Đềcuong ly thuyet oto

ĐỀ CƯƠNG MÔN LÝ THUYẾT XE
Nhóm 1:
Câu hỏi 1: Nêu các chỉ tiêu đánh giá tính êm dịu của ô tô? Trình bày về chỉ tiêu tần số
dao động?
Đáp án
* Các chỉ tiêu đánh giá tính êm dịu của ô tô:
Tính êm dịu của ô tô được đánh giá bằng các thông số dao động thẳng đứng như: tần
số dao động riêng ω(1/s) hay n r (dao động/phút); biên độ dao động Z (dịch chuyển lớn
nhất của vỏ xe khỏi vị trí cân bằng); tốc độ dao động (đạo hàm bậc nhất của biên độ theo
thời gian); gia tốc dao động (đạo hàm bậc hai của biên độ theo thời gian).
* Chỉ tiêu về tần số dao động:

Hệ dao động một khối lượng
- Xét hệ dao động một khối lượng có một bậc tự do; phương trình vi phân trong
trường hợp này có dạng:
hay
Trong đó:
+ - hoặc - tần số dao động riêng;
+ C- độ cứng của phần tử đàn hồi:
+ - độ võng tĩnh của hệ thống treo;
+ M- khối lượng:
+ T[s]- chu kỳ dao động
- Tần số dao động là số dao động vật thực hiện được trong 01 giây thì:
- Nếu tần số dao động tính bằng số dao động trong 01 phút nr (dđ/phút):
7.1
Thay các giá trị ; ; vào công thức trên, chúng ta nhận được:
7.2
2

(Với giá trị gia tốc trọng trường g = 980 cm/s )
Hệ dao động một khối lượng với một bậc tự do là rất đơn giản và chưa phản ánh hết

quá trình dao động thực tế diễn ra khi ô tô chuyển động.
- Các số liệu thực nghiệm đã chứng tỏ rằng tần số dao động thích hợp với sức chịu
đựng của con người là tần số ứng với bước chân trung bình trong một phút (coi như cứ
một bước chân thực hiện một dao động). Trong thực tế khi thiết kế hệ thống treo có thể
chọn tần số dao động thích hợp như sau:
+ [n] = (60÷90) (dđ/phút) đối với ô tô con;
+ [n] = (90÷150) (dđ/phút) đối với ô tô tải.


Câu hỏi 2: Nêu các chỉ tiêu đánh giá tính êm dịu của ô tô? Trình bày về chỉ tiêu gia tốc
dao động?
Đáp án
* Các chỉ tiêu đánh giá tính êm dịu của ô tô:
Tính êm dịu của ô tô được đánh giá bằng các thông số dao động thẳng đứng như: tần
số dao động riêng ω(1/s) hay n r (dao động/phút); biên độ dao động Z (dịch chuyển lớn
nhất của vỏ xe khỏi vị trí cân bằng); tốc độ dao động (đạo hàm bậc nhất của biên độ theo
thời gian); gia tốc dao động (đạo hàm bậc hai của biên độ theo thời gian).
* Chỉ tiêu về gia tốc dao động:

Hệ dao động một khối lượng
- Nghiệm của phương trình: có dạng:
Trong đó:
+ - biên độ dao động cực đại của khối lượng M.
Đó là dao động điều hòa hình sin có chu kỳ :
Đạo hàm hai lần phương trình trên, có thể xác định được gia tốc dao động thẳng
đứng:

7.3

Để xác định gia tốc dao động thích hợp, có thể cho ô tô chạy trên đoạn đường nhất

định và đo gia tốc thẳng đứng cùng với số lần va đập trên một Km hành trình. So sánh các
thông số được đo với đồ thị chuẩn sẽ xác định được mức êm dịu của chuyển động ô tô thí
nghiệm.


Đồ thị đặc trưng mức êm dịu chuyển động của ô tô
Thí dụ, trên một đoạn đường nhất định ta đếm được số lần va đập là i và gia tốc
dao động thẳng đứng là , thì trên đồ thị xác định được điểm A. Điểm A thuộc vùng nào thì
mức êm dịu chuyển động của ô tô ở vùng đó.
Phương pháp trên cho kết quả nhanh nhưng chưa thực sự chính xác vì chưa tính
đến thời gian tác dụng của gia tốc thẳng đứng .
Câu hỏi 3: Nêu các chỉ tiêu đánh giá chất lượng phanh? Trình bày cách xác định chỉ tiêu
gia tốc của ô tô khi phanh ?
Đáp án
* Các chỉ tiêu đánh giá chất lượng phanh:
Phanh tối ưu có nghĩa là quá trình phanh đạt hiệu quả cao nhất. Để đánh giá chất
lượng phanh người ta sử dụng các chỉ tiêu: gia tốc của ô tô khi phanh j P = jPMax; thời gian
phanh tP = tPmin; quãng đường phanh SP = SPmin
Sự phanh có hiệu quả nhất là khi lực phanh sinh ra ở các bánh xe tỷ lệ thuận với tải
trọng tác dụng lên chúng, mà tải trọng tác dụng lên các bánh xe lại thay đổi trong quá
trình phanh do lực quán tính Pj tác dụng lên xe.
* Chỉ tiêu về gia tốc ô tô khi phanh:
Gia tốc là chỉ tiêu quan trọng để đánh giá chất lượng phanh của ô tô. Thực nghiệm
chứng tỏ các thành phần lực cản Pf, Pω khi phanh khẩn cấp là rất nhỏ sơ với lực phanh P P.
Khi phanh ô tô trên đường bằng (Pi = 0) khi đó gia tốc phanh được xác định theo biểu
thức:
Khi phanh sử dụng được hoàn toàn trọng lượng bám (bánh xe lăn không trượt đến
khi dừng lại) thì:
Vậy gia tốc cực đại của ô tô khi phanh:
Để tăng gia tốc phanh cần giảm . Do đó, khi phanh khẩn cấp cần cắt côn để tăng

