Luận văn Nghiên cứu mối quan hệ và các giải pháp kỹ thuật liên quan tới động lực học và tiêu hao nhiên liệu của ô tô du lịch (Phần 1)

Nội dung text: Luận văn Nghiên cứu mối quan hệ và các giải pháp kỹ thuật liên quan tới động lực học và tiêu hao nhiên liệu của ô tô du lịch (Phần 1)

1. BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH LUẬN VĂN THẠC SĨ NGÔ DUY ĐÔNG NGHIÊN CỨU MỐI QUAN HỆ VÀ CÁC GIẢI PHÁP KỸ THUẬT LIÊN QUAN TỚI ĐỘNG LỰC HỌC VÀ TIÊU HAO NHIÊN LIỆU CỦA Ô TÔ DU LỊCH NGÀNH: KHAI THÁC VÀ BẢO TRÌ Ô TÔ, MÁY KÉO - 605246 S KC 0 0 4 0 1 2 Tp. Hồ Chí Minh, tháng 04 năm 2013
2. BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH LUẬN VĂN THẠC SĨ KS. NGÔ DUY ĐÔNG NGHIÊN CỨU MỐI QUAN HỆ VÀ CÁC GIẢI PHÁP KỸ THUẬT LIÊN QUAN TỚI ĐỘNG LỰC HỌC VÀ TIÊU HAO NHIÊN LIỆU CỦA Ô TÔ DU LỊCH NGÀNH: KHAI THÁC VÀ BẢO TRÌ ÔTÔ–MÁY KÉO MÃ NGÀNH: 605246 Hướng dẫn khoa học: TS. LÂM MAI LONG Tp.Hồ Chí Minh, tháng 04 năm 2013
3. BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM TRƢỜNG ĐẠI HỌCSƢPHẠM KỸTHUẬT Độc lập– Tự do–Hạnh phúc THÀNHPHỐ HỒ CHÍ MINH XÁC NHẬN CỦA CÁN BỘ HƢỚNG DẪN Họ và tên học viên: NGÔ DUY ĐÔNG MSHV: 09085246003 Chuyên ngành: Khai thác và bảo trì ôtô-máy kéo Khóa: 2009–2011 Tên đề tài: Nghiên cứu mối quan hệ và các giải pháp kỹ thuật liên quan tới động lực học và tiêu hao nhiên liệu của ô tô du lịch. Học viên đã hoàn thành LVTN theo đúng yêu cầu về nội dung và hình thức (theo qui định) của một luận văn thạc sĩ. Tp.Hồ Chí Minh,ngày tháng năm2013 Giảng viên hƣớng dẫn (Ký và ghirõ họ tên)
4. LÝ LỊCH KHOA HỌC I. LÝ LỊCH SƠ LƢỢC: Họ & tên: NGÔ DUY ĐÔNG. Giới tính: Nam. Ngày, tháng, năm sinh: 30/10/1986. Nơi sinh: Tuyên quang. Quê quán: Hà Nam. Dân tộc: Kinh. Địa chỉ liên lạc: E4/3 –Khu phố 6- phường Trung Dũng- Biên Hòa- Đồng Nai. Điện thoại cơ quan:0616291307. Điện thoại nhà riêng:0613823281. Fax: E-mail: duydong.auto04@gmail.com II. QUÁ TRÌNH ĐÀO TẠO: 1. Đại học: Hệ đào tạo: Chính Quy. Thời gian đào tạo từ 9/2004 đến 6/2009. Nơi học: Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật TP Hồ Chí Minh. Ngành học: Cơ khí động lực. Tên đồ án tốt nghiệp: Nghiên cứu và thi công mô hình thực tập ô tô 2. Ngày & nơi bảo vệ đồ án tốt nghiệp: 03/2009- Trường Đại Học Sư Phạm- Kỹ Thuật TP Hồ Chí Minh. Người hướng dẫn: TH.S Nguyễn Ngọc Bích. 2.Cao học: Hệ đào tạo: Chính quy Thời gian đào tạo từ: 2009 đến 2011. Nơi học: Trường Đại học Sư Phạm Kỹ Thuật TP Hồ Chí Minh. III. QUÁ TRÌNH CÔNG TÁC CHUYÊN MÔN KỂ TỪ KHI TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC: Thời gian Nơi công tác Công việc đảm nhiệm Khoa Cơ Khí Động Lực-Trường 06/2009 đến nay. Phó Bộ Môn Khung Gầm. Cao Đẳng Nghề Số 8- Bộ Quốc Phòng. Trang i
5. LỜI CAM ĐOAN Tôi cam đoan đây là công trình nghiên cứu của tôi. Các số liệu, kết quả nêu trong luận văn là trung thực và chưa từng được ai công bố trong bất kỳ công trình nào khác. Tp. Hồ Chí Minh, ngày tháng năm 201 (Ký tên và ghi rõ họ tên) Trang ii
6. CẢM TẠ Trong thời gian học Cao học tại trường Đại học Sư Phạm Kỹ Thuật Tp Hồ Chí Minh, em đã tích lũy được nhiều kiến thức bổ ích và nâng cao được khả năng tự nghiên cứu về chuyên môn của mình. Cùng với nỗ lực của bản thân trong suốt thời gian thực hiện luận văn tốt nghiệp, hôm nay luận văn đã được hoàn thành. Em xin gởi lời cảm ơn chân thành đến: . Thầy TS. Lâm Mai Long: là người đã tận tình giảng dạy và hướng dẫn chuyên môn trong những lúc gặp khó khăn nhất. . Ban giám hiệu, phòng sau Đại học và khoa Cơ khí động lực trƣờng Đại học Sƣ Phạm Kỹ Thuật TP Hồ Chí Minh đã tạo điều kiện thuận lợi trong suốt quá trình học tập tại trường. . Các thầy cô tham gia giảng dạy cao học. . Lãnh đạo trƣờng Cao Đẳng nghề số 8-BQP. . Gia đình và bạn bè đã động viên trong suốt quá trình thực hiện luận văn. Xin chân thành cảm ơn! Tp.Hồ Chí Minh,ngày tháng năm 2013 Học viên: Ngô Duy Đông. Trang iii
7. TÓMTẮT Sự phát triển của xe cộ sử dụng động cơ đốt trong, đặc biệt là ôtô, là một trong những thành tựu lớn nhất của kỹ thuật hiện đại.Ô tô đã có những đóng góp to lớn trong sự phát triển của xã hội hiện đại bằng cách làm thỏa mãn nhu cầu vận chuyển hàng ngày. Đối với bất kỳ một người sử dụng xe ngoài giá cả thì hai tính năng động lực học và tiêu hao nhiên liệu luôn luôn là điều quan tâm số một.Trong bối cảnh cạn kiện các nguồn cung cấp nhiên liệu, nhưng các hãng sản xuất ô tô vẫn liên tục cho ra đời các dòng xe có dung tích động cơ lớn hơn, tính năng động lực học cao hơn. Tuy nhiên điều này nảy sinh vấn đề tiêu hao nhiên liệu sẽ nhiều hơn. Trong các thập niên gần đây,những hoạ động nghiên cứu và phát triển liên quan đến giao thông đã chú trọng đến việc phát triển các mẫu xe có tính cân bằng giữa tính năng động lực học và tiêu hao nhiên liệu. Những chiếc xe này vừa thỏa mãn cho người lái các tính năng vận hành vừa có mức tiêu thụ nhiên liệu vừa phải và thân thiện với môi trường. Trong luận văn này, tác giả tập trung “Nghiên cứu mối quan hệ và các giải pháp kỹ thuật liên quan tới động lực học và tiêu hao nhiên liệu của ô tô du lịch“. Nội dung của luận văn gồm có một số phần chính như sau: Chƣơng1. Tổng quan. Chƣơng2. Cơ sở lý thuyết về động lực học và tiêu hao nhiên liệu. Chƣơng3. Mối quan hệ giữa động lực học và tiêu hao nhiên liệu. Chƣơng4.Các giải pháp kỹ thuật liên quan tới động lực học và tiêu hao nhiên liệu. Chƣơng5. Kết luận. Trang iv
8. ABSTRACT The development of internal combustion engine vehicles, especially automobiles, is one of the greatest achievements of modern technology. Automobiles have made great contributions to the growth of modern society by satisfying many of its needs for transportation in every daylife. For a driver, in addition to price, both dynamic performance and fuel consumption is always the most concern. Despite the supply of drain fuel , the car manufacturers are continually released cars with larger engine capacity, higher dynamic features. This problematic fuel consumption will be much more. In recent decades, the research and development activities related to transportationhaveconcentrated onthedevelopment models which have a balance between dynamic performance and fuel consumption.These cars are not only just satisfied to drivers operating features but also moderate fuel consumption and environmentally friendly. In this thesis, the author focuses "The research on relationship and technical solutions related to the dynamics and fuel consumption of automobiles." The content of the thesis consists of a main part as follows: Chapter1.Overview. Chapter2.The basis of the theory of dynamics and fuel consumption. Chapter3.The relationship between dynamics and fuel consumption. Chapter 4.Technical solutions related to the dynamics and fuel consumption. Chapter5. Conclusion. Trang v
9. MỤC LỤC Trang tựa TRANG Quyết định giao đề tài Lý lịch cá nhân i Lời cam đoan ii Cảm tạ iii Tóm tắt iv Mục lục vi Danh sách các hình x Danh sách các chữ viết tắt xii Chƣơng 1: TỔNG QUAN 1 1.1 Mục tiêu, khách thể và đối tượng nghiên cứu. 3 1.2 Nhiệm vụ của đề tài và phạm vi nghiên cứu. 3 1.3 Phương pháp nghiên cứu. 3 Chƣơng 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT 4 2.1 Sự truyền năng lượng trên ô tô 4 2.1.1 Sự truyền và biến đổi năng lượng trong hệ thống truyền lực 4 2.1.2 Sự biến đổi năng lượng trong hệ thống chuyển động 6 2.1.3 Sự tổn hao năng lượng khi truyền năng lượng trên xe 7 2.2 Các quan hệ về lực khi bánh xe lăn trên đường 8 2.2.1 Bánh xe bị động 9 2.2.2 Bánh xe chủ động 10 2.2.3 Bánh xe phanh 11 Trang vi
10. 2.3 Bán kính lăn rl và mối quan hệ giữa sự trượt và bán kính lăn 12 2.3.1 Bán kính lăn 12 2.3.2 Mối quan hệ giữa bán kính lăn và sự trượt 13 2.3.2.1 Khi lăn không trượt 13 2.3.2.2 Khi lăn có trượt quay 14 2.3.2.3 Khi lăn có trượt lết 16 2.3.3 Hiệu suất trượt 17 2.4 Giới hạn bám khi kéo và khi phanh 19 2.5 Sai lệch động học. 20 2.6 Các chỉ tiêu kinh tế nhiên liệu của ôtô 22 2.6.1 Tính kinh tế nhiên liệu của ôtô 22 2.6.2 Phương trình tiêu hao nhiên liệu. 22 2.6.3 Đặc tính tiêu hao nhiên liệu của ô tô khi chuyển động ổn định . 27 Chƣơng 3: MỐI QUAN HỆ GIỮA ĐỘNG LỰC HỌC VÀ TIÊU HAO NHIÊN LIỆU 32 3.1 Xác định lượng tiêu hao nhiên liệu khi xe đạt vận tốc cực đại 32 3.2 Xác định độ dốc cực đại và lượng tiêu hao nhiên liệu khi leo dốc cực đại. 36 3.2.1 Xác định độ dốc cực đại. 36 3.2.2 Xác định tiêu hao nhiên liệu khi leo dốc cực đại. 39 3.3 Xác định gia tốc cực đại và lượng tiêu hao nhiên liệu khi gia tốc cực đại. . 42 3.3.1 Xác định gia tốc cực đại. 42 3.3.2 Xác định lượng tiêu hao nhiên liệu khi gia tốc cực đại. 43 Trang vii
11. 3.4 Ảnh hưởng của sự phân chia lực kéo giữa các bánh xe chủ đôṇ g tới động lực học và tiêu hao nhiên liệu. 46 3.4.1 Không có lưu thông công suất. 47 3.4.1.1 Công suất tổn hao do trượt trên xe (4x4) và (4x2). 47 3.4.1.2 Sự ảnh hưởng của lực bám đến tính năng động lực học. 50 3.4.1.3 So sánh ảnh hưởng của sự trượt đến tiêu hao nhiên liệu của xe( 4x4) và (4x2). 51 3.4.2 Khi có lưu thông công suất. 52 3.4.2.1 Xác định lực kéo tiếp tuyến và đô ̣trươṭ tại mỗi cầu. 52 3.4.2.2 Công suất tổn hao do trươṭ . 55 3.4.2.3 Hiệu suất trượt. 57 3.4.2.4 Xác định tiêu hao nhiên liệu khi có lưu thông công suất. 59 3.5 Kết luâṇ 60 CHƢƠNG 4: CÁC GIẢI PHÁP KỸ THUẬT LIÊN QUAN ĐẾN ĐỘNG LỰC HỌC VÀ TIÊU HAO NHIÊN LIỆU 61 4.1 Giảm các lực cản chuyển động. 61 4.1.1 Giảm lực cản của gió . 61 4.1.2 Giảm lực cản lăn. 62 4.1.3 Giảm trọng lượng xe. 63 4.2 Tối ưu hoạt động của động cơ. 65 4.3 Tối ưu hoạt động của hệ thống truyền lực. 67 4.3.1 Hộp số tự động vô cấp 67 4.3.2 Hộp số ly hợp kép. 67 4.3.3Các giải pháp phân phối công suất. 69 Trang viii
12. 4.4 Hê ̣thống kiểm soát lưc̣ kéo Traction Control (TRC) 72 4.4.1 Khái niệm cơ sở về TRC 73 4.4.2 Thiết bị điều khiển công suất động cơ EMS 74 4.4.2.1 Đối với động cơ xăng 74 4.4.2.2Động cơ động cơ diezel 74 4.4.2.3Điều khiển bàn đạp chân ga 75 4.4.3Bộ điều khiển ASR 76 4.4.3.1Các đặc điểm làm việc của ASR 76 4.4.3.2 Các bộ phận của hệ thống phanh ABS có TRC 77 4.4.3.3 Điều khiển tốc độ ô tô 78 4.4.4Bộ điều chỉnh mô men phanh bẳng động cơ MSR 79 4.4.5 Bộ khoá vi sai điện tử ABS+ABD80 80 CHƢƠNG 5: KẾT LUẬN 82 5.1 Đánh giá đề tài. 82 5.2 Kiến nghị. 82 TÀI LIỆU THAM KHẢO 84 Trang ix
13. DANH SÁCH CÁC HÌNH Hình 2.1 Các lực và moment tác dụng lên bánh xe bị động, chủ động và bánh xe phanh 10 Hình 2.2 Đặc tính rl(Fk) 12 Hình2.3 Lăn không trượt 20 Hình 2.4 Lăn có trượt quay 16 Hình 2.5 Lăn có trượt lết 17 Hình 2.6 Đặc tính ngoài của động cơ. 24 Hình 2.7 Đồ thị đặc tính tải trọng của động cơ( ne’> ne’’>ne’’’) 27 Hình 2.8 Đồ thị cân bằng công suất của ôtô ứng với các hệ số cản  khác nhau của mặt đường. 28 Hình 2.9 Đồ thị đặc tính tiêu hao nhiên liệu của ôtô khi chuyển động ổn định .30 Hình 3.1 Đồ thị đặc tính tải trọng của động cơ khi xe đạt vận tốc cực đại 34 Hình 3.2 Đồ thị đặc tính tiêu hao nhiên liệu của ôtô khi chuyển động ổn định ở vận tốc cực đại. 35 Hình 3.3 Đồ thị đặc tính tải trọng của động cơ khi leo dốc cực đại 41 Hình 3.4 Đồ thị đặc tính tải trọng của động cơ khi gia tốc cực đại 45 Hình 3.5 Công suất tổn hao do trượt tại bánh xe khi FFk1 k2 . 48 Hình 3.6 Công suất tổn hao do trượt tại bánh xe khi FFk1 k 2 . 49 Hình 3.7 Công suất tổn hao do trượt tại bánh xe khi Fk1 0,F k2 0 . 50 Trang x
14. Hình 3.8 Mối quan hệ hiệu suất trượt- lực kéo tiếp tuyến- sai lệch động học 59 Hình 4.1 Đường đặc tính toàn tải của động cơ mercedes E250 68 Hình 4.2 Sơ đồ chuyển số của hôp̣ số tư ̣ đôṇ g CVT và AT 69 Hình 4.3 Hôp̣ số ly hơp̣ kép 70 Trang xi
15. DANH SÁCH CÁC CHỮ VIẾT TẮT 1. AT: Automatic Transmission 2. CVT: Continuously Variable Transmission 3. DTC: dual-clutch transmisson 4. 4WD (4x4): 4 Wheel Drive 5. AWD: All Wheel Drive 6. TRC: Traction Control 7. ABS: Anti-lock Brake System 8. ASR: Anti Spin Regulator 9. EMS: Electronic Engine-Mangement System 10. MSR: Automatic Barking Differential Trang xii
16. Chương 1 Tổng quan Chương 1 TỔNG QUAN Đối với bất kỳ một người sử dụng xe, ngoài giá cả thì hai tính năng động lực học và tiêu hao nhiên liệu luôn luôn là điều đáng quan tâm. Có thể nói hai yếu tố này rất quan trọng. Trước hết, ta hãy bàn về tính năng động lưc học. Tính năng động lực học hay tính năng vận hành tức là nói đến tính năng khởi hành, tăng tốc, leo dốc, vận tốc cực đại. Mỗi một tài xế có một phong cách lái xe khác nhau. Mỗi người thích cảm nhận tính năng vận hành khác nhau của chiếc xe tuy nhiên có một điểm chung là ai cũng thích xe có tính năng động lực học tốt. Đây cũng là điều dễ hiểu, khi điều khiển một chiếc xe có tính năng động lực, hay nói cách khác là tính năng vận hành cao sẽ cho người điều khiển rất nhiều thuận lợi. Đầu tiên an toàn là trong khi tránh, vượt các xe khác vì xe có gia tốc lớn. người tài xế có thể chủ động về tốc độ của xe cũng như thời gian tăng tốc. Thứ hai là khi leo dốc hay vượt qua chướng ngại vật trên đường. Chiếc xe có tính năng động lực tốt có thể thông qua những con đường có độ dốc lớn, chướng ngại vật cao mà những xe có tính năng động lực học yếu không thể thực hiện được. Đó là những minh họa rất gần gũi để ta thấy rằng tính năng động lực học có sức hấp dẫn rất lớn đối với người tiêu dùng. Điều này cũng tác động đến quan điểm thiết kế xe của các hãng sản xuất ô tô. Rõ ràng là tăng tính năng động lực học dẫn đến tiêu hao nhiên liệu lớn hơn. Nhưng các nhà sản xuất ô tô liên tục cho ra đời những mẫu xe tính năng động lực học cao. Tuy nhiên trong Trang 1
17. Chương 1 Tổng quan bối cảnh giá xăng dầu tăng cao điều này cũng cần dung hòa với tính kinh tế nhiên liệu của xe. Có một thời gian các hãng xe lớn của Mỹ như Ford, GM rơi vào khủng hoảng vì xe không bán được. Nếu so sánh về tính năng vận hành, có thể nói các xe của Nhật Bản không hẳn tốt hơn xe của Mỹ nhưng về mặt tiết kiệm nhiên liệu thì tốt hơn do đó được nhiều khách hàng ưa chuộng hơn. Lượng tiêu hao nhiên liệu của xe được tính theo nhiều phương pháp cũng như có nhiều quy trình thử mức tiêu hao nhiên liệu. Các quy trình thử theo tiêu chuẩn của Nhật, Mỹ, châu âu, có những điểm giống và khác nhau nhưng nói chung là đều dựa trên các cơ sở: loại đường xe vận hành đô thị hay đường xa lộ, trong quá trình thử nghiệm các thao tác được tiến hành giống như các thói quen của người tài xế. Lượng tiêu hao nhiên liệu phụ thuộc vào rất nhiều yếu tố. Do đó đôi khi lượng tiêu thụ nhiên liệu mà các nhà sản xuất xe cung cấp không hoàn toàn giống với thực tế. Việc mua được một chiếc xe có tính năng vận hành tốt không đồng nghĩa với sự thảo mãn của người chủ xe vì xe không tiết kiệm nhiên liệu.Do đó vấn đề cân bằng giữa hai yếu tố này thực sự là một bài toán khó đối với các nhà sản xuất cũng như những người nghiên cứu về ô tô. Ngày nay đã có nhiều công nghệ mới để có thể làm cho chiếc xe vừa có tính năng động lực học tốt lại vừa có mức tiêu hao nhiên liệu ở mức độ chấp nhận được. Có một số giải pháp tập trung vào các vấn đề sau: thiết kế động cơ, thiết kế hệ thống truyền lực, thiết kế khí động học của xe, công nghệ thu hồi năng lượng, thiết kế theo điều kiện giao thông, chất lượng đường sá, huấn luyện kỹ năng của người điều khiển xe. Trang 2
18. Chương 1 Tổng quan Trong phạm vi của đề tài, người nghiên cứu sẽ tập trung vào tìm hiểu mối liên hệ giữa hai yếu tố này nhằm chỉ ra một cách rõ các mâu thuẫn, đưa ra các minh chứng cụ thể và từ đó đưa ra các giải pháp. 1.1 Mục tiêu, khách thể và đối tượng nghiên cứu. - Nghiên cứu và tìm ra mối quan hệ giữa hai vấn đề động lực học và tiêu hao nhiên liệu. - Đề ra các giải pháp kỹ thuật liên quan tới hai vấn đề này nhằm đảm bảo tính năng đôṇ g lưc̣ hoc̣ trong khi mứ c tiêu thu ̣ở mứ c vừ a phải. - Đối tượng nghiên cứu: xe ô tô du lịch. 1.2 Nhiệm vụ của đề tài và phạm vi nghiên cứu. - Nghiên cứu mối quan hệ giữa hai vấn đề động lực học và tiêu hao nhiên liệu. Từ đó tìm ra các giải pháp kỹ thuật liên quan tới hai vấn đề này. - Nghiên cứu tính toán các thông số động lực học và tiêu hao nhiên liệu khi có kể đến trượt. Phạm vi nghiên cứu: - Chỉ nghiên cứu trên ô tô con, ô tô du lịch. - Chỉ nghiên cứu tính toán các chỉ tiêu, sự tác động của các hệ thống chứ không đi vào phân tích cụ thể các mạch điện điều khiển, cấu tạo 1.3 Phương pháp nghiên cứu. - Nghiên cứu các tài liệu liên quan đến các thông số động lực học và tiêu hao nhiên liệu của ô tô. - Nghiên cứu các tài liệu liên quan đến trượt. - Nghiên cứu các tài liệu về các trang bị hiện đại để hạn chế sự trượt. - Tham khảo ý kiến đóng góp của các thầy hướng dẫn và các thầy cô, các anh chị học viên. Trang 3
19. Chương 2 Cơ sở lý thuyết CHƢƠNG 2 CƠ SỞ LÝ THUYẾT 2.1 Sự truyền năng lƣợng trên ô tô Quá trình truyền năng lượng từ động cơ đến mặt đường thông qua hệ thống truyền lực và hệ thống chuyển động sẽ làm thay đổi vận tốc (vận tốc góc hoặc vận tốc tịnh tiến) và mô ment (hoặc lực), một phần năng lượng truyền đi sẽ tiêu hao ở hệ thống truyền lực do sự tích lũy năng lượng ở dạng động năng (do các chi tiết có khối lượng) và thế năng (do tính đàn hồi sinh ra) và một phần năng lượng nữa bị tiêu hao do có sự xuất hiện của sự trượt. Bây giờ chúng ta xét đến quá trình truyền năng lượng trên xe trong trường hợp xe chuyển động ổn định và chưa xét đến trượt. 