Thursday, June 16, 2016

Lý thuyết ÔTô: Trọng lượng của xe, tính năng của xe cơ giới

1. TRỌNG LƯỢNG CỦA XE 

- Trọng lượng khô – trọng lượng của bản thân xe (lốp dự phòng không tính). 
- Trọng lượng ướt – là trọng lượng của bản thân xe đã nạp đầy đủ dầu bôi trơn, dầu thủy lực, nhiên liệu, nước làm mát và những trang thiết bị phụ trợ: lốp dự phòng, dụng cụ đồ nghề… 
- Tổng trọng lượng của xe – là tổng trọng lượng ướt của xe và tải trọng hữu ích (hành khách, hàng hóa chuyên chở trên xe). 
- Khối lượng treo – phần khối lượng được đặt trên các bộ đàn hồi của hệ thống treo bao gồm: KL của khung, vỏ và các bộ phận lắp đặt trên đó, một phần khối lượng của hệ thống treo.
- Khối lượng không được treo – bao gồm khối lượng của các bánh xe và khối lượng của các bộ phận thuộc hệ thống treo không được đặt trên các bộ phận đàn hồi. 
- Trọng lượng bám của xe là phần trọng lượng có phương vuông góc với mặt đường. 
Gj = G. cosa 

1.2. TRỌNG TÂM CỦA XE
- Trọng tâm (T) của xe là điểm đặt hợp lực của lực hút của trái đất tác dụng lên xe. 
- Chiều cao trọng tâm (hg) - khoảng cách từ trọng tâm đến mặt đường. 
- Tọa độ trước (a) - khoảng cách từ trọng tâm đến mặt phẳng ngang đi qua đường tâm cầu trước. 
- Tọa độ sau (b) - khoảng cách từ trọng tâm đến mặt phẳng ngang đi qua đường tâm cầu sau. 
- Tọa độ phải (c) - khoảng cách từ trọng tâm đến mặt phẳng dọc của bánh xe bên phải nhìn từ phía sau xe. 
- Tọa độ trái (d) - khoảng cách từ trọng tâm đến mặt phẳng dọc của bánh xe bên trái nhìn từ phía sau xe. 


CHÚ THÍCH: 
T - trọng tâm; hg - chiều cao trọng tâm; 
a,b – khoảng cách từ trọng tâm đến mp đi qua tâm cầu trước, tâm cầu sau;
Z1, Z2 - phản lực pháp tuyến của mặt đường tác dụng lên bánh xe bị động, chủ động ;
Pk – lực kéo;
Pf1, Pf2 – lực cản của bánh xe bị động và chủ động;
Mk – mô men kéo của bánh xe chủ động. 

1.3. VÙNG TIẾP XÚC VÀ TÂM TIẾP XÚC CỦA BÁNH XE 





Gb: trọng lượng phân bố lên bánh xe. 
Z – lực đỡ của b xe. PY, Y- lực ngang 
1- vùng tiếp xúc. 
2- tâm tiếp xúc 

1.4. LỰC BÁM VÀ HỆ SỐ BÁM 
- Lực bám (Pj) là lực chống lại hiện tượng trượt của bánh xe trên mặt đường. 
Pj = j.Z = j.Gj 
- Hệ số bám (j) là đại lượng đặc trưng cho khả năng bám (hay khả năng chống lại hiện tượng trượt) của bánh xe trên mặt đường. 
· Hệ số bám dọc (j x): chống lại hiện tượng trượt trong mp dọc. 
                           j     P. max

  Gj




Hệ số bám ngang (jy): chống lại hiện tượng trượt trong mp dọc

                            j    Ymax
  Gj



 Pk. max  - lực kéo cực đại;  Yma x - phản lực
ngang cực đại; Gj- trọng lượng bám).                               

Điều kiện để bánh xe chủ động không bị trượt quay:

Pk.max £ Pj
Þ      Mk.max /r£  j.Z  = j.Gj

Trong đó:
Pk.max - lực kéo tiếp tuyến cực đại của bánh xe chủ động ( Pk - lực kéo tiếp tuyến » lực mặt đường tác dụng lên bánh xe) 
Mk.max - mô men xoắn cực đại truyền tới b. xe chủ động. 
- Z là phản lực của mặt đường lên b.xe chủ động 
( rb - bán kính làm việc trung bình của bánh xe; j - hệ số bám; Gj - trọng lượng bám) 

HỆ SỐ BÁM THỰC NGHIỆM 


Loại đường và tình trạng mặt đường
Hệ số bám dọc
j x. max
j x.s
·    Đường nhựa và đường bê tông khô
0,8 - 0,9
0,75
·    Đường nhựa ướt
0,5 - 0,7
0,45 - 0,6
·    Đường bê tông ướt
0,8
0,7
·    Đường sỏi đá
0,6
0,55
·    Đường đất khô
0,68
0,65
·    Đường đất ướt
0,55
0,4 - 0,5
·    Đường phủ tuyết
0,2
0,15
·    Đường phủ băng đá
0,1
0,07

jx.Hệ số bám dọc phụ thuộc độ trượt của bánh xe chủ động với mặt đường. 
CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN HỆ SỐ BÁM 

Áp suất lốp-a; Vận tốc xe-b; Tải trọng phân bố lên bánh xe-c; 
Độ trượt giữa bánh chủ động và đường-d. 

1.1.5. TÍNH NĂNG CỦA XE CƠ GIỚI 
TNXCG Là thuật ngữ biểu đạt các tính chất đặc trưng của xe cho phép khai thác nó một cách có hiệu quả trong những điều kiện vận hành khác nhau. 

Hoặc tính năng của xe đặc trưng cho chất lượng của xe nhìn từ góc độ sử dụng. 

Có 7 tính năng cơ bản: 
1, Tính năng động lực học: tăng, giảm tốc, leo dốc và Vmax khi chạy thẳng.  
2, Tính năng kinh tế năng lượng (tính kinh tế nhiên liệu). 
3, Tính năng điều khiển – TN quay vòng - TN lái hoặc TN dẫn hướng (Đặc trưng cho sự quay vòng nhẹ nhàng, khả năng ổn định chuyển động thẳng).  
4, Tính năng phanh – khả năng đảm bảo cho S tính từ thời điểm bắt đầu phanh cho đến thời điểm xe dừng hẳn là ngắn nhất có thể và khả năng duy trì quỹ đạo của xe theo ý muốn của người lái trong quá trình phanh.  
5, Tính năng ổn định – khả năng đảm bảo cho xe không bị lật và trượt trong những điều kiện vận hành khác nhau.  
6, Tính năng việt dã (TNVD) – còn gọi là tính năng thông qua – là khả năng chuyển động của xe trong điều kiện đường xấu, không có đường hoặc khi vượt qua các vật cản.[khả năng thông qua: là khả năng di chuyển trong các điều kiện sử dụng khác nhau của xe máy - Máy xây dựng ]
· Xe có TNVD trung bình-hoạt động tốt trên đường cứng.
· Xe có TNVD cao có thể hoạt động tốt trên các loại đường xấu hoặc cả khi không có đường;
· Xe có TNVD rất cao có tất cả các cầu là chủ động và thường được trang bị lốp đặc biệt, vi sai tự gài, phao, chân vịt, v.v. hoạt động trong khu vực không có đường, vượt vật cản, lội nước…). 
7, Tính năng tiện nghi – là khả năng đảm bảo cho người lái và hành khách ít bị mệt mỏi, đi lại dễ dàng trong quá trình vận hành của xe. 


Lý thuyết Ô TÔ: ĐỊNH NGHĨA VÀ PHÂN LOẠI XE CƠ GIỚI



Tài liệu tham khảo: Bài giảng TS. Lê Bá Khang

1. ĐỊNH NGHĨA VÀ PHÂN LOẠI

Xe cơ giới (motor vehicle) là loại phương tiện tự hành trên bộ dùng để vận chuyển người, hàng hóa hoặc để sử dụng vào những mục đích đặc biệt khác.
Bao gồm:

Tiêu chí phân loại
Các loại xe cơ giới

Mục đích sử dụng
·   Xe chở khách
·   Xe chở hàng
·   Xe chuyên dụng

Cấu tạo
hệ thống chuyển động
·   Xe hai bánh
·   Xe nhiều bánh
·   Xe bánh hơi
·   Xe bánh đặc
·   Xe xích


Số lượng chỗ ngồi
·   Xe con du lịch
·   Xe buýt mini
·   Xe buýt thành phố
·   Xe buýt liên thành phố
·   Xe buýt du lịch
Số bánh xe chủ động
·   Xe một cầu chủ động
·   Xe nhiều cầu chủ động


Sơ đồ bố trí
hệ thống truyền lực
·   Động cơ phía trước, bánh xe chủ động phía sau
·   Động cơ phía trước, bánh xe chủ động phía trước
·   Động cơ phía sau, bánh xe chủ động phía sau
·   Động cơ phía trước, 2 bánh chủ động phía trước, 2 bánh chủ động phía sau, v.v..
·   Động cơ phía sau, tất cả các bánh chủ động, v.v.




1.1. Ô TÔ CON DU LỊCH

- Định nghĩa:
Ô tô có kết cấu và trang bị chủ yếu dùng để chở người, hành lý mang theo và /hoặc hàng hóa, có số chỗ ngồi bao gồm cả chỗ người lái không nhiều hơn 9 .
Ô tô con cũng có thể kéo theo một rơ moóc.
hình ảnh minh họa:





1.2. Ô TÔ KHÁCH
Ô tô khách, thường gọi là xe buýt, là loại ô tô được thiết kế để chở người với số ghế ³ 9.
Căn cứ vào số ghế và mục đích sử dụng, ô tô khách được chia thành 4 loại sau:
· Xe buýt mini (minibus) – ô tô khách £ 25 ghế ngồi.
· Xe buýt (citybus) – ô tô khách chuyên chở người trong thành phố.
· Xe buýt liên thành phố (overland bus, urban coach) – loại xe có những đặc điểm giữa xe buýt và xe buýt du lịch
· Xe buýt du lịch (tour bus, long-distance coach) – được thiết kế với mức độ tiện nghi cao để chở người trên những hành trình dài
hình ảnh minh họa


1.3. Ô TÔ TẢI
Ô tô tải: được thiết kế để chuyên chở hàng hóa.
Ô tô tải đa dạng nhất về trọng tải và đặc điểm kết cấu.
- Phân loại theo đặc điểm cấu tạo của thân ô tô (2 loại):
+ Loại thông dụng (general-purpose cargo trucks)
+ Loại chuyên dùng (special-purpose trucks)
- Phân loại ô tô tải theo trọng tải (5 loại)
+ Xe tải mini (extra-light duty trucks): P £ 0,75 t

+ Xe tải nhẹ (light-duty vehicles): 0,75 £ P £ 2,5 t.

+ Xe tải trung bình (medium-duty trucks): 2,5 £ P £ 5 t.

+ Xe tải nặng (heavy-duty trucks): 5 £ P £ 10 t.

+ Xe tải siêu trọng (extra-heavy-duty trucks): P ³ 10 t

Một số hình ảnh minh họa

Ô TÔ TẢI (Thaco-Hyundai sản xuất)

Ô TÔ TẢI (tự đổ)

Ô TÔ TẢI (ô tô - rơ mooc)

Ô TÔ TẢI (chuyên chở đường ống)



2. Ô TÔ CÓ 1 CẦU CHỦ ĐỘNG VÀ NHIỀU CẦU CHỦ ĐỘNG
2. 1) Định nghĩa
Cầu là thuật ngữ thường dùng để chỉ cụm chi tiết có hình dáng bên ngoài tương tự một đà ngang dưới gầm xe, trên mỗi đầu của cầu lắp 1 hoặc 2 bánh xe. 
2.2)Phân loại:
- Cầu chủ động, không dẫn hướng
- Cầu dẫn hướng, không chủ động
- Cầu chủ động, dẫn hướng
- Cầu không dẫn hướng, không chủ động
· Cầu chủ động: lắp trên nó là các bánh xe chủ động, tức là các bánh xe trực tiếp nhận momen quay từ động cơ của xe.
· Cầu dẫn hướng là cầu có lắp các bánh xe dẫn hướng.