hiệu quả phanh.
phụ thuộc vào hệ số bám dọc . Do đó, để tăng hệ số bám dọc cần cải thiện chất
lượng mặt đường lưu thông của xe ô tô. Trên đường chất lượng tốt và khô thì hệ số bám
dọc . Nếu coi thì khi phanh khẩn cấp
Trong thực tế phanh khẩn cấp chỉ sử dụng trong những trường hợp thật cần thiết,


còn bình thường chỉ phanh với cường độ nhẹ để giảm tốc độ chuyển động, trường hợp
này gọi là phanh êm dịu.
Câu hỏi 4: Nêu các chỉ tiêu đánh giá chất lượng phanh? Trình bày cách xác định chỉ tiêu
quãng đường phanh của ô tô?
Đáp án
* Các chỉ tiêu đánh giá chất lượng phanh:
Phanh tối ưu có nghĩa là quá trình phanh đạt hiệu quả cao nhất. Để đánh giá chất
lượng phanh người ta sử dụng các chỉ tiêu: gia tốc của ô tô khi phanh j P = jPMax; thời gian
phanh tP = tPmin; quãng đường phanh SP = SPmin
Sự phanh có hiệu quả nhất là khi lực phanh sinh ra ở các bánh xe tỷ lệ thuận với tải
trọng tác dụng lên chúng, mà tải trọng tác dụng lên các bánh xe lại thay đổi trong quá
trình phanh do lực quán tính Pj tác dụng lên xe.
* Chỉ tiêu về quãng đường phanh của ô tô:
Quãng đường phanh là chỉ tiêu quan trọng nhất để đánh giá chất lượng phanh của
ô tô. Nhờ chỉ tiêu này người lái xe có thể xử lý tốt các tình huống khi phanh ô tô trên
đường.
Quãng đường phanh đạt giá trị nhỏ nhất khi gia tốc phanh đạt giá trị cực đại .
được xác định bằng cách nhân hai vế của biểu thức gia tốc phanh với dS (dS là vi phân
quãng đường phanh), ta có:
Mà
Vậy:
Quãng đường phanh nhỏ nhất được xác định bằng cách lấy tích phân dS trong giới
hạn từ v1 đến v2.

Khi phanh đến lúc ô tô dừng hẳn thì v2 = 0:
Từ biểu thức trên thấy rằng quãng đường phanh nhỏ nhất phụ thuộc vào bình
phương vận tốc chuyển động của ô tô lúc bắt đầu phanh, phụ thuộc vào hệ số bám dọc ,
phụ thuộc vào hệ số tính đến ảnh hưởng cua các khối lượng quay . Để giảm quãng đường
phanh cần phải giảm , cho nên nếu người lái cắt ly hợp trước khi phanh thì quãng đường
phanh sẽ ngắn hơn.
Cần lưu ý rằng trong các công thức tính ở trên thì j PMax, tPmin, SPmin đều phụ thuộc
vào hệ số bám dọc , mặt khác lại phụ thuộc vào tải trọng G K tác dụng lên các bánh xe tức
là phụ thuộc vào trọng lượng của toàn bộ xe G. Bởi vậy, j PMax, tPmin, SPmin đều có sự phụ
thuộc vào trọng lượng xe, cho dù trong các công thức trên không có sự xuất hiện của G.
Câu hỏi 5: Nêu các chỉ tiêu đánh giá chất lượng phanh? Trình bày cách xác định chỉ tiêu
thời gian phanh của ô tô?
Đáp án
* Các chỉ tiêu đánh giá chất lượng phanh:
Phanh tối ưu có nghĩa là quá trình phanh đạt hiệu quả cao nhất. Để đánh giá chất
lượng phanh người ta sử dụng các chỉ tiêu: gia tốc của ô tô khi phanh j P = jPMax; thời gian
phanh tP = tPmin; quãng đường phanh SP = SPmin
Sự phanh có hiệu quả nhất là khi lực phanh sinh ra ở các bánh xe tỷ lệ thuận với tải
trọng tác dụng lên chúng, mà tải trọng tác dụng lên các bánh xe lại thay đổi trong quá


trình phanh do lực quán tính Pj tác dụng lên xe.
* Chỉ tiêu về thời gian phanh của ô tô:
Thời gian phanh cũng là một trong những chỉ tiêu đánh giá chất lượng phanh. Thời
gian phanh càng nhỏ thì chất lượng phanh càng tốt. Để xác định thười gian phanh có thể
sử dụng biểu thức sau:
Suy ra:
Muốn xác định thời gian phanh nhỏ nhất t min cần lấy tích phân dt trong giới hạn từ
thời điểm ứng với vận tốc khi bắt đầu phanh v 1 đến vận tốc khi kết thúc phanh v 2 (v1 >
v2).

Khi phanh ô tô đến lúc xe dừng hẳn thì v2 = 0, do đó:
Từ biểu thức trên thấy rằng thời gian phanh nhỏ nhất phụ thuộc vào vận tốc ở thời
điểm bắt đầu phanh của ô tô, phụ thuộc vào hệ số ảnh hưởng đến các khối lượng quay ,
phụ thuộc vào hệ số bám dọc giữa bánh xe với mặt đường. Để cho thời gian phanh nhỏ
nhất cần phải giảm , vì vậy người lái xe nên cắt ly hợp trước khi phanh. Ngoài ra cần thực
hiện các biện pháp để tăng hệ số bám dọc như tăng chất lượng mặt đường…
Nhóm 2:
Câu hỏi 1: Hoàn thiện hình sau (vẽ lại, đặt đúng tên các ký hiệu)? Trình bày cách xây
dựng phương trình xác định góc βght (góc giới hạn trượt), βghl (góc giới hạn lật) cho trường
hợp xe chuyển động thẳng trên đường nghiêng ngang?
Đáp án
* Hoàn thiện sơ đồ

* Xác định βght, βghl
Khi ô tô chuyển động thẳng trên đường có độ nghiêng ngang β thì lực ngang gây ra
mất ổn định ngang là thành phần trọng lượng song song với mặt phẳng nghiêng của
đường
Trong đó:


+ β- góc nghiêng ngang của đường;
+ - Tổng quan phản lực ngang tác dụng từ đường vào các bánh xe.
Sự trượt ngang của ô tô bắt đầu xảy ra ở thời điểm khi:
Sau khi thay vào biểu thức trên giá trị của các lực, ta nhận được:
Trên đường có độ nghiêng thì góc giới hạn nghiêng ngang của đường theo điều
kiện trượt ngang được xác định bằng công thức:
Khi ô tô chuyển động thẳng trên đường có độ nghiêng ngang giới hạn thì sự trượt
ngang của các bánh xe có thể chưa xảy ra, trừ trường hợp có thêm lực ngang ngẫu nhiên
tác dụng.
Khi chuyển động thẳng trên đường nghiêng ngang, sự lật đổ ô tô có thể bắt đầu xảy

ra khi mô men lật tạo ra do lực ngang bằng mô men chống lật tạo ra do thành phần trọng
lượng thẳng đứng.
Tại thời điểm này và ô tô bị lật quanh tâm các bánh xe trong (điểm B). Từ sơ đồ
như trên hình có thể viết:
Trong trường hợp góc nghiêng ngang của đường thì góc giới hạn độ nghiêng
ngang của đường theo điều kiện lật đổ được tính bằng công thức:
Khi chuyển động thẳng trên đường có độ nghiêng ngang thì ô tô chưa bị lật đổ, trừ
trường hợp có thêm lực kích thích ngang.
Giá trị góc nghiêng ngang giới hạn của đường theo điều kiện lật đổ phụ thuộc vào
từng loại ô tô. Đối với ô tô con ; đối với ô tô tải . Đối với ô tô buýt .
Điều kiện để ô tô trượt trước khi lật đổ trong trường hợp này là . Từ các công thức
trên ta có:
Như vậy, khi ô tô chuyển động thẳng trên đường nghiêng ngang và khi quay vòng
trên đường bằng, thì điều kiện để trượt xảy ra trước khi lật đổ là như nhau.
Câu hỏi 2: Hoàn thiện hình sau (vẽ lại, đặt đúng tên các ký hiệu)? Trình bày các thông
số hình học đặc trưng cho tính cơ động của ô tô?
Đáp án
* Khái niệm về tính cơ động của ô tô:
Tính cơ động của ô tô là khái niệm được hiểu là khả năng cơ động của ô tô trong
những điều kiện đường xá và địa hình có chất lượng khác nhau. Tùy theo điều kiện khai
thác có thể sử dụng ô tô với tính cơ động khác nhau. Khi khai thác trên đường thành phố
hoặc đường quốc lộ có thể sử dụng các loại xe có tính cơ động thấp như ô tô con, ô tô
khách… Khi khai thác trên đường miền núi, đường lâm nghiệp, đường ở các công trình
xây dựng và phục vụ quốc phòng cần sử dụng các loại ô tô có tính cơ động cao (những
loại ô tô có nhiều cầu chủ động và có kích thước hình học phù hợp). Tính cơ động trong
điều kiện khai thác cụ thể sẽ quyết định tốc độ chuyển động trung bình, tải trọng chuyên
chở và có ảnh hưởng lớn đến năng suất vận chuyển.
Tính cơ động của ô tô được đánh giá bằng các thống số hình học, các thông số
đặc trưng cho chất lượng kéo - bám và thông số cơ động tổng hợp.

