BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

ỨNG DỤNG MATLAB ĐỂ XÂY DỰNG MỘT SỐ PHẦN
MỀM CHUYÊN DÙNG TRONG THIẾT KẾ TÍNH
TOÁN Ô TÔ

Họ và tên sinh viên :NGUYỄN MINH TOÀN
Ngành
:CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT Ô TÔ
Niên khóa
:2009 – 2013

Tháng 06 năm 2013


ỨNG DỤNG MATLAB ĐỂ XÂY DỰNG MỘT SỐ PHẦN MỀM CHUYÊN
DÙNG TRONG THIẾT KẾ TÍNH TOÁN Ô TÔ

Tác giả

NGUYỄN MINH TOÀN

Khóa luận được đệ trình để đáp ứng yêu cầu
cấp bằng Kỹ sư ngành
CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT Ô TÔ

Giáo viên hướng dẫn:
ThS. Thi Hồng Xuân

KS. Phan Minh Hiếu

Tháng 6 năm 2013

i


LỜI CẢM TẠ
Trong suốt thời gian học tập tại Trường Đại Học Nông Lâm TP.HCM – Khoa Cơ
Khí Công Nghệ. Tôi đã được dạy dỗ, tiếp thu nhiều kiến thức bổ ích và quan trọng từ
thầy cô và bạn bè trong trường, đó là hành trang quý báu để bước vào đời. Với lòng
biết ơn sâu sắc, tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành đến:
Gia đình, cha mẹ đã sinh thành, nuôi dưỡng và động viên để tôi hoàn thành tốt
khóa học của mình.
Ban giám hiệu Trường Đại học Nông Lâm TP.HCM, quý thầy cô Khoa Cơ khí
Công nghệ đã tận tình dạy bảo và truyền đạt kiến thức cho tôi trong thời gian học tập
tại trường.
Quý thầy cô trong bộ môn Công nghệ Ô tô Trường Đại học Nông Lâm
TP.HCM đã giúp đỡ, tạo điều kiện và hướng dẫn cho tôi sử dụng những thiết bị để
hoàn thành đề tài của mình.
Thầy ThS. Thi Hồng Xuân, Thầy KS. Phan Minh Hiếu và Thầy ThS. Nguyễn
Tấn Phúc đã tận tình hướng dẫn trong quá trình học tập và làm đề tài tốt nghiệp.
Cuối cùng xin cảm ơn tất cả các bạn trong lớp DH09OT đã quan tâm, giúp đỡ
tôi trong quá trình học tập và làm đề tài.
Trong quá trình hoàn thành đề tài tôi đã cố gắng hết sức nhưng cũng không thể
tránh khỏi những thiếu sót, rất mong nhận được sự cảm thông và góp ý của các thầy cô,
các bạn để đề tài này hoàn thiện hơn nữa.
Kính chúc quý thầy cô và các bạn dồi dào sức khỏe.
Chân thành cảm ơn
Sinh viên

Nguyễn Minh Toàn

ii


TÓM TẮT
1. Tên đề tài
“ỨNG DỤNG MATLAB ĐỂ XÂY DỰNG MỘT SỐ PHẦN MỀM CHUYÊN
DÙNG TRONG THIẾT KẾ TÍNH TOÁN Ô TÔ”
2. Thời gian thực hiện
Từ ngày 25 tháng 2 đến ngày 17 tháng 5 năm 2013.
3. Mục tiêu đề tài
o Tìm hiểu về phần mềm Matlab R2010b.
o Xây dựng thuật toán và chương trình tính toán động lực học ô tô.
o Xây dựng thuật toán và chương trình tính toán, kiểm nghiệm hệ thống phanh
(phanh dầu, dẫn động cơ khí, cơ khí có trợ lực loại chân không kết hợp thủy
lực).
4. Phương pháp thực hiện
 Tra cứu các tài liệu có liên quan nhằm phục vụ mục đích đề tài.
 Tìm kiếm các thông tin liên quan tới đề tài thông qua mạng internet.
5. Kết quả
 Hiểu và có thể làm việc với một số lệnh cơ bản của phần mềm Matlab R2010b.
 Ứng dụng Matlab xây dựng chương trình tính toán động lực học ô tô.
 Ứng dụng Matlab xây dựng chương trình tính toán và kiểm nghiệm hệ thống
phanh.

iii


MỤC LỤC

Trang
LỜI CẢM TẠ ................................................................................................................. ii
TÓM TẮT...................................................................................................................... iii
DANH SÁCH CÁC BẢNG .......................................................................................... vi
DANH SÁCH CÁC HÌNH ................................................................................................... vii
Chương 1 MỞ ĐẦU ........................................................................................................1
1.1 Đặt vấn đề ..............................................................................................................1
1.2 Mục tiêu đề tài .......................................................................................................2
Chương 2 TỔNG QUAN.................................................................................................3
2.1. Giới thiệu phần mềm Matlab ................................................................................3
2.2 Tổng quan