ô tô với 1, 2, 3 cầu chủ động.


Chú ý:
- Ô tô tải hoạt động ở nhiều chế độ tải trọng khác nhau, thường bố trí thêm hộp số phụ.
- Hộp số phụ: vừa phân bố mômen ra các cầu chủ động vừa để tăng số cấp cho hộp số chính.


FWD: Cầu chủ động trước (Front Wheel Drive)
RWD: Cầu chủ động sau (Real Wheel Drive)


CHÚ Ý: Đọc ký hiệu 4x2, 4x4, 6x2…:
- Chỉ số đầu là số bánh xe
- Chỉ số thứ 2 là số bánh xe chủ động

2.3) Ưu nhược điểm khi bố trí nhiều cầu chủ động cho ô tô:
- Mỗi ô tô có ít nhất 2 cầu, trong đó có ít nhất 1 cầu chủ động. Cầu chủ động có thể là cầu trước, cầu sau hoặc tất cả các cầu đều là cầu chủ động (xe 1 cầu chủ động không có yêu cầu hoạt động trên đường xấu).
- Mục đích chính của việc tăng số cầu chủ động là nâng cao tính năng động lực học và tính năng việt dã của xe do tận dụng được trọng lượng bám để tăng lực kéo của xe.
- Tuy nhiên, ô tô có nhiều cầu chủ động thì cấu trúc phức tạp hơn, giá thành cao.




Dẫn động, tổng quát nhất, hiện ô tô có 4 loại:
- Dẫn động tất cả các bánh - AWD (all-wheel drive);
- Dẫn động 4 bánh - 4WD (four-wheel drive);
- Dẫn động cầu trước - FWD (front-wheel drive)
- Dẫn động cầu sau - RWD (rear-wheel drive).
· Ô tô con thường bố trí động cơ đặt phía trước truyền mô men cho bánh trước chủ động.
· Ô tô tải phổ biến động cơ đặt phía trước truyền mô men cho bánh sau chủ động.

Ưu nhược điểm khi bố trí FWD:
- Không cần hệ thống truyền động, bộ vi sai và hệ thống treo phía sau cũng nhẹ hơn.
- Động cơ bố trí phía trước, đặt ngang, năng lượng truyền tới ngay bánh trước, do đó phần buồng máy sẽ ngắn hơn. Do trọng lượng đặt lên bánh dẫn động nên độ bám tăng.
- Tiết kiệm vật liệu chế tạo, giảm trọng lượng nên giảm chi phí nhiên liệu trong quá trình vận hành.
- Tuy nhiên, ô tô khó tăng tốc và bánh sau dễ bị trượt. Điều khiển nặng nề, nên hệ thống lái cần trợ lực.

Ưu nhược điểm khi bố trí RWD:
- Ô tô tăng tốc tốt hơn.
- Hai bánh trước chỉ tập trung vào việc dẫn hướng
(bánh lái).
- Tuy nhiên, ưu điểm nêu trên không làm RWD trội hơn so với FWD. Thực tế RWD không hiệu quả hơn FWD.

Ngoài ra, khi đi xe dẫn động cầu sau mà không có hệ thống kiểm soát độ bám đường, tài xế rất dễ mất lái ở các đoạn đường trơn trượt hay mắc kẹt xuống rãnh, mương, ổ gà.

Ưu nhược điểm khi bố trí 4 WD và AWD:
- Ô tô sử dụng 4WD có chế độ "low" hay "high“, thuận lợi khi đi đường gồ ghề, leo đèo và trơn trượt, quay vòng.
- Ô tô sử dụng AWD dùng để chỉ loại dẫn động 4 bánh tại mọi thời điểm và không có chế độ "low" hay "high". Hầu hết các xe AWD có khả năng phân bổ mô men theo địa hình (máy tính sẽ điều chỉnh công suất xuống bánh sau khi phát hiện bánh trước bị trượt).
- 4WD hay AWD dường như là hệ dẫn động tốt nhất.
- Tuy nhiên, cả hai đều có trọng lượng tăng lên đáng kể, thiết kế phức tạp và giá thành cao.