* Các thông số hình học đặc trưng cho tính cơ động của ô tô:

- Khoảng sáng mặt đường:
Khoảng cách giữa điểm thấp nhất của ô tô với mặt đường được gọi là khoảng
sáng của mặt đường (ký hiệu là h). Nó đặc trưng cho khả năng chuyển động của ô tô mà
không chạm phải chướng ngại vật ở mặt đường. Thông thường h được xác định bằng
khoảng cách từ điểm thấp nhất của cầu chủ động tới mặt đường. Giá trị của h phụ thuộc
vào loại ô tô và điều kiện khai thác cụ thể. Đối với những ô tô có tính cơ động thấp (ô
tô con) và (ô tô tải).
Nếu tăng khoảng sáng mặt đường sẽ tăng tính cơ động của ô tô. Điều đó đạt được
bằng cách tăng đường kính bánh xe và giảm kích thước của cầu chủ động (thí dụ, truyền
lực chính nhiều cấp). Tuy nhiên khi tăng khoảng sáng mặt đường sẽ làm tăng chiều cao
trọng tâm và có thể làm xấu ổn định của ô tô.
- Góc thoát trước và góc thoát sau:
Góc thoát trước γ1 và góc thoát sau γ2 là góc tạo bởi mặt phẳng của đường và mặt
phẳng tiếp tuyến với bánh xe trước và bánh xe sau đi qua điểm thấp nhất của phần trước
và phần sau ô tô. Các góc này đặc trưng cho khả năng chuyển động của ô tô khi vượt
qua dốc, qua phà, qua suối mà đầu và đuôi xe không chạm vào mặt đường. Các góc
thoát càng lớn tính cơ động của ô tô càng cao.
- Bán kính cơ động dọc và ngang:
Bán kính cơ động dọc ρd và ngang ρn là bán kính của các vòng tròn tiếp tuyến với
các bánh xe và các điểm thấp nhất của ô tô trong mặt phẳng dọc và mặt phẳng ngang.
Các bán kính này đặc trưng cho hình dạng của chướng ngại vật mà ô tô có thể vượt qua
được.
Bán kính cơ động dọc ρd và ngang ρn càng nhỏ (độ cong càng lớn) thì tính cơ
động của ô tô càng cao. Thí dụ đối với ô tô tải có tính cơ động thấp bán kính thông qua
dọc : ρd = 2,7 ÷ 5,5m, còn đối với ô tô tải có tính cơ động cao ρd = 2 ÷ 3,5m, với ô tô con
ρd = 2,5 ÷ 8,5m.
Để giảm bán kính cơ động dọc và ngang cần giảm chiều dài cơ sở, tăng khoảng

sáng mặt đường và bố trí điểm thấp nhất của ô tô về sát với các bánh xe.
- Bán kính quay vòng giới hạn phía trong và phía ngoài:
Bán kính quay vòng giới hạn phía trong (r t) và phí ngoài (rn) là khoảng cách từ
tâm quay vòng đến điểm gần và điểm xa tâm quay vòng nhất của hình bao ô tô khi góc
quay các bánh xe dẫn hướng cực đại


Hành lang quay vòng H được đặc trưng bằng hiệu số giữa bán kính quay vòng
giới hạn phía ngoài và phía trong :
Các bán kính quay vòng giới hạn và hành lang quay vòng H đặc trưng cho khả
năng quay vòng của ô tô trên diện tích nhất định. Diện tích này càng nhỏ tính cơ động
của ô tô càng cao.
Câu hỏi 3: Hoàn thiện hình sau (vẽ lại, đặt đúng tên các ký hiệu)? Trình bày cách xây
dựng phương trình ảnh hưởng của bánh xe bị động và chủ động của ô tô trong khắc
phục chướng ngại vật thẳng đứng?
Đáp án
Bánh xe chủ động có khả năng khắc phục chướng ngại thẳng đứng tốt hơn bánh
xe bị động. Điều đó xảy ra vì bánh xe chủ động có xu hướng khắc phục chướng ngại
vật, còn bánh xe bị động chỉ tỳ vào chướng ngại vật.
Trên hình trình bày sơ đồ bánh xe bị động và chủ động khắc phục chướng ngại
vật thẳng đưng với độ cao hc khi không tính đến biến dạng của lốp.

Bánh xe trước bị động (hình a), các lực tác dụng lên bánh xe gồm tải trọng
thẳng đứng GK, lực đẩy PX và phản lực hướng tâm N (N được phân tích thành các
thành phần Z và X). Phương trình cân bằng các lực tác dụng trong trường hợp này có
thể viết dưới dạng:


Từ quan hệ hình học có thể xác định:
Sau khi biến đổi ta nhận được:

Biểu thức trên cho thấy khi thì lực đẩy . Điều đó có nghĩa bánh xe trước bị
động của ô tô không thể vượt được chướng ngại vật có độ cao bằng bán kính bánh xe.
Các nghiên cứu đã chỉ ra rằng bánh xe trước bị động chỉ khắc phục được chướng ngại
vật có chiều cao tối đa hc ≤ (2/3)rđ.
Trường hợp bánh xe trước là chủ động, ngoài các lực tác dụng như bánh xe bị
động còn có sự tác dụng của mô men kéo M K. Mô men này tạo ra phản lực kéo tiếp
tuyến (hình b). Thành phần của làm tăng khả năng khắc phục chướng ngại vật. Các
nghiên cứu cũng đã chỉ ra rằng bánh xe chủ động có khă năng khắc phục được những
chướng ngại vật có chiều cao tối đa hcMax ≤ rđ.
Câu hỏi 4: Trình bày các chỉ tiêu đánh giá tính kinh tế nhiên liệu? Xây dựng phương
trình tiêu hao nhiên liệu?
Đáp án
* Các chỉ tiêu đánh giá tính kinh tế nhiên liệu:
Tính kinh tế chung của ôtô được đánh giá bằng giá thành theo đơn vị số lượng
và quăng đường vận chuyển: tấn- km hoặc một hành khách- km.
Tổng giá thành vận chuyển của ôtô phụ thuộc vào: kết cấu của ôtô, tt́nh trạng
kỹ thuật của chúng, giá thành lượng nhiên liệu tiêu thụ, điều kiện đường xá, điều kiện
khí hậu khi sử dụng ôtô, tiền lương phải trả…
Tính kinh tế nhiên liệu của ôtô được đánh giá bằng mức tiêu hao nhiên liệu
trên quăng đường 100km hoặc mức tiêu hao nhiên liệu cho một tấn-km. Đối với ôtô
khách được tính theo mức tiêu hao nhiên liệu trên một hành khách-km hoặc 100km.
Mức tiêu hao nhiên liệu cho 100 Km quăng đường chạy Q S của ôtô được tính theo
biểu thức:
Trong đó:
+ S[Km]- quãng đường chạy được của ô tô;
+ Q[lít]- lượng nhiên liệu tiêu hao chung ;
+ - thời gian làm việc của động cơ;
+ - lượng nhiên liệu tiêu hao của động cơ trong một giờ.
+ - công suất động cơ;
+ - suất tiêu hao nhiên liệu của động cơ.

Như vậy:
Trong đó:
+ - tốc độ chuyển động của ô tô;
+ - tỷ trọng của nhiên liệu, với xăng ; diesel .
Mức tiêu hao nhiên liệu trên đơn vị quăng đường chạy tính theo công thức
(3.1) không kể đến khối lượng hàng hóa mà ôtô vận chuyển được mặc dù khi ôtô
chuyên chở hàng hóa thì lượng nhiên liệu tiêu thụ sẽ lớn hơn khi không có chuyên
chở hàng hóa. Cho nên cần đánh giá tính kinh tế nhiên liệu của ôtô theo một đơn vị
hàng hóa vận chuyển. Ví dụ đối với ôtô vận tải, mức tiêu hao nhiên liệu cho một đơn
vị hàng hóa QG được tính theo biểu thức sau:
Trong đó:


+ - tải trọng hay số hành khách chuyên chở.
+ - quãng đường chạy có hàng.
Các chỉ tiêu trên thường không có tiêu chuẩn cụ thể. Chúng sử dụng để so sánh đánh
giá tính kinh tế nhiên liệu của những ô tô cùng loại do các hang, các nước khác nhau
sản xuất.
* Xây dựng phương trình tiêu hao nhiên liệu:
Khi ôtô chuyển động, tính kinh tế nhiên liệu của nó phụ thuộc vào tính kinh tế
nhiên liệu của động cơ đặt trên ôtô và tiêu hao công suất để khắc phục lực cản chuyển
động. Khi thí nghiệm động cơ trên bệ thí nghiệm, ta xác định được mức tiêu hao
nhiên liệu theo thời gian (kg/h) và công suất phát ra của động cơ Ne (kW).
Mối liên hệ giữa suất tiêu hao nhiên liệu và lượng nhiên liệu tiêu hao trong
một giờ được xác định theo biểu thức:
Trong đó: các giá trị ; được xác định theo đường đặc tính tốc độ ngoài của
động cơ.
Khi ô tô chuyển động, công suất N e phát ra từ động cơ để khắc phục các công
suất cản của ô tô:
Thay biểu thức (3.6) vào phương trình tính QS ta nhận được:

Hoặc:
Trong đó:
+ - Các lực cản chuyển động của ô tô;
+ - Công suất cản chuyển động của ô tô;
+ v[m/s]- tốc độ chuyển động.
Các phương trình (3.7) và (3.8) được gọi là các phương trình tiêu hao nhiên
liệu của ô tô khi chuyển động không ổn định. Khi ô tô chuyển động ổn định , phương
trình tiêu hao nhiên liệu trong trường hợp này sẽ là:
Câu hỏi 5: Vẽ hình và trình bày cách xây dựng phương trình tính bán kính quay vòng
của ô tô tính đến tâm vết bánh xe dẫn hướng phía ngoài cho trường hợp xe hai cầu và
cầu trước dẫn hướng? vẽ hình và trình bày cách xác định hành lang quay vòng?
Đáp án
* Hoàn thiện hình vẽ, xây dựng phương trình tính bán kính quay vòng của ô tô
tính đến tâm vết bánh xe dẫn hường phía ngoài cho trường hợp xe hai cầu và cầu
trước dẫn hướng:
Xét ô tô có trục dẫn hướng quay vòng với bán kính không đổi và lốp không bị biến
dạng ngang thì sơ đồ động học quay vòng trong trược hợp này được trình bày


Để đảm bảo các bánh xe dẫn hướng không bị trượt khi quay vòng thì đường
vuông góc với vecto tốc độ của tất cả các bánh xe ô tô phải gặp nhau tại một điểm,
điểm đó chính là tâm quay vòng tức tời của ô tô (điểm O).
Từ sơ đồ trên có thể viết được phương trình xác định điều kiện quay vòng
không trượt:
Trong đó:
+ α- góc quay của bánh xe dẫn hướng phía trong;
+ β- góc quay của bánh xe dẫn hướng phía ngoài
+ - khoảng cách giữa tâm hai trục quay đứng của các bánh xe dẫn hướng.
Hiệu số trên có giá trị không đổi và không phụ thuộc vào các thông số quay
vòng khác.

Từ phương trình trên nếu cho một giá trị góc quay α, ta tìm được góc quay β
tương ứng:
Bán kính quay vòng của ô tô tính toán đến tâm trục dọc của nó:
Trong đó:
+ - góc quay trung bình của các bánh xe dẫn hướng;
+ L- chiều dài cơ sở của ô tô.
Bán kính quay vòng tính đến tâm vết bánh xe dẫn hướng trước phía ngoài:
Trong đó:
+ - khoảng cách tâm vết các bánh xe trước.
Chú ý: Khi thì chúng ta có Rmin và Rnmin.
* Hoàn thiện hình vẽ và trình bày cách xác định hành lang quay vòng?


Chiều rộng (hành lang) quay vòng của ô tô:
7.4
Trong đó:
+ - bán quay vòng giới hạn phía ngoài và phía trong của ô tô (khoảng cách từ tâm xa
nhất và gần nhất của ô tô đến tâm quay vòng) khi góc
Nhóm 3
Câu hỏi 1: Hoàn thiện hình sau (vẽ lại, đặt đúng các ký hiệu về lực và kích thước)?
Trình bày cách xác định lực kéo tiếp tuyến trong trường hợp xe chuyển động ổn định?
Đáp án
* Hoàn thiện sơ đồ:

* Xét khi xe chuyển động lên dốc, không ổn định (có gia tốc), có kéo moóc:
- G: Trọng lượng toàn bộ của xe;
- Pk: Lực kéo tiếp tuyến;
- Pf1, Pf2: Lực cản lăn của bánh xe bị động và bánh xe chủ động;
- P: Lực cản của không khí;

- Pj: Lực quán tính;
- Pm: Lực cản moóc kéo (khi ô tô kéo moóc hoặc máy kéo có thiết bị...;
- Z1, Z2: Phản lực pháp tuyến mặt đường lên bánh xe cầu trước và sau;
- Mf1, Mf2: Mômen cản lăn ở bánh xe bị động và chủ động.
* Xác định lực kéo tiếp tuyến khi xe chuyển động ổn định

Lực kéo tiếp tuyến của bánh xe chủ động
Nếu gọi Nk là công suất truyền đến bánh xe chủ động thì:
Mô men kéo truyền đến bánh xe chủ động trong trường hợp chuyển động ổn
định được tính như sau:

Trong đó:
+ , : mô men quay của động cơ và mô men kéo ở bánh xe chủ động;
+ , : tốc độ quay của trục khuỷu và bánh xe ô tô;
+ itl : tỷ số truyền của hệ thống truyền lực ;
+ ih : tỷ số truyền của hộp số chính ;
+ ip : tỷ số truyền của hộp số phụ;
+ io : tỷ số truyền của truyền lực chính;
+ ic : tỷ số truyền của truyền lực cuối (thường có ở mấy kéo);
+ ηtl : hiệu suất của hệ thống truyền lực.
Lực kéo tiếp tuyến của ô tô trong trường hợp chuyển động ổn định được xác định
theo công thức:
Nếu ô tô không có hộp số phụ và truyền lực cuối thì ip = ic = 1.
Câu hỏi 2: Hoàn thiện hình sau (vẽ lại, đặt đúng các ký hiệu về lực và kích thước)?
Trình bày cách xác định lực cản lăn, công suất cản lăn của ô tô?
Đáp án
* Hoàn thiện sơ đồ:

* Xét khi xe chuyển động lên dốc, không ổn định (có gia tốc), có kéo moóc:
- G: Trọng lượng toàn bộ của xe;
- Pk: Lực kéo tiếp tuyến;
- Pf1, Pf2: Lực cản lăn của bánh xe bị động và bánh xe chủ động;
- P: Lực cản của không khí;
- Pj: Lực quán tính;
- Pm: Lực cản moóc kéo (khi ô tô kéo moóc hoặc máy kéo có thiết bị...;
- Z1, Z2: Phản lực pháp tuyến mặt đường lên bánh xe cầu trước và sau;
- Mf1, Mf2: Mômen cản lăn ở bánh xe bị động và chủ động.
* Xác định lực cản lăn, công suất cản lăn
- Lực cản lăn của ô tô là tập hợp tất cả các thành phần lực xuất hiện do biến
dạng của lốp với mặt đường, khắc phục ma sát giữa lốp với đường, khắc phục ma
sát trong các ổ lăn...Việc xác định tất cả các tiêu hao nói trên rất phức tạp. Để đơn
giản người ta coi lực cản lăn là ngoại lực tác dụng theo hướng ngược chiều với
chuyển động của bánh xe và được xác định theo công thức:
Trong đó:
+ n- là số bánh xe của ô tô;
+ - là phản lực thẳng đứng tác dụng lên bánh xe thứ i;
+ - hệ số cản lăn ở bánh xe thứ i.
Hệ số cản lăn ở các bánh xe khác nhau thường khác nhau, để thuận lợi cho
việc tính toán có thể lấy giá trị trung bình chung cho tất cả các bánh xe .
Như vậy
Trong trường hợp tổng quát:
Trong đó: α- là góc dốc của đường, vậy:
Khi ô tô chuyển động trên đường bằng thì α = 0:
Khi xác định được lực cản lăn có thể xác định được chi phí công suất để khắc
phục nó:


Trong đó: v[m/s]- vận tốc của ô tô.

Câu hỏi 3: Hoàn thiện hình sau (vẽ lại, đặt đúng các ký hiệu về lực và kích thước)?
Trình bày cách xác định lực cản lên dốc, công suất khắc phục lực cản lên dốc; lực
cản tổng cộng, công suất khắc phục lực cản tổng cộng của mặt đường?
Đáp án
* Hoàn thiện sơ đồ:

* Xét khi xe chuyển động lên dốc, không ổn định (có gia tốc), có kéo moóc:
- G: Trọng lượng toàn bộ của xe;
- Pk: Lực kéo tiếp tuyến;
- Pf1, Pf2: Lực cản lăn của bánh xe bị động và bánh xe chủ động;
- P: Lực cản của không khí;
- Pj: Lực quán tính;
- Pm: Lực cản moóc kéo (khi ô tô kéo moóc hoặc máy kéo có thiết bị...;
- Z1, Z2: Phản lực pháp tuyến mặt đường lên bánh xe cầu trước và sau;
- Mf1, Mf2: Mômen cản lăn ở bánh xe bị động và chủ động.
* Xác định lực cản lên dốc, lực cản tổng cộng của đường:
Khi ô tô leo dốc thì thành phần trọng lượng G.sinα cản lại sự chuyển động nên
được gọi là lực cản lên dốc, kí hiệu là Pi:
Độ dốc của đường có thể đánh giá bằng góc nghiêng α hay độ dốc i%, nếu α
≤ 5 thì:
0

Do đó:
Chú ý: khi lên dốc thì Pi đóng vai trò là lực cản lên dốc, nhưng khi xuống dốc
nó đóng vai trò là lực đẩy.
Công thức xác định công suất cần thiết để khắc phục lực cản lên dốc:
Tổng lực cản lăn và lực cản lên dốc được gọi là lực cản tổng cộng của đường
P ψ:
Nếu α ≤ 50 thì:

Trong đó: - là hệ số cản tổng cộng của đường.
Công thức xác định công suất cần thiết để khắc phục lực cản tổng cộng của
đường là:

Câu hỏi 4: Hoàn thiện hình sau (vẽ lại, đặt đúng các ký hiệu về lực và kích thước)?
Trình bày cách xác định lực cản không khí, công suất khắc phục lực cản không khí?
Đáp án
* Hoàn thiện sơ đồ:

* Xét khi xe chuyển động lên dốc, không ổn định (có gia tốc), có kéo moóc:
- G: Trọng lượng toàn bộ của xe;
- Pk: Lực kéo tiếp tuyến;
- Pf1, Pf2: Lực cản lăn của bánh xe bị động và bánh xe chủ động;
- P: Lực cản của không khí;
- Pj: Lực quán tính;
- Pm: Lực cản moóc kéo (khi ô tô kéo moóc hoặc máy kéo có thiết bị...;
- Z1, Z2: Phản lực pháp tuyến mặt đường lên bánh xe cầu trước và sau;
- Mf1, Mf2: Mômen cản lăn ở bánh xe bị động và chủ động.
* Xác định lực cản không khí, công suất khắc phục lực cản không khí:
Khi ô tô chuyển động một bộ phận không khí bao quanh nó bị xáo động, tạo
ra sự thay đổi áp suất quanh xe (hiệu ứng becnuli) làm tăng áp suất phía trước và
giảm áp suất phía sau, tạo ra sức cản chống lại sự chuyển động của ô tô. Lực cản
không khí được ký hiệu là Pω, lực cản không khí thường bao gồm một số thành phần
sau:
- Lực cản hình dáng chiếm (50÷60)% P ω, phụ thuộc chủ yếu vào hình dạng
khí động học của vỏ xe và diện tích cản chính diện của ô tô.
- Lực cản bên trong chiếm (10÷15)% P ω, tạo bởi dòng khí lưu thông bên
trong ô tô để thông gió và làm mát.
- Lực cản do ma sát giữa không khí và vỏ xe chiếm (5÷10)% Pω.

- Lực cản do hiện tượng xoáy lốc dòng khí dưới gầm và sau xe cùng với các
thành phần cản phụ khác chiếm (15÷25)% Pω.
Để thuận lợi trong tính toán người ta thay thế tất cả các lực cản riêng phần
trên bằng lực cản tổng hợp Pω đặt tại tâm tiết diện chính của xe cách mạt đường một
đoạn là hω.
Theo lý thuyết khí động lực học thì:
Trong đó:
+ - hệ số dạng khí động học;
+ F[m2]- diện tích cản chính diện của ô tô;
+ - mật độ không khí;
+ vt[m/s]- vận tốc chuyển đông tương đối giữa ô tô và không khí.
Từ các kết quả thực nghiệm cho thấy nếu: v > 200Km/h thì n > 2; v <
200Km/h thì n = 2; ô tô thường có v < 200Km/h nên có thể chọn n =2.
Nếu đặt: thì K được gọi là hệ số cản khí động học.
Hệ số K được xác định bằng thực nghiệm nó phụ thuộc vào độ nhẵn bóng bề
mặt, hình dáng hình học của vỏ xe và mật độ không khí (tra bảng).
Diện tích cản chính diện F được tính như sau:
+ Đối với xe tải:
+ Đối với xe con:
Trong đó:
+ - khoảng cách tâm bánh xe trước;
+ - chiều rộng của toàn bộ ô tô;
+ - chiều cao toàn bộ ô tô.
Khi ô tô chuyển động trong điều kiện vgió = 0 thì vt = v và:

Khi đó vận tốc tương đối của chuyển động được xác định theo biểu thức:
Và lực cản gió được tính:
+ khi ô tô chuyển động cùng chiều gió (thuận chiều gió) thì và:

+ khi ô tô chuyển động ngược chiều gió thì và:


Chú ý: giá trị trung bình của lực cản không khí khi ô tô chuyển động trong
môi trường có gió thổi là:
Công suất chi phí để khắc phục sức cản không khí được xác định bằng công
thức:
Câu hỏi 5: Hoàn thiện hình sau (vẽ lại, đặt đúng các ký hiệu về lực và kích thước)?
Trình bày cách xác định lực cản quán tính, công suất khắc phục lực cản quán tính?
Đáp án
* Hoàn thiện sơ đồ:

* Xét khi xe chuyển động lên dốc, không ổn định (có gia tốc), có kéo moóc:
- G: Trọng lượng toàn bộ của xe;
- Pk: Lực kéo tiếp tuyến;
- Pf1, Pf2: Lực cản lăn của bánh xe bị động và bánh xe chủ động;
- P: Lực cản của không khí;
- Pj: Lực quán tính;
- Pm: Lực cản moóc kéo (khi ô tô kéo moóc hoặc máy kéo có thiết bị...;
- Z1, Z2: Phản lực pháp tuyến mặt đường lên bánh xe cầu trước và sau;
- Mf1, Mf2: Mômen cản lăn ở bánh xe bị động và chủ động.
* Xác định lực cản quán tính, công suất khắc phục lực cản quán tính:
Khi ô tô chuyển động không ổn định xuất hiện lực quán tính P j của các khối
lượng chuyển động tịnh tiến và các khối lượng chuyển động quay, đặt tại trọng tâm
ô tô. Trong trường hợp ô tô tăng tốc (j > 0) lực quán tính ngược chiều chuyển
động; còn trong trường hợp ô tô giảm tốc độ (j < 0) lực quán tính cùng chiều
chuyển động.
Lực quán tính tác dụng lên ô tô khi chuyển động không ổn định thường bao
gồm hai thành phần:
Trong đó:

+ - lực quán tính của các khối lượng chuyển động tịnh tiến:
(G- là trọng lượng toàn bộ ô tô; j- gia tốc chuyển động tịnh tiến của ô tô)


+ - lực quán tính của các khối lượng chuyển động quay:
Có thể viết lực quán tính tác dụng lên ô tô khi chuyển động nữa như sau:
(- là hệ số kể đến ảnh hưởng khối lượng chuyển động quay của ô tô. Nó
được tính gần đúng théo biểu thức với i h, ip là tỉ số truyền của hộp số chính và hộp
số phụ)
Công suất chi phí để tăng tốc được tính bằng công thức: