô