ĐỘNG LỰC HỌC TỔNG QUÁT CỦA Ô TÔ - BÁNH XE  

       1. Các thành phần của hệ thống chuyển động ô tô? Hệ thống này biến đổi gì? 

       * Ly hợp

  Ly hợp dùng để truyền hay không truyền công suất từ động cơ đến hệ thống truyền lực. Cắt truyền động từ động cơ đến hệ thống truyền lực nhanh và dứt khoát trong những trường hợp cần thiết như khi chuyển số một cách êm dịu. Nó cũng cho phép động cơ hoạt động khi xe dừng và không cần chuyển hộp số về số trung gian.

*Hộp số

Nhiệm vụ của hộp số là biến đổi mô men xoắn của động cơ truyền tới các bánh xe sao cho phù hợp với các chế độ tải..

Chắc chắn sự mất mát công suất ở hộp số là không tránh khỏi, vì thế công suất thực tế đưa đến các bánh xe luôn luôn nhỏ hơn công suất đưa ra của trục khuỷu động cơ (hiệu suất của hộp số).

* Trục các đăng

Truyền động các đăng dùng để truyền mô men xoắn giữa các trục không thẳng hàng. Các trục này lệch nhau một góc α>0o và giá trị của α thường thay đổi.

* Cầu chủ động

Cầu chủ động nhận công suất từ động cơ truyền tới để phân phối đến các bánh xe theo phương vuông góc. Cầu xe nâng đỡ các phần gắn lên nó như hệ thống treo, sắc xi.

=>>Hệ thống có nhiệm vụ truyền mô men xoắn từ động cơ tới các bánh xe chủ động của xe, giúp tạo lực đẩy để xe có thể di chuyển.

1.    2.  Quan hệ giữa lực kéo tiếp tuyến, vận tốc xe, vận tốc góc bánh xe, bán kính lăn, bán kính làm việc,…?

*Lực kéo tiếp tuyến:

*Vận tốc xe:

*Vận tốc góc bánh xe:

Mk momentWb góc quay bánh xePk công suất trên trục của bánh xe*Bán kính lăn:Bán kính lăn rl không phải là thông số hình học mà là thông số động học, nó là tỉ lệ giữa vận tốc tịnh tiến thực tế v và vận tốc góc của bánh xe. Bán kính lăn được xác định: 

Như vậy bán kính lăn là bán kính của một bánh xe ảo, nó chuyển động không có trượt với vận tốc tịnh tiến tương đương với bánh xe thực tế. rl có thể coi là khoảng cách từ tâm bánh xe tới cực P của chuyển động tương đối giữa bánh xe với mặt đường. Giá trị của rl phụ thuộc vào các thông số sau: - Tải trọng tác dụng lên bánh xe. - Áp suất không khí trong lốp. - Độ đàn hồi của vật liệu chế tạo lốp. - Khả năng bám của bánh xe với đường*Bán kính làm việc: 

    3. Đặc tính kéo của bánh xe chủ động ?

           Khi các bánh xe lăn, dưới tác dụng của mô men xoắn chủ động, các bánh xe có mấu bám lên đất, ép đất theo phương nằm ngang và có chiều ngược với chiều chuyển động của xe. Đất sẽ bị nén lại một đoạn b (hình 2.9) làm cho trục bánh xe lùi về sau một đoạn so với trường hợp không biến dạng. Vì thế làm cho xe giảm vận tốc tịnh tiến và đó cũng chính là bản chất của hiện tượng trượt quay.

           Ngoài ra, do sự biến dạng theo hướng tiếp tuyến của các thớ lốp dưới tác dụng của mô men xoắn Mk cũng làm giảm vận tốc tịnh tiến của xe, gây nên hiện tượng trượt. Điều đó được giải thích như sau: khi các phần tử lốp đi vào khu vực tiếp xúc sẽ bị nén lại làm cho bán kính thực tế của bánh xe nhỏ lại, do đó quãng đường xe đi được sau một vòng quay sẽ giảm đi. Do đó mô men xoắn là nguyên nhân chính gây ra sự trượt ở bánh xe chủ động.

           Khi bánh xe đang phanh, dưới tác dụng của mô men phanh, đất sẽ bị nén lại cùng chiều với chiều chuyển động của xe. Do đó trục của bánh xe tiến về trước một đoạn so với trường hợp không biến dạng. Vì thế vận tốc thực tế của xe được tăng lên, đó là bản chất của hiện tượng trượt lết. Mặt khác sự biến dạng theo hướng tiếp tuyến của các thớ lốp dưới tác dụng của mô men phanh cũng làm tăng vận tốc của xe, tạo nên sự trượt lết ở các bánh xe đang phanh.

          Ngoài ra, tải trọng, vật liệu chế tạo lốp, áp suất trong lốp và điều kiện mặt 

      

4.Tổn hao trong HTTL phụ thuộc vào những yếu tố nào?

     Tổn thất trong hệ thống truyền lực: chủ yếu phụ thuộc vào vật liệu và chất lượng gia công bề mặt các chi tiết thuộc hệ thống, chất lượng dầu/mỡ bôi trơn… phần tổn thất này ít thay đổi theo chế độ vận hành của xe.

1.      5.Viết, chú thích biểu thức hiệu suất truyền trong HTTL ?

    

         nTL - hiệu suất truyền lực của ôtô. 

      ne - số vòng quay của trục khuỷu động cơ (v/ph).

      Ne- công suất của động cơ đốt trong (Kw).

         Nk- công suất ở bánh xe chủ động (Kw).

        Nt- công suất truyền từ bánh xe đến ôtô (Kw).

      

       6.Các loại bán kính bánh xe? Tìm hiểu các loại ký hiệu lốp xe. Ý nghĩa của từng chỉ số, ký tự. Áp dụng tính bán kính bánh xe. Đọc hiểu ký hiệu lốp xe như sau: 175/78 R16? Tính bán kính của bánh xe?

     *Các loại bán kính bánh xe:

    

    *Các loại kí hiệu lốp xe và ý nghĩa kí hiệu:

     

    

    

-CHỮ CÁI “P" VÀ “LT": 

         Chữ “P" là viết tắt của “P-metric" được quy định cho lốp “xe dành cho xe du lịch" bởi Tổ chức lốp và mâm xe Mỹ. Thiết kế chủ yếu cho xe chở khách gồm xe du lịch, minivan, SUV và các xe bán tải khác

     

-ĐỘ  RỘNG BỀ MẶT LỐP:

         +Số đầu tiên trong dãy thông tin kích thước lốp là độ rộng bề mặt lốp của loại lốp phù hợp với chiếc xe của bạn, tính theo đơn vị milimet: P225/70R16 91S.                                       + Độ rộng bề mặt lốp  luôn là khoảng cách giữa 2 thành lốp. Vì vậy, lốp xe được ghi là “P225" nghĩa là lốp xe chở khách với chiều rộng là 225 milimet.

       

-TỶ SỐ GIỮA ĐỘ CAO THÀNH LỐP VÀ ĐỘ RỘNG BỀ MẶT LỐP: 

       Sau dấu gạch chéo, số tiếp theo thể hiện tỷ số giữa độ cao của thành lốp và độ rộng bề mặt lốp, về cơ bản sẽ cho bạn biết bề dày của lốp: P225/70R16 91S. Tỷ số này được tính bằng phần trăm (%). Các nhà sản xuất lốp tính toán tỉ lệ bằng cách lấy độ cao thành lốp chia độ rộng bề mặt lốp. Nếu lốp xe có tỷ số là 70, thì bề dày của lốp bằng 70% độ rộng bề mặt lốp.

Các lốp có tỷ số thấp hơn, như dòng 60, thường có lợi thế đem lại cho xe khả năng xử lí tốt hơn các lốp có tỷ số cao hơn, như dòng 75.

-CẤU TRÚC CỦA LỐP: 

        Có hai dạng cấu trúc lốp bạn có thể thấy trên thành lốp là:

• R – Radial
• D – Diagonal hoặc Bias Ply

Lốp Radial là loại lốp thông dụng nhất tại Việt Nam hiện nay; vì vậy “R" thường được thấy trên thông tin kích thước lốp. Cấu trúc lốp Radial gồm các sợi mành chạy song song nhau và hướng vào tâm, từ mép này đến mép kia, vuông góc với trục xoay.

