Xây dựng giáo trình điện tử cho môn học lý thuyết ô tô

MỤC LỤCNHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN1MỤC LỤC2LỜI NÓI ĐẦU6PHẦN I: CƠ SỞ SƯ PHẠM ĐỂ XÂY DỰNG NỘI DUNG MÔN HỌC LÝ THUYẾT ÔTÔ.71.Mục tiêu của đề tài72.Đối tượng và khách thể nghiên cứu.73.Nhiệm vụ nghiên cứu.7CHƯƠNG 1: NHỮNG CƠ SỞ LÝ LUẬN SƯ PHẠM81.Mục tiêu giáo dục và đào tạo.82.Cơ sở sư phạm để xây dựng và biên soạn nội dung môn học.9CHƯƠNG 2. PHÂN TÍCH KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU, ĐỀ RA CÁC GIẢI PHÁP NHẰM NÂNG CAO CHẤT LƯỢNG GIẢNG DẠY VÀ HỌC TẬP HỌC PHẦN.151.Thực trạng giảng dạy và học tập học phần “lý thuyết ôtô” tại khoa cơ khí động lực trường ĐH SPKT Hưng Yên.152.Các giải pháp đề ra để nâng cao chất lượng giảng dạy và học tập.15PHẦN II: XÂY DỰNG NỘI DUNG MÔN HỌC LÝ THUYẾT Ô TÔ18CHƯƠNG I: ĐỘNG LỰC HỌC TỔNG QUÁT CỦA ÔTÔ181.1.Các trạng thái động lực học ôtô.181.1.1.Khái niệm Động lực học ôtô181.1.1.1.Động lực học của bánh xe bị động.181.1.1.2.Động lực học của bánh xe chủ động.231.1.1.3.Hệ số cản lăn và các nhân tố ảnh hưởng.251.1.1.4.Sự trượt của bánh xe chủ động.261.1.2.Các trạng thái động lực học ôtô.281.1.2.1.Ô tô tô chuyển động thẳng.291.2.Lực kéo tiếp tuyến của ôtô. (lực đẩy ô tô chuyển động).371.2.1.Tỷ số truyền của hệ thống truyền lực.371.2.2.Hiệu suất của hệ thống truyền lực.381.2.3.Mômen xoắn ở bánh xe chủ động và lực kéo tiếp tuyến391.4.Lực cản không khí.431.5.Lực ở moóc kéo.461.6.Trọng lực của ôtô.461.7.Lực cản lăn.461.8.Đ iều kiện chuyển động của ôtô.481.8.1.Lực bám.481.8.2.Điều kiện để cho ôtô có thể chuyển động được.48CHƯƠNG 2. CÂN BẰNG CÔNG SUẤT, LỰC KÉO VÀ ĐẶC TÍNH ĐỘNG LỰC HỌC CỦA Ô TÔ502.1.Cân bằng công suất ôtô.502.1.1.Đặc tính công suất của động cơ.502.1.2.Phương trình cân bằng công suất của động cơ.542.1.3.Đồ thị cân bằng công suất của ôtô.552.1.4.Mức độ sử dụng công suất của động cơ.572.2.Cân bằng lực kéo của ô tô.592.2.1.Phương trình lực kéo của ôtô592.2.2.Đồ thị cân bằng lực kéo.602.3.Nhân tố dộng lực học.622.3.1.Khái niệm và ý nghĩa của nhân tố động lực học.622.3.2.Đồ thị nhân tố động lực học.642.3.3.Sử dụng đồ thị nhân tố động lực học .652.3.4.Đặc tính động lực học của ô tô khi tải trọng thay đổi.732.4.Ảnh hưởng của các thông số cấu tạo của ô tô đến các đặc tính động lực học……………………………………………………………………………… 752.4.1.Ảnh hưởng của tỷ số truyền của truyền lực chính.752.4.2.Ảnh hưởng của số lượng số truyền trong hộp số.772.4.3.Ảnh hưởng của tỷ số truyền của hộp số.782.4.3.1.Xác định tỷ số truyền ở số 1 hộp số.782.4.3.2.Xác định tỷ số truyền của hộ số trung gian trong hộp số theo cấp số nhân………………………………………………………………………… 792.4.3.3.Chọn hệ thống tỷ số truyền của các số trung gian theo cấp số điều hoà ……………………………………………………………………………… 82CHƯƠNG 3: TÍNH KINH TẾ NHIÊN LIỆU CỦA Ô TÔ853.1.Các chỉ tiêu đánh giá tính kinh tế nhiên liệu cả ô tô.853.2.Phương trình tiêu hao nhiên liệu của ôtô.853.2.1.Đường đặc tính của động cơ.863.2.2.Phương trình tiêu hao nhiên liệu của ôtô.863.2.3.Những nhân tố ảnh hưởng đến tính kinh tế nhiên liệu của ô tô.873.3.Khảo sát tính kinh tế nhiên liệu của ô tô trong một số điều kiện.873.3.1.Tính kinh tế nhiên liệu của ô tô khi chuyển động ổn định.873.3.2.Tính kinh tế nhiên liệu của ô tô khi chuyển động không ổn định.913.3.3.Tính kinh tế nhiên liệu của ô tô khi truyền động thủy lực.94CHƯƠNG 4. TÍNH NĂNG DẪN HƯỚNG CỦA Ô TÔ954.1.Quỹ đạo chuyển động của ôtô.954.2.Động học và động lực học quay vòng của ô tô.984.3.Quay vòng lý tưởng, quay vòng thiếu, quay vòng thừa.1034.3.1.Quay vòng lý tưởng, (quay vòng định mức).1054.3.2.Quay vòng thiếu.1054.3.3.Quay vòng thừa.1054.4.Các nhân tố ảnh hưởng đến tính năng dẫn hướng của ô tô.1054.4.1.Các góc đặt của bánh xe dẫn hướng.1064.4.2.Độ đàn hồi của lốp.1144.4.3.Sự dao động của bánh xe dẫn hướng.115CHƯƠNG 5 . TÍNH NĂNG PHANH ÔTÔ1195.1.Động lực học bánh xe khi phanh.1195.2.Điều kiện phanh tối ưu.1205.3.Các chỉ tiêu đánh giá chất lượng phanh.1225.3.1.Gia tốc chậm dần khi phanh.1225.3.2.Thời gian phanh.1235.3.3.Quãng đường phanh.1245.3.4.Lực phanh và lực phanh riêng.1255.4.Giản đồ phanh và chỉ tiêu phanh thực tế.1265.5.Các trường hợp phanh khác.1315.6.Điều hòa lực phanh và chống bó cứng bánh xe.1345.6.1.Điều hòa lực phanh.1345.6.2.Chống bó cứng bánh xe khi phanh138CHƯƠNG 6 . TÍNH ỔN ĐỊNH CỦA ÔTÔ1416.1.Tính ổn định dọc của ô tô.1416.1.1.Tính ổn định dọc tĩnh.1416.1.2.Tính ổn định dọc động.1436.2.Tính ổn định ngang của ô tô.1476.2.1.Tính ổn định ngang của ô tô khi chuyển động trên đường nghiêng ngang………………………………………………………………………… 1476.2.2.Tính ổn định động ngang của ô tô khi chuyển động quay vòng trên đường nghiêng ngang.1496.3.Tính ổn định khi phanh.152CHƯƠNG 7 . TÍNH NĂNG ÊM DỊU CỦA Ô TÔ1567.1.Tính êm dịu của ô tô.1567.1.1.Khái niệm tính êm dịu của ô tô.1567.1.2.Các chỉ tiêu đánh giá tính êm dịu.1567.1.2.1.Tần số dao động thích hợp.1567.1.2.2.Gia tốc thích hợp.1567.1.2.3.Gia tốc dao động và thời gian giao động.1577.2.Sơ đồ và phương trình dao động tương đương của ô tô.1587.2.1.Dao động của ô tô trong các mặt phẳng.1587.2.2.Sơ đồ hóa hệ thống treo.1587.2.2.1.Dao động của ô tô trong các mặt phẳng.1587.2.2.2.Sơ đồ hóa hệ thống treo.1607.2.3.Sơ đồ dao động tương đương của ô tô (2 cầu, 3 cầu).1617.2.4.Phương trình dao động của ô tô.1627.3.Các nhân tố ảnh hưởng đến tính năng êm dịu.169CHƯƠNG 8 . TÍNH NĂNG CƠ ĐỘNG CỦA Ô TÔ1718.1.Khái niệm tính năng cơ động của ô tô.1718.2.Các nhân tố ảnh hưởng tới tính năng cơ động của ô tô.1718.2.1.Ảnh hưởng của các thông số hình học.1718.2.2.Ảnh hưởng của các thông số kết cấu.1728.3.Các biện pháp nâng cao tính năng cơ động của ô tô.178KẾT LUẬN180TÀI LIỆU THAM KHẢO182PHỤ LỤC183

