Các Lực Tác Dụng Lên ô Tô - Tài Liệu Text - 123doc

Có thể bạn quan tâm

Trang chủ >
Kỹ Thuật - Công Nghệ >
Cơ khí - Chế tạo máy >

Các lực tác dụng lên ô tô

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (6.35 MB, 90 trang )

Trường ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TPHCMb) Lực cản mặt đườngi) Trọng lượng của ô tôTrọng lượng G đặt tại trọng tâm xe. Khi tính toán, trọng lượng xe được xácđònh theo công thức:G = Ga + GtGa : trọng lượng bản thân xeGt : trọng lượng hàng chuyên chở (trọng lượng hành khách, hàng hoá)ii) Lực cản lên dốcKhảo sát trường hợp xe lên dốc với góc dốc α. Trọng lượng xe G được đặttại trọng tâm xe và được phân thành hai thành phần:G = G.sinα + G.cosαThành phần song song với mặt đường G.sinα có hướng ngược với chiềuchuyển động và tạo thành lực cản lên dốc PiPi = G.sinαVới độ dốc α < π/18 thì có thể coi gần đúng sinα = α (ký hiệu là i : độ dốccủa đường và được tính theo phần trăm , ví dụ độ dốc i = 10%)Pi = i.GKhi xe chuyển động xuống dốc, lực P i cùng chiều với chuyển động của xevà sẽ trở thành lực đẩy.iii) Lực cản lănLực cản lăn (Pf) biểu thò sự tổn hao công suất do biến dạng của lốp, củađường cũng như tổn hao do ma sát giữa đường và lốp và các dạng tổn thất kháccó liên quan đến quá trình lăn của bánh xe.Pf = f.G.cosαLý thuyết Ô tô12Trường ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TPHCMVì trò số của hệ số cản lăn và độ dốc I đặc trưng tổng hợp cho chất lượngđường sá. Vì vậy người ta thường sử dụng khái niệm lực cản tổng cộng củađường, ký hiệu là PψPψ = Pi + Pf = G.sinα + f.G.cosαPψ = (i+f).G = ψ.GΨ : hệ số cản tổng cộng của đường.iv) Lực cản của rơ-moockéo.Lực cản của rơ-mooc (Pm) là phản lực của rơ-mooc tác dụng lên xe tại mócv) Lực cản không khíKhi xe chuyển động trong môi trường khí quyển, sẽ xuất hiện lực cản khôngkhí (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 kháđó là sự tăng áp suất không khí ở phía trước đầu xe và sự giảm áp suất kkhôngkhí tại phía sau xe; Lực cản do ma sát giữa thân xe với không khí: khi xe chuyển động sẽlàm chuyển động các lớp không khí bao quanh nó. Lớp không khí này tác độnglên lớp không khí khác. Vận tốc của lớp không khí gần thân xe cao hơn lớp khôngkhí ở xa hơn. Do vậy tạo nên sự ma sát giữa các lớp không khí. Khi xe chạy vớitốc độ càng cao thì khối lượng không khí tham gia chuyển động ngày càng nhiềuvà 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.v2c: hệ số dạng khí động học của xe (phụ thuộc vào dạng khí động học vàchất 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 tô13Trường ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TPHCMXe du lòch:K = 0,15÷0,3Xe buýt, thùng kín: K = 0,3÷0,5Xe tải:K = 0,5÷0,7F: 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 tínhKhi xe chuyển động không ổn đònh, lực quán tính của các khối lượngchuyển 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 trởthành lực đẩy (lực chủ động) khi xe chuyển động chậm dần.2. Phương trình chuyển động của ô tôĐẳng thức biểu thò sự cân bằng giữa lực chủ động và các lực cản chuyển động của ôtô được gọi là phương trình chuyển động của ô tô. Phương trình này cho phép xác đònhchuyển động thẳng của ô tô ở từng thời điểm.P k = Pf + Pω ± P i ± P jPk: lực kéo tiếp tuyếnPf: lực cản lănPω lực cản của gióPi: lực cản khi lên dốc hoặc lực chủ động khi xuống dốcPj: lực quán tính của ô tô Lực cản lại chuyển động của ô tô khi tăng tốc Lực chủ động khi ô tô giảm tốcTheo phương trình trên, ô tô chỉ có thể chuyển động được khi điều kiện sau đượcthoả mãn:Pk ≥ Pψ + P ωĐiều kiện trên là cần nhưng chưa đủ để đảm bảo sự chuyển động của ô tô, điều kiệnđủ chỉ có thể có được khi các bánh xe chủ động không bò trượt quay. Vì vậy, điều kiện cần vàđủ để ô tô chuyển động được là:Pφ ≥ Pk ≥ Pψ + P ωNếu tăng lực Pk để giá trò của nó lớn hơn tổng Pψ + Pω thì sẽ làm cho ô tô tăng tốcvà 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 tô14Trường ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TPHCM3. Đồ thò cân bằng lực kéoPhương 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. Đểchuyển từ v sang ne ứng với các tỷ số truyền khác nhau của hộp số theo công thức:v=ne .rbib .iov: 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 sốio: 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 khôngđổi 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 loạiđường cụ thể nào đó.Phương pháp cân bằng lực trình bày ở đồ thò trên được sử dụng thuận lợi khi phântích khả năng động lực của một ô tô cụ thể; nhưng sẽ gặp khó khăn khi cần so sánh khả năngLý thuyết Ô tô15

Xem Thêm