-ĐƯỜNG KÍNH MÂM XE (LA-ZĂNG):

        Số tiếp theo là đường kính của vành bánh xe vừa vặn với lốp, được tính theo đơn vị inch.

       Ví dụ, bánh xe có thông số P225/70R16 91S sẽ vừa với mâm xe có đường kính 16 inch.

    

-CHỈ SỐ TẢI TRỌNG: 

Chỉ số tiếp theo trong dãy là chỉ số tải trọng của lốp xe, cho chúng ta biết khối lượng mà lốp xe có thể tải khi bơm căng,  tính bằng pound: P225/70R16 91S

Chúng ta gọi là “chỉ số” tải trọng vì con số này không tự mình thể hiện khối lượng mà lốp xe có thể tải. Con số này tương ứng với khối lượng tải cụ thể được liệt kê trong chỉ mục. Bắt đầu từ 1 kết thúc ở 150, thể hiện khả năng tải từ 99 đến 7385 lbs.

-CHỈ SỐ TỐC ĐỘ: 

Chỉ số cuối cùng trong dãy thông tin kích thước lốp xe là chỉ số tốc độ, được thể hiện bằng chữ cái: P225/70R16 91S. Giống như chỉ số tải trọng tương ứng với khối lượng tải cụ thể, thì chữ cái chỉ số tốc độ sẽ tương ứng với tốc độ tối đa dựa trên những bài kiểm tra theo tiêu chuẩn.

Ví dụ, lốp xe có chỉ số tốc độ “S" sẽ chịu được tốc độ đến 112 mph, trong khi lốp xe có chỉ số “R" thì chịu được tốc độ đến 106 mph. Lưu ý, đây không phải là tốc độ lái được khuyến cáo. Bạn nên tuân theo giới hạn tốc đa được phép trên đường.

1     *Đọc hiểu ký hiệu lốp xe như sau: 175/78 R16? Tính bán kính của bánh xe? 

       Chiều rộng 175mm

       Bề dày của lốp bằng 78% độ rộng bề mặt lốp

       Cấu trúc lớp Radial

     Đường kính của vành bánh xe vừa vặn với lốp 16inch
      Bán kính của bánh xe:
     
     7.Sự phụ thuộc của bán kính lăn vào momen (lực) tác dụng lên bánh xe?  
    

     8.  Thế nào là trượt lết, trượt quay? Vẽ đồ thị mối quan hệ giữa lực phanh, lực kéo với bán kính lăn của bánh xe và giải thích?  

      *Trượt lết:Sự biến dạng theo hướng tiếp tuyến của các thớ lốp dưới tác dụng của mô men phanh cũng làm tăng vận tốc của xe.

         *Trượt quay: Là hiện tượng làm cho xe giảm vận tốc tịnh tiến. 

         *Đồ thị

    9. Vận tốc trượt, hệ số trượt của bánh xe?  

       

     

          10.      Các quan hệ động học khi bánh xe lăn?  

               Có 3 trạng thái lăn:

           - Lăn không trượt ở bánh xe bị động và không phanh. 

           - Lăn có trượt quay ở bánh xe chủ động và đang có lực kéo.

           - Lăn có trượt lết ở bánh xe đang phanh. 

           

          11.  Các quan hệ lực, momen ở bánh xe bị động, bánh xe kéo, bánh xe phanh? (Lực: điểm đặt, phương, chiều, độ lớn-biểu thức)   

       

     

1.Đường đặc tính tốc độ động cơ là gì?

Đường đặc tính tốc độ của động cơ là các đồ thị biểu thị sự phụ thuộc của công

suất có ích Ne, mô men xoắn có ích Me, tiêu hao nhiên liệu trong 1 giờ và suất tiêu

hao nhiên liệu ge theo số vòng quay n hoặc theo tốc độ góc w của trục khuỷu.

2.   Đường đặc tính tốc độ ngoài động cơ (gọi tắt là đặc tính ngoài) là gì?

Đường đặc tính ngoài của động cơ (có khi còn gọi là đặc tính tốc độ ngoài) là các đường cong công suất (Ne), mô men (Me), suất tiêu hao nhiên liệu (ge) diễn biến theo tốc độ quay n (vg/ph) của động cơ ở chế độ toàn tải (mở 100% bướm ga ở động cơ xăng hoặc phun nhiên liệu cực đại ở động cơ diesel).

3.   Tại sao phải tìm hiểu đường đặc tính ngoài của động cơ khi học môn Lý thuyết ô tô?

Đây là đường đặc tính quan trọng nhất của một động cơ dùng để đánh giá các chỉ tiêu công suất (Nemax) và tiết kiệm nhiên liệu (gemin) của động cơ. Nhờ có đường đặc tính này người ta cũng đánh giá được sức kéo của động cơ qua đặc tính mô men (Me), vùng làm việc ổn định của động cơ và hệ số thích ứng K của nó.

4.      Cách xây dựng đặc tính ngoài động cơ? Làm sao có được đặc tính ngoài của 1 động cơ đốt trong cụ thể?

Muốn xây dựng nó ta phải tiến hành tính toán nhiệt ở ít nhất 3 chế độ (3 tốc độ khác nhau) để xác định các thông số của động cơ.

+ nmin – Tốc độ tối thiểu mà động cơ làm việc ổn định khi phụ tải đạt 100% (nmin = (0,15 0,20)ne - đối với động cơ xăng và nmin = (0,50 0,60)nhe đối với động cơ diesel).

 + nM – Tốc độ khi đạt mô men lớn nhất Memax.

+ ne – Tốc độ khi đạt Nemax hoặc Nhc hoặc tốc độ khi đạt Nehc ở động cơ có bộ hạn chế tốc độ.

 Sau đó sử dụng công thức thực nghiệm của Lay-đec-man để tính Ne, Me, ge.

5.      Hệ số thích ứng của động cơ theo momen? Ý nghĩa của nó?

 K Dùng để đánh giá khả năng vượt chướng ngại và khả năng tăng tốc của động cơ. K càng lớn thì khả năng này càng tốt. Ở động cơ xăng (cacbuaratơ) có đường cong Me dốc hơn ở động cơ diesel nên K lớn hơn. K thấp dưới mức cho phép thì khi gặp chướng ngại nếu không về số thấp để tăng mômen bánh xe thì ôtô sẽ không vượt được.

 Ở động cơ xăng: K = 1,1 - 1,35

 Ở động cơ diesel có phun đậm đặc : K = 1,1 - 1,25

 Ở động cơ diesel có phun đậm đặc : K = 1,1 ÷ 1,15

1.      6. Như thế nào là một động cơ dùng trên ô tô lý tưởng? Đặc tính lý tưởng của động cơ trên ô tô? So với đặc tính động cơ đốt trong thì nó khác xa, nhưng hiện nay ô tô vẫn sử dụng ĐCĐT; tại sao ? Lý do ô tô phải có hộp số, …?

      7.  Các hệ số thực nghiêm trong công thức Lây Đéc Man được chọn như thế nào?

     

      

8.  Vẽ , giải thích các vùng làm việc đường đặc tính ngoài của động cơ xăng dùng trên xe du lịch?

 Số vòng quay nmin của trục khuỷu là số vòng quay nhỏ nhất mà động cơ có thể

    làm việc ổn định ở chế độ toàn tải. Khi tăng số vòng quay thì công suất và mô men

    tăng lên. Mô men xoắn đạt giá trị cực đại Mmax ở số vòng quay nM và công suất đạt

    giá trị cực đại Nmax tại số vòng quay nN. Động cơ làm việc chủ yếu ở trong vùng nM –

    nN.

          Khi tăng số vòng quay của trục khuỷu lớn hơn giá trị nN thì công suất sẽ giảm,

   chủ yếu là do sự nạp hỗn hợp khí kém và do tăng số vòng quay sẽ làm tăng tải

   trọng động gây hao mòn nhanh các chi tiết.

        

   

  9.      Vẽ , giải thích các vùng làm việc đường đặc tính ngoài của động cơ xăng dùng trên xe tải, khách?

    

         Số vòng quay nmin của trục khuỷu là số vòng quay nhỏ nhất mà động cơ có thể                     làm việc ổn định ở chế độ toàn tải. Khi tăng số vòng quay thì công suất và mô men

    tăng lên. Mô men xoắn đạt giá trị cực đại Mmax ở số vòng quay nM và công suất đạt

    giá trị cực đại Nmax tại số vòng quay nN. Động cơ làm việc chủ yếu ở trong vùng nM –

    nN.

          Khi tăng số vòng quay của trục khuỷu lớn hơn giá trị nN thì công suất sẽ giảm,

   chủ yếu là do sự nạp hỗn hợp khí kém và do tăng số vòng quay sẽ làm tăng tải

   trọng động gây hao mòn nhanh các chi tiết.  

          Đường đặc tính ngoài của động cơ xăng có bộ phận hạn chế tốc                                                độ của động cơ. Bộ phận này có tác dụng làm giảm lượng nhiên liệu cung cấp cho

   động cơ do đó công suất và mô men của động cơ giảm, số vòng quay của trục

   khuỷu sẽ ít hơn giá trị nN.

      

  10.      Vẽ , giải thích các vùng làm việc đường đặc tính ngoài của động cơ diesel dùng trên xe ô tô?

   

    Đối với động cơ diesel thì thường trang bị bộ điều tốc để cho động cơ làm việc

ở  vùng có suất tiêu hao nhiên liệu ít nhất. Ở hành trình không tải, động cơ có số

    vòng quay chạy không nck, khi xuất hiện tải thì bộ điều tốc sẽ tăng lượng nhiên liệu

    cung cấp vào trong xi lanh của động cơ, nhờ vậy công suất và mô men của động cơ

    tăng lên, đồng thời số vòng quay của trục khuỷu giảm đi. Thanh răng của bơm cap       

    áp sẽ dịch chuyển đến vị trí tính toán nhất định tương ứng với điểm tiêu hao nhiên

    liệu ít nhất.

   

   16.Công thức bánh xe? 

   Công thức bánh xe được ký hiệu tổng quát là axb

Trong đó: a là số lượng bánh xe

                b là số lượng bánh xe chủ động

Thí dụ cho các trường hợp :

Ø 4×2 : Xe có một cầu chủ động (có 4 bánh trong đó có 2 bánh chủ động).

Ø 4×4 : Xe có hai cầu chủ động (có 4 bánh, cả 4 bánh đều chủ động).

Ø 6×4 : Xe có hai cầu chủ động, một cầu bị động (có 6 bánh xe trong đó có 4 bánh chủ động).

Ø 6×6 : Xe có ba cầu chủ động (có 6 bánh xe và cả 6 bánh đều chủ động).

    

 17. Các dạng bố trí hệ thống truyền lực trên ô tô? Tìm ví dụ trên các loại xe cụ thể

         Hệ thống truyền động chủ yếu sử dụng là:

-     - FF (Động cơ đặt trước – Bánh trước chủ động).

- FR (Động cơ đặt trước – Bánh sau chủ động).

Ngoài xe FF và FR còn có các loại xe 4WD (4 bánh chủ động), RR (động cơ đặt sau – cầu sau chủ động) hiện nay ít được sử dụng, và xe hybrid đang bắt đầu được phát triển.

  1. FF (Động cơ đặt trước – Bánh trước chủ động):

Trên xe với động cơ đặt trước cầu trước chủ động. Động cơ, ly hợp, hộp số, cầu chủ động tạo nên một khối lượng đơn. Mô men động cơ không truyền xa đến bánh sau, mà đưa trực tiếp đến các bánh trước.
Bánh trước dẫn động rất có lợi khi xe quay vòng và đường trơn. Sự ổn định hướng tuyệt với này tạo được cảm giác lái xe khi quay vòng. Do không có trục các đăng nên gầm xe thấp hơn giúp hạ được trọng tâm của xe, làm cho xe ổn định khi di chuyển.

                                                                   
 Xe FF với hộp số thường

Ví dụ: ferrari ff

2. FR (Động cơ đặt trước – Bánh sau chủ động)

Kiểu bố trí động cơ đặt trước – bánh sau chủ động làm cho động cơ được làm mát dễ dàng. Tuy nhiên, ở bên trong thân xe không được tiện nghi ở trung tâm do trục các đăng đi qua nó. Điều này là không tiện nghi nếu gầm xe ở mức quá thấp.

Kiểu động cơ đặt ngoài buồng lái sẽ tạo điều kiện cho công việc sửa chữa, bảo dưỡng được thuận tiện hơn, nhiệt sinh ra và sự rung động ít ảnh hưởng đến người lái và hành khách. Nhưng hệ số sử dụng chiều dài xe sẽ giảm xuống, nghĩa là thể tích chứa hàng hóa và hành khách giảm xuống. Đồng thời tầm nhìn của tài xế bị hạn chế, ảnh hưởng đến độ an toàn chung. Ngược lại động cơ đặt trong buồng lái khắc phục được những nhược điểm nói trên.

Ví dụ:toyota S-Fr,toyota scion Fr-s

3. Kiểu 4 bánh chủ động (4WD – 4 wheel driver)

Các kiểu xe cần hoạt động ở tất cả các loại địa hình và điều kiện chuyển động khó khăn cần được trang bị với 4 bánh chủ động và dẫn động thông qua hộp số phụ.

Các xe 4WD hiện nay được chia thành hai loại chính là 4WD thường xuyên và 4WD gián đoạn. Khác với xe 2WD, điểm đặc trưng của xe 4WD là có các bộ vi sai phía trước và phía sau. Mục đích là để triệt tiêu sự chệnh lệch của các bánh xe khi đi vào đường vòng.

Đối với loại 4WD thường xuyên, người ta bố trí thêm một bộ vi sai trung tâm ở giữa bộ vi sai trước và bộ vi sai sau để triệt tiêu sự chênh lệch tốc độ quay của các bánh xe trước và sau. Có 3 bộ vi sai khác nhau làm cho xe chạy được êm do đảm bảo việc truyền công suất đều nhau đến cả bốn bánh xe, kể cả khi quay vòng. Đây là ưu điểm chủ yếu của loại 4WD thường xuyên, nó có thể sử dụng trên đường xá bình thường, đường gồ ghề hay đường có độ ma sát thấp. Tuy nhiên, để tránh cho bộ sai trung tâm phải liên tục làm việc, các lốp trước và sau phải có đường kính giống nhau, kể cả các bánh bên trái và bên phải.

Ví dụ:Nissan Pathfinder 2005,Kia Sportage Suv 2.0

.4. Kiểu truyền động xe hybrid

Hybrid nghĩa là lai, ôtô hybrid là dòng ôtô sử dụng động cơ tổ hợp. Động cơ hybrid là sự kết hợp giữa động cơ đốt trong thông thường với một động cơ điện dùng năng lượng ắc quy. Bộ điều khiển điện tử sẽ quyết định khi nào thì dùng động cơ điện, khi nào thì dùng động cơ đốt trong, khi nào dùng vận hành đồng bộ và khi nào nạp điện vào ắc quy để sử dụng về sau. Ưu điểm lớn nhất của xe hybrid là giảm ô nhiễm môi trường, một vấn đề quan trọng hiện nay. Ngoài ra xe hybrid còn có các ưu điểm sau:

- Tận dụng năng lượng khi phanh: khi cần phanh hoặc khi xe giảm tốc năng lượng phanh được tận dụng để tạo ra dòng điện nạp cho ắc-quy.

- Giảm lượng tiêu thụ nhiên liệu (động cơ hybrid tiêu thụ lượng nhiên liệu ít hơn nhiều so với động cơ đốt trong thông thường)

- Động cơ điện được dùng trong các chế độ gia tốc hoặc tải lớn nên động cơ đốt trong chỉ cần cung cấp công suất vừa đủ nên động cơ đốt trong có kích thước nhỏ gọn.

Ví dụ: BMW I3 và I8,Honda Insight, Ferrari LaFerrari....

      18.Công suất, momen , tốc độ góc, số vòng quay được truyền và biến đổi như thế nào qua hệ thống truyền lực?

    Mối quan hệ giữa Pe, Me, ωe được biểu diễn theo công thức: 

                                                              Pe = Me.ωe 

       Với :

                 Me – Mômen xoắn của động cơ.  

                 Pe – Công suất của động cơ. 

                 ωe – Vận tốc góc của động cơ.

        Thông thường chúng ta hay sử dụng đặc tính Pe, Me(ωe) khi động cơ làm việc ở chế độ cung cấp nhiên liệu lớn nhất, thường gọi là đặc tính ngồi. Chế độ danh định là một điểm trên đặc tính ngồi, thông thường ứng với công suất cực đại, lúc đó các thông số có ký hiệu: Pemax, Me p , ωe p .