Đồ án tốt nghiệp Trang 1

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

Đồ án tốt nghiệp Trang 2

MỤC LỤC

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN 1

MỤC LỤC 2

LỜI NÓI ĐẦU 6

PHẦN I: CƠ SỞ SƯ PHẠM ĐỂ XÂY DỰNG NỘI DUNG MÔN HỌC LÝ THUYẾT ÔTÔ 7

1 Mục tiêu của đề tài 7

2 Đối tượng và khách thể nghiên cứu 7

3 Nhiệm vụ nghiên cứu 7

CHƯƠNG 1: NHỮNG CƠ SỞ LÝ LUẬN SƯ PHẠM 8

1 Mục tiêu giáo dục và đào tạo 8

2 Cơ sở sư phạm để xây dựng và biên soạn nội dung môn học 9

CHƯƠNG 2 PHÂN TÍCH KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU, ĐỀ RA CÁC GIẢI PHÁP NHẰM NÂNG CAO CHẤT LƯỢNG GIẢNG DẠY VÀ HỌC TẬP HỌC PHẦN 15

1 Thực trạng giảng dạy và học tập học phần “lý thuyết ôtô” tại khoa cơ khí động lực trường ĐH SPKT Hưng Yên 15

2 Các giải pháp đề ra để nâng cao chất lượng giảng dạy và học tập 15

PHẦN II: XÂY DỰNG NỘI DUNG MÔN HỌC LÝ THUYẾT Ô TÔ 18

CHƯƠNG I: ĐỘNG LỰC HỌC TỔNG QUÁT CỦA ÔTÔ 18

1.1 Các trạng thái động lực học ôtô 18

1.1.1 Khái niệm Động lực học ôtô 18

1.1.1.1 Động lực học của bánh xe bị động 18

1.1.1.2 Động lực học của bánh xe chủ động 23

1.1.1.3 Hệ số cản lăn và các nhân tố ảnh hưởng 25

1.1.1.4 Sự trượt của bánh xe chủ động 26

1.1.2 Các trạng thái động lực học ôtô 28

1.1.2.1 Ô tô tô chuyển động thẳng 29

1.2 Lực kéo tiếp tuyến của ôtô (lực đẩy ô tô chuyển động) 37

1.2.1 Tỷ số truyền của hệ thống truyền lực 37

1.2.2 Hiệu suất của hệ thống truyền lực 38

1.2.3 Mômen xoắn ở bánh xe chủ động và lực kéo tiếp tuyến 39

1.4 Lực cản không khí 43

1.5 Lực ở moóc kéo 46

1.6 Trọng lực của ôtô 46

1.7 Lực cản lăn 46

1.8 Đ iều kiện chuyển động của ôtô 48

Đồ án tốt nghiệp Trang 3

1.8.1 Lực bám 48

1.8.2 Điều kiện để cho ôtô có thể chuyển động được 48

CHƯƠNG 2 CÂN BẰNG CÔNG SUẤT, LỰC KÉO VÀ ĐẶC TÍNH ĐỘNG LỰC HỌC CỦA Ô TÔ 50

2.1 Cân bằng công suất ôtô 50

2.1.1 Đặc tính công suất của động cơ 50

2.1.2 Phương trình cân bằng công suất của động cơ 54

2.1.3 Đồ thị cân bằng công suất của ôtô 55

2.1.4 Mức độ sử dụng công suất của động cơ 57

2.2 Cân bằng lực kéo của ô tô 59

2.2.1 Phương trình lực kéo của ôtô 59

2.2.2 Đồ thị cân bằng lực kéo 60

2.3 Nhân tố dộng lực học 62

2.3.1 Khái niệm và ý nghĩa của nhân tố động lực học 62

2.3.2 Đồ thị nhân tố động lực học 64

2.3.3 Sử dụng đồ thị nhân tố động lực học 65

2.3.4 Đặc tính động lực học của ô tô khi tải trọng thay đổi 73

2.4 Ảnh hưởng của các thông số cấu tạo của ô tô đến các đặc tính động lực học……… 75

2.4.1 Ảnh hưởng của tỷ số truyền của truyền lực chính 75

2.4.2 Ảnh hưởng của số lượng số truyền trong hộp số 77

2.4.3 Ảnh hưởng của tỷ số truyền của hộp số 78

2.4.3.1 Xác định tỷ số truyền ở số 1 hộp số 78

2.4.3.2 Xác định tỷ số truyền của hộ số trung gian trong hộp số theo cấp số nhân……… 79

2.4.3.3 Chọn hệ thống tỷ số truyền của các số trung gian theo cấp số điều hoà ……… 82

CHƯƠNG 3: TÍNH KINH TẾ NHIÊN LIỆU CỦA Ô TÔ 85

3.1 Các chỉ tiêu đánh giá tính kinh tế nhiên liệu cả ô tô 85

3.2 Phương trình tiêu hao nhiên liệu của ôtô 85

3.2.1 Đường đặc tính của động cơ 86

3.2.2 Phương trình tiêu hao nhiên liệu của ôtô 86

3.2.3 Những nhân tố ảnh hưởng đến tính kinh tế nhiên liệu của ô tô 87

3.3 Khảo sát tính kinh tế nhiên liệu của ô tô trong một số điều kiện 87

3.3.1 Tính kinh tế nhiên liệu của ô tô khi chuyển động ổn định 87

3.3.2 Tính kinh tế nhiên liệu của ô tô khi chuyển động không ổn định 91

Đồ án tốt nghiệp Trang 4

3.3.3 Tính kinh tế nhiên liệu của ô tô khi truyền động thủy lực 94

CHƯƠNG 4 TÍNH NĂNG DẪN HƯỚNG CỦA Ô TÔ 95

4.1 Quỹ đạo chuyển động của ôtô 95

4.2 Động học và động lực học quay vòng của ô tô 98

4.3 Quay vòng lý tưởng, quay vòng thiếu, quay vòng thừa 103

4.3.1 Quay vòng lý tưởng, (quay vòng định mức) 105

4.3.2 Quay vòng thiếu 105

4.3.3 Quay vòng thừa 105

4.4 Các nhân tố ảnh hưởng đến tính năng dẫn hướng của ô tô 105

4.4.1 Các góc đặt của bánh xe dẫn hướng 106

4.4.2 Độ đàn hồi của lốp 114

4.4.3 Sự dao động của bánh xe dẫn hướng 115

CHƯƠNG 5 TÍNH NĂNG PHANH ÔTÔ 119

5.1 Động lực học bánh xe khi phanh 119

5.2 Điều kiện phanh tối ưu 120

5.3 Các chỉ tiêu đánh giá chất lượng phanh 122

5.3.1 Gia tốc chậm dần khi phanh 122

5.3.2 Thời gian phanh 123

5.3.3 Quãng đường phanh 124

5.3.4 Lực phanh và lực phanh riêng 125

5.4 Giản đồ phanh và chỉ tiêu phanh thực tế 126

5.5 Các trường hợp phanh khác 131

5.6 Điều hòa lực phanh và chống bó cứng bánh xe 134

5.6.1 Điều hòa lực phanh 134

5.6.2 Chống bó cứng bánh xe khi phanh 138

CHƯƠNG 6 TÍNH ỔN ĐỊNH CỦA ÔTÔ 141

6.1 Tính ổn định dọc của ô tô 141

6.1.1 Tính ổn định dọc tĩnh 141

6.1.2 Tính ổn định dọc động 143

6.2 Tính ổn định ngang của ô tô 147

6.2.1 Tính ổn định ngang của ô tô khi chuyển động trên đường nghiêng ngang……… 147

6.2.2 Tính ổn định động ngang của ô tô khi chuyển động quay vòng trên đường nghiêng ngang 149

6.3 Tính ổn định khi phanh 152

CHƯƠNG 7 TÍNH NĂNG ÊM DỊU CỦA Ô TÔ 156

Đồ án tốt nghiệp Trang 5

7.1 Tính êm dịu của ô tô 156

7.1.1 Khái niệm tính êm dịu của ô tô 156

7.1.2 Các chỉ tiêu đánh giá tính êm dịu 156

7.1.2.1 Tần số dao động thích hợp 156

7.1.2.2 Gia tốc thích hợp 156

7.1.2.3 Gia tốc dao động và thời gian giao động 157

7.2 Sơ đồ và phương trình dao động tương đương của ô tô 158

7.2.1 Dao động của ô tô trong các mặt phẳng 158

7.2.2 Sơ đồ hóa hệ thống treo 158

7.2.2.1 Dao động của ô tô trong các mặt phẳng 158

7.2.2.2 Sơ đồ hóa hệ thống treo 160

7.2.3 Sơ đồ dao động tương đương của ô tô (2 cầu, 3 cầu) 161

7.2.4 Phương trình dao động của ô tô 162

7.3 Các nhân tố ảnh hưởng đến tính năng êm dịu 169

CHƯƠNG 8 TÍNH NĂNG CƠ ĐỘNG CỦA Ô TÔ 171

8.1 Khái niệm tính năng cơ động của ô tô 171

8.2 Các nhân tố ảnh hưởng tới tính năng cơ động của ô tô 171

8.2.1 Ảnh hưởng của các thông số hình học 171

8.2.2 Ảnh hưởng của các thông số kết cấu 172

8.3 Các biện pháp nâng cao tính năng cơ động của ô tô 178

KẾT LUẬN 180

TÀI LIỆU THAM KHẢO 182

PHỤ LỤC 183

Đồ án tốt nghiệp Trang 6

LỜI NÓI ĐẦU

Những năm gần đây, cùng với sự phát triển nhanh chóng của nền kinh tế thì nền công nghiệp nói chung và đặc biệt là công nghiệp ôtô đã có những bước phát triển nhảy vọt Ôtô là một trong những phương tiện giao thông không thể thiếu đối với sự phát triển của nền kinh tế – xã hội hiện nay

Môn “Lý thuyết ôtô” là một trong những môn học đóng vai trò quan trọng trong việc thiết lập những cơ sở khoa học để thiết kế, kiểm định chất lượng ôtô Môn lý thuyết ôtô đã đề ra được những phương hướng nghiên cứu, thí nghiệm ôtô, vạch ra những định hướng khoa học cho sự phát triển của ngành công nghiệp ôtô

Môn học này làm nền tảng cơ bản của ngành kỹ thuật ôtô, nó biểu hiện rõ hơn về

lý thuyết tổng quát của ôtô Môn lý thuyết ôtô này xây dựng nhằm hai nhiệm vụ chính:

+ Nghiên cứu các vấn đề về động học và động lực học của ôtô

+ Xây dựng các cơ sở khoa học để hoàn thiện dần kết cấu của ôtô và tăng hiệu quả trong khai thác và sử dụng

Qua thời gian học tập và nghiên cứu tại trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật

Hưng Yên, chúng em được khoa tin tưởng giao cho đề tài tốt nghiệp “Xây dựng giáo trình điện tử cho môn học lý thuyết ô tô” đây là một đề tài rất thiết thực nhưng còn

nhiều khó khăn Sau một thời gian làm việc khẩn trương và nghiêm túc dưới sự hướng

dẫn tận tình của các thầy trong bộ môn Công nghệ ô tô, đặc biệt là thầy PGS.TSKH Đỗ Đức Lưu, và thầy Th.s Vũ Xuân Trường, chúng em đã hoàn thành đề tài đáp

ứng được yêu cầu đưa ra Song trong quá trình làm đồ án tốt nghiệp, với khả năng và kinh nghiệm còn hạn chế nên không thể tránh khỏi thiếu sót Vì vậy chúng em rất mong sự đóng góp, chỉ bảo của các thầy cô để đề tài của chúng em được hoàn thiện hơn và đó cũng chính là những kinh nghiệm nghề nghiệp cho chúng em sau khi ra trường

Chúng em xin chân thành cảm ơn các thầy, cô giáo trong khoa, đặc biệt là thầy

PGS.TSKH Đỗ Đức Lưu, và thầy Th.s Vũ Xuân Trường đã tận tình chỉ bảo và

hướng dẫn chúng em để đề tài chúng em được hoàn thành

Chúng em xin trân trọng cảm ơn !

Nhóm sinh viên thực hiện:

Đồ án tốt nghiệp Trang 7

PHẦN I: CƠ SỞ SƯ PHẠM ĐỂ XÂY DỰNG NỘI DUNG MÔN HỌC LÝ

THUYẾT ÔTÔ

1 Mục tiêu của đề tài

- Đánh giá thực trạng dạy và học tập học phần “lý thuyết ôtô” tại khoa Cơ Khí

Động Lực trường ĐHSPKT Hưng Yên đặc biệt quan tâm đến vấn đề tiếp thu kiến

thức phía người học

- Đánh giá kết quả nghiên cứu, cải tiến phương pháp giảng dạy, học tập học phần

“lý thuyết ôtô” áp dụng cho sinh viên Đại học, Cao đẳng tại khoa Cơ Khí Động Lực trường ĐHSPKT Hưng Yên

- Xây dựng hệ thống đề cương học tập học phần “lý thuyết ôtô” dùng cho việc đào tạo sinh viên tại khoa Cơ Khí Động Lực trường ĐHSPKT Hưng Yên

- Đề xuất các giải pháp nhằm đổi mới phương pháp dạy học học phần “lý thuyết ôtô” áp dụng cho sinh viên Đại học, Cao đẳng tại khoa Cơ Khí Động Lực trường ĐHSPKT Hưng Yên

2 Đối tượng và khách thể nghiên cứu

- Đối tượng: Học phần “lý thuyết ôtô”

- Khách thể nghiên cứu: Quá trình giảng dạy và học tập học phần “lý thuyết ôtô”

3 Nhiệm vụ nghiên cứu

- Tìm hiểu thực trạng tình hình giảng dạy và học tập học phần “lý thuyết ôtô” cho đối tượng sinh viên ĐH-CĐ

- Tổng hợp tài liệu trong nước vào nước ngoài để xây dựng lên hệ thống đề cương học tập học phần “lý thuyết ôtô”

- Đề xuất phương pháp nâng cao chất lượng giảng dạy và học tập học phần “lý thuyết ôtô”

Đồ án tốt nghiệp Trang 8

CHƯƠNG 1: NHỮNG CƠ SỞ LÝ LUẬN SƯ PHẠM

1 Mục tiêu giáo dục và đào tạo

- Mục tiêu giáo dục và đào tạo là cơ sở định hướng cho toàn bộ hoạt động tổ chức và quản lý đào tạo ở mọi loại hình thức và phương thức đào tạo Đồng thời là cơ

sở để thiết kế nội dung chương trình đào tạo cho các ngành nghề cụ thể phù hợp với từng loại hình khác nhau

- Mục tiêu đào tạo không chỉ là cơ sở định hướng mà điều quan trọng hơn là chuẩn đánh giá toàn bộ quá trình đào tạo nghề nghiệp ở các mức độ khác nhau Dựa vào mục tiêu đào tạo từng phần hoặc từng môn học bài giảng chúng ta có cơ sở để đáng giá chất lượng và hiệu quả của quá trình đào tạo và trên cơ sở đó đánh giá trình

độ tổ chức đào tạo của nhà trường, trình độ nghiệp vụ sư phạm của mỗi giáo viên

1.1 Quan điểm mới về giáo dục, đào tạo

- Trong những năm gần đây, để đáp ứng nhu cầu mới của xã hội hiện đại với những biến đổi nhanh chóng về mọi lĩnh vực chính trị, kinh tế văn hóa - xã hội và khoa học công nghệ … hàng loạt các quan điểm, ý tưởng mới về một nền giáo dục hiện đại đã ra đời và có hảnh hưởng sâu sắc đến quá trình phát triển giáo dục - đào tạo

ở nhiều nước Nhà trường ngày nay được chuyển từ hệ thống khép kín, cô lập trong

xã hội sang hệ thống mở, hòa nhập tích cực với các biến đổi của đời sống xã hội Nó

có vai trò to lớn không chỉ trong việc truyền thụ kiến thức, kinh nghiệm xã hội mà còn

có tác dụng trực tiếp phát triển những thái độ, khả năng cần thiết để đảm bảo cho người học nắm vững, phát triển kiến thức và đặc biệt là sử dụng vốn kiến thức đó vào trong các hoạt động thực tiễn Bộ ba kiến thức - kỹ năng - thái độ có mối liên hệ chặt chẽ với nhau trong cuộc sống vừa lao động vừa học tập của mỗi các nhân Những ưu tiên về mục đích giáo dục cũng có những thay đổi cơ bản Mục tiêu giáo dục ngày càng được định hướng gắn bó chặt chẽ hơn với đời sống hiện thực của xã hội và các nhân như: học để lao động và hoàn thiện nhân cách, học cách sống(tồn tại) và thích ứng với những biến đổi, học tập tích cực và tự học, độc lập sáng tạo…

- Mối quan hệ thầy trò cũng có những biến đổi quan trọng, ngày nay mối quan hệ này đang chuyển dần từ quan hệ phụ thuộc, người thầy luôn đóng vai trò chủ đạo với chức năng cơ bản là tổ chức, hướng dẫn, chỉ đạo toàn bộ quá trình dạy - học và người

Đồ án tốt nghiệp Trang 9

học có vị trí trung tâm, tham gia tích cực, chủ động và sáng vào quá trình dạy - học Những nhu cầu, lợi ích và khả năng của người học được quan tâm thích đáng trong quá trình dạy - học Đặt người học vào vị trí trung tâm quá trình dạy học có nghĩa là làm cho người học làm chủ mình hơn, có khả năng lựa chọn, tìm hiểu, sáng tạo những phương pháp học tập tích cực trong quá trình tiếp thu kiến thức

2 Cơ sở sư phạm để xây dựng và biên soạn nội dung môn học

2.1 Theo yêu cầu xã hội

- Đất nước ta đang bước vào thời kỳ đổi mới - thời kỳ quá độ lên Chủ nghĩa Xã hội, sự phát triển mạnh mẽ của nền kinh tế đất nước trong quá trình công nghiệp hoá- hiện đại hoá cần một nguồn nhân lực có trình độ văn hoá, có kỹ năng nghề nghiệp, luôn làm chủ được những tiến bộ của khoa học kỹ thuật Vấn đề này đang được Nhà nước ta quan tâm và có những chính sách thích hợp đối với ngành giáo dục nói chung

và lĩnh vực đào tạo nghề nói riêng Về cơ bản nguồn nhân lực qua đào tạo đã đáp ứng được yêu cầu cơ bản về nhu cầu của nền kinh tế đất nước

Ngày nay, khoa học kỹ thuật - công nghệ phát triển không ngừng và được ứng dụng ngày càng rộng rãi vào trong lao động sản xuất, điều đó là nhân tố thúc đẩy nền kinh tế nước ta cũng như các nước khác trên thế giới phát triển mạnh mẽ Để theo kịp nhịp độ phát triển của nền kinh tế thì giáo dục đào tạo nghề phải lấy yêu cầu thực tế của nền kinh tế xã hội làm cơ sở để xây dựng mục tiêu đào tạo và thời gian đào tạo từ

đó làm cơ sở để xây dựng chương trình môn học

2.2 Theo mục tiêu đào tạo

- Khi xây dựng nội dung chương trình cho một môn học ta cần phải dựa vào mục tiêu của môn học, mục tiêu được hiểu là cái đích cần đạt tới sau mỗi môn học Mục tiêu được cụ thể hoá qua từng chương, từng bài học Sự kết hợp nhiều mục tiêu cụ thể trong từng nội dung học tập sẽ tạo thành mục tiêu lớn - mục tiêu tổng quát Mục tiêu tổng quát này phải tiêu biểu điển hình Ta có thể phân ra ba mục tiêu cơ bản sau:

- Mục tiêu kiến thức: Đây là mục tiêu thuộc thành phần lý thuyết, là hoạt động

cơ bản của đa số các chương trình giáo dục, đó là những kiến thức người học tiếp thu được sau một quá trình học tập Nó được biểu hiện ở ba mức độ:

+ Nhớ lại: Tái hiện được những kiến thức đã học để có thể trình bày lại được

+ Chủ động: Lặp lại các thao tác một cách có ý thức với độ chính xác và hiệu quả nhất định

+ Tự động hoá: Lặp lại các thao tác một cách nhuần nhuyễn, thành thạo, ít có sự tham gia của ý thức, có thể vận dụng sáng tạo để đạt hiệu quả công việc cao nhất Đây

là mức độ cao nhất mà người học có thể đạt được

- Mục tiêu thái độ: Nhìn dưới góc độ của các Nhà giáo dục, đây là mục tiêu để người học đạt tới một trạng thái tâm lý tương đối ổn định, sẵn sàng phản ứng với các tác động của người khác hoặc của các tình huống trong công việc Nó được thể hiện

ra ngoài bằng những hành vi, qua ứng xử, sự giao tiếp Nội dung của mục tiêu này

Đồ án tốt nghiệp Trang 11

diện có đạo đức, có sức khoẻ, nâng cao chất lượng tay nghề gắn liền với nâng cao ý thức kỷ luật và tác phong hiện đại trong lao động, đáp ứng được những yêu cầu của sự phát triển kinh tế xã hội và sự nghiệp giáo dục đào tạo nghề của đất nước

2.3 Các nguyên tắc giáo dục

- Qua nghiên cứu các Nhà giáo dục đã tổng kết về các nguyên tắc giáo dục là:

“Học đi đôi với hành - Giáo dục kết hợp với lao động sản xuất - Nhà trường gắn liền với xã hội”

- Về nguyên tắc thứ nhất “ Học đi đôi với hành”: Theo chủ nghĩa Mác - Lênin

“từ trực quan sinh động đến tư duy trừu tượng là quá trình duy vật biện chứng” Như vậy, mối tương quan giữa “học” và “hành” phải tương hỗ, bổ sung cho nhau, thúc đẩy nhau phát triển trong quá trình tư duy Ta biết rằng bản chất của sự học là quá trình truyền thụ và lĩnh hội các kinh nghiệm lịch sử xã hội Từ kinh nghiệm lịch sử của người đi trước truyền lại, qua sự “học”, con người tìm ra các cách thức giải quyết công việc Ngược lại, phải từ thực tế, trong thực tế, qua thực tế sinh động con người mới rút ra kinh nghiệm lịch sử Đây là quá trình “hành” Có nghĩa là qua “hành” bổ sung, hoàn thiện cho “ học”, từ “ học” con người tìm ra cách thức “ hành” nhanh nhất Hai quá trình này luôn song song, tương hỗ nhau

- Về nguyên tắc thứ hai “Giáo dục kết hợp với lao động sản xuất”: Ta thấy rằng nhân cách của một con người được thể hiện qua lao động, trong lao động và bằng lao động Như vậy là quá trình giáo dục không chỉ dạy nghề mà còn phải dạy người - tức

là rèn đức cho người học Một điểm cần quan tâm nữa là yếu tố tự giáo dục ở người học Đây là yếu tố tham gia xuyên suốt sự học của bất cứ ai Yếu tố này đóng góp chủ yếu cho sự thành công của bất cứ quá trình - nguyên lý giáo dục nào Thiếu nó mọi quá trình khác đều trở nên vô nghĩa Nguyên tắc giáo dục nêu trên sẽ củng cố, bồi đắp, xây dựng một thế giới quan, niềm tin, lý tưởng cho người học, giúp cho sự tự giáo dục thêm hiệu quả

- Nguyên tắc thứ ba: “ Nhà trường gắn liền với xã hội” Chúng ta biết rằng có ba lực lượng tham gia vào quá trình giáo dục, đó là Gia đình, Nhà trường và Xã hội Trong đó giáo dục Gia đình là nền tảng của giáo dục đạo đức, giáo dục Nhà trường và giáo dục Xã hội là cốt lõi của quá trình giáo dục nói chung Nhà trường (nói chung) là

Đồ án tốt nghiệp Trang 12

sự cụ thể hoá thể chế giáo dục của Nhà nước - giai cấp thống trị, phục vụ lợi ích của giai cấp thống trị Xã hội cần con người như thế nào thì Nhà trường đào tạo ra con người như thế…

- Tóm lại là việc vận dụng các nguyên tắc này giúp cho sự nghiệp giáo dục đáp ứng yêu cầu về chất lượng của nguồn nhân lực phục vụ sự nghiệp Cách mạng trong thời đại mới

2.4 Tính thống nhất

- Trong quá trình giáo dục nói chung, quá trình dạy và học nói riêng phải đảm bảo tính thống nhất giữa mục tiêu - nội dung - phương pháp - phương tiện

- Về nội dung: Việc xây dựng, biên soạn nội dung phải đáp ứng được mục tiêu

đề ra Cụ thể là phải đổi mới nội dung dạy và học cho phù hợp với thực tế xã hội Nội dung phải liên tục cập nhật; Dạy học kỹ thuật cần định hướng mạnh vào sản xuất; Đi tắt đón đầu - nắm bắt Khoa học Công nghệ hiện đại; Mềm hoá nội dung chương trình (tức là trong nội dung của môn học có học phần cố định, bắt buộc - “phần cứng” và học phần tự chọn - “phần mềm”)

- Về phương pháp: Phương pháp dạy học là tổng hợp các cách thức làm việc của người dạy và người học để đạt được những mục đích nhất định Trong quá trình ấy, người dạy giữa vai trò chủ đạo, định hướng hành động cho người học, người học tích cực, chủ động trong các hoạt động Việc xây dựng phương pháp dạy học cần phải dựa vào nội dung dạy học vào đối tượng học, phải đảm bảo mối quan hệ giữa “mục tiêu - nội dung - phương pháp - phương tiện” có như vậy mới đạt được hiệu quả như mục tiêu đã đề ra

- Ta biết rằng, dù là phương pháp nhận thức hay phương pháp sản xuất cũng bao gồm trong bản thân nó sự nhận thức những qui luật khách quan Trên cơ sở những qui luật này mới xuất hiện những thủ thuật hay hệ thống thủ thuật để nhận thức và để hành động Những qui luật khách quan mà con người nhận được tạo nên mặt khách quan của phương pháp, những thủ thuật hay thao tác nảy sinh ra trên cơ sở những qui luật đó mà con người sử dụng nhận thức và cải biến các hiện tượng, thúc đẩy các quá trình tiến lên tạo nên mặt chủ quan của phương pháp Bản thân các quy luật khách quan không trực tiếp tạo nên phương pháp nhưng nó lại là yếu tố không thể thiếu

Đồ án tốt nghiệp Trang 13

được đối với phương pháp Nó là cơ sở chỉ ra cho con người biết rằng nên dùng những thủ thuật, thao tác gì trong trường hợp nào để đạt được mục đích đã dự định, làm thế nào để tìm ra cái mới trong nhận thức… Trong thực tiễn, phương pháp không phải là bản thân sự hoạt động mà là các cách thức, tính chất, phương hướng và trình

tự tiến hành các hoạt động đó Vì vậy phương pháp là hệ thống các hoạt động có mục đích rõ rệt của người dạy, đảm bảo cho người học nắm vững kiến thức, hình thành kỹ năng và tạo ra kỹ xảo, từ đó phát triển hơn nữa năng lực nhận thức và trau dồi thêm phẩm chất đạo đức

- Các phương pháp dạy học được các Nhà sư phạm đưa ra gồm:

+ Nhóm phương pháp dạy học bằng lời:

* Phương pháp thuyết trình: Giảng thuật, giảng diễn, giảng giải)

* Phương pháp đàm thoại: Đàm thoại tái hiện, đàm thoại giải thích, minh hoạ

+ Nhóm các phương pháp dạy học trực quan ( sử dụng mô hình, vật thật, sử dụng phương tiện kỹ thuật hỗ trợ: máy chiếu – phim chiếu, máy vi tính…)

+ Nhóm phương pháp luyện tập

+ Phương pháp ôn tập, phương pháp dạy học chuyên biệt

+ Phương pháp làm việc với sách giáo khoa và tài liệu tham khảo…

- Về phương tiện: Phương tiện là toàn bộ các dụng cụ, các thiết bị kỹ thuật và tài liệu hướng dẫn dùng để trang bị cho quá trình dạy học Việc sử dụng phương tiện dạy học vừa là phương pháp giảng dạy vừa là công cụ hỗ trợ cho người dạy, trợ giúp đắc lực cho quá trình nhận thức đối với người học Nó là nhu cầu tất yếu của quá trình dạy học để đảm bảo phép biện chứng của quá trình nhận thức đi từ cái cụ thể đến cái trừu tượng và ngược lại

- Việc lựa chọn phương tiện giúp cho người dạy truyền đạt nội dung bài học một cách nhanh nhất, hiệu quả nhất, chính xác, chất lượng nhất, bài giảng phong phú, hấp dẫn mang tính khoa học cao Mặt khác giúp người học lĩnh hội bài giảng một cách nhanh và vững chắc, kích thích hứng thú và phát huy khả năng tư duy của người học tốt nhất

- Tuy nhiên, nói như vậy không có nghĩa là con người có một phương pháp, phương tiện vạn năng duy nhất để sử dụng trong mọi trường hợp Điều đó yêu cầu

Đồ án tốt nghiệp Trang 14

người dạy phải có khả năng vận dụng sáng tạo, linh hoạt trong việc sử dụng phương pháp, phương tiện dạy học Tức là phải kể đến sự phù hợp cả về nội dung và hình thức trong mối quan hệ giữa các yếu tố mục tiêu, nội dung, phương pháp, phương tiện Mục tiêu nào nội dung phải tương xứng, phương pháp phải chính xác, chuẩn mực, phương tiện phải thích hợp Ngược lại, với các phương tiện kỹ thuật thực tế của

cơ sở đào tạo cần phải có phương pháp tương đương, lựa chọn nội dung chọn lọc, tiêu biểu để đạt được mục đích đặt ra

2.5 Vị trí môn học

- Để xây dựng được nội dung môn học ta cần phải dựa vào vị trí, chương trình

và thời lượng môn học trong chương trình đào tạo Với mỗi một môn học nó có những nội dung và đặc trưng riêng Do đó khi xây dựng chương trình môn học ta cần phải quan tâm đến nhưng đặc trưng đó để nội dung môn học ta biên soạn ra phù hợp với đặc trưng của môn học, cô đọng, ngắn gọn nhưng vẫn phải đảm bảo đầy đủ kiến thức cần thiết cho quá trình đào tạo Nội dung môn học khi biên soạn phải phù hợp với thời lượng của môn học và đảm bảo cho người học có thể nắm bắt được những kiến thức cần thiết và có những khái niệm cơ bản làm tiền đề cơ sở để học các môn chuyên ngành khác

2.6 Đối tượng học

- Như chúng ta đã biết mỗi ngành nghề trong một trường đào tạo đều tuyển sinh nhiều đối tượng khác nhau điều đó có nghĩa là mặt bằng kiến thức và khả năng nhận thức của từng đối tượng là khác nhau Do đó khi xây dựng chương trình môn học ta cũng cần chú ý đến đặc điểm này Ta cần phải biết mình đang xây dựng chương trình môn học đối tượng nào.Từ đó ta có những định hướng cần thiết để nội dung môn học

ta biên soạn phù hợp với yêu cầu và khả năng nhận thức của đối tượng đó nhằm nâng cao hiệu quả trong đào tạo

- Trong khi giảng dạy hầu hết giảng viên sử dụng phương pháp truyền thống, diễn giảng, thuyết trình, độc thoại là chủ yếu Cách thức giảng dạy còn thiên về lý luận, chưa tìm ra những phương thức hiệu quả giúp sinh viên chủ động hơn trong tiếp thu kiến thức và sử dụng những kiến thức lĩnh hội được để luận giải các vấn đề thực tiễn

- Các phương tiện dạy học tiên tiến chưa có nhiều về cả mặt chất lượng cũng như

số lượng Việc ứng dụng các phương tiện đó phục vụ cho quá trình giảng dạy chưa mang lại hiệu quả cao

- Về người học phần lớn sinh viên ít đọc tài liệu tham khảo Học chỉ cần “nói lại” những điều thầy đã nói, giáo trình viết, mục đích học tập của sinh viên mang nặng tính thi cử Điều này dẫn đến hậu quả là chất lượng học tập của sinh viên thấp, khả năng nắm bắt kiến thức bài học không sâu, từ đó dẫn đến những nhận thức không đúng Đa số sinh viên chưa có ý thức cao với môn học, ỷ lại, thụ động, thiếu tích cực Sinh viên hầu như không có phương pháp và hình thức học tập sáng tạo

- Phương thức tổ chức học tập và kiểm tra vẫn mang tính truyền thống, không đem lại được hiệu quả cao đối với việc tiếp thu kiến thức của sinh viên

- Về chương trình của các môn học cũng còn có những bất cập nhất định Thời gian phân phối giảng dạy môn học chưa phù hợp, giáo trình lan man, nội dung có nhiều vấn đề chưa được cập nhật với thực tiễn yêu cầu, vẫn chưa đáp ứng được nhu cầu của người học

2 Các giải pháp đề ra để nâng cao chất lượng giảng dạy và học tập

- Nâng cao hơn nữa nhận thức của giảng viên và sinh viên về vị trí, vai trò môn học trong chương trình đào tạo Tổ chức theo định kỳ những cuộc hội nghị, trò

Đồ án tốt nghiệp Trang 16

chuyện bàn về các ứng dụng khoa học kỹ thuật mới trong ngành, các yêu cầu của xã hội… nhằm kích thích sự yêu thích ngành nghề trong sinh viên, tạo tâm lý hứng thú phấn đấu nghiên cứu học tập

- Tăng cường về số lượng và chất lượng đội ngũ giảng viên: Như đã nêu ở trên, đội ngũ giảng viên vẫn còn thiếu về số lượng Do vậy trong thời gian tới cần nhanh chóng phát triển đội ngũ giảng viên, tránh tình trạng giảng viên phải đảm nhận số giờ vượt chuẩn quá cao Để đạt mục tiêu này một mặt cần chú trọng vào đối tượng sinh viên đang được đào tạo chuyên ngành tại khoa, mặt khác cần tạo điều kiện thu hút tuyển dụng lưc lượng giảng viên từ bên ngoài Đủ giảng viên là điều kiện tiên quyết đảm bảo cho việc nâng cao chất lượng giảng dạy

- Song song với việc chú ý số lượng, việc chú trọng chất lượng của đội ngũ cán

bộ giáo viên là vô cùng quan trọng Phải không ngừng nâng cao trình độ chuyên môn cũng như nâng cao trình độ lý luận sư phạm, khả năng nghiên cứu khoa học cho đội ngũ giáo viên Để giảng dạy tốt, giảng viên trước hết cần có kiến thức sâu rộng cho nên việc có ý thức tự trau dồi, tích lũy kiến thức qua việc tự học, tự nghiên cứu, nhằm làm giàu tri thức phục vụ chuyên môn phải được coi trọng Ngoài ra, việc cập nhật thông tin qua các phương tiện thông tin đại chúng đóng vai trò hết sức quan trọng, giúp cho giảng viên có nhiều kiến thức mới phong phú

- Đổi mới mạnh mẽ sâu rộng phương pháp dạy và học, phương pháp kiểm tra, đánh giá

- Tiến hành trang bị thêm số lượng các trang thiết bị dạy học tiên tiến, tiến hành ứng dụng rộng rãi, phổ biến các phương pháp, phương tiện giảng dạy hiện đại nhằm đánh thức sự đam mê nguyên cứu và học tập trong sinh viên

- Tiến hành ứng dụng các phương pháp học tập và giảng dạy mới lấy người học làm trọng tâm như: tiến hành học tập nhóm, dạy học theo mô đun, nghiên cứu khoa học… Bên cạnh đó kết hợp với những hình thức kiểm tra đánh giá kết quả tiên tiến nhằm kích thích người học chú tâm học tập, chủ động được những kiến thức đặt ra với người học

Đồ án tốt nghiệp Trang 17

- Xây dựng lại hệ thống đề cương học tập học phần, sơ lược những nội dung đã

cũ không còn phù hợp với thực tiễn, cập nhật những nội dung mới đáp ứng nhu cầu đề

ra của xã hội cũng như đối với người học

Đồ án tốt nghiệp Trang 18

PHẦN II: XÂY DỰNG NỘI DUNG MÔN HỌC LÝ THUYẾT Ô TÔ

CHƯƠNG I: ĐỘNG LỰC HỌC TỔNG QUÁT CỦA ÔTÔ 1.1 Các trạng thái động lực học ôtô

1.1.1 Khái niệm Động lực học ôtô

+ Phương song song với mặt đường

+ Chiều ngược chiều chuyển động + Điểm đặt tại tâm diện tích tiếp xuc

giữa lốp với đường

Đồ án tốt nghiệp Trang 19

a Động lực học của bánh xe đàn hồi lăn trên mặt đường cứng

Trong trường hợp này bánh xe đàn hồi sẽ bị biến dạng còn mặt đường nhựa cứng coi như không bị biến dạng Do đó khi bánh xe lăn chỉ có các phần tử của lốp bị biến dạng các phần tử của lốp ở phía trước lần lượt tiếp xúc với mặt đường và bị nén lại, các phần

tử của lốp ở phía sau sẽ lần lượt ra khỏi khu vực tiếp súc và phục hồi lại trạng thái ban đầu như vậy sẽ suất hiện ma sát giữa các phần tử của lốp, ma sát giữa lốp và đường và phát sinh lực cản chuyển động Nếu lốp có độ đàn hồi lý tưởng thì năng lượng tiêu hao cho sự biến dạng của lốp sẽ trả lại hoàn toàn khi nó phục hồi trạng thái ban đầu Nhưng thực tế phần năng lượng tiêu hao cho biến dạng không được trả lại hoàn toàn mà một phần biến thành nhiệt toả ra môi trường xung quanh

Hình 1-1: Sơ đồ Lực tác dụng lên bánh

xe đàn hồi lăn trên đường cứng

Khi ôtô chuyển động bánh xe lăn và

chịu tác dụng của các loại lực G b1 , P x , Z 1 ,

P f1 được biểu diễn như hình (1-1)

Ngoài ra còn các lực và mômen ma sát trong ổ trục mômen quán tính các lực này

- Lực đẩy từ khung đặt vào tâm trục

bánh xe hướng theo chiều chuyển động

+ Ký hiệu là P x + Phương: song song với mặt đường + Chiều: cùng chiều chuyển động

+ Điểm đặt: tại tâm trục bánh xe

- Hợp lực của các phản lực pháp tuyến

+ Ký hiệu là Z 1

+ Phương: vuông góc với mặt đường

Đồ án tốt nghiệp Trang 20

từ đường tác dụng lên bánh xe đặt tại

điểm tiếp xúc giữ bánh xe và đường

+ Chiều: từ dưới lên

+ Điểm đặt: tại tâm diện tích tiếp xúc giữa lốp với mặt đường

- Hợp lực của các phản lực tiếp tuyến

Hiệu số diện tích của hai hình trên chính là phần năng lượng tiêu hao do nội

ma sát giữa các phần tử của lốp và ma sát giữa lốp với đường (diện tích OAB)

- Khi tải trọng tăng

+ Độ biến dạng của lốp tăng theo đường OkA

+ Phần năng lượng tiêu hao cho sự biến dạng của lốp ở giai đoạn nén là diện tích của đường OAC

- Khi tải trọng giảm dần

+ Lốp sẽ đàn hồi trở lại theo đường cong AmB

+ Năng lượng được trả lại do sự đàn hồi của lốp là diện tích hình BAC

Đồ án tốt nghiệp Trang 21

 Để xác định trị số của lực cản lăn P f1

(hợp lực của các phản lực tiếp tuyến) và

hệ số cản lăn, ta chỉ việc lập phương trình

mômen của tất cả các lực đối với tâm trục

bánh xe như công thức (1.1)

Trong đó :

r đ: bán kính động lực của bánh xe;

a 1 : khoảng cách từ điểm đặt hợp lực Z 1

đến giao điểm của đường thẳng góc đi

qua tâm trục bánh xe với đường

1

1 1

1

1

1 Z a G a G

Thay vào ta được:

d

b d

f

r

a G r

a Z

1   ; N (1.2)

 Khi tải trọng tác dụng lên bánh xe càng lớn, sự biến dạng của lốp càng tăng thì

trị số a1càng tăng, có nghĩa là tổn thất cho sự lăn của bánh xe càng lớn

 Tổng hợp lại ta có:

- Hệ số cản lăn :

d r

b Động lực học của bánh xe cứng lăn trên đường biến dạng

Giả thiết bánh xe cứng tuyệt đối còn đường không biến dạng :

Đồ án tốt nghiệp Trang 22

Hình 1-3 Sơ đồ lực tác dụng lên bánh xe

cứng lăn trên đường biến dạng

Khi bánh xe chuyển động chịu tác

dụng bởi các lực theo sơ đồ hình 1-3

ra công thức (1.6)

Ta thấy rằng ở trường hợp này mặt

đường biến dạng tạo thành vết lún do

tương tác giữa mặt đường với bánh xe

làm các thành phần lực pháp tuyến phân

bố nhiều về phía trước và điểm đặt Z1

cách tâm trục một đoạn là

02

r r P a Z

d b

f

r r

a Z P





1 2

b

f

r r

a G r

r

a Z P

a f



1 2 ; N (1.8)

c Động lực học của bánh xe đàn hồi lăn trên đường biến dạng

Giả thiết rằng cả đường và bánh xe đều bị biến dạng sơ đồ lực tác dụng được biểu thị

trên hình 1-4

Đồ án tốt nghiệp Trang 23

Hình 1-4 Sơ đồ lực tác dụng lên bánh xe

đàn hồi lăn trên đường biến dạng

Khi bánh xe chuyển động chịu tác dụng bởi các lực:

Trong trường hợp này ta thấy :

- Độ biến dạng của lốp nhỏ hơn trường hợp a

- Độ biến dạng của đường nhỏ hơn so với trường hợp b

Tóm lại, Qua ba trường hợp trên ta phân tích thấy:

- Khi bánh xe đàn hồi (bánh cao su) lăn trên đường cứng (đường nhựa) thì tăng

áp suất trong lốp để giảm lực cản lăn

- Khi bánh xe đàn hồi lăn trên đường biến dạng thì giảm áp suất không khí trong lốp để tránh tổn thất do lực cản lăn

1.1.1.2 Động lực học của bánh xe chủ động

Ở bánh xe chủ động khi lăn cũng xảy ra 3 trường hợp như bánh xe bị động Nhưng ta chỉ xét trường hợp chung nhất là bánh xe đàn hồi lăn trên đường mền Trong trường hợp này thì sự biến dạn của lốp nhỏ hơn so với trường hợp bánh đàn hồi lăn trên đường cứng và sự biến dạng của đường sẽ nhỏ hơn trường hợp bánh cao su lăn trên đường mền

 Sơ đồ khảo sát được biểu thị trên

hình vẽ sau:

Khi bánh xe lăn xảy ra 3 trường hợp:

+ Bánh xe đàn hồi lăn trên đường biến dạng

Sau đây ta xét trường hợp chung là bánh xe đàn hồi lăn trên đường mềm (biến dạng)

Khi xe chuyển đông bánh xe chịu tác dụng của các lực và mômen sau:

- Lực G b2: tải trọng thẳng đứng (Phần trọng lượng tác dụng lên mỗi bánh xe sau)

- Lực cản P x: từ khung xe tác dụng lên bánh xe, có:

+ Phương: song song với mặt đường

+ Chiều: ngược chiều chuyển động của ôtô

+ Điểm đặt: tại tâm trục của bánh xe

- M k: Mômen xoắn truyền từ bán trục tới bánh xe.Một phần năng lượng bị tiêu hao cho biến dạng vòng của lốp

- R: hợp lực của các phản lực pháp tuyến riêng phần từ đường tác dụng lên bánh

xe

- T: phản lực tiếp tuyến hướng theo chiều chuyển động của xe Ta có :

R

R X Z

T  





Hợp lực đặt tại điểm cách giao điểm của đường thẳng đứng qua tâm trục bánh xe

và đường một đoạn a2

 Xác định lực cản lăn và hệ số cản

lăn;

m (o) =M k – Z R a2 + X R r đ - Z T a 2 - X T r đ = 0

Ta được:

Đồ án tốt nghiệp Trang 25

Viết phương trình cân bằng mômen

đối với tâm trục bánh xe:

Trong đó;

Z 2: hợp lực của các phản lực thẳng góc

của đường tác dụng lên bánh xe chủ động

X k: hợp lực của các phản lực tiếp tuyến

hay lực đẩy của mặt đường

M f2: mômen cản lăn của bánh xe chủ

f

r

a G r

a Z

2

2 2

- Áp suất không khí trong lốp

- Tính chất cơ lý của đường

- Mômen xoắn M k

1.1.1.3 Hệ số cản lăn và các nhân tố ảnh hưởng

Trong phần động lực học của bánh xe ta đã phân tích bản chất và công thức xác

định cản lăn cũng như hệ số cản lăn Có thể nhận xét về các yếu tố ảnh hưởng tới hệ

số cản lăn và lực cản lăn là:

- Tính chất cơ lý và tình trạng mặt đường

- Tải trọng tác dụng lên bánh xe ( ký hiệu G ) chính là phần trọng lượng của xe tác dụng lên từng bánh xe

- Vật liệu chế tạo lốp và áp suất không khí trong lốp

Đồ án tốt nghiệp Trang 26

- Mômen xoăn tác dụng lên bánh xe chủ động càng lớn thì hệ số cản lăn cáng tăng

- Những yếu tố gây ra biến dạng bên của bánh xe như lưc ngang Py, góc lệch

bên và góc nghiêng của bánh xe so với mặt đường đều có ảnh hưởng xấu đến hệ số

cản lăn

 Qua thực nghiệm thì khi van tốc

của ôtô v< 80km/h thì hệ số cản lăn còn

được tính theo công thức :

const f

1 P f Z f Z f Z Z P

 Khi vận tốc của ôtô v > 80km/h thì

hệ số cản lăn được xác định theo công

2 0

v f

 Đặc biệt khi ôtô chuyển động trên

đường nhựa tốt, đường bê tông, hệ số

cản lăn có thể được tính theo công thức :

ép đất theo phương ngang (hình1-6), chiều

ngược chiều chuyển động của bánh xe làm

đất bị nén về phía sau một đoạn (b) do lốp

bị biến dạng và do hoa lốp Làm cho trục bánh xe dịch chuyển về phía sau làm giảm

Đồ án tốt nghiệp Trang 27

Hình 1-6 Sơ đồ biến dạng của đất khi

bánh xe chủ động lăn

Ngoài ra còn có nguyên nhân khác:

+ Tải trọng tác dụng lên bánh xe

+ Cấu tạo hoa lốp và vật liệu làm lốp

+ Áp suất không khí trong lốp

+ Điều kiện mặt đường

vận tốc tịnh tiến của xe gây ra sự trượt của bánh xe

Do tác dụng của mômen xoắn M k làm cho các thớ lốp biến dạng theo hướng tiếp tuyến và biến dạng vòng, làm giảm vận tốc tịnh tiến của xe  gây ra sự trượt

khó khăn nên việc xác định hệ số trượt

cũng gặp khó khăn Vì vậy người ta có

thể xác định bán kính lý thuyết r l bằng

cách đo số vòng quay không tải của bánh

xe chủ động n 0 Ở điều kiện này người ta

coi sự trượt của bánh xe là rất nhỏ, có thể

bỏ qua

% 100 1 1

v v

v

l l

l

% 100

 : độ trượt được tính theo %

v l : tốc độ lý thuyết của ô tô

v : tốc độ thực tế của ôtô

r b : bán kính làm việc trung bình của bánh xe chủ động

r l : bán kính lý thuyết của bánh xe chủ động

n 0 : số vòng quay không tải của bánh xe chủ động

n b : số vòng quay thực tế của bánh xe chủ động

Do đó độ trượt được xác định theo công

 Khi ôtô chuyển động có thể xảy ra hiện tượng trượt quay hoặc trượt lết

- Khi bánh xe trượt quay hoàn toàn thì v = 0; r b = 0 và  = 1

- Khi bánh xe bị trượt lết (khi phanh đột ngột) thì r b   ;   

- Khi bánh xe lăn không trượt δ = 0 và vl = v

 Sự trượt xuất hiện khi ôtô chuyển động ảnh hưởng xấu đến chỉ tiêu kinh tế: tính nhiên liệu của ôtô Do đó cần phải giảm sự trượt bằng cách tăng cường chất lượng bám của bánh xe với mặt đường

 Khi ôtô chuyển động trên đường tốt thì sự trượt của bánh xe coi như không đáng

kể

1.1.2 Các trạng thái động lực học ôtô

Đồ án tốt nghiệp Trang 29

1.1.2.1 Ô tô tô chuyển động thẳng

a Sơ đồ lực tác dụng lên ô tô trong mặt cắt dọc

 Khi ôtô chuyển động trên đường trong nhiều trường hợp khác nhau: chuyển động lên dốc, xuống dốc, trên đường nằm ngang, chuyển động trong điều kiện thời tiết và tình trạng mặt đường thay đổi …

 Sau đây ta xét trường hợp tổng quát là khi ôtô chuyển động lên dốc, không ổn định và có kéo theo moóc, một cầu chủ động, Ta có sơ đồ lực và mômen tác dụng lên bánh xe có cầu sau chủ động

 Trong quá trình ôtô chuyển động các phản lực thẳng góc từ đường tác dụng lên bánh xe luôn thay đổi theo các ngoại lực và mômen tác dụng lên chúng

 Trị số của các phản lực và mômen này ảnh hưởng đến chỉ tiêu kỹ thuật của ôtô:

- Chất lượng kéo và bám

- Chất lượng phanh

- Tính ổn định, tuổi thọ của các chi tiết, các cụm chi tiết

Sau đây ta sẽ xác định các phản lực trong các trường hợp:

- Trọng lượng toàn bộ của xe G

- Các lực cản: lực cản lăn P f, lực cản không khíP, lực cản quán tính P j, lực

cản ở moóc kéo P m và chịu tác dụng

của lực kéo P k

- Các mômen: mômen xcoắn chủ

động M k , mômen cản lăn M f, mômen

quán tính M j

- Phản lực thẳng góc Z 1 , Z 2 có điểm đăt tại giao gữa đường thẳng đứng qua tâm trục bánh xe với mặt đường và

mômen cản lăn M f

Khi xe kéo theo moóc, lực cản ở moóc

kéo được xác định theo công thức (1.19)

0 cos

cos

) sin

m

g j g

Gfr h

P Gb

h P G

h P L Z

L

h P h P P G

fr b G

fr a G

 M f1 , M f2: mômen cản lăn của bánh xe

cầu trước và sau, ta có:

M f1 + M f2 = M f = Gfr bcos ; N.m (1.22)

Trong đó:

G: trọng lượng toàn bộ của xe

L: chiều dài cơ sở của xe

a, b: khoảng cách từ trọng tâm đến trục bánh xe trước và sau

h g: tọa độ chiều cao trọng tâm của xe

h: khoảng cách từ điểm đặt lực cản của không khí đến mặt đường

Trong tính toán để đơn giản coi h  h g

h m: khoảng cách từ điểm đặt lực kéo moóc đến mặt đường

α: góc dốc của đường trong mặt phẳng dọc

P i : lực cản lên dốc, Pi = G sinα

r f b G

r f b G

không kéo moóc nên P m =0 và xe chuyển

động trên đường bằng =0 nên P i =0

Hình 1-8 Sơ đồ lực tác dụng lên bánh xe

Để xác định các hợp lực Z 1 và Z 2 ta chỉ việc lập phương trình mômen đối với điểm A và B rồi rút gọn ta có:

0

 Trường hợp xe đứng yên trên đường nằm ngang:

 Xe đứng yên trên đường nằm ngang

Z1  .

; N (1.28)

L

a G

Z2  . ; N (1.29)

Nhận xét:

 Qua sự tính toán các trường hợp trên ta thấy rằng: sự phân bố tải trọng lên các bánh xe chủ yếu phụ thuộc vào toạ độ trọng tâm của xe

 Toạ độ trọng tâm có ảnh hưởng lớn đến

- Chất lượng bám của bánh xe với mặt đường

 Để thuận lợi cho tính toán và so sánh

giữa các cụm người ta đưa ra khái niệm

hệ số phân bố tải trọng đặc trưng bằng tỷ

Z m G

Z m

2 2

1 1

Gb G

Z m

T T

T T

1 1

(1.31)

T

m1 , m2T: hệ số phân bố tải trọng tĩnh lên các bánh xe trước và sau

 Xe chuyển động ổn định với vận tốc trên đường bằng và không kéo moóc

Thay giá trị của Z1 và Z2 ở công

h P Gfr m

GL

h P Gfr GL

Gb G

T b

GL

h P Gfr GL

Gb G

T b

2 2

(1.32)

-m 1k : hệ số phân bố tải trọng ra cầu

trước, khi phanh xe

-m 2k : hệ số phân bố tải trọng ra cầu sau, khi phanh xe

 Khi phanh xe trên đường bằng, không kéo moóc

Để xác định hệ số phân bố tải trọng ra các cầu khi phanh khi xe dừng hẳn, cần xác định các phản lực thắng góc ở các bánh xe trước và sau trong trường hợp phanh xe Ở

trường hợp này có thể coi lực cản không khí P  0, M f  0, lực quán tính P j cùng chiều chuyển động của xe

L

h P Gb Z

g j p

g j p

; N (1.33)

Đồ án tốt nghiệp Trang 34

1.29) ta xác định được hệ số phân bố tải

trọng lên cầu trước và cầu sau:

Trong đó :

p

m1 - hệ số phân bố tải trọng ra cầu

trước, khi phanh xe

p

m2 - hệ số phân bố tải trọng ra cầu

sau, khi phanh xe

LG

h P m

LG

h P LG

Gb G

Z m

LG

h P m

LG

h P LG

Gb G

Z m

g j T g

j p

p

g j T g

j p

2

1 1

1

(1.35)

Qua các trường hợp nghiên cứu ở trên ta thấy rằng sự phân bố tải trọng các bánh

xe phụ thuộc vào toạ độ trọng tâm của xe Toạ độ trọng tâm của xe ảnh hưởng rất lớn đến chất lượng bám của bánh xe với đường, cũng như tính ổn định và tính dẫn hướng của xe ở các loại xe vận tải, người ta thường bố trí trọng tâm của xe sao cho khi trở

đầy tải thì phản lực Z 2=(0,070,75).G ; N, đối với xe du lịch thì Z 1 = Z 2 0,5G ; N

Trên các máy kéo bánh xe trọng tâm thường được bố trí lùi về phía sau của xe để

phản lực Z 2=(0.650,70).G ; N làm tăng khả năng bám và giảm sự trượt của bánh xe

+ m’1,m2’- hệ số thay đổi phản lực lên các bánh xe ổ trục trước và sau

+ Z 1Đ , Z 2Đ - tải trọng tác dụng lên các bánh xe ỏ trục trước và trục sau khi ôtô chuyển động (tải trọng động)

+ Z 1T, Z 2T - tải trọng tính tác dụng lên các bánh xe ổ trục trước và sau (khi ôtô chuyển động)

Khi ôtô tăng tốc thì m’ 1 ; m’ 2 có thể đạt các giá trị như sau :

Đồ án tốt nghiệp Trang 35

 Trường hợp tổng quát: ôtô chuyển động quay vòng trên đường nghiêng ngang

Sơ đồ nghiên cứu biểu thị hình 1-9

 Khi ôtô chuyển động trên đường nghiêng ngang sẽ chịu các lực và mômen sau:

- Trọng lượng của xe đặt tại trọng tâm

G

P lt

2

- Y’ 1 , Y’’ 1 và Y’ 2 , Y’’ 2 là các phản lực ngang từ đường tác dụng lên bánh xe bên phải và bên trái ở cầu trước và cầu sau

- C là chiều rộng cơ sở của xe

Đồ án tốt nghiệp Trang 36

 Để xác định trị số của các phản lực

bên trái, ta lập phương trình cân bằng

mômen đối với điểm O1 (O1 là giao tuyến

của mặt đường với mặt phẳng thẳng đứng

qua trục bánh xe bên phải) Ta có công

thức (1.37)

0 sin 2 cos cos 2

sin

cos 2

sin '.

l l

m m

jn m

o

h G

C G

h P

C P

h P

M

C P

C Z m

sin 2 cos sin

cos 2 1 ''

C h

P M

C h

P h

C G C Z

g l jn

m m g

; N (1.37)

 Tương tự ta lập phương trình cân

bằng mômen đối với điểm O2 (O2 là giao

tuyến của mặt đường với mặt phẳng thẳng

đứng qua trục của bánh xe bên trái) Ta có

sin 2 cos sin

cos 2 1 '

C h

P M

C h

P h

C G C Z

g l jn

m m g

;N (1.38)

 Trường hợp chuyển động trên đường nghiêng ngang, không kéo moóc

Hình 1-10 Sơ đồ lực và mômen tác dụng

lên bánh xe khi ôtô chuyển động trên

đường nghiêng ngang

Ở trường hợp này ta thấy :

- Xe không quay vòng nên P l  0

- Xe không kéo moóc nên P m  0

Thế vào các phương trình trên ta được

2 (

cos

2 (

lại được các phản lực thẳng góc của

đường tác dụng lên các bánh xe bên phải

và bên trái như sau:

) sin cos

2 (

2 (

+ Tính dẫn hướng của xe khi chuyển động

1.2 Lực kéo tiếp tuyến của ôtô (lực đẩy ô tô chuyển động)

- Sinh ra do sự tiếp xúc giữa bánh xe chủ động với mặt đường

- Phương, chiều theo hướng chuyển động

- Ký hiệu là PK

1.2.1 Tỷ số truyền của hệ thống truyền lực

 Tỷ số truyền của hệ thống truyền lực

được xác định theo công thức sau (1.43) b

e b

e t

n

n i

b b

n ,  : số vòng quay và tốc độ góc của

t i i i i

i  (1.44)

i h : tỷ số truyền của hộp số chính

i p : tỷ số truyền của hộp số phụ

i o : tỷ số truyền của truyền lực chính

i c : tỷ số truyền của truyền lực cuối

cùng

1.2.2 Hiệu suất của hệ thống truyền lực

 Công suất truyền đến bánh xe chủ

động sẽ được xác định theo công thức

(1.45)

t e

N e : Công suất có ích của động cơ

 Hiệu suất của hệ thống truyền lực là

tỷ số giữa công suất truyền tới bánh chủ

động N k và công suất hữu ích của động

cơ N e, được xác định theo công thức

(1.46)

e t e

t e e

k t

N

N N

N N N

 luôn luôn nhỏ hơn 1

 Hiệu suất của hệ thống truyền lực

phụ thuộc vào nhiều thông số và phụ

thuộc vào điều kiện làm việc của ôtô như:

- Chế độ tải trọng

- Tốc độ chuyển động

- Chất lượng chế tạo chi tiết

- Độ nhớt của dầu bôi trơn

- Kết cấu của các chi tiết

 Xét về mặt kết cấu: hiệu suất của hệ

thống truyền lực được xác định theo công

c o cd h l

  . (1.47)

 : hiệu suất của truyền lực cuối cùng.

 Thường hiệu suất của hệ thống truyền lực t được xác định bằng thực nghiệm và được trình bày trên bảng 1-1

1.2.3 Mômen xoắn ở bánh xe chủ động và lực kéo tiếp tuyến

- Cho ôtô chuyển động theo phương v

- Mk sinh ra do M e truyền qua i t và bị mất mát t

- Có bán kính làm việc trung bình của bánh xe r b

Hình 1-11 Lực kéo tiếp tuyến của bánh xe

M   ;Nm (1.48)

- Khi ôtô chuyển động có gia tốc

j k

+ Phương song song mặt đường

+ Chiều cùng chiều chuyển động

 Lực kéo tiếp tuyến P k được xác định

t c o p h e k

k k

r

i i i i M r

M



k k

r

i i i i M r

M



Lực kéo tiếp tuyến Pk được tính theo

công thức (1.51) nhưng trong thực tế khi

bánh xe quay còn phải kể đến ảnh hưởng

của hệ số cản lăn cho nên công thức tính

Pk sẽ được tính như sau:

f b

t c o p h e b

k

r

i i i i M r

M

Nếu chuyển động không ổn định :

j k

P'   ; N (1.52) Với P j là lực quán tính của bánh xe quy về tâm trục bánh xe

1.3 Lực quán tính của ôtô

 Ký hiệu là: P j

- Phương: song song với mặt đường

- Chiều: phụ thuộc vào khi người lái tăng tốc hay giảm tốc, ta giả sử người lái giảm tốc thì lực quán tính ngược chiều chuyển động của ôtô

- Điểm đặt: tại trọng tâm của xe

Nguyên nhân xuất hiện: Do ôtô chuyển động không ổn định làm xuất hiện lực quán tính

 Có thể chia lực quán tính bao gồm:

- Lực quán tính do gia tốc các khối lượng chuyển động tịnh tiến của ôtô P j ’

- Lực quán tính do gia tốc các khối lượng chuyển động quay của ôtô P j ’’

 Vậy khi ôtô chuyển động lực quán

P j'  ; N (1.54)