HỆ THỐNG TRUYỀN LỰC Ô TÔ CAO HỌC ĐH BÁCH KHOA HÀ NỘI CHƯƠNG 2 ĐIỀU KHIỂN LỰC KÉO

CÁC GIẢI PHÁP CHỐNG TRƢỢT • Sử dụng các loại vi sai chống trượt: – Vi sai có cơ cấu khóa cứng; – Vi sai tăng nội ma sát; • Tăng số cầu chủ động ô tô nhiều cầu chủ động:  tăng G; • Sử d

NỘI DUNG

2.3- Vi sai trong HTTL

của ô tô nhiều cầu chủ động

chủ động

CHƯƠNG 2- ĐIỀU KHIỂN LỰC KÉO

1- CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN

• Khái niệm lực bám và trượt:

– Lực bám: P= .G

– Trượt: P k > P,

 hệ số trượt:  = (r – v)/r

• Hậu quả của quá trình trượt:

– Gây tổn hao công suất,

 giảm hiệu suất truyền lực kéo,

 tăng mức tiêu hao nhiên liệu;

– Giảm hệ số bám

 giảm khả năng truyền lực kéo;

– Mất ổn định chuyển động, khi cầu sau chủ động;

– Mất khả năng điều khiển khi cầu trước chủ động;

– Mòn lốp.

QUAN HỆ LỰC KÉO SỰ TRƢỢT CỦA BÁNH XE CHỦ ĐỘNG

% 100 1

% 100

.

 C  r

3 1

2

2 2

y x

Quan hệ độ trƣợt – hệ số bám

Tính theo BURCHKHARDT

0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1 0

Nhựa ướt

Nhựa khô

Độ trượt

Hệ số bám

CÁC GIẢI PHÁP CHỐNG TRƢỢT

• Sử dụng các loại vi sai chống trượt:

– Vi sai có cơ cấu khóa cứng;

– Vi sai tăng nội ma sát;

• Tăng số cầu chủ động (ô tô nhiều cầu chủ động):

 tăng G;

• Sử dụng các hệ thống điều khiển chống trượt TCS (ASR):

Traction Control System (TCS),

Anti-Slip Regulation (ASR).

2- HIỆN TƢỢNG TUẦN HOÀN CÔNG SUẤT

• Ô tô 2 cầu chủ động không có vi sai giữa các

(xem Lý thuyết ô tô)

• Đặc điểm:

– Xảy ra mạnh nhất khi chuyển động trên đường tốt;– Gây tổn hao công suất, tăng tải trọng động trong HTTL, …;

• Biện pháp khắc phục:

– Chỉ sử dụng một cầu chủ động khi xe chạy trên đường tốt;

– Sử dụng vi sai giữa các cầu;

– Điều khiển lực kéo bằng các hệ thống điện tử tự động

HIỆN TƢỢNG TUẦN HOÀN CÔNG SUẤT

V

Công suất từ động cơ truyền tới Công suất ký sinh

3- VI SAI GIỮA CÁC CẦU

Bố trí trong hộp phân phối hoặc ở bộ phận chia công suất cho các cầu:

 Tránh cưỡng bức lẫm nhau  Khắc phục hiện tượng tuần hoàn công suất;

 Giảm tính việt dã của ô tô (giảm ý

nghĩa của việc tạo nhiều cầu chủ động)

 các giải pháp điều khiển lực kéo.

4- PHÂN PHỐI MÔ MEN GIỮA CÁC CẦU

CỦA Ô TÔ NHIỀU CẦU CHỦ ĐỘNG

HTTL 4 x 4:

– 4 x 4 không thường xuyên;

– 4 x 4 thường xuyên;

– Kết nối cầu tự động.

4WD không thường xuyên

4WD thường xuyên

4WD có khớp nối mềm

ĐIỀU KHIỂN KẾT NỐI CẦU TỰ ĐỘNG

HTTL 4 x 2  4 x 4

• VD: ITM của Huyndai.

5- ĐIỀU KHIỂN LỰC KÉO

• Hệ thống điều khiển lực kéo TCS (Traction Control

System), ASR (Anti-Slip Regulation):

Hệ thống kết hợp điện – thủy lực có nhiệm vụ chống trượt quay bánh xe khi người lái tăng ga quá đột ngột, hoặc khi đường có hệ số bám thấp;

• TCS sử dụng các giải pháp sau để chống trượt quay:

– Làm chậm hoặc triệt tiêu tia lửa điện ở bu gi của một hoặc

số xi lanh;

– Giảm lượng cung cấp nhiên liệu tới một hoặc số xi lanh; – Phanh các bánh xe bị trượt;

– Đóng bướm ga (nếu được điều khiển bằng điện);

– Tác động giảm lượng khí nạp đối với các động cơ tăng áp.

• Thông thường, TCS sử dụng các thiết bị sẵn có của

ABS: bộ hãm điện – thủy lực (không dùng xi lanh chính

và trợ lực), và cảm biến vận tốc góc bánh xe

CÁC BỘ PHẬN CHÍNH CỦA TCS

CÁC BỘ PHẬN CƠ BẢN CỦA TCS

Hiện tƣợng mất

ổn

định

do

trƣợt quay khi tăng tốc

CÁC HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN ỔN ĐỊNH THÂN XE

LỰC KÉO HỮU ÍCH TẠI CÁC BÁNH XE





 F R

F d

Lực kéo hữu ích tại các bánh xe chủ động F d :

F- lực kéo được truyền tới bánh xe chủ động ở tay số đang xét;

R- tổng lực cản tác động lên ôtô

Công suất hữu ích tại các bánh xe chủ động:

V F

HIỆU SUẤT TRUYỀN LỰC KÉO

P

i V

R F

P

V F P

d

) 1 ( 

P d công suất hữu ích tại các bánh xe chủ động; P với công suất do động cơ sinh ra

Hiệu suất truyền lực kéo:

t

t

V

F P





t s m t

d t

F

F i

F

R F

m - hiệu suất động lực; s = (1-i)- hiệu suất trượt

t - hiệu suất của HTTL

Hình 4- Quan hệ giữa các hiệu suất truyền lực với lực kéo hữu ích

Quan hệ hiệu suất trƣợt với lực kéo ở máy kéo hai cầu chủ động

a)- làm việc trên nền đất khô

b)- làm việc trên nền đất ướt

Hiệu suất trƣợt

r tr f

tf

r tr r f tf f r

r f

f

r r r f f f s

F V F

V

F V i F V i M

M

M i M

i

K i i

i i

F V F

V i i

F V i F V i i

1

/ 1

1 /

1 1

V

d V

V f s

K K

K

K K

K i

) 1 (

) 1

( 1

( )

1 (

V

f V

V d

s

K K

K

i K

K K



) (

) 1

(

) )(

1 )(

1 (

r

r f r f

d

s

K i i

i

i i i i

K



f

r r

r

f f tr

tf V

i

i r

r V

V K

r d

F F

F K



 Đặt:

PHÂN BỐ LỰC KÉO VÀ HIỆU SUẤT TRƯỢT

Hình 6- Ảnh hưởng của sự phân bố lực kéo giữa các cầu tới hiệu suất trượt của máy

kéo bốn bánh chủ ðộng.

r f

r d

F F

F K





HIỆN TƯỢNG TUẦN HOÀN CÔNG SUẤT

) 1

( 1

) 1

Quan hệ độ trượt giữa các cầu trước và sau:

Hình 7- ảnh hưởng của hệ số vận tốc lý thuyết tới độ trượt tại các bánh trước và sau.

Một cầu sinh ra lực cản chuyển động

HIỆN TƯỢNG TUẦN HOÀN CÔNG SUẤT

f

r

r r

f f

tr

tf V

i

i r

r V

V K

MỘT SỐ TRƯỜNG HỢP TUẦN HOÀN CÔNG SUẤT

Hình Phân bố mô men giữa các cầu chủ ðộng của xe có hai

8-cầu nối cứng với nhau khi bán kính ðộng lực của

Ảnh hưởng của tải trọng

Hình Biến thiên của hiệu suất trượt theo tỷ số lực kéo/ trọng lượng ở các hệ số vận tốc tuyệt đối khác nhau.

11-Hình 10- Biến thiên của hệ số phân bố lực kéo

hữu ích theo hệ số vận tốc lý thuyết của xe bốn

bánh chủ động có hai cầu nối cứng với nhau.

r f

r d

F F

F K





f

r r

r

f f tr

tf

V

i

i r

r V

Hình 12- Ðồ thị thực nghiệm thể hiện quan hệ giữa hiệu suất trýợt, lực kéo tổng và hệ số vận tốc lý thuyết của xe bốn bánh chủ ðộng ðo khi hoạt ðộng trên nền

ðất.

Kết quả thực nghiệm

Hình 14- Đồ thị thực nghiệm quan hệ giữa hiệu suất truyền lực với lực kéo tổng và hệ số

vận tốc lý thuyết.

Hình

16-Đồ thị thực nghiệm quan hệ giữa hiệu suất sử dụng nhiên liệu với lực kéo tổng và hệ số vận tốc lý thuyết của xe bốn bánh chủ động.