TRNG I HC S PHM K THUT TP. H CH MINHKHOA C KH NG LC

B MN KHUNG GM**********************

GGIIOO TTRR NNHH

TT 11(L THUYT T)

Ngi bin son: GVC. MSc. ng Qu

TP. H CH MINH, 9 / 2010

1LI NI U

n cng nghip ch to t trn th gii ngy cng pht trin mnh m. Vit Nam, trong thi gian khng lu na t tnh trng lp rp xe hin nay,chng ta s tin n t ch to t. Bi vy, vic o to i ng c nhn, ks c trnh p ng c nhng i hi ca ngnh cng ngh v sa cha

t l mt nhim v rt quan trng v cp bch. phc v cho mc ch lu di nu trn v trc mt p ng cho chng trnh

o to theo hng cng ngh t, khoa C kh ng lc ca trng i hc S phm Kthut phn cng cn b ging dy bin son gio trnh t 1 (L thuyt t) dng choh i hc.

Gio trnh ny c 11 chng bao gm cc vn v kho st ng hc chuyn ngthng, quay vng v phanh t, kho st hin tng dao ng, n nh v nh gi tnh kinht nhin liu ca t. Hc phn ny l c s cho vic nh gi cht lng ng lc hcchuyn ng ca t, cho nhng ng dng trong vn hnh, khai thc cng nh tnh tn thitk ng hc v ng lc hc nhng mu xe mi.

t 1 l hc phn chuyn nghnh quan trng nm cui. Bi vy, trc khi hcmn ny, sinh vin phi hc trc cc hc phn sau: C l thuyt, Cu to t, ng ct trong 1.

Mc tiu ca hc phn ny l cung cp cho sinh vin nhng phng php v cng c kho st c tnh ng hc v ng lc hc chuyn ng ca t. Trang b cho sinh vinnhng c s l thuyt phc v cho cc hc phn chuyn nghnh khc nh : Kt cu v tnhtn t, Phn phi cng sut v n nh chuyn ng ca t, T ng iu khin trn tv.v.

Do trnh v thi gian c hn, bi vy gio trnh ny chc s c nhiu ch cha hnthin v thiu st. Rt mong cc ng ch v cc bn c gp ln ti bn sau c chtlng ni dung tt hn. Ti xin chn thnh cm n!

Ngi bin son:GVC. MSc. ng Qu

N

2MC LCTrang

Li ni u ............................................................................................................................ 1Mc lc ................................................................................................................................. 2K hiu v n v o c bn .................................................................................................. 6CHNG 1: CC NGUN NNG LNG DNG TRN T. ........................... 7Mc tiu. ............................................................................................................................... 71.1. Nhng yu cu i vi ng c dng trn t.............................................................. 81.2. Cc c tnh ca ng c t trong................................................................................ 81.2.1. c tnh cng sut..................................................................................................... 81.2.2. c tnh tiu hao nhin liu v hiu sut ca ng c.............................................. 121.3. c tnh l tng ca ng c dng trn t v khuynh hng s dng

ng c in. .................................................................................................................. 131.3.1. c tnh l tng ca ng c dng trn t........................................................... 131.3.2. Khuynh hng s dng ng c in. ...................................................................... 14CHNG 2: S TRUYN NNG LNG TRN XE. .............................................. 16Mc tiu. ............................................................................................................................... 162.1. S ng hc h thng truyn lc cc loi t....................................................... 172.1.1. B tr h thng truyn lc theo cng thc 4x2.......................................................... 182.1.2. B tr h thng truyn lc theo cng thc 4x4.......................................................... 192.1.3. B tr h thng truyn lc theo cng thc 6x4.......................................................... 202.1.4. B tr h thng truyn lc theo cng thc 6x6.......................................................... 202.2. S truyn v bin i nng lng trong h thng truyn lc. ....................................... 212.3. S bin i nng lng trong h thng chuyn ng. ................................................... 252.4. S tn hao nhin liu khi truyn nng lng trn xe. .................................................... 26CHNG 3: C HC LN CA BNH XE................................................................ 28Mc tiu. ............................................................................................................................... 283.1. Cc loi bn knh ca bnh xe. ...................................................................................... 293.1.1. Bn knh thit k (bn knh danh nh) ro. ................................................................ 293.1.2. Bn knh t do r. ....................................................................................................... 293.1.3. Bn knh tnh rt.......................................................................................................... 293.1.4. Bn knh ng lc hc r........................................................................................... 293.1.5. Bn knh ln rl. .......................................................................................................... 303.1.6. Bn knh tnh tn (bn knh lm vic trung bnh) rb. ................................................ 303.2. ng hc ln ca bnh xe khng bin dng. ................................................................. 303.2.1. Cc khi nim............................................................................................................ 303.2.2. Cc quan h ng hc khi bnh xe ln...................................................................... 313.3. ng lc hc chuyn ng ca bnh xe. ....................................................................... 343.3.1. Bnh xe b ng khng b phanh (Mk = 0, Mp = 0). ................................................. 343.3.2. Bnh xe ch ng v ang c lc ko (Mk 0, Mp =0). .......................................... 353.3.3. Bnh xe b ng hoc ch ng ang b phanh (Mk = 0, Mp 0). ........................... 363.4. S truyn nng lng t bnh xe ti mt ng. ..................................................... 383.5. S trt ca bnh xe, khi nim v kh nng bm v h s bm. ................................. 403.5.1. S trt ca bnh xe ................................................................................................. 403.5.2. Kh nng bm, h s bm gia bnh xe vi mt ng v lc bm ....................... 40

33.6. Quan h gia bn knh ln rl vlc ko (hoc lc phanh) tc dng ln bnh xe. ..........443.7. c tnh trt ca bnh xe khi ko v khi phanh. ..........................................................453.8. Bin dng ca bnh xe n hi khi chu tc dng ca lc ngang. Gc lch hng. ......47CHNG 4: C HC CHUYN NG THNG CA T. ..................................49Mc tiu.................................................................................................................................494.1. Cc lc tc dng ln t trong trng hp chuyn ng tng qut.

Lc ring v cng sut tng ng . ................................................................................504.1.1. Cc lc tc dng ln t khi chuyn ng tng qut.................................................504.1.2. Cc lc ring v cc cng sut tng ng.................................................................554.2. Phng trnh cn bng lc ko, phng trnh cn bng cng sut,

c tnh ng hc ca t v cc th tng ng .......................................................574.2.1. Cn bng lc ko ca t .........................................................................................574.2.2. Cn bng cng sut ca t. ......................................................................................604.2.3. c tnh ng lc hc ca t ...................................................................................634.3. Xc nh cc thng s ng lc hc chuyn ng bng tnh tn . .................................704.3.1. Xc nh vn tc cc i trn loi ng cho ......................................................704.3.2. Xc nh dc ln nht m xe vt qua c........................................................714.4. Cc c tnh tng tc ca t ........................................................................................724.4.1. Xc nh kh nng khi hnh v tng tc ca t....................................................724.4.2. Qu trnh chy .......................................................................................................754.4.3. Khi hnh v tng tc ca t c hp s c kh.......................................................77CHNG 5: XC NH CC THNG S C BN CA H THNG

NG LC T........................................................................................79Mc tiu.................................................................................................................................795.1. Xc nh cng sut danh nh ca ng c theo phng php la chn

thc nghim v tnh tn ..................................................................................................805.1.1. Phng php la chn cng sut ca ng c bng thc nghim.............................805.1.2. Phng php la chn cng sut ca ng c bng tnh tn ...................................805.2. Xc nh t s truyn cc i v cc tiu ca h thng truyn lc. ...............................845.2.1. Xc nh t s truyn cc tiu it min .........................................................................845.2.2. Xc nh t s truyn cc i it max. ...........................................................................845.3. Phn phi t s truyn trong hp s. ...............................................................................855.3.1. Xc nh t s truyn s mt ca hp s ...............................................................855.3.2. Xc nh t s truyn ca cc s trung gian trong hp s. ........................................875.4. La chn t s truyn ca truyn lc chnh. ..................................................................92CHNG 6: TNH KINH T NHIN LIU CA T. .............................................93Mc tiu.................................................................................................................................936.1. Cc ch tiu kinh t nhin liu ca t. .........................................................................946.2. Phng trnh tiu hao nhin liu ca t.......................................................................946.3. c tnh tiu hao nhin liu khi xe chuyn ng n nh. .............................................976.4. c tnh tiu hao nhin liu khi xe chuyn ng khng n nh. ..................................1006.4.1. Lng tiu hao nhin liu trong qu trnh tng tc ca t.......................................1016.4.2. Xc nh lng tiu hao nhin liu ca t trong thi gian

chuyn ng ln trn .................................................................................................102CHNG 7: PHN B TI TRNG PHP TUYN, KH NNG BM V TNH

N NH CA T. ...............................................................................104

4Mc tiu. ............................................................................................................................... 1047.1. Phn b ti trng php tuyn v kh nng bm ca t................................................ 1057.1.1. Xc nh phn lc thng gc ca ng tc dng ln cc bnh xe t

trong mt phng dc.................................................................................................. 1057.1.2. Xc nh phn lc thng gc ca ng tc dng ln cc bnh xe t trong mt

phng ngang. ............................................................................................................. 1117.2. Tnh n nh ca t. ................................................................................................... 1137.2.1. Tnh n nh dc ca t.......................................................................................... 1137.2.2. Tnh n nh ngang ca t khi chuyn ng thng trn ng nghing ngang..... 119CHNG 8: TNH NNG C NG CA T. ....................................................... 122Mc tiu. ............................................................................................................................... 1228.1. Cc thng s hnh hc nh hng n tnh nng c ng ca t. ............................... 1238.1.1. . Khi nim v tnh nng c ng ca t................................................................ 1238.1.2. Cc thng s hnh hc............................................................................................... 1238.2. Kh nng c ng ca xe c cu trc ch ng. ......................................................... 1258.3. Anh hng ca hiu sut ring ca vi sai ti tnh nng c ng ca xe...................... 1268.4. Hin tng lu thng cng sut xe c nhiu cu ch ng. ....................................... 128CHNG 9: PHANH T.............................................................................................. 132Mc tiu. ............................................................................................................................... 1329.1. Lc phanh v cc mmen phanh cn thit trn t....................................................... 1339.1.1.Lc phanh v cc mmen tc dng ln bnh xe khi phanh. ...................................... 1339.1.2. Lc phanh t v iu kin bo m phanh ti u. ................................................. 1359.1.3. Phn b lc phanh v mmen ca t khi phanh ..................................................... 1389.1.4. Mmen phanh cn thit ti cc c cu phanh. .......................................................... 1419.2. Xc nh cc ch tiu nh gi hiu qu phanh.............................................................. 1439.2.1.Gia tc chm dn khi phanh....................................................................................... 1439.2.2. Thi gian phanh. ....................................................................................................... 1449.2.3. Qung ng phanh. ................................................................................................. 1449.2.4. Lc phanh v lc phanh ring................................................................................... 1459.3. n nh ca t khi phanh. ............................................................................................ 1469.3.1. n nh ca t khi phanh nu cc bnh xe b hm cng. ....................................... 1469.3.2. n nh ca t khi phanh nu cc lc phanh phn b khng u........................... 1509.4. Phanh chng hm cng ABS. Kh nng nng cao hiu qu v n nh ca t khi

phanh.............................................................................................................................. 153CHNG 10: QUAY VNG T. ................................................................................ 158Mc tiu. ............................................................................................................................... 15810.1. ng hc v ng lc hc quay vng ca t. ........................................................... 15910.1.1. ng hc quay vng ca t.................................................................................. 15910.1.2. ng lc hc quay vng ca t. ........................................................................... 16310.2. c tnh quay vng thiu, tha v trung tnh v cc yu t nh hng....................... 16510.2.1. Khi nim v nh hng n hi ca lp ti quay vng t. ........................... 16510.2.2. Quay vng t khi lp b bin dng ngang. ........................................................... 16710.2.3. Anh hng ca tnh cht quay vng trung tnh, thiu hoc tha ti tnh n nh

chuyn ng ca t. ............................................................................................. 17010.3. n nh chuyn ng ca t khi quay vng.............................................................. 17410.3.1. n nh chuyn ng ca xe khi quay vng xt theo iu kin lt . .................. 174

510.3.2. . n nh chuyn ng ca xe khi quay vng xt theo iu kin trt ngang. .......17810.4. Tnh n nh ca cc bnh xe dn hng. ....................................................................18010.4.1. Gc nghing ngang ca tr ng cam quay. ...........................................................18010.4.2. Gc nghing dc ca tr ng cam quay. ...............................................................18210.4.3. n hi ca lp...................................................................................................18310.4.4. Gc nghing ngi ca bnh xe ( gc dng ). ...........................................................18410.4.5. chm ca bnh xe ( gc chm ). ........................................................................185CHNG 11: DAO NG T.....................................................................................186Mc tiu.................................................................................................................................18611.1. Cc ch tiu v m du chuyn ng ca t. .........................................................18711.1.1. Tn s dao ng thch hp. .....................................................................................18711.1.2. Gia tc thch hp. ....................................................................................................18811.1.3. Ch tiu tnh m du chuyn ng da vo gia tc dao ng v thi gian tc ng

ca chng. .................................................................................................................18811.2. S dao ng tng ng ca t..........................................................................18911.2.1. Dao ng ca t trong cc mt phng to . ......................................................18911.2.2. Khi nim v khi lng c treo v khi lng khng c treo. .................19011.2.3. S ha h thng treo ... .......................................................................................19111.2.4. S dao ng tng ng. .................................................................................19111.3. Dao ng t do ca t khi khng c lc cn v c lc cn ........................................19311.3.1. Dao ng t do ca t khi khng c lc cn. ........................................................19311.3.2. Dao ng t do ca t khi c lc cn. ..................................................................198TI LIU THAM KHO.....................................................................................................202

6K HIU V N V O C BNi lng K hiu n v H s chuyn i gia nv c bn v n v cChiu di l m 1 inch = 2,54 cm = 0,0254 mVn tc di v m / s 1m / s = 3,6 km / hVn tc gc rad / sS vng quay n vg / ph

Gia tc j m / s2

Gia tc gc rad / s2

Lc F N 1N 0,1kGTrng lng G N 10 3N 10 2kG 0,1tnKhi lng m kgp sut q N / m2 1N / m2 = 1Pa = 10 -5kG / cm2

ng sut N / m2 1MN / m2 10 kG / cm2

Mmen quay M N m 1Nm 10 kGcm 0,1 kGmCng L J 1J = 1Nm 0,1 kGm

Cng sut P W 1W = 1J/s 0,1 kGm/s1W 1/736 m.l (m lc)Nhit T 0K T = t + 273

0(T: Kenvin, t: Xenxiut)

Nhit lng Q J 1J 2,4.10-3 kcalNhit dung ring C J / kg 1J/kg 2,4.10-3kcal/kg

Thi gian t s

7CHNG 1

CC NGUN NNG LNG DNGTRN T

Mc tiu :Sau khi hc xong chng ny cc sinh vin c kh nng:1. Trnh by c nhng yu cu i vi ng c dng trn t.2. Nu c cc khi nim v c tnh cng sut ca ng c.3. V c cc ng c tnh ngi ca ng c t trong trn t.4. p dng c cng thc S.R.Ly cman xy dng ng c tnh ngi ca

ng c.5. Trnh by c c tnh tiu hao nhin liu v hiu sut ca ng c.6. V v gii thch c ng c tnh l tng ca ng c dng trn t.

81.1. NHNG YU CU I VI NG C DNG TRN T :ng c dng trn t phi p ng c cc yu cu sau : Cung cp cho xe mt cng sut cn thit khc phc cc lc cn chuyn ng v

thay i c vn tc ca xe theo yu cu. Phi c hiu sut ln nht c th c. Lng nhin liu tiu hao cng t cng tt. C khi lng v th tch nh nht. Phi c bn v tin cy cao khi lm vic. To iu kin d dng cho cng vic bo dng v sa cha. Phi gim ti a lng kh thi c hi v ting n. C gi thnh thp tng tnh cnh tranh trn th trng.

1.2. CC C TNH CA NG C T TRONG :1.2.1.c tnh cng sut :

xc nh c lc hoc mmen tc dng ln cc bnh xe ch ng ca t, chng tacn phi nghin cu c tnh cng sut ca ng c t trong loi piston. c tnh cng sut mt quan h gia cng sut Pe v hai thnh phn ca n l mmen Me v tc gc e (hay svng quay ne). Thng thng n c biu din qua c tnh tc ca mmen Me(e) hay ctnh tc ca cng sut Pe (e) .

Mi quan h gia Pe, Me, e c biu din theo cng thc:Pe= Mee (1.1)

Vi :Me Mmen xon ca ng c.Pe Cng sut ca ng c.e Vn tc gc ca ng c.

Thng thng chng ta hay s dng c tnh Pe, Me(e) khi ng c lm vic ch cung cp nhin liu ln nht, thng gi l c tnh ngi.

Ch danh nh l mt im trn c tnh ngi, thng thng ng vi cng sut cc i,lc cc thng s c k hiu: Pemax, Mep, ep. Ch mmen xon cc i ng vi cc thngs Pem, Memax, em v ta c mt s khi nim sau y :

* H s n hi (thch ng) ca ng c theo mmen :

Km = pe

emaxMM (1.2)

y :Memax Mmen xon cc i ca ng c.Km H s thch ng ca ng c theo mmen.

+ i vi tng loi ng c, h s thch ng theo mmen c gi tr nh sau: ng c xng: Km = 1,1 1,35 ng c diesel khng c phun m c: Km = 1,1 1,15 ng c diesel c phun m c: Km = 1,1 1,25

9* H s n hi (thch ng) theo tc :

Kn = Pe

me

(1.3)

ch danh nh khi bit Km th :

Memax = Km. PeM = Km Pe

emaxP (1.4)

Ta xy dng ng c tnh bng cch th ng c trn b th trong cc iu kin th xcnh, nhng cng sut ng c trn b th khc vi cng sut s dng thc t ca ng c ttrn xe. V vy ta a ra thng s h s cng sut hu ch p:

P = P p (1.5)Trong :

P cng sut th.P cng sut thc t.

Vi: p = p p (1.6)Trong :

p = 0,92 0,96 c trng cho sai bit cng sut do thay i mt s trang bca ng c khi th.

p c trng cho nh hng ca mi trng khi th. ng c diesel: p = 1 ng c xng: p= t273

293101,0q

Vi: q (MPa), t (0C) l p sut v nhit phng th.

nh tn lc ko hoc mmen xon ch ng cc bnh xe chng ta cn phi c ctnh ngi ca ng c t trong.

c tnh ngi ca ng c cho cc tr s ln nht ca mmen, cng sut s vng quayxc nh. Cc tr s nh hn ca mmen hoc cng sut c th nhn c bng cch gim mccung cp nhin liu.

Di y l cc c tnh ngi ca cc loi ng c khc nhau :

PeMe

meP

Memax

PemaxPe

Me

10

me

Hnh 1.1: c tnh ngi ca ng c xng khng hn ch s vng quay.ng c xng khng c b phn hn ch s vng quay thng dng cho xe du lch.

gim ti trng v mi mn, gi tr e max thng khng vt qu ep t 10 20%.

Hnh 1.2: c tnh ngi ca ng c xng c hn ch s vng quay.ng c xng c b phn hn ch s vng quay thng dng trn xe ti nhm tng tui th

ca ng c, thng chn e max= (0,8 0,9) pe .

Hnh 1.3: c tnh ngi ca ng c diesel.

0e min e max

e

peM

min

PeMe

0

PemaxPe

pe

PeMege Pemax

e min mepe

e maxe0

eM

emaxM

geminge

e min me e0 p

e

peM

e max

11

ng c diesel dng t u c trang b b iu tc. B iu tc s gi cho ch lm vic ca ng c vng tiu hao nhin liu ring t nht.

* Ch : Tiu chun th ng c nhn c ng c tnh ngi mi nc mt khc,v vy m cng mt ng c nhng th nhng nc khc nhau s cho gi tr cng sut khcnhau.

Khi khng c ng c tnh tc ngi ca ng c bng thc nghim, ta c th xydng ng c tnh ni trn nh cng thc kinh nghim ca S.R.Ly cman. Vic s dngquan h gii tch gia cng sut , mmen xon vi s vng quay ca ng c theo cng thc Lycman tnh tn sc ko s thun li hn nhiu so vi khi dng th c tnh ngi bngthc nghim, nht l hin nay vic s dng my vi tnh tr nn ph cp.

Cng thc S.R.Ly cman c dng nh sau :

Pe= Pemax

3

pee

2

pee

pee

nncn

nbnna (1.7)

y :Pe , ne cng sut hu ch ca ng c v s vng quay ca trc khuu ng vi mtim bt k ca th c tnh ngi;Pemax , Pen - cng sut c ch cc i v s vng quay ng vi cng sut ni trn ;

a, b, c cc h s thc nghim c chn theo loi ng c nh sau:i vi ng c xng :

a = b = c = 1i vi ng c iden 2 k :

a = 0,87 ; b = 1,13 ; c = 1i vi ng c iden 4 k c bung chy trc tip :

a = 0,5 ; b = 1,5 ; c = 1i vi ng c iden 4 k c bung chy d b :

a = 0,6 ; b = 1,4 ; c = 1i vi ng c iden 4 k c bung chy xy lc :

a = 0,7 ; b = 1,3 ; c = 1Cho cc tr s ne khc nhau, da theo cng thc (1.7) s tnh c cng sut Pe

ng ng v t v c th Pe = f(ne).C cc gi tr Pe v ne c th tnh c cc gi tr mmen xon Me ca ng c

theo cng thc sau :

Me =e

e4

n1,047P10 (1.8)

y :Pe cng sut ca ng c ( kW)ne s vng quay ca trc khuu ( v/ph)Me mmen xon ca ng c (N.m)

12

C cc gi tr Pe , Me tng ng vi cc gi tr ne ta c th v th Pe = f(ne) v th Me = f(ne).

Nh vy, sau khi xy dng c ng c tnh tc ngi ca ng c chng tami c c s nghin cu tnh cht ng lc hc ca t.

1.2.2. c tnh tiu hao nhin liu v hiu sut ca ng c :Tnh kinh t ca ng c khi lm vic c nh gi qua cc thng s sau y :+ Tiu hao nhin liu theo thi gian tnh theo khi lng, k hiu Q.+ Tiu hao nhin liu theo thi gian tnh theo th tch, k hiu Qv.

Q=Qv. (1.9) y :

Khi lng ring ca nhin liu (kg/m3).Q C n v l kg/s, g/s, kg/h.Qv C n v l m3/s, cm3/s, dm3/s.

+ Tiu hao nhin liu theo khi lng q (kg/J, g/MJ, g/kWh).q=

ePQ (1.10)

Chuyn i n v: 1g/MJ=3,6g/kWh=2,65g/m.l.h.+ Hiu sut ca ng c c nh gi thng qua qu trnh bin i ha nng thnh c

nng.Hiu sut bin i ha nng thnh c nng c xc nh:

= qH1

QHP

PP

nne

he

(1.11)

y:Ph L ha nng ca ng c tnh trn mt n v thi gian.Hn L nng lng ring theo khi lng ca nhin liu.Hn c n v l J/kg hay MJ/kg.

i vi cc n v thc t hay dng th ta c:

qH1000

n Vi: Hn (MJ/kg), q (g/MJ).

Hoc: qH

3600n

Vi: Hn (MJ/kg), q (g/kWh).

1.3. C TNH L TNG CA NG C DNG TRN T V KHUYNHHNG S DNG NG C IN :

1.3.1. c tnh l tng ca ng c dng trn t :

13

c tnh cng sut l tng ca ng c c dng nh sau:

Hnh 1.4: c tnh cng sut l tng ca cc ng c dng trn t. tc e max ca ng c, t s t tc cc i theo yu cu, cn ti gi tr Mmax ,

t s t c dc cc i hay gia tc chuyn ng cc i. Tt nhin, t khng th cnglc leo c dc cc i vi vn tc cc i ( ng vi cng sut Pmax no ). Cng sut cci thc t c chn ch ( Mmax , m maxe ) v ch (Mvmax , e max) v trong khong haich ny th cng sut Pmax phi c duy tr khng i.

Cc ng c dng trn t khng c c tnh l tng nh vy, v th trn xe lun phi ch thng truyn lc vi nhiu cp s thay i.1.3.2. Khuynh hng s dng ng c in :

Ngy nay, ng c in cng c dng nhiu trn t. C nhiu loi ng c in khcnhau, nhng y chng ta ch tm hiu ng c tnh ca ng c in mt chiu v chngc dng ph bin trn t nht. Trn t thng dng cc ng c in kch t ni tip, kcht song song v kch t hn hp.

Sau y l cc ng c tnh ngi ca cc ng c in vi cc kiu kch t khc nhau :

m maxe e max e0m max

e e max e

Pmax

Mvmax

Me

0

PeMmax

Pmax=const

Pmax

Pmax

14

Hnh 1.5: c tnh ngi ca mmen i vi cc loi ng c in mt chiu.ng c tnh ca ng c in kch t hn hp (ng 1) s l trung bnh gia c tnh

ca ng c kch t song song ( ng 2) v ni tip (ng 3). c tnh ca ng c kch t nitip c dng hnh hypebol. Khi mmen (Me) tng th tc gc (e) gim.

Qua so snh 3 ng c tnh trn ta thy, c tnh ca ng c in kch t ni tip l phhp nht bi v n c dng gn ging vi c tnh l tng ca ng c. Do , loi ny cdng ph bin trn t nht. Tuy nhin, hin nay trn t, ng c in vn khng c s dngrng ri bi cc thit b iu khin ng c in s nh hng nhiu n khi lng, th tch, githnh v hiu sut ca ng c.

Phng php iu khin ph hp nht i vi ng c in mt chiu l thay i in p.Trn cc t s dng ngun nng lng l cc bnh c quy th s thay i in p c thchin mt cch c bc bng cch thay i vic ni cc c quy t ni tip thnh song song.

Hin nay, thay i in p thng c thc hin bng mt b bin i in p kiu xungdng Tiristor. Lc , bng vic iu chnh thi gian m ca Tiristor m c th thay i cin p u ra (thi gian m cng ngn th in p u ra cng gim).

Hiu sut bin i in nng thnh c nng khi tn ti vo khong 0,85 0,95.u im ca ng c in l d dng thay i chiu quay (thay i chiu chuyn ng ca

t) v thay i dng nng lng, ngha l d dng tin hnh phanh bng ng c hoc binng c thnh my pht np nng lng tr li cho ngun.

u im th hai l ng c in hn tn khng gy nhim mi trng.Nhc im chnh ca cc ng c in mt chiu l b phn o mch (c gp in)

khng cho php lm vic s vng quay qu cao ( hn ch lc ly tm tc dng ln cc phinng ca c gp). Tn s gc ca loi ng c ny b hn ch mc 50 100 Hz.

e

Me3 1 2

0

15

16

CHNG 2

S TRUYN NNG LNG TRN XE

Mc tiu:Sau khi hc xong chng ny cc sinh vin c kh nng:1. Trnh by c s ng hc h thng truyn lc cc loi t.2. Gii thch c s truyn v bin i nng lng trong h thng truyn lc .3. Trnh by c s bin i nng lng trong h thng chuyn ng.4. Xc nh c s tn hao nng lng khi truyn nng lng trn xe.

17

2.1. S NG HC H THNG TRUYN LC CC LOI T:H thng truyn lc ca t bao gm cc b phn v c cu nhm thc hin nhim v

truyn mmen xon t ng c n cc bnh xe ch ng. H thng truyn lc thng bao gmcc b phn sau :

- Ly hp: ( vit tt LH).- Hp s: (vit tt HS).- Hp phn phi (hoc hp s ph): (vit tt HP).- Truyn ng cc ng : (vit tt C).- Truyn lc chnh: (vit tt TC).- Vi sai : (vit tt VS).- Bn trc (na trc): (vit tt BT).- Truyn lc cui cng: (vit tt TCC). trn xe mt cu ch ng s khng c hp phn phi. Ngi ra xe ti vi ti trng ln

th trong h thng truyn lc s c thm truyn lc cui cng.Mc phc tp ca h thng truyn lc mt xe c th c th hin qua cng thc bnh

xe. Cng thc bnh xe c k hiu tng qut nh sau:

a x bTrong :a l s lng bnh xe .b l s lng bnh xe ch ng . n gin v khng b nhm ln, vi k hiu trn chng ta quy c i vi bnh kp

cng ch coi l mt bnh.Th d cho cc trng hp sau:4 x 2 : xe c mt cu ch ng (c 4 bnh xe, trong c 2 bnh xe l ch ng).4 x 4 : xe c hai cu ch ng (c 4 bnh xe v c 4 bnh u ch ng ).6 x 4 : xe c hai cu ch ng, mt cu b ng (c 6 bnh xe, trong 4 bnh xe l ch

ng).6 x 6 : xe c 3 cu ch ng (c 6 bnh xe v c 6 bnh u ch ng).8 x 8 : xe c 4 cu ch ng (c 8 bnh xe v c 8 bnh u ch ng).

2.1.1.B tr h thng truyn lc theo cng thc 4x2:2.1.1.1.ng c t trc, cu sau ch ng:

18

Hnh 2.1: ng c t trc, cu sau ch ng (4 x 2).Phng n ny c th hin hnh 2.1, thng c s dng xe du lch v xe ti hng

nh. Phng n b tr ny rt c bn v xut hin t lu.2.1.1.2.ng c t sau, cu sau ch ng:Phng n ny c th hin hnh 2.2 thng c s dng mt s xe du lch v xe

khch. Trong trng hp ny h thng truyn lc s gn v n gin v khng cn n truynng cc ng. phng n ny c th b tr ng c, ly hp, hp s, truyn lc chnh gnthnh mt khi.

Hnh 2.2: ng c t sau, cu sau ch ng (4 x 2).

2.1.1.3.ng c t trc, cu trc ch ng:Phng n ny c th hin hnh 2.3, thng c s dng mt s xe du lch sn xut

trong thi gian gn y. Cch b tr ny rt gn v h thng truyn lc n gin v ng c nmngang, nn cc bnh rng ca truyn lc chnh l cc bnh rng tr, ch to n gin hn bnhrng nn cc b truyn lc chnh trn cc xe khc.

CCLH

HS

TC VSBT

BT

HS CBT

BT

19

Hnh 2.3: ng c trc, cu trc ch ng.2.1.2.B tr h thng truyn lc theo cng thc 4x4:

Phng n ny c s dng nhiu xe ti v mt s xe du lch. Trn hnh 2.4 trnh byh thng truyn lc ca xe du lch VAZ - 2121 (sn xut ti CHLB Nga). bn trong hp phnphi c b vi sai gia hai cu v c cu kha b vi sai khi cn thit.

Hnh 2.4: H thng truyn lc ca xe VAZ 2121.1 C cu kh vi sai gia hai cu.2 Vi sai gia hai cu.

2.1.3. B tr h thng truyn lc theo cng thc 6x4:

LHC HS

HP

CC

1 2

BT

BT

TCBT

BTTC

C BT

BT

VSTC

20

Hnh 2.5: H thng truyn lc ca xe KAMAZ 5320.Phng n ny c s dng nhiu cc xe ti c ti trng ln. trn hnh 2.5 l h thng

truyn lc 6 x 4 ca xe ti KAMAZ 5320 (sn xut ti CHLB Nga). c im c bn ca cchb tr ny l khng s dng hp phn phi cho hai cu sau ch ng, m ch dng mt b vi saigia hai cu nn kt cu rt gn.

2.1.4.B tr h thng truyn lc theo cng thc 6x6:

Hnh 2.6 : H thng truyn lc ca xe URAL 375.Phng n ny c s dng hu ht cc xe ti c ti trng ln v rt ln. Mt v d cho

trng hp ny l h thng truyn lc ca xe ti URAL 375 (sn xut ti CHLB Nga) trn hnh2.6.

C HSLH

C TC CTC

BT

BT

BT

BT

BT

BT TC

H TCBT

BT

BT

BTTC

21

c im chnh ca h thng truyn lc ny l trong hp phn phi c b vi sai hnh tr chia cng sut n cc cu trc, cu gia v cu sau. Cng sut dn ra cu gia v cu sau cphn phi thng qua b vi sai hnh nn (Nh hnh 2.5) .

Ngi ra c mt s h thng truyn lc mt s xe li khng s dng b vi sai gia cc cunh xe ZIL 131 ,ZIL 175 K,

2.2. S TRUYN V BIN I NNG LNG TRONG H THNG TRUYNLC:Qu trnh truyn nng lng t ng c n khung xe (hoc thn xe) thng qua h thng

truyn lc v h thng chuyn ng s xut hin cc hin tng sau:- Thay i vn tc ( vn tc gc hoc vn tc tnh tin) v mmen (hoc lc).- Mt phn nng lng truyn i s b tiu hao.- Tch ly nng lng dng ng nng (do khi lng ca cc chi tit trong h) v dng

th nng (do tnh n hi ca chng)Chng ta kho st qu trnh truyn nng lng vi cc gi thuyt sau:

- Trng hp truyn ng n nhiu bnh ch ng th gi thit l s truyn nng lng ticc bnh ring bit s l nh nhau, tc l coi ch c mt ng truyn nng lng t ng cti khung xe.

- Khng n qu trnh chuyn tip xy ra khi ng, tch ly hp v khi chuyn s.- Cc c tnh ca ng c v h thng truyn lc s gi nguyn khi chuyn ng n nh v

khng n nh.- Khi chuyn ng u, gi thit l khng xy ra tch ly nng lng trong h, ngha l cc

phn t trong h c coi l khng c khi lng v cng tuyt i (h bc khng). y chng ta ch xt qu trnh truyn nng lng khi xe chuyn ng n nh. t nng lng c truyn t ng c n cc bnh xe ch ng thng qua h thng

truyn lc. Qu trnh truyn v bin i nng lng c c trng bi cc thnh phn ca cngsut u vo Pe v cng sut u ra Pk, ngha l bi vn tc gc v mmen tng ng:

b

e

kkee

MPMP (2.1)

Cc mi quan h gia cc thng s Me, Mk, e, b c gi l cc c tnh truyn ng. y:Pk Cng sut truyn n cc bnh xe ch ng.b Vn tc gc ca bnh xe ch ng.Mk Mmen ca cc bnh xe ch ng.Mt khc, th hin cc mi quan h chc nng truyn ng, chng ta s dng cc khi

nim sau:+ T s truyn ng hc (truyn vn tc):

be

be

t nn1i

(2.2)

Trong :it T s truyn ca h thng truyn lc, thng dng truyn ng c cp.

22

T s truyn c dng trong h thng truyn ng thy lc.ne S vng quay ca ng cnb S vng quay ca bnh xe.Theo kt cu ca h thng truyn lc th t s truyn it cn c tnh theo cng thc sau:

it = ihipioic (2.3) y:ih T s truyn ca hp s.ip T s truyn ca hp s ph (hoc hp phn phi).io T s truyn ca truyn lc chnh.ic T s truyn ca truyn lc cnh (truyn lc cui cng).+ T s truyn mmen:

ek

MM (2.4)

+ Hiu sut ca truyn ng (vi gi thit h l bc khng):

teebk

ek

i.M

MPP

(2.5)

trng hp ang xt chnh l hiu sut ca h thng truyn lc.Xt v mt kt cu ca h thng truyn lc th hiu sut cn c tnh nh sau:

= lhp co c (2.6)

y: l Hiu sut ca ly hp.h Hiu sut ca hp s.p Hiu sut ca hp s ph (hoc hp s phn phi). cd Hiu sut ca cac ng.o Hiu sut ca truyn lc chnh. c Hiu sut ca truyn lc cnh.Trong trng hp tng qut, khi truyn ng qua mt c cu truyn ng vi cc thng s

u vo l 1 , M1 , P1 v cc thng s u ra 2 , M2 , P2 , ta c :

P1= M1 1 ; P2= M2 2 (2.7) y:

1 , 2 Vn tc gc u vo v u ra.M1 , M2 Mmen u vo v u ra.P1 , P2 Cng sut u vo v u ra.

Cc c tnh truyn ng c th hin bng mi quan h gia cc thng s i , Mi .

23

i1

a) b)

0 0

Khi cn biu th cc quan h chc nng trong truyn ng, ngi ta s dng cc khi nimsau:

+ T s truyn ng hc (truyn vn tc) :

21

1i (2.8)

y:i T s truyn ca c cu, dng truyn ng c cp. T s truyn ca c cu, dng truyn ng thu lc.+ T s truyn mmen:

12

MM (2.9)

+ Hiu sut ca truyn ng (vi gi thuyt h l bc khng) ta c:

2 2 21 1 1

P M .P M i (2.10)

Cc c tnh truyn ng thng c biu th theo hai nhm:+ Nhm th nht l cc c tnh khng th nguyn, l cc quan h ( ) v ( ).

hnh 2.7 m t c tnh khng th nguyn ca hp s c cp vi i thay i gin on(hnh a) v bin m thu lc vi thay i lin tc (hnh b).

24

Hnh 2.7 : c tnh truyn ng khng th nguyn.a Hp s c cp.b Bin m thu lc.

+ Nhm th hai ca c tnh truyn ng biu th mi quan h gia cc thng s u vo1 , M1 (c gi l c tnh vo) v cc thng s u ra 2 , M2 (c gi l c tnh ra). Thng

thng chng c xy dng dng tc ca mmen M( ).

Chng ta thng quan tm ti cc c tnh ra, v th chng thng c xy dng kt hpvi s lm vic ca ng c theo c tnh ngi.

Trn hnh 2.8 biu din c tnh ra v c tnh ng hc (c hiu l cc quan h 1 ( 2 )hay ( 2 )) trong trng hp hp s c cp (hnh a) v bin m thu lc mt cp (hnh b).

25

Hnh 2.8: c tnh ra v c tnh ng hc.a Hp s c cp.b Bin m thu lc mt cp.

Cc c tnh ra c xc nh t cc c tnh vo v khi cho trc cc c tnh khng thnguyn. Chng ta tin hnh theo phng php sau :

Chng ta xc nh mt im ca c tnh vo cho trc (M1 , 1 ) khi im tng ngca c tnh ra s c to :

12 .MM

i1

12.

Trong h thng truyn lc c kh th mi lin quan gia u vo v u ra l cng, bi vyng vi mt im u vo ta c mt im u ra mt cch r rng.

Trong h thng truyn lc c s dng ly hp thu lc hoc bin m thu lc th quan hgia u vo v u ra l t do v n ph thuc vo cc c tnh ca cm truyn ng thu lc. Chng thng c cho dng c tnh khng th nguyn ( ) , ( ).

2.3. S BIN I NNG LNG TRONG H THNG CHUYN NG:H thng chuyn ng l cm truyn ng gia bnh xe vi mt ng. trng hp ny

chng c coi l cm bin i bc khng, ngha l ta khng n khi lng v bin dngca n.

Cng sut ca bnh xe ch ng c th hin qua Mk v b. Nh c Mk ti bnh xe chng v nh s tip xc gia bnh xe vi mt ng nn pht sinh phn lc Fk t mt ngtc dng ln bnh xe hng theo chiu chuyn ng ca xe. Phn lc ny chnh l lc ko tiptuyn ca bnh xe ch ng.

12M1

1

2M

20 0

I I II

II

III

III

IV

IV

a) b)

2

M

2

)11.2(

1

26

Nh vy h thng chuyn ng bin i chuyn ng quay ca bnh xe thnh chuynng tnh tin ca xe. Tc l bin i mmen Mk v vn tc gc b trn trc bnh xe thnh lcko Fk ca bnh xe v vn tc tnh tin v.

Quan h gia cc thng s va nu c th hin:

b

cophe

bte

bk

k riiiiM

riM

rMF (2.12)

blrv (2.13) y:rb Bn knh tnh tn (bn knh lm vic trung bnh) ca bnh xe.v Vn tc tnh tin thc t.rl Bn knh ln ca bnh xe (s c trnh by mc 3.1.5).Trong thc t c th coi rb = const, cn rl const, v rl ph thuc vo nhiu yu t, v d: ti

trng, vn tc Cho nn t (2.12) v (2.13) cho thy rng h thng chuyn ng bin i lcvi mt t l khng i, nhng s truyn vn tc khng phi l n nh. Khi xe chuyn ng ng tt v vi vn tc ln th c th xem rl = rb. Trn ng xu v vi vn tc nh th rl rb,lc ny chng ta phi cn nhc n s trt gia bnh xe vi mt ng.

S ph thuc (hay th ) Fk(v) c gi l c tnh ra hay c tnh ko ca bnh xe chng, n c dng tng t nh c tnh ra ca h thng truyn lc.

S ph thuc b (v) c gi l c tnh ng hc ca bnh xe chuyn ng.

2.4. S TN HAO NNG LNG KHI TRUYN NNG LNG TRN XE:Khi truyn nng lng t ng c n khung xe s c mt phn nng lng bin i thnh

nhit nng khng th thu hi c. Gi tr ny cn phi bit khi tnh tn thit k bi hai l dosau:

- Nhm xc nh cng sut s dng dng truyn ng t ng vi cng sut cho cang c. Hoc ngc li xc nh cng sut yu cu ca ng c ng vi yu cu nng lngca xe cho.

- Nhm xc nh cc yu cu lm mt m bo cho h thng lm vic bnh thng.Cc tn tht c biu th v mt nh lng bi cng sut tn hao P hay mmen tn hao

M . Tuy vy ngi ta thng biu th bng cc h s khng th nguyn l hiu sut hoc hs tn hao .

Mi quan h gia cc i lng:

e

ke

PMPPP

(2.14)

ee MM

PP (2.15)

1PP1P

PPPP

ek

eke

e

(2.16)

27

1 (2.17)Cng vic tnh tn tn hao da trn c s kinh nghim v nh hng, bi vy n lun l

gn ng. Mun xc nh chnh xc ch c th bng con ng thc nghim. Khi tnh tn hao tatin hnh ring cho tng b phn. Tng tn hao c xc nh theo nguyn tc cc t hp mcni tip nhau.

Cn lu rng truyn ng c kh ch c tn hao v mmen m khng c tn hao v vntc.

Tn hao truyn ng c kh khng nhng khng ph thuc vo kt cu, ma st gia ccb mt ca cc chi tit, s ng hc, m cn ph thuc vo mmen truyn, vn tc, nhtv nhit ca du bi trn

Trong tnh tn ngi ta chia cc tn hao thnh cc phn nh sau : Tn hao trong truyn ng c kh vi lin kt cng: hp s, hp s ph, khp cc

ng, truyn lc chnh Tn hao trong truyn ng thay i lin tc: ly hp thu lc, bin m thu lc. Tn hao trong cc thit b iu khin: mch du trong h thng sang s Tn hao trong h thng chuyn ng.

Tn hao trong truyn ng c kh c th la chn mt cch nh hng nh sau : bnh rng n khp ngi : = 1,5 2%. bnh rng n khp trong : = 1 1,5%. bnh rng nn : = 2 3%. bnh rng hybit : = 3 5%. b bnh rng hnh tinh v trc vt : c tnh tn t cc thng s ca b truyn

ng. c cu sang s ca hp s c cp : = 0,5 1%. khp cc ng : = 1 2%.

Tn hao trong truyn ng thay i lin tc :Thng thng c xc nh bng cc c tnh hiu sut hay t s truyn mmen (c

tnh khng th nguyn). Nhng tn hao ny thng ln hn truyn ng c kh v phthuc nhiu vo ch lm vic.

Tn hao trong c cu iu khin h thng truyn lc : c cu iu khin tn hao ch yu l trong c cu sang s thy lc v bm du

trong h thng ny. Gi tr nh hng ca hiu sut h thng ny l := 0,95 0,99

28

CHNG 3C HC LN CA BNH XE

Mc tiu:Sau khi hc xong chng ny cc sinh vin c kh nng:1. nh ngha c cc loi bn knh ca bnh xe.2. Nu c cc khi nim v cc quan h ng hc ca bnh xe khi ln.3. Trnh by c ng lc hc chuyn ng ca bnh xe.4. Trnh by c s truyn nng lng t bnh xe ti mt ng.5.Gii thch c s trt ca bnh xe, kh nng bm v h s bm ca bnh xe

vi mt ng.6. Nu c quan h gia bn knh ln v lc ko ( hoc lc phanh ) tc dng ln

bnh xe.7.Trnh by c c tnh trt ca bnh xe khi ko v khi phanh.8.Gii thch c bin dng ca bnh xe n hi khi chu lc ngang. nh ngha

c gc lch hng.

29

3.1. CC LOI BN KNH CA BNH XE:Bn knh ca bnh xe l mt thng s hnh hc c bn ca bnh xe. Do lp xe c n

hi nn c th bin dng theo mi phng. Bi vy bn knh bnh xe c lp n hi s khngnht nh v ph thuc vo phng php nh ngha. Sau y chng ta s nh ngha mt viloi bn knh bnh xe:

3.1.1. Bn knh thit k ( bn knh danh nh) ro:ro l bn knh ca bnh xe khng quay, khng chu ti, p sut khng kh trong lp

mc danh nh. Bn knh ny c xc nh theo kch thc tiu chun trn lp, c cho binh ch to.

V d mt lp c k hiu B-dTrong : B B rng ca lp (inch).

d ng knh vnh bnh xe (inch).Lc ro c xc nh nh sau:

4,252dBro

(mm) (3.1)

3.1.2. Bn knh t do r:r l bn knh ca bnh xe khng chu ti. Bn knh ny s thay i do nh hng ca

dung sai ch to, lc li tm v p sut khng kh trong lp. Gi tr r s tng nu b tng ln.

3.1.3. Bn knh tnh rt:Bn knh tnh rt l khong cch t tm bnh xe ti mt ng khi bnh xe ng yn v

chu lc tc dng theo chiu thng ng. Gi tr ca rt ph thuc vo cc lc thng ng tcdng ln bnh xe v p sut khng kh trong lp.

3.1.4. Bn knh ng lc hc r:Bn knh ng lc hc r l khong cch t tm bnh xe ti mt ng khi bnh xe

ang ln v chu cc lc tc dng theo c ba chiu: dc, ng v ngang.Gi tr ca r ph thuc vo cc yu t sau:

- Ti trng thng ng tc dng ln bnh xe.- Lc li tm khi bnh xe quay.- Mmen ch ng Mk hoc mmen phanh Mp.- p sut khng kh trong lp.

3.1.5. Bn knh ln rl:Bn knh ln rl khng phi l thng s hnh hc m l thng s ng hc, n l t l gia

vn tc tnh tin thc t v v vn tc gc ca bnh xe. Bn knh ln c xc nh:

bl

vr (3.2)

30

Nh vy bn knh ln l bn knh ca mt bnh xe o, n chuyn ng khng c trtvi vn tc tnh tin tng ng vi bnh xe thc t. rl c th coi l khong cch t tm bnhxe ti cc P ca chuyn ng tng i gia bnh xe vi mt ng.

Gi tr ca rl ph thuc vo cc thng s sau:- Ti trng tc dng ln bnh xe.- p sut khng kh trong lp.- n hi ca vt liu ch to lp.- Kh nng bm ca bnh xe vi ng3.1.6. Bn knh tnh tn (bn knh lm vic trung bnh) rb:

Trong tnh tn thc t, ngi ta thng s dng bn knh ca bnh xe c k n s bindng ca lp do nh hng ca cc thng s trnh by trn. Gi tr ca bn knh ny sovi bn knh thc t sai lch khng nhiu.

ob rr (3.3)Vi:r0 Bn knh thit k ca bnh xe. H s k n s bin dng ca lp:

= 0,93 0,935 (cho lp c p sut thp). = 0,945 0,95 (cho lp c p sut cao).

3.2. NG HC LN CA BNH XE KHNG BIN DNG:3.2.1. Cc khi nim:

Vn tc chuyn ng l thuyt vo:vo l vn tc ca xe khi chuyn ng hn tn khng c trt.bb

bblo rt

Nr2tSv (3.4)

y:Sl Qung ng l thuyt m bnh xe ln.t Thi gian bnh xe ln.rb Bn knh tnh tn ca bnh xe.Nb Tng s vng quay ca bnh xe.

b Vn tc gc ca bnh xe.* Vn tc chuyn ng thc t v:

v l vn tc chuyn ng ca xe khi c tnh n nh hng ca s trt ca bnh xe vimt ng.

lbblt rt

NrtSv 2 (3.5)

Trong :St qung ng thc t m bnh xe ln.t thi gian m bnh xe ln.rl bn knh ln ca bnh xe.

31

* Vn tc trt v :Khi xe chuyn ng c s trt gia bnh xe vi mt ng th vn tc thc t ca xe

v vn tc l thuyt s khc nhau. S chnh lch gia hai loi vn tc va nu trn chnh lvn tc trt:

bblbo rrvvv (3.6)

* H s trt v trt:+ H s trt v trt khi ko:S trt ca bnh xe c th hin thng qua h s trt k :

bl

oo

ok r

r1vvv

vv (3.7)

Mc trt ca bnh xe c nh gi thng qua trt k :%100kk (3.8)

+ H s trt v trt khi phanh:Trong trng hp phanh ta c h s trt v trt nh sau:

11 lboo

p rr

vv

vvv

vv (3.9)

%100pp (3.10)

3.2.2. Cc quan h ng hc khi bnh xe ln:Khi bnh xe ln c th xy ra hin tng trt (trt quay khi ko hoc trt lt khi

phanh), iu ny s lm nh hng n vn tc thc t ca xe. C th c ba trng thi ln:- Ln khng trt bnh xe b ng v khng phanh.- Ln c trt quay bnh xe ch ng v ang c lc ko.- Ln c trt lt bnh xe ang phanh.

* Bnh xe ln khng trt:Trong trng hp ny, tc ca tm bnh xe (cng l tc ca xe) bng vi tc

vng. Ngha l tc thc t v bng tc l thuyt vo, ta c:bbo rvv (3.11)

Do vy, tm quay tc thi (cc P) ca bnh xe nm trn vng bnh xe v bn knh lnbng bn knh tnh tn:

rl = rb (3.12)Trng thi ny ch c c bnh xe b ng vi Mp = 0, lc 0v

32

Hnh 3.1: Ln khng trt.* Bnh xe ln c trt quay:

y l trng hp ca bnh xe ang c lc ko, khi tc ca tm bnh xe (tc thc t) v nh hn tc l thuyt vo, do vy cc P nm trong vng bnh xe v rl < rb. Trongvng tip xc ca bnh xe vi mt ng, theo quy lut phn b vn tc s xut hin mt vntc trt v ngc hng vi trc x.

Ta c quan h sau:lbbbo rvrvvv (3.13)

Do :0vvv o (3.14)

Theo (3.7) h s trt khi ko k c tnh:

bl

oo

ok r

r1vvv

vv

Do v < 0 nn nn k > 0.

trng thi trt quay hn tn (bnh xe ch ng quay, xe ng yn) ta c:0000 llbb rrv;v

ooo vvvvv 0Thay vo (3.7) suy ra:

1k (trt quay hn tn)

brb

rlx

v 0v

P

33

Hnh 3.2: Ln c trt quay.* Bnh xe ln c trt lt:

y l trng hp bnh xe ang c phanh. Trong trng hp ny tc thc t v lnhn tc l thuyt vo, cc P nm bn ngi bnh xe v rl > rb. Ti vng tip xc ca bnh xevi mt ng cng xut hin tc trt v nhng hng theo hng dng ca trc x.

Hnh 3.3: Ln c trt lt.

Ta c quan h sau:lbbbo rvrvvv (3.15)

Do :0 rrvvv bblbo (3.16)

Theo (3.9) h s trt khi phanh c tnh:1

lbo

p rr

vvv

vv (3.17)

0vrl

rbvo vb

rlv b

rb vo

0v

P x

x

P

34

Do 0v nn 0p trng thi trt lt hn tn (bnh xe b hm cng khng quay, xe v bnh xe vn

chuyn ng tnh tin) ta c:

vvvvrv

vr,vobbo

blb

000

Thay vo (3.9) suy ra: 1p (trt lt hn tn)

3.3. NG LC HC CHUYN NG CA BNH XE:Chng ta s kho st lc v mmen tc dng ln bnh xe ang ln trn ng khi khng

c lc ngang tc dng di cc bnh xe. Trong thc t s c ba trng thi chuyn ng khcnhau cc bnh xe:

- Bnh xe b ng khng phanh (trng thi b ng).- Bnh xe ch ng v ang c lc ko (trng thi ko).- Bnh xe b ng hoc ch ng ang b phanh ( trng thi phanh)3.3.1.Bnh xe b ng khng b phanh (Mk = 0, Mp = 0):

Khi bnh xe s chu cc lc sau y:T khung xe: Ti trng thng ng, k hiu Gb v lc y t ti tm trc ca bnh xe,

hng theo chiu chuyn ng, k hiu Fx.T ng tc dng ln cc bnh xe cc phn lc tip tuyn m hp lc ca chng k

hiu l X v cc phn lc php tuyn m hp lc ca chng k hiu l Z.Phn lc tip tuyn X xut hin l do ti tm trc bnh xe tn ti lc Fx. Lc ny c xu

hng y vt tip xc gia ng vi lp v pha trc theo chiu chuyn ng. Do tivt tip xc s xut hin lc X chng li s dch chuyn . Xt v gi tr ta c:

X = Fx; Z = GbVi:Z Phn lc thng gc ca ng tc dng ln bnh xe.Gb Trng lng tc dng ln bnh xe.Phn lc X ngc chiu chuyn ng ca xe v c coi l lc cn ln Ff. Lc cn ln

phi c khc phc bi lc Fx. Nh vy ta c:X = Ff (3.18)Ff= f.Z (3.19)

Vi f l h s cn ln.Phng trnh cn bng mmen ti tm bnh xe:

Z.a = Ff. r= f.Z.r = Mf (3.20)Vi Mf l mmen cn ln.

Gbb Gb

v

35

MkGbb Gb

FfaFf

Gb

MfX

Fx FxFf

Mk Mk

FkFk

Fk

ZZZ

v

Hnh 3.4: Lc v mmen tc dng ln bnh xe b ng.T hnh 3.4 ta rt ra quan h:

tg = a/r = Ff/Z = f (3.21)3.3.2.Bnh xe ch ng v ang c lc ko (Mk 0, Mp =0):

Mmen ch ng Mk cng chiu vi b . Mk cn bng vi cp lc Fk, mt t ti imtip xc gia bnh xe vi mt ng, mt t ti tm bnh xe, tc l: Mk = Fkr.

Cn bng lc theo chiu thng ng:Z = Gb (3.22)

Hnh 3.5: Lc v mmen tc dng ln bnh xe ch ng.

Lc ko tip tuyn:Fk = Mk/r (3.23)

Lc y tng cng vo khung xe:Fx = Fk Ff = X (3.24)

Fx FxMfr

a XFf

ZZ

r

XFf

36

Vi X l phn lc tip tuyn ca bnh xe vi mt ng. Khi ko n cng chiu chuynng.

3.3.3.Bnh xe b ng hoc ch ng ang b phanh (Mk = 0, Mp 0):Mmen phanh Mp ngc chiu vi b . Mp cn bng vi cp lc Fp, tc l:

pppp r

MFrFM (3.25)

Hnh 3.6: Lc v mmen tc dng ln bnh xe ang phanh.Mt khc ta vn c: Z = Gb.Cn bng lc theo chiu nm ngang ta c lc tc dng vo khung xe:

Fx = Fp + Ff = X (3.26) y:Fp Lc phanh.Fx Lc y vo khung ngc chiu chuyn ng ca xe.X Phn lc tip tuyn, khi phanh n ngc chiu chuyn ng ca xe.Ff Lc cn ln.r Bn knh ng lc hc, c th coi r rb (bn knh tnh tn).T cc quan h lc va xt cc bnh xe ta thy: Lc y (truyn) vo khung xe khng

phi l lc Fk (hoc lc Fp) m l phn lc tip tuyn X = Fx, c th l:X = Mk/r Ff (khi ko) (3.27)X = Mp/r + Ff (khi phanh) (3.28)

Thc nghim chng t Ff khng ph thuc vo Mk v Mp. th hnh 3.7 cho thyr cc trng thi chuyn ng ca bnh xe. Theo qui c v chiu th Mp < 0; Fp < 0; Mf < 0;Ff < 0; Mk>0; Fk >0.

+ Cc trng thi chuyn ng ca bnh xe:- trng thi phanh: Mp < 0, Fp < 0, X = Fp + Ff < 0.- trng thi b ng: Mk = 0, Mp = 0, X = Ff < 0.- trng thi trung tnh: 0 < Mk < fM , 0 < Fk < fF , Ff < X < 0.- trng thi t do: Mk = fM , Fk = fF , X = 0.- trng thi ko: Mk > fM , Fk > fF , X = Fk - fF >0.

r

MpGbb

v

Gb

Ffa Ff

Gb

MfX

Ff

MpFx Fx

Fp Fp

Mp

Z Z Z

Fp

37

Fp

Trng thi koTrng thi t doFf

X

Mp

Lu : do phn ny chng ta c qui c chiu ca cc lc v mmen, nn phi sdng du gi tr tuyt i cc cng thc.

Hnh 3.7: Cc trng thi chuyn ng ca bnh xe.3.4. S TRUYN NNG LNG T BNH XE TI MT NG:

Nng lng t ng c truyn n cc bnh xe ch ng thng qua h thng truyn lc.Sau nng lng t cc bnh xe c truyn ti mt ng. Ty thuc vo trng thichuyn ng ca bnh xe, s tn ti nhng dng nng lng sau y. Trn hnh 3.8 din tcc dng cng sut cho 3 trng thi chuyn ng ch yu ca bnh xe:

- Dng cng sut bnh xe b ng ( hnh 3.8.a ).- Dng cng sut bnh xe ch ng ( hnh 3.8.b ).- Dng cng sut bnh xe ang phanh ( hnh 3.8.c ).

a)

c)

b)Fx

Px

b bPk

Fx Pxv v

X=FfPm Pm

X

Pm X

v

Mp

Px

PpFx b

Mk

Trng thi trung tnh

Fp

Mk

Trng thi phanh

FkX Fk

Trng thi b ng

38

Hnh 3.8: Cc dng nng lng i vi cc trng thi chuyn ng ca bnh xe.a Bnh xe b ng.b Bnh xe ch ng.c Bnh xe ang phanh.

Khi kho st nng lng truyn t bnh xe ti mt ng, s xut hin 3 dng cng sutsau y:

* Cng sut trn trc ca bnh xe: Pk hoc Pp+ Trong trng hp bnh xe ch ng ang c lc ko th mmen Mk v vn tc gc

bnh xe b cng chiu, cho nn cng sut Pk s l dng:Pk = Mk. b > 0

+ Trong trng hp bnh xe ang b phanh th mmen Mp v vn tc gc bnh xeb ngc chiu, cho nn cng sut Pp s l m:

Pp = Mp. b < 0

* Cng sut truyn qua trc ca bnh xe: PxPx = Fx.v

+ Trong trng hp bnh xe ch ng ang c lc ko th Fx v v ngc chiu nhau.Bi vy cng sut Px c coi l m v n truyn khi bnh xe. y l dng cng sut truynln khung xe v y xe chy ti.

+ Trong trng hp bnh xe ang b phanh th Fx v v cng chiu. Bi vy cng sut Pxc coi l dng v dng cng sut ny c truyn ti bnh xe, sau s c tiu haoch yu trong c cu phanh.

* Cng sut tn hao: PmV Pm l cng sut mt mt nn n c gi tr m.Khi bnh xe chuyn ng n nh, ta c phng trnh cn bng nng lng:

Pk + Px+ Pm = 0 (3.29)T ta c:

m k x k b x k 0 k f

f k 0 f k

f P P P M F v F v - (F F )v

F v F (v v) F v F v P P

(3.30)Trong :

v0 Vn tc l thuyt.v Vn tc thc t.v Vn tc trt.Pf= Ff.v c gi l cng sut cn ln, c gi tr m.P =Fk. v c gi l cng sut trt quay.

Nu bnh xe ang b phanh th Fk s c thay bng Fp, lc :P =Fp. v c gi l cng sut trt lt.

39

Lu rng P lun c gi tr m, bi v khi trt quay th Fk >0, cn v

40

iu kin t c th chuyn ng c l cc bnh xe ch ng phi c mmenxon ch ng truyn n v ti b mt tip xc gia bnh xe v mt ng phi c bmnht nh. Nu bm nh th bnh xe c th b trt quay khi bnh xe c mmen ch ngln hoc bnh xe b trt lt khi bnh xe c mmen phanh ln.

Nh vy, kh nng bm l kh nng bnh xe chuyn ng bnh thng khng c trtquay di tc dng ca mmen ch ng hoc khng c trt lt khi bnh xe ang chummen phanh.

* H s bm: bm gia bnh xe vi mt ng c c trng bi h s bm. Ty theo chiu ca

phn lc mt ng tc dng ln bnh xe m h s bm s c tn gi khc nhau. Nu xt khnng bm theo chiu dc (khi di bnh xe ch c phn lc dc: lc ko hoc lc phanh), thh s bm c gi l h s bm dc x v c nh ngha nh sau:

bkmaxx G

F (3.31)

Vi:Fkmax Lc ko tip tuyn cc i gia bnh xe vi mt ng.Gb Ti trng thng ng tc dng ln bnh xe (c gi l trng lng bm).Nu xt kh nng bm theo chiu ngang (khi di bnh xe ch c phn lc ngang Yb),

th h s bm c gi l h s bm ngang y v c nh ngha nh sau:

bmaxb

y GY (3.32)

y: Ybmax Phn lc ngang cc i ca mt ng tc dng ln bnh xe.Trng hp tng qut, khi di bnh xe c tc dng ng thi c phn lc dc Xb v

phn lc ngang Yb, th phi xt kh nng bm theo chiu ca vect lc 22 bb YXQ , lhp lc ca Xb v Yb. Lc ny h s bm c gi l h s bm tng qut tq v c nhngha nh sau:

b

bb

bmax

tq GxmaYX

GQ

22

(3.33)

Vi: Qmax Gi tr cc i ca lc QThng thng, chng ta thng xuyn s dng h s bm dc x , nn n cn c th

c k hiu n gin l .

41

* Cc yu t nh hng n h s bm:

Hnh 3.10: Cc yu t nh hng n h s bm.1. ng kh, 2. ng t.

a. Anh hng ca p sut trong lp.b. Anh hng ca tc chuyn ng ca t.c. Anh hng ca phn lc thng ng tc dng ln bnh xe.d. Anh hng ca trt ca bnh xe vi mt ng.

H s bm gia bnh xe ch ng vi mt ng trc ht ph thuc vo nguynliu lm ng, nguyn liu ch to lp, tnh trng mt ng, kt cu ca hoa lp, ti trngtc dng ln bnh xe, p sut lp Sau y l mt s th ch s ph thuc ca h s bm vo p sut lp q, tc dch chuyn v, phn lc thng ng tc dng ln bnh xe Zb v trt ca bnh xe vi mt ng (hnh 3.10).

* Lc bm:T nh ngha ca h s bm dc, chng ta c th xc nh c lc ko tip tuyn cc

i pht sinh theo iu kin bm gia bnh xe ch ng vi mt ng nh sau:bxkmax GF (3.34)

Nu gi Zb l phn lc thng ng t mt ng tc dng ln bnh xe th:Zb = Gb (3.35)

Lc lc bm dc xF c xc nh nh sau:bxx ZF (3.36)

x

0,6

0,7

20 40 q(N/cm2)

00,6

0,7

x

2 4 6 Zb(kN)

00,20,40,60,8

x

10 20 30 40

50v (m/s)

0 20 40

60

80 100(%)

x

0,20,40,60,8

a) c)

b) d)

1

2

1

2

12

42

cho bnh xe ch ng khng b trt quay th lc ko tip tuyn cc i bnh xe phi nh hn hoc bng lc bm dc gia bnh xe vi mt ng:

xkmax FF (3.37)Nu bnh xe ang phanh, bnh xe khng b trt lt th lc phanh cc i bnh

xe phi nh hn hoc bng lc bm dc:xpmax FF (3.38)

Khi di bnh xe c phn lc ngang tc dng th kh nng bm theo chiu ngangc th hin qua lc bm ngang yF :

byy ZF (3.39) cho bnh xe khng b trt ngang th phn lc ngang cc i phi nh hn hoc

bng lc bm ngang:ybmax FY (3.40)

Trong trng hp tng qut, khi di bnh xe c tc dng ng thi c phn lc dcXb v phn lc ngang Yb, th kh nng bm theo chiu ca vect hp lc Q c th hinqua lc bm tng qut tF :

btqt ZF (3.41)Lc ny, cho bnh xe khng b trt theo hng ca vect hp lc Q th phn lc

tng hp Q cc i phi nh hn hoc bng lc bm tng qut:

maxbbmax YXQ 22 tF (3.42)

T cc biu thc trn cho thy lc bm F theo mt chiu no s t l thun vih s bm theo chiu v Zb (hoc trng lng bm Gb).

Nu xt theo chiu dc (chiu chuyn ng ca xe) th lc ko cc i Fkmax b giihn bi lc bm xF . Nu mun s dng tn b lc ko t ng c truyn xung thngcc lc cn chuyn ng th cn phi tng lc bm. tng lc bm, chng ta phi tngh s bm hoc trng lng bm, v tt nht l tng c hai yu t .

tng h s bm, ngi ta thng s dng lp c vu cao. tng trng lngbm, ngi ta s thit k xe c nhiu cu ch ng nhm s dng tn b trng lng caxe lm trng lng bm.

3.6. QUAN H GIA BN KNH LN rlV LC KO ( HOC LC PHANH )TC DNG LN BNH XE:S ph thuc gia bn knh ln rl vo lc ko Fk hay mmen ch ng Mk ( hoc lc

phanh Fp hay mmen phanh Mp ) c s dng ph hp khi kho st s phn phi cng sutcho nhiu cu ch ng qua hp phn phi m khng s dng vi sai ( xem hnh 3.11 ).

rl

43

Hnh 3.11 : S ph thuc ca bn knh ln rl vo mmen ( hoc lc ) tc dngln bnh xe.

n gin th mi quan h rl(M) thng c tuyn tnh ha trong tn b vng tcdng ca mmen theo mi quan h nh sau:

HocpplopMlo1

kplokMlo1FrMrrFrMrr

(3.43)

p = Mr. (3.44)

y:M ( c n v N-1) ; p (c n v N-1m) l cc h s thay i bn knh ln ( c khi gil h s bin dng vng ca lp ).Gi tr ca chng thay i trong phm vi kh rng, ph thuc vo loi lp.V d: p = 0,001 0,01 m/kN.Bn knh ln rlo l bn knh ln ca bnh xe b ng, m trn n khng c tc dng ca

bt k mmen no ( Mk = Mp = 0 ).Khi gi tr lc ko Fk ( hoc mmen ch ng Mk ) tc dng ln bnh xe dn dn tng

ln v xut hin s trt quay gia bnh xe vi mt ng th rl gim xung. Khi bnh xe btrt quay hn tn ( Mk = Mkmax = M : mmen bm ) th rl = 0.

Khi gi tr lc phanh Fp ( hoc mmen phanh Mp ) tc dng ln bnh xe dn dn tng lnv xut hin s trt lt gia bnh xe vi mt ng th rl tng ln. Khi bnh xe b trt lthn tn ( Mp = Mpmax = M ) th rl .3.7. C TNH TRT CA BNH XE KHI KO V KHI PHANH:

Khi gi tr lc ko Fk ( hoc lc phanh Fp ) tc dng ln bnh xe thay i th trtgia bnh xe vi mt ng cng thay i theo. S ph thuc ca h s trt vo cc lc Fkhoc X : (Fk); (X) c biu din hnh 3.12 trong c hai vng : vng trt quay v vngtrt lt.

XFk

Fk

44

Hnh 3.12: c tnh trt tn b ca lc Fk v X.

Thng thng thay cho cc lc ngi ta s dng cc thng s khng th nguyn x vk; vi nh ngha sau:

x = X/ Z c gi l h s lc vng ( lc tip tuyn ).k = Fk/ Z c gi l h s lc ko.

y:X Phn lc tip tuyn tc dng ln bnh xe.Z Phn lc php tuyn tc dng ln bnh xe.

Lc cc quan h x() hoc k() c gi l cc c tnh trt v chng c biudin trn hnh 3.13.

Hnh 3.13: Cc c tnh trt ca cc bnh xe.a Bnh xe ch ng.b Bnh xe ang phanh.

|x|

kfo

fo p-11

k

xf

0 0

b)

xk

a)

X1

kp-1

Ff0

vng phanh vng ko

X

45

fo H s cn ln ca bnh xe b ng.

i vi bnh xe ch ng th c tnh trt thng bao gm cc mi quan h x() xcnh t lc X v k() xc nh t mmen xon Mk. c tnh ny c ngha quan trng cbit i vi cc xe chuyn ng trn ng t mm hoc khi kho st v H thng t ngiu khin lc ko . Trong cc c tnh ny, khi x v k tng th h s cn ln f = kx stng theo.

i vi bnh xe ang phanh th thng thng c tnh trt cho dng quan h x().c tnh trt khi phanh c ngha quan trng khi nghin cu v H thng phanh chnghm cng ABS .

c trng cho mc bin thin ca cc ng cong trt ngi ta a ra khi nimgi l : cng trt C hoc cng trt ring Cr v chng c nh ngha nh sau:

C = Fk ; Cr =

x (3.45)

Trong trng hp trt khng ln, ta c th coi c tnh trt l tuyn tnh, lc cth vit:

C = Fk =

bk

.rM ; Cr =

x (3.46)

3.8. BIN DNG CA BNH XE N HI KHI CHU TC DNG CA LCNGANG. GC LCH HNG:Khi cc bnh xe ln khng c lc ngang Fy tc dng, bnh xe ch chu tc dng ca

lc Gb, lc y Fx, lc cn ln Ff. im B ca lp s tip xc vi ng ti B1, im C C1 Qu o ca mt phng quay ca bnh xe trng vi ng thng AA1. Vt tip xcca bnh xe trng vi ng i xng qua mt phng dc ca bnh xe (phn gch cho trnhnh 3.14a).

Khi c lc ngang tc dng (lc Fy trn hnh 3.14b), bnh xe ln b bin dng, cc thlp b un cong, mt phng gia ca bnh xe b dch chuyn so vi tm ca vt tip xc mton b1. Khi bnh xe ln, im B ca lp ln lt tip xc vi ng im B2, im C tiim C2 Kt qu l cc bnh xe ln lch theo hng AA2, mt phng quay ca bnh xevn gi nguyn v tr ca mnh, do s to vi hng chuyn ng ca bnh xe mt gc , ng tm ca vt tip xc trng vi hng chuyn ng cng to vi mt phng quayca bnh xe mt gc . S ln ca bnh xe nh vy gi l s ln lch v gc gi l gclch hng (gc lch bn).

Trong qu trnh bnh xe ln lch, cc phn t lp khu vc pha trc ca vt tip xc(khu vc kk trn hnh 3.14b) b bin dng ngang nh hn so vi cc phn t lp pha sau(khu vc nn) v vy cc phn lc ngang ring phn phn trc vt tip xc s nh hn phn sau. Hp lc Yb ca phn lc ngang c tr s bng Fy v b dch chuyn ra pha sau sovi tm ca vt tip xc mt on c1.

46

Do khi bnh xe n hi ln c tc dng ca lc ngang Fy s chu thm mt mmendo s dch chuyn ca phn lc Xb v Yb so vi tm ca vt tip xc ca lp.

Ml = My Mx (3.47)Gc lch hng ph thuc vo tr s lc ngang (hoc phn lc ngang Yb v Fy = Yb)

v gc nghing ca bnh xe so vi mt phng thng ng. Khi lc ngang Fy hng theo phanghing ca bnh xe th gc lch hng tng v ngc li th gc lch hng gim xung.

Khi lc ngang Fy c gi tr nh th s thay i hng chuyn ng ca bnh xe l dobin dng n hi ca lp. Nu lc ngang tng dn ln gn bng gi tr ca lc bm ngang thlp bt u trt ngang cc b (ch yu phn sau ca vt tip xc). Nu lc ngang tng lnbng hoc ln hn yF th lp s b trt ngang hn tn.

Hnh 3.14: S minh ha s ln ca bnh xe n hi.a. Khi khng c lc ngang tc dng.b. Khi c lc ngang tc dngc. Biu phn b lc ngang vt bnh xe.

Gc lch hng v lc ngang Fy c quan h vi nhau bi biu thc sau (ng vi khiFy < yF :

O1

B2

Gb Gb

O1Fy

D DCBAB1C1D1

BCA

C2D2

Yb

Xb

n

n

Ff

A1Fx

kk

A2b1

Mx

My

O

YbO1

a) b)

lk

c)

c1

47

Hoc kYkFcb

cy (3.48)

Trong :Fy Lc ngang tc dng ln bnh xe (N). Gc lch hng ca bnh xe (gc lch bn) ().kc H s chng lch bn. H s ny ph thuc vo kch thc lp, kt cu v p sut

trong lp (N/).S ln lch ca bnh xe di tc dng ca lc ngang nh hng rt ln n tnh nng

dn hng v tnh n nh ca xe khi chuyn ng.

49

CHNG 4C HC CHUYN NG THNG CA T

Mc tiu:Sau khi hc xong chng ny cc sinh vin c kh nng:1. Nu c cc lc tc dng ln t trong trng hp chuyn ng tng qut. Giithch c cc khi nim v cc lc ring v cc cng sut tng ng.

2. Trnh by c phng trnh cn bng lc ko, phng trnh cn bng cng sut,c tnh ng lc hc ca t v cc th tng ng.

3. Xc nh c cc thng s ng lc hc chuyn ng bng tnh tn.4. Trnh by c cc c tnh tng tc ca t.

50

4.1. CC LC TC DNG LN T TRONG TRNG HP CHUYN NGTNG QUT. LC RING V CC CNG SUT TNG NG:

4.1.1. Cc lc tc dng ln t khi chuyn ng tng qut:Chng ta xt chuyn ng t dng tng qut tc l khi t chuyn ng trn ng

dc khng n nh (c gia tc) v c lc cn mc ko.

Hnh 4.1: S cc lc v mmen tc dng ln t khi chuyn ng ln dc.

Trn hnh 4.1 trnh by s cc lc v mmen tc dng ln t ang ang chuynng tng tc trn dc. ngha ca cc k hiu trn hnh v nh sau:

G Trng lng tn b ca t.Fk Lc ko tip tuyn cc bnh xe ch ng.Ff1 Lc cn ln cc bnh xe b ng.Ff2 Lc cn ln cc bnh xe ch ng.

F Lc cn khng kh.Fi Lc cn ln dc.Fj Lc cn qun tnh khi xe chuyn ng khng n nh (c gia tc).Fm Lc cn mc ko.Z1, Z2 Phn lc php tuyn ca mt ng tc dng ln cc bnh xe cu trc, cu sau.Mf1 Mmen cn ln cc bnh xe b ng.Mf2 Mmen cn ln cc bnh xe ch ng. Gc dc ca mt ng.

Mf1

h

Fv

ab

L

iFGsin

M f2M j2

Mk Z2

FjM j1

Ff2

Fk

GcosGFf1

hg Z1

Fm

hm

lm

51

Sau y ta s kho st gi tr ca cc lc v mmen va nu trn:* Lc ko tip tuyn Fk:

Fk l phn lc t mt ng tc dng ln bnh xe ch ng theo chiu cng vi chiuchuyn ng ca t. im t ca Fk ti tm ca vt tip xc gia bnh xe vi mt ng:

bte

bk

k riM

rMF (4.1)

* Lc cn ln Ff :Khi bnh xe chuyn ng trn mt ng s c lc cn ln tc dng song song vi mt

ng v ngc vi chiu chuyn ng ti vng tip xc gia bnh xe vi mt ng.Trn hnh 4.1 biu th lc cn ln tc dng ln cc bnh xe trc l Ff1 v ln cc bnh

xe sau l Ff2.Lc cn ln pht sinh l do c s bin dng ca lp vi ng, do s to thnh vt bnh

xe trn ng v do ma st b mt tip xc gia lp vi ng. n gin ngi ta coi lc cn ln l ngoi lc tc dng ln bnh xe khi n chuyn

ng v c xc nh theo cng thc:Ff = Ff1 Ff2 (4.2)

Vi Ff l lc cn ln ca t.Lc cn ln cc bnh xe trc v sau l:

Ff1 = Z1f1; Ff2 = Z2f2 (4.3)Vi f1, f2 l h s cn ln bnh xe trc v sau. y nu coi h s cn ln cc bnh xe trc v sau l nh nhau th f1 = f2 = f. Lc

ta c:Ff =(Z1 Z2)f = cosfG (4.4)

Khi xe chuyn ng trn mt ng c dc nh th gc kh nh nn c th coi1cos hoc khi mt ng nm ngang th ta c:

fGfGcosF f (4.5)Lc cn ln v cc lc cn khc c quy c l dng khi tc dng ngc chiu

chuyn ng ca xe. Ngi ra h s cn ln cn ph thuc vo nhiu yu t khc nhau. Vn ny s c trnh by k chng tip theo.

* Mmen cn ln Mf:Mmen cn ln ca t c tnh:

Mf = Mf1 Mf2 = Z1fr Z2fr = cosGfr (4.6)

y:Mf1, Mf2 Mmen cn ln cc bnh xe cu trc v cu sau.r Bn knh ng lc hc ca bnh xe.Nu xe chuyn ng trn ng ngang th:

Mf = Ffr = Gfr (4.7)

52

* Lc cn ln dc Fi:Khi xe chuyn ng ln dc th trng lng G c phn tch ra hai thnh phn: lccosG vung gc vi mt ng v lc sinG song song vi mt ng. Thnh phncosG tc dng ln mt ng v gy nn cc phn lc php tuyn ca ng tc dng

ln cc bnh xe l Z1 v Z2. Thnh phn th hai sinG cn li s chuyn ng ca xe khiln dc v c gi l lc cn ln dc Fi:

Fi = Gsin (4.8)Mc dc ca mt ng c th hin qua gc dc hoc qua dc i:

i = tgNu < o5 th c th coi: i = tg = sin v khi ta c:

Fi = Gsin = Gi (4.9)Khi xe xung dc, lc Fi s cng chiu chuyn ng ca xe v Fi tr thnh lc y

(lc ch ng). Bi vy, khi xe ln dc th Fi tr thnh lc cn s c du , cn khixung dc th Fi tr thnh lc y s c du (-) trong cng thc (4.10).

Ngi ra, ngi ta cn dng khi nim lc cn tng cng ca ng F l tng ca lccn ln v lc cn ln dc:

ifGsinfcosGFFF if (4.10)i lng f i c gi l h s cn tng cng ca ng v k hiu l :

= f i (4.11)Bi vy:

G)sinG(fcosF (4.12)* Lc cn khng kh F :

Khi t chuyn ng, lc cn khng kh xut hin bi cc lc kh ng hc. Trong chim mt phn ln l lc cn do hnh dng ca xe (khong 80 90%), sau l thnh phngy ra do nh hng ca xy lc (10 15%), cui cng l thnh phn to ra do ma st gia bmt xe v khng kh (4 10%).

Lc cn khng kh t l vi p sut ng hc qd, din tch cn gi S v h s cn cakhng kh Cx theo biu thc sau:

2ox

2oxdx Sv0,625CSvC2

1SqCF (4.13)

y: - Khi lng ring ca khng kh (kg/m3), nhit o25 C v p sut 0,1013 MPa th

=1,25kg/m3.vo Vn tc tng i gia xe v khng kh (m/s):

go vvv (4.14)v Vn tc ca t (m/s).vg Vn tc gi (m/s).Du (+) ng vi khi vn tc ca xe v ca gi ngc chiu.Du (-) ng vi khi vn tc ca xe v ca gi cng chiu.

53

Khi tnh tn, ngi ta cn a vo khi nim nhn t cn khng kh W c n v lNs2/m2.

W = 0,625CxS (4.15)T ta c:

2oWvF (4.16)

Lc cn khng kh c im t ti tm ca lc kh ng hc. Mt s gi tr ca h s Cxv din tch cn gi S ca mt s xe c cho bng di y:

Bng 4.1: H s cn v din tch cn khng kh.Loi xe Cx (Ns2/m4) S (m2)

+ Xe du lch- Loi thng- Loi ui xe cao- Loi mui trn+ Xe ti- Loi thng h- Loi thng kn+ Xe bus

0,350,50,30,450,50,650,810,60,80,50,7

1,62,51,52,01,52,0475857

* Lc cn qun tnh Fj :Khi t chuyn ng khng n nh, lc qun tnh ca cc khi lng chuyn ngquay v chuyn ng tnh tin xut hin.

Lc qun tnh ny s tr thnh lc cn khi xe chuyn ng nhanh dn v tr thnh lcy khi xe chuyn ng chm dn. im t ca lc qun tnh ti trng tm ca xe.

Lc qun tnh k hiu l Fj gm hai thnh phn sau:- Lc qun tnh do gia tc cc khi lng chuyn ng tnh tin ca t, k hiu l Fj.- Lc qun tnh do gia tc cc khi lng chuyn ng quay ca t, k hiu l Fj.Bi vy Fj c tnh:

Fj = Fj Fj (4.17)

Lc Fj c tnh:Fj j

gG (4.18)

Vidtdvj l gia tc tnh tin ca t.

Lc Fj c xc nh nh sau:

bb

bbnnn

nb

teej r

1dtdJr

idtdJr

iJF" (4.19)

y:Jn Mmen qun tnh ca cc chi tit quay th n no ca h thng truyn lc i

vi trc quay ca chnh n.Jb Mmen qun tnh ca mt bnh xe ch ng i vi trc quay ca chnh n.

54

in T s truyn tnh t chi tit th n no ca h thng truyn lc ti bnh xe chng.

n Hiu sut tnh t chi tit quay th n no ca h thng truyn lc ti bnh xe chng.

Je Mmen qun tnh ca khi lng chuyn ng quay ca ng c quy dn v trckhuu, c k n khi lng chuyn ng quay ca phn ch ng ly hp.

dtd e

e Gia tc gc ca khi lng chuyn ng quay ca ng c.it T s truyn ca h thng truyn lc. Hiu sut ca h thng truyn lc.

dtdv

ri

dtdi

dtd

b

tbt

ee (4.20)

dtdv

ri

dtdi

b

nbnn (4.21)

Fj= dtdv

rJ

riJ

riJ

bb

b

nnn

b

te

22

2

22 1

(4.22)

Thay (4.18) v (4.22) vo (4.17) ta c:

Fj jgGg

GrJiJiJ

b

bnnnte

2

221 (4.23)

y b qua i lng 22

b

nnn riJ v khi lng ca chng nh hn nhiu so vi khi

lng bnh v khi lng cc bnh xe. Chng ta s t:

gGr

JiJ

b

btei

2

21 (4.24)

Do :j

gGF j i (4.25)

Vi i l h s tnh n nh hng ca cc khi lng chuyn ng quay. Ta c th tnhi gn ng nh sau:

2050051 hi i,, (4.26)

* Lc cn mc ko Fm:im t ca Fm ti mc ko, c phng song song vi mt ng v c tnh nh

sau:nQFm (4.27)

Trong :Q Trng lng tn b ca mt rmc.

55

n S lng rmc c ko theo. H s cn tng cng ca ng.

* iu kin cho t c th chuyn ng: t chuyn ng c th lc ko tip tuyn cc bnh xe ch ng phi ln hn

hoc bng tng cc lc cn tc dng ln xe, nhng phi nh hn hoc bng lc bm gia ccbnh xe ch ng vi mt ng:

x F kmjif FFFFFF (4.28) lc Fi, du khi xe ln dc, du () khi xe chuyn ng xung dc. lc Fj, du khi xe chuyn ng tng tc, du () khi xe chuyn ng gim tc.

4.1.2. Cc lc ring v cc cng sut tng ng:4.1.2.1. Cc lc ring:Khi cn so snh c tnh ng lc hc ca cc loi xe khc nhau, ngi ta phi da vo

cc lc ring tc dng ln t. Chng l cc lc tc dng ln t tnh trn mt n v trnglng G ca xe v c tnh nh sau:

+ Lc ko tip tuyn ring Fkr:

btek

kr GriM

GFF (4.29)

+ Lc cn ln ring Ffr:fcosG

fGcosGFF ffr (4.30)

+ Lc cn ln dc ring Fir:sinG

GsinGFF iir (4.31)

+ Lc cn qun tnh ring Fjr:

gj

gGGjG

FF iijjr (4.32)+ Lc cn khng kh ring rF :

GSv0,625C

GSvC

21

GFF

2ox

2ox

r (4.33)+ Lc cn mc ko ring Fmr:

GnQ

GFF mmr (4.34)

Vi cc lc ring ny, chng ta c th vit phng trnh cn bng nh sau:mrjrrirfrkr FFFFFF (4.35)

56

4.1.2.2. Cc cng sut tng ng vi cc lc tc dng ln t:T cc cng thc tnh lc tc dng ln t, chng ta tnh c cc cng sut tng ng

do cc lc sinh ra:+ Cng sut ko cc bnh xe ch ng Pk ( cng sut ch ng):

PrviMvFP e

bte

kk (4.36)

+ Cng sut cn ln Pf:GfvcosvFP ff (4.37)

+ Cng sut cn ln dc Pi:GvsinvFP ii (4.38)

+ Cng sut cn khng kh P :3

x Sv0,625CvFP (4.39)(Khi vn tc ca gi nh, c th coi vov).+ Cng sut cn qun tnh Pj:

jvgGvFP ijj (4.40)

+ Cng sut cn mc ko Pm:nQPm v (4.41)

Cn bng cc cng sut trn ta c th vit nh sau:mjifk PPPPPP (4.42)

Lu rng cng sut Pi du dng khi xe ln dc, du () dng khi xe xung dc.Cn Pj, du dng khi xe tng tc v du () dng khi xe gim tc.

Cng sut ko Pk do cng sut ca ng c truyn xung dng khc phc cc cngsut cn va nu trn. Cng sut ch ng dng khc phc cng sut cn tng ng c gitr ng bng cng sut cn . Bi vy, cc cng sut cn v phi nu ng trn quan iml cc thnh phn ca cng sut Pk th chng c gi l:

Pf Cng sut tiu hao cho lc cn ln.Pi Cng sut tiu hao cho lc cn ln dc.

P Cng sut tiu hao cho lc cn khng kh.Pj Cng sut tiu hao cho lc cn qun tnh.Pm Cng sut tiu hao cho lc cn mc ko.

4.2. PHNG TRNH CN BNG LC KO, PHNG TRNH CN BNG CNG

57

SUT, C TNH NG HC CA T V CC TH TNG NG:4.2.1. Cn bng lc ko ca t:

4.2.1.1. Phng trnh cn bng lc ko:Lc ko tip tuyn cc bnh xe ch ng dng khc phc cc lc cn chuyn ng.

Biu thc cn bng gia lc ko cc bnh xe ch ng v cc lc cn c gi l phngtrnh cn bng lc ko.

Xt trng hp tng qut, ta c:mjifk FFFFFF (4.43)

lc Fi: du (+) dng khi xe ln dc, du )( dng khi xung dc. lc Fj: du (+) dng khi xe tng tc, du )( dng khi gim tc.Thay cc gi tr cc lc vo phng trnh trn, ta nhn c:

nQjgGWvGsinGfcosr

iMi

2

bte (4.44)

Nu chng ta tng hp hai lc cn Ff v Fi, ta s c lc cn tng cng ca ngF :

GsinfcosGFFF if (4.45)Vi:G Trng lng tn b xe. H s cn tng cng ca ng: sinfcos , nu o5 c th coi: = f i.i dc ca mt ng: i = tg .+ Lu :

- dc i c gi tr (+) khi xe ln dc, v gi tr )( khi xe xung dc.- H s c gi tr (+) khi f > i v gi tr )( khi f < i hoc = 0 khi f = i khi xung dc.Nu xe chuyn ng u (j = 0) trn ng nm ngang ( = 0) v khng ko theo

rmc th phng trnh cn bng lc ko s n gin hn:2

b

tefk WvGfr

iMFFF (4.46)

4.2.1.2. th cn bng lc ko:Phng trnh cn bng lc ko ca t c th biu din bng th.Chng ta xy dng quan h gia lc ko Fk v cc lc cn chuyn ng ph thuc vo vn

tc ca xe v, tc l: F = f(v). trc tung ta t cc gi tr lc, trn trc hnh l cc gi tr vn tc. th biu din quan h gia cc lc nu trn v vn tc ca xe gi l th cn bng lc

ko ca xe (hnh 4.2).

Fk

58

Hnh 4.2: th cn bng lc ko ca t.* Phng php xy dng th:

Chng ta v cho trng hp: xe chuyn ng u (j = 0) v khng ko rmc, hp s cba s truyn. Tc l:

FFFk + V cc ng biu th lc ko Fki cc tay s da vo:

- ng c tnh ngi ca ng c: xc nh cc gi tr Mei ng vi cc gi tr nei, sau th cc gi tr Mei vo cng thc sau y.

- Cng thc tnh lc ko tip tuyn:

b

nekn r

iMF (4.47)Vi:Fkn Lc ko cc bnh xe ch ng s th n ca hp s.in T s truyn ca h thng truyn lc s th n.

- Cng thc tnh vn tc chuyn ng ca xe cc s truyn:

n

ben i

rnv 30 (m/s) (4.48)

Vi vn l vn tc ca xe tay s th n.+ V cc ng biu th cc lc cn chuyn ng da vo cc cng thc:

- ng lc cn ca ng: sinfcosGF .Nu f = const v = const th F = const, cho nn ng F s l ng thng song

song vi trc hnh.Nu f const hoc const th F const, lc ny ng F s l ng cong.

- ng lc cn khng kh: 2x Sv0,625CF .y l ng cong bc hai ph thuc vo vn tc ca xe.

- ng cong FF l tng ca cc gi tr F v F tng ng.

Fk2

Fk1

F

F

Fk3

aFd

dA

v

FF

Fbc0 v2 v1 vmax

59

* ngha s dng:- Hai ng cong Fk3 v FF ct nhau ti A, chiu A xung trc hnh ta c gi tr

vmax ca xe iu kin chuyn ng cho.- Tung nm gia ng cong Fk v FF bn tri im A gi l lc ko d ca xe

Fd.- Lc ko d dng : tng tc, leo dc, ko rmc- Nu 0 th fFF , cho nn ng cong cn tng cng l FF f . im A lc ny

chiu xung trc hnh c vmax trn ng nm ngang tay s cao nht, lc ny Fd = 0.- T th c th xc nh c vmax ca xe v cc lc cn thnh phn mt vn tc no

.V d: ti vn tc v1, on bc l F , on ab l F , on ad l Fd, on cd l Fk3.

- Trn th ta v thm ng biu th lc bm f(v)F : biGmF (4.49)

Vi:Gb Trng lng xe phn b ln cu ch ng.mi H s thay i ti trng tc dng ln cu.

- ng lc bm F nm ngang, song song vi trc hnh. Khu vc xe khng b trtquay khi FFk , nu FFk th cc bnh xe ch ng b trt quay.

- iu kin t chuyn ng c trong trng hp ny l: FFFF k (4.50)

4.2.2. Cn bng cng sut ca t:4.2.2.1. Phng trnh cn bng cng sut:Cng sut do ng c sinh ra mt phn tiu hao cho ma st trong h thng truyn

lc, phn cn li dng thng cc lc cn chuyn ng. Biu thc cn bng gia cng sutca ng c pht ra v cng sut cn k trn gi l phng trnh cn bng cng sut ca tkhi chuyn ng:

mjifte PPPPPPP (4.51) y:Pe Cng sut do ng c pht ra.Pt Cng sut tiu hao cho ma st trong h thng truyn lc.Pf Cng sut tiu hao thng lc cn ln.Pi Cng sut tiu hao thng lc cn ln dc.

P Cng sut tiu hao thng lc cn khng kh.Pj Cng sut tiu hao thng lc cn qun tnh.Pm Cng sut tiu hao thng lc cn mc ko. cng sut Pi: du (+) dng khi xe ln dc, du ( - ) dng khi xe xung dc. cng sut Pj: du (+) dng khi xe tng tc, du (- ) dng khi xe gim tc.Nu xt ti cc bnh xe ch ng th phng trnh cn bng cng sut c dng sau:

mjiftek PPPPPPPP (4.52)

60

Vi Pk l cng sut ca ng c truyn n cc bnh xe ch ng:

)(1PPPPPP

et

etek (4.53)

Phng trnh cn bng cng sut vit di dng khai trin nh sau:vnQvjg

GWvGvsinGfvcos)(1PP i3ee (4.54)

Nu tng hp cng sut tiu hao cho lc cn ln v lc cn ln dc, th s nhn ccng sut tiu hao cho lc cn ca mt ng P :

if PPP Khi t chuyn ng u (j = 0) v khng c ko rmc th phng trnh cn bng cng

sut s c dng n gin sau: PP1PPPP te (4.55)

Do: PPPPP ete Nu vit dng trin khai th phng trnh trn c dng:

3e WvGvsinGfvcos1P (4.56)Nu o5 th:

3e WvifGv1P (4.57)

4.2.2.2. th cn bng cng sutPhng trnh cn bng cng sut ca t c th biu din bng th. N c xy

dng theo quan h gia cng sut pht ra ca ng c v cc cng sut cn khi xe chuynng, ph thuc vo vn tc chuyn ng, tc l P = f(v).

Mt khc do gia vn tc chuyn ng v v s vng quay ne c mi quan h:t

be

irnv 30

cho nn ta cng c th biu th quan h gia cc cng sut theo s vng quay ca ng c, nghal: P = f(ne).

th biu din quan h gia cng sut pht ra ca ng c v cng sut cn khi xechuyn ng ph thuc vo vn tc ca xe hoc s vng quay ca ng c c gi l thcn bng cng sut ca t (hnh 4.3).

P

61

Hnh 4.3: th cn bng cng sut ca t.* Phng php xy dng th:Chng ta v cho trng hp: hp s c ba s truyn, xe chuyn ng n nh (j = 0) v

khng ko rmc, tc l: PPPPPP teek

+ V cc ng biu th cng sut Pe da vo:- ng c tnh ngi ca ng c: c mi quan h Pe = f(ne).- Cng thc tnh vn tc chuyn ng ca xe cc s truyn:

n

be

irnv 30

- T hai mi quan h trn, ta nhn c: Pe = f(v).+ V cc ng biu th cng sut Pki cc tay s da vo:

PP ek+ V cc ng biu th cc cng sut cn chuyn ng da vo cc cng thc:

- ng cng sut cn ca mt ng: sinfcosGvP .Nu f = const v = const th P l ng thng ph thuc vo v.Nu f const hoc const th P l ng cong ph thuc vo f, , v.

- ng cng sut cn khng kh: 3WvP .V vy ng biu th P l ng cong bc ba theo vn tc v.

- ng cong ( PP ) l tng ca cc gi tr P v P tng ng.* ngha s dng:

A

PePk1 Pk2

Pd

Pk2

Pk3

P1

P

P

Pe PePk3

PP

Pt

vvmaxv0

62

- ng vi cc vn tc khc nhau th tung nm gia ng cong ( PP ) v ngcong Pk l cng sut d tr, c gi l cng sut d Pd dng : leo dc, tng tc, kormc...

- Ti im A: Pd = 0, xe khng cn kh nng tng tc, leo dc... Chiu im A xung trchnh, ta c vmax ca xe loi ng cho.

- Lu : vn tc ln nht ca xe ch t c khi xe chuyn ng u trn ng nmngang, ng thi bm ga m ti a (hoc thanh rng bm cao p ko ht) v ang tays cao nht ca hp s.

- Nu mun t chuyn ng n nh (u) trn mt loi ng no vi vn tc v nhhn vmax th cn ng bt bm ga li (hoc tr thanh ko nhin liu v), mt khc c th phichuyn v tay s thp hn ca hp s.

4.2.2.3.Mc s dng cng sut ca ng c:Nhm nng cao cht lng s dng t v gim tiu hao nhin liu, ta cn phi lu

n vic s dng cng sut ng c trong tng iu kin chuyn ng khc nhau ca t. Vphng din ny, ngi ta a ra khi nim mc s dng cng sut ng c v k hiubng ch Yp. Mc s dng cng sut ca ng c l t s cng sut cn thit tchuyn ng u (n nh) vi cng sut ca ng c pht ra ti cc bnh xe ch ng Pk khim hn tn bm ga hoc ko ht thanh rng bm nhin liu. Ta c:

PPP

PPPY

e

k

p

(4.58)

Qua biu thc trn, ta c nhn xt rng: cht lng ca mt ng cng tt (h s cntng cng cng gim) v vn tc ca t cng nh th cng sut ng c c s dngcng nh khi t s truyn ca hp s cng ln, do lm cho h s s dng cng sut ngc YP cng nh.

V d: t chuyn ng u vn tc v (hnh 4.3), tng cng sut cn ca mt ng vcng sut cn khng kh l P1, cn cng sut pht ra ti bnh xe ch ng khi m hn tn bmga hoc ko ht thanh rng nhin liu l Pk3 s truyn thng v Pk2 s hai. Mc s dngcng sut ca ng c s truyn thng l '

k3

1P3 P

PY v s hai l 'k2

1P2 P

PY nhng Pk2 >Pk3, do YP2 < YP3.

Mc s dng cng sut ng c cng gim xung s cng gy nn s tng tiu haonhin liu ca t.

