Bài tiểu luận LTOT HCMUTE

BỘ GIÁO DỤC VÀ TÀO ĐẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP HCM BÀI TIỂU LUẬN MÔN LÝ THUYẾT Ô TÔ GVHD ĐẶNG QUÝ SV thực hiện MSSV Trương Ngọc Viên 20845242 HCM, 01 năm 2022 BÀI 1 Một xe ô tô chuyển động trên dường có hệ số bám dọc một bên bánh xe là

BỘ GIÁO DỤC VÀ TÀO ĐẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCM

BÀI TIỂU LUẬN MÔN LÝ THUYẾT Ô TÔ

GVHD: ĐẶNG QUÝ

SV thực hiện: MSSV:

Trương Ngọc Viên 20845242

HCM, 01 năm 2022

BÀI 1: Một xe ô tô chuyển động trên dường có hệ số bám dọc một bên bánh xe là

𝜑, các bánh xe bên kia là 0,5𝜑 Xác định giá trị lực kéo cực đại trên cầu chủ động trong hai trường hợp sau

a, Nếu cầu chủ động sử dụng vi sai không ma sát (hiệu suất riêng của vi sai bằng 1)

b, Nếu cầu chủ động sử dụng vi sai có ma sát (hiệu suất riêng của vi sai bằng 0,5)

Từ đó rút ra ưu điểm của vi sai có ma sát khi xe chuyển động trên đường trơn (hệ

số bám 2 bên xe khác nhau nhiều)

BÀI LÀM;

rb′ rb′′

ηv

Mk′ Mk′′

BT BT

Mb′ 𝜑′ 𝜑′′ Mb′′

Hình 1: Cầu chủ động của ô tô

- Gỉa thuyết: 𝑍′ = 𝑍′′

𝜑′ = 0,5𝜑 , 𝜑′′ = 𝜑 , rb′ = rb′′

quay, nên bán trục bên trái sẽ quay nhanh hơn bên phải

- Hiệu suất riêng của vi sai (VS):

𝑀𝑖 =

Mk′

Mk′′ = η

v

ηv = 1 => 𝑀𝑘1 = Mk′ + Mk′′ và Mk′ = Mk′′

- Theo đề bài: Mb′ = 𝑍′ 0,5𝜑 rb′ , Mb′′ = 𝑍′′ 𝜑 rb′′ => Mb′ = 0,5Mb′′

Vì vậy, Mk′ = Mb′ = Mk′′ = 0,5 Mb′′ => 𝑀𝑘1 = Mk′ + Mk′′ = Mb′′ (1) Lúc này lực kéo của cầu là:

𝐹𝑘1 = 𝑀𝑘1 = Mb

′′

(2)

vs

𝑧2

𝑧1

B Khi cầu chủ động dùng vi sai có ma sát: ηv = 0,5 <=> Mk′ ≤ Mb′ , Mk′′ ≤

Mb′′

=> 𝑀𝑘2 = Mk′ + Mk′′ = Mb′ + Mb′′ = 0,5Mb′′+ Mb′′ = 3

2Mb′′ (3) Lúc này lực kéo của cầu là:

𝐹𝑘2 = 𝑀𝑘2

3Mb′′

1,5Mb′′

Từ (2) và (4) => 𝐹𝑘2> 𝐹𝑘1khi vi sai có ma sát ηv < 1

KẾT LUẬN:

- Ưu điểm của vi sai có ma sát khi xe chuyển động trên đường trơn (hệ số bám dọc ở hai bên bánh xe khác nhau nhiều)

là lực kéo của cầu chủ động tăng được 50%

Bài 2 Bằng việc xây dựng phương trình lực phanh hãy chức minh khi phanh cực

đại (lực phanh bằng lực bám dốc) và xe đang xuống dốc (gốc dốc 𝛼 < 0) thì gia

tốc chạm dần khi phanh giảm đi và quãng đường phanh tăng lên so với khi phanh trên đường nằm ngang Từ đó đưa ra khuyến cáo gì khi phanh mà xe đang xuống dốc để đảm bảo an toàn

BÀI LÀM Khi ô tô phanh trên đường dốc:

v

𝑀2 𝐹𝑗′ T G.sin∝ 𝐹𝜔′

𝐹𝑏2′ G.cos∝ G 𝐹𝑖′

𝑂2 𝐹𝑓2′ ℎ𝑔 𝑀1

a b 𝐹𝑏1′ 𝑂1

L 𝐹𝑓1′

𝛼

Các lực tác dụng lên ô tô khi phanh:

- Trọng lượng toàn bộ của ô tô G đặt tại trọng tâm

Ta có:

𝐹𝑏′ = 𝐹𝑏𝑚𝑎𝑥′ (1 − 𝑒−𝑘(𝑡−𝑡𝑐1 )) (1) Trong đó:

+ 𝑭𝒃𝒎𝒂𝒙′ : Lực phanh lớn nhất ở các bánh xe ô tô và được xác định theo công

thức:

G: Trọng lượng của xe ô tô

𝜑: Hệ số bám của xe với mặt đường

𝑘: Hệ số tốc độ tăng lực phanh

thức

𝐹𝑗′ = 𝛿𝑖 𝐺

𝑔

𝑑𝑣

𝑑𝑡 ≈ 𝛿𝑖 𝐺

𝑔𝐽𝑏′ (3)

xe trước và sau bằng nhau, công thức xác định lực cản lăn của ô tô như sau

𝐹𝑓′ = (𝑍1+ 𝑍2) 𝑓 = 𝑓 𝐺 𝑐𝑜𝑠 ∝ (4)

∝: Góc dốc dọc của mặt đường (độ)

𝑓: Hệ số cản lăn nói chung (phụ thuộc vào loại đường)

công thức

𝐹𝑖′ = 𝐺 𝑠𝑖𝑛𝛼 (5) Phương trình lực kéo khi phanh ô tô:

𝐹𝑗′ = 𝐹𝑏′ + 𝐹𝜔′ + 𝐹𝑓′+ 𝐹𝜂′ − 𝐹𝑖′ (6)

+𝐹𝜂′: Lực để thắng tiêu hao do ma sát cơ khí

tính toán ta có thể bỏ qua các lực 𝐹𝜔′, 𝐹𝜂′, 𝐹𝑓′ trong phương trình (6) mà sai số không đáng kể Như vậy phương trình cân bằng lực tác dụng lên ô tô khi phanh trong trường hợp này gần đúng được viết như sau:

𝐹𝑗′ = 𝐹𝑏′ − 𝐹𝑖′ (7)

dốc

Thay phương trình (1),(3),(4) và (5) vào phương trình (6) ta được phương trình vi phân chuyển động của xe ô tô sử dụng phanh trên đường

𝛿𝑖′ 𝐺

𝑔 𝐽𝑏

Vậy gia tốc phanh chậm dần của ô tô là:

𝐽𝑏′ = 𝑔.(𝑐𝑜𝑠𝛼.𝜑− 𝑠𝑖𝑛𝛼)

𝛿𝑖′ (8)

Ta có thể viết phương trình (8) thành dạng:

𝐽𝑏′ = 𝑑𝑉

𝑑𝑡 = 𝑓(𝑡) (9) Với 𝑓(𝑡) = −𝑔 (𝑐𝑜𝑠𝛼 𝜑 − 𝑠𝑖𝑛𝛼)

Quãng đường phanh là chỉ tiêu quan trọng nhất để đánh giá chất lượng phanh của ô tô Để xác định quãng đường phanh nhỏ nhất, có thể sử dụng biểu thức (8) bằng cách nhân hai vế với dS (dS – Vi phân của quãng đường), ta có:

𝑑𝑣

𝑔 (𝑐𝑜𝑠𝛼 𝜑 − 𝑠𝑖𝑛𝛼)

𝛿𝑖′ 𝑑𝑆

Hay là: 𝑣𝑑𝑣 = 𝑔.(𝑐𝑜𝑠𝛼.𝜑− 𝑠𝑖𝑛𝛼)

𝛿𝑖′ 𝑑𝑆

Quãng đường phanh nhỏ nhất được xác định bằng cách tích phân dS trong giới hạn từ 𝑉1 đến 𝑉2 Ta có:

𝑔.(𝑐𝑜𝑠𝛼.𝜑− 𝑠𝑖𝑛𝛼)

𝑉1′2

𝑔.(𝑐𝑜𝑠𝛼.𝜑− 𝑠𝑖𝑛𝛼)∫𝑉1′2𝑣𝑑𝑣

𝑉2′2 (10)

′

2 𝑔 (𝑐𝑜𝑠𝛼 𝜑 − 𝑠𝑖𝑛𝛼) (𝑉1′2 − 𝑉2′2)

Vậy quãng đường phanh nhỏ nhất là:

′ 𝑉1′2

2 𝑔 (𝑐𝑜𝑠𝛼 𝜑 − 𝑠𝑖𝑛𝛼) (11)

Khi ô tô phanh trên đường nằm ngang:

Theo giáo trình “Lý thuyết ô tô” chương “Phanh ô tô” ta có:

Gia tốc chậm dần khi phanh:

𝐽𝑝 = 𝜑 𝑔

𝛿𝑖 (12)

Quãng đường phanh:

𝑆𝑝𝑚𝑖𝑛 = 𝛿𝑖. 𝑉12

2 𝜑 𝑔 (13)

đường phanh tăng lên (𝑆𝑝𝑚𝑖𝑛′ > 𝑆𝑝𝑚𝑖𝑛)

KHUYẾN CÁO:

Người sử dụng ô tô khi phanh trên đường dốc cần chú ý:

- Kết quả khảo sát cho thấy hệ số bám có ảnh hưởng tới hiệu quả phanh, nghĩa

là có ảnh hưởng tới an toàn của ô tô khi phanh trên đường dốc Nên khi tham

gia giao thông người lái xe phải chú ý đến mặt đường

+ Nếu mặt đường đất khô khi chạy xuống dốc luôn điều khiển xe chạy với tốc độ thấp, không được lớn hơn 30 km/h

+ Nếu mặt đường ướt thì sử dụng số thấp nhất, chạy với tốc độ thấp nhất có thể và hạn chế sử dụng phanh để không xảy ra hiện tượng mất lái ô tô

- Người sửn dụng ô tô khi xuống dốc cần chú ý điều khiển xe về số thấp, giảm

mức giá trị quy định sẽ gây ra mất hiệu quả phanh

- Vận tốc phanh ban đầu phanh có ảnh hưởng rất lớn đến hiệu quả phanh, vận

tốc càng lớn thì thời gian phanh và quãng đường phanh càng tăng lên V