2.1.1 Sự truyền và biến đổi năng lƣợng trong hệ thống truyền lực Ở ô tô năng lượng được truyền từ động cơ đến các bánh xe chủ động thông qua hệ thống truyền lực. Quá trình truyền và biến đổi năng lượng được đặc trưng bởi các thành phần của công suất đầu vào Pe và công suất đầu ra ở bánh xe Pk, nghĩa là bởi vận tốc góc và mômen xoắn tương ứng: PM  e e e (2.1) PMk  k k Các mối quan hệ giữa các thông số Me, Mk,  e,  b được gọi là các đặc tính truyền động. Ở đây: Pk – Công suất truyền đến các bánh xe chủ động. [W] k – Vận tốc góc của bánh xe chủ động. [rad/s] Trang 4
20. Chương 2 Cơ sở lý thuyết Mk – Mômen của các bánh xe chủ động. [N.m] Mặt khác, để thể hiện các mối quan hệ chức năng ở truyền động, chúng ta sử dụng các khái niệm sau: + Tỷ số truyền động học (truyền vận tốc): 1 ωe ne it (2.2) ν ωb nb Trong đó: it – Tỷ số truyền của hệ thống truyền lực, thường dùng ở truyền động có cấp.  – Tỷ số truyền được dùng trong hệ thống truyền động thủy lực. [m/s] ne – Số vòng quay của động cơ [vòng/phút] nb – Số vòng quay của bánh xe. [vòng/phút] Theo kết cấu của hệ thống truyền lực thì tỷ số truyền it còn được tính theo công thức sau: it = ihipioic (2.3) Ở đây: ih – Tỷ số truyền của hộp số. ip – Tỷ số truyền của hộp số phụ (hoặc hộp phân phối). io – Tỷ số truyền của truyền lực chính. ic – Tỷ số truyền của truyền lực cạnh (truyền lực cuối cùng). + Tỷ số truyền mômen: Mk im (2.4) Me Trang 5
21. Chương 2 Cơ sở lý thuyết + Hiệu suất của hệ thống truyền lực: PMk kωi k m ηtl i m .ν (2.5) PMe eωi e t Ở trường hợp đang xét  chính là hiệu suất của hệ thống truyền lực. Xét về mặt kết cấu của hệ thống truyền lực thì hiệu suất  còn được tính như sau ηtl =l h p cđ o c (2.6) Ở đây: l – Hiệu suất của ly hợp. h – Hiệu suất của hộp số. p – Hiệu suất của hộp số phụ (hoặc hộp số phân phối). cd – Hiệu suất của cac đăng. o – Hiệu suất của truyền lực chính. c – Hiệu suất của truyền lực cạnh. 2.1.2 Sự biến đổi năng lƣợng trong hệ thống chuyển động Hệ thống chuyển động là cụm truyền động giữa bánh xe với mặt đường. Ở trường hợp này chúng được coi là cụm biến đổi bậc không, nghĩa là ta không để ý đến khối lượng và biến dạng của nó. Công suất của bánh xe chủ động được thể hiện qua Mk và  k. Nhờ có Mk tại bánh xe chủ động và nhờ sự tiếp xúc giữa bánh xe với mặt đường nên đã phát sinh phản lực Fk từ mặt đường tác dụng lên bánh xe hướng theo chiều chuyển động của xe. Phản lực này chính là lực kéo tiếp tuyến của bánh xe chủ động. Như vậy hệ thống chuyển động đã biến đổi chuyển động quay của bánh xe thành chuyển động tịnh tiến của xe. Tức là biến đổi mômen Mk và vận tốc góc k trên trục bánh xe thành lực kéo của bánh xe và vận tốc tịnh tiến v. Trang 6