4.2.3. c tnh ng lc hc ca t:4.2.3.1. Khi nim v c tnh ng lc hc ca t:Khi so snh tnh cht ng lc hc ca cc loi t khc nhau v ng vi cc iu kin

lm vic ca xe cc loi ng khc nhau, ngi ta mun c mt thng s th hin cngay tnh cht ng lc hc ca t.

Phng trnh cn bng lc ko khng thun li nh gi cc loi t khc nhau. Chonn cn phi c mt thng s c trng cho tnh cht ng lc hc ca xe m ch s kt cukhng c mt trong . Thng s gi l c tnh ng lc hc ca t, k hiu l D:

63

G1Wvr

iMGFFD 2

btek

(4.59)

Qua biu thc trn ta thy: gi tr ca D ch ph thuc vo cc thng s kt cu ca xe,v th n c th xc nh cho mi xe c th.

T phng trnh cn bng lc ko khi t khng ko rmc:j

gGWvsinGcosGf

riM

ib

te 2

ta chuyn Wv2 sang v tri v chia hai v cho G th nhn c:

jgG

jgGsincosfG

GWv

riMD iib

te

112 (4.60)

* Nhn xt:- Khi xe chuyn ng s thp th gi tr D s ln hn so vi khi xe chuyn ng cc

s cao.- c tnh ng lc hc D th hin kh nng t thng lc cn tng cng v kh nng

tng tc.- Khi xe chuyn ng u (j = 0) th D = .- Khi xe chuyn ng u (j = 0) trn ng nm ngang ( = 0) th D = f, ng thi nu

ang gi tay s cao nht v ng c lm vic ch tn ti, ta s nhn c gi tr vmax cat.

- Gi tr Dmax tng ng vi sc cn ca mt ng c c trng bng h s cn tngcng ln nht max tay s nh nht.

- t chuyn ng c th phi tha mn: D .- Gi tr ca D cng b gii hn bi iu kin bm kmaxFF hay kmaxbi FGm . Bi

vy y chng ta phi a thm khi nim c tnh ng lc hc tnh theo iu kin bmD :

GWvGm

GFFD

2bi (4.61)

t chuyn ng khng b trt quay th: DD .- duy tr cho t chuyn ng phi tha mn hai iu kin sau:

DD (4.62)

4.2.3.2. th c tnh ng lc hc:* Phng php xy dng th:

64

c tnh ng lc hc ca t D c th biu din bng th. th c tnh ng lc hc Dbiu th mi quan h ph thuc gia c tnh ng lc hc v vn tc chuyn ng ca t, ngha lD = f(v), khi t c ti trng y v ng c lm vic vi ch tn ti c th hin trn hnh 4.4( th c bn s truyn ca hp s) v c gi l th c tnh ng lc hc ca t.

Hnh 4.4: th c tnh ng lc hc.Trn trc tung, ta t cc gi tr ca c tnh ng lc hc D, trn trc hnh ta t cc gi

tr vn tc chuyn ng v.* Gii hn th:

Trn th c tnh ng lc hc D ta cng xy dng cc ng cong )v(fD v)v(f xt mi quan h gia c tnh ng lc hc ca t theo iu kin bm ca cc

bnh xe ch ng vi mt ng v iu kin lc cn ca mt ng.Nh vy tng ng vi iu kin t chuyn ng, trn mt loi ng xc nh, tc l

chng ta bit c cc h s bm v h s cn tng cng th vic s dng c tnhng lc hc ca t phi tha mn iu kin nh biu thc (4.62). Trn th c tnh nglc hc th khu vc s dng tng ng vi iu kin biu thc (4.62) l phn nhng ngcong nm di ng cong )v(fD v nm trn ng )v(f (hnh 4.5).

maxmaxD 1

Dmax2

Dmax3Dmax4 D4 A

D

D1

D2

D3

f

v1 v2 v3 v4 vmax0v

D

DD

vvmax

D1

D2

A

1

0

1 1

D

65

Hnh 4.5:Vng s dng th c tnh ng lc hc D theo iu kin bm ca bnh xe ch ng viu kin cn ca mt ng.

* ngha s dng th c tnh ng lc hc:

+ Xc nh vn tc ln nht ca t:Ta bit rng khi t chuyn ng u (n nh) ngha l j = 0 th tung mi im ca

ng cong c tnh ng lc hc D cc s truyn khc nhau chiu xung trc hnh s xcnh vn tc ln nht vmax ca t loi ng vi h s cn tng cng cho.

V d: xc nh vn tc ln nht ca t trn loi ng c h s cn , (hnh 4.5) tatheo trc tung ca th c tnh ng lc hc vch mt ng )v(f , ng ny ct ngD2 ti im A, chiu im A xung trc hnh ta xc nh c vn tc ln nht ca t vmax, vn tc ny hn tn tha mn iu kin D = .

Nu ng cong c tnh ng lc hc hn tn nm pha trn ng h s cn tngcng ca mt ng 1 (ng 1 1) th t khng c kh nng chuyn ng u (n nh)khi ng c lm vic ch tn ti. tha mn iu kin ny th chng ta c th giiquyt bng hai cch sau y:

Cch th nht l ngi li c th chuyn sang s cao hn ca hp s cho ng congc tnh ng lc hc s cao hn ct ng h s cn tng cng ca mt ng 1 phnlm vic n nh trn ng c tnh ng lc hc.

Cch th hai l ngi li cn gim ga hoc tr v bt thanh rng bm cao p gimbt cng sut ca ng c. Nu khng gii quyt bng mt trong hai bin php trn th s xyra hin tng tng tc ca t.

Hnh 4.6: Xc nh tc ln nht ca t trn th c tnh ng lc hc.

D1

D2

D3

A

d

c

b

a

D

v1 vmax0v

f

66

Trong trng hp t chuyn ng u (n nh) tc l j = 0 v trn loi ng tt, nmngang 0 , h s cn tng cng ca mt ng s bng h s cn ln: .f Giao im Aca ng h s cn ln f v ng cong nhn t ng lc hc D3 chiu xung trc hnh xcnh c vn tc ln nht ca t vmax s truyn cao nht v ng c lm vic ch tnti (hnh 4.6).

+ Xc nh dc ln nht m xe c th vt qua c:ng nh trnh by trn, trong trng hp t chuyn ng u (n nh) th c D =

, nu bit h s cn ln ca loi ng th ta c th tm c dc ln nht ca ng m tc th khc phc c mt vn tc cho trc. Ta c:

ffDi (4.63)Gi s t chuyn ng vn tc v1 (hnh 4.6) th dc ln nht m t c th khc

phc c cc s truyn khc nhau ca hp s c th hin bng cc on tung ad ( s1), ac ( s 2) v ab ( s 3). Cn dc ln nht m t c th khc phc c mi t struyn khc nhau ca hp s, khi ng c lm vic ch tn ti c xc nh bng ccon tung Dmax f, nh vy:

imax = Dmax f (4.64)Cng cn ch rng ti im c c tnh ng lc hc ln nht Dmax mi mt s

truyn th ng cong c tnh ng lc hc chia lm hai khu vc bn tri v bn phi ming cong (hnh 4.7).

Hnh 4.7: Khu vc lm vic ca c tnh ng lc hc.

Cc vn tc chuyn ng ca t ng vi im cc i ca mi ng cong c tnhng lc hc c gi l vn tc ti hn ca t mi s truyn ca hp s vth. Gi thit rngt ang chuyn ng u (n nh) vn tc ln hn vn tc ti hn. vn tc ny khi lccn ca mt ng tng ln, vn tc chuyn ng ca t s gim xung, lc c tnh ng

maxD1max

D1

1D

0 v2 vth v1 vmax

f

v

67

lc hc tng ln (hnh 4.7), do n c th thng c lc cn tng ln v gi cho t chuynng n nh. V vy vng bn phi vn tc ti hn v > vth gi l vng n nh.

Ngc li khi t chuyn ng vn tc nh hn vn tc ti hn th khi lc cn chuynng tng ln, vn tc chuyn ng ca t s gim xung, lc c tnh ng lc hc gimxung (hnh 4.7), do n khng c kh nng thng lc cn tng ln, lm cho t chuynng chm dn v dn n dng hn. V vy vng bn tri ca vn tc ti hn v < vgh gi lvng mt n nh.

+ Xc nh s tng tc ca t:Nh th c tnh ng lc hc D = f(v) ta c th xc nh c s tng tc ca t

khi h s cn ca mt ng bit v khi chuyn ng mt s truyn bt k vi mt vntc cho trc.

T biu thc 4.60 khi cho tr s ca h s cn mt ng , c tnh ng lc hc D,ta xc nh kh nng tng tc ca t nh sau:

jg

D i

T ta rt ra c:

i

gDdtdvj (4.65)

Trn th c tnh ng lc hc (hnh 4.8), ta k ng h s cn ca mt ng)v(f . Gi s th c tnh ng lc hc c xy dng c 3 s truyn ca hp s v

t chuyn ng trn loi ng c h s cn 1 , ng 1 s ct ng c tnh ng lchc s 3 l D3 ti im A, chiu im A xung trc hnh, ta nhn c vn tc chuyn ngln nht v1 ca t trn loi ng .

68

Hnh 4.8: Xc nh kh nng tng tc ca t theo th c tnh ng lc hc.

Cng trn loi ng ny, nu t chuyn ng vi vn tc vn th kh nng tng tc cat vn tc ny s c biu th bng cc on tung ab ( s 3), ad ( s 2) v ae ( s1). Nhng on tung ny chnh l hiu s 1D tng s truyn ca hp s. Dng biuthc (4.65) tnh tn, chng ta nhn c gia tc j = dv/dt ca t ng vi cc s truynkhc nhau vn tc vn. H s i c tnh theo biu thc (4.26). Nh vy chng ta c th tmc gia tc j = dv/dt ca t tng ng vi mt vn tc no trn mt loi ng bt k cc tay s khc nhau mt cch d dng. V d: t cng chuyn ng vi vn tc vn trn loing c h s cn 2 , r rng l t khng th chuyn ng tay s 3 c, cn cc ontung cd, ce chnh l hiu s D cc tay s 2 v s 1 dng tng tc t.

Cn ch rng:Trng hp t chuyn ng xung dc m gi tr dc i ln hn h s cn ln ca

mt ng th h s cn tng cng ca mt ng c gi tr m, ngha l.if 0 Trong trng hp ny ng biu din h s cn tng cng nm pha di trc

hnh.

D2

D3Aa

e

dc

b

D

v0

0,1

0,2

0,3

2

120 v2 60 80 100v1

D1

vn

69

Hnh 4.9: th biu din gia tc ca t c ba s truyn.Theo phng php trnh by trn, ta cho cc gi tr khc nhau ca vn tc th s tm

c cc gi tr D tng s truyn khc nhau v thay chng vo biu thc (4.65) s tnhc cc gi tr khc nhau ca gia tc tng s truyn theo vn tc ca t, ngha l j = f(v)v biu din chng trong h to j - v vi tung l cc gi tr ca gia tc j tng s truynv trc hnh l vn tc v.

Cc ng cong gia tc j c minh ha trn th hnh 4.9.

4.3. XC NH CC THNG S NG LC HC CHUYN NG BNG TNHTN:

4.3.1. Xc nh vn tc cc i trn loi ng cho:Tc cc i ca xe l mt trong nhng ch tiu ng lc hc c bn, v th lun c

xc nh khi thit k hay kim nghim mu xe mi.Khi xc nh tc cc i chng ta tha nhn:+ Xe t tc cc i trn ng bng v tc n nh (j = 0).+ Xe t vn tc vmax th cng sut cc i.C hai phng php xc nh tc cc i nh sau:+ Nu ta c th c tnh ko Fk(v) hay th c tnh ng lc hc D(v) th chng ta c

th xc nh tr s vmax t cc th ny. vmax l giao im ca ng cong Fk hoc ca ngcong D vi ng cong (Ff + F) khi ang gi tay s cao nht v ng c ang ch tn ti.

+ Nu ta bit gi tr cng sut ng vi tc cc i ca xe ti u vo ca hp s Pemax,trong trng hp ny vmax c xc nh t quan h:

PvF emaxmaxk max

emaxk v

PF (4.66)

j1

C

A

B

j2

j3

j

vmax

0 20 40 60 80v

0,5

1,0

1,5

70

Mt khc ta c:2maxxfk Sv0,625CGfFFF (4.67)

Thay (4.66) vo (4.67) ta nhn c:

0PGfvSv0,625CSv0,625CGfv

P

emaxmax3maxx

2maxx

maxemax

(4.68)

Gii phng trnh bc 3 ny, chng ta xc nh c vmax.4.3.2. Xc nh dc ln nht m xe vt qua c:

Khi xc nh dc ln nht m xe c th vt qua c chng ta khng quan tm nkh nng bm ca bnh xe vi mt ng, bi vy y ch l dc l thuyt ln nht cc ng vi lc ko Fkmax hoc lc ko ring Fkrmax.

dc ln nht c c trong trng hp xe ang chuyn ng u (j = 0 Fj = 0) tay s 1 ( 0F v vn tc rt nh), s vng quay ca ng c ng vi gi tr Memax v khngko theo rmc (Fm = 0). Bi vy phng trnh cn bng lc ko s l:

Fkmax = Ff + Fimax (4.69)Tc l:

maxmaxbtmaxemax

kmax GsinGfcosriMF (4.70)

Chia hai v ca phng trnh (4.70) cho G ta c:

maxmaxkrmaxbtmaxemaxkmax sinfcosFGr

iMG

F (4.71)

y:itmax T s truyn cc i ca h thng truyn lc: itmax = ih1iptioic.ipt T s truyn ca hp s ph tay s thp.imax = tg max - dc ln nht m xe c th vt qua c.Bin i tip phng trnh (4.71) ta nhn c:

max2max

max2max

max2maxmaxkrmax i1

iftg1

tgtg1

fsinfcosF

(4.72)

Tip tc bin i ta c phng trnh bc 2 i vi dc ln nht imax: 0fF2fii1F 22krmax2max2krmax max (4.73)

Nghim ca phng trnh (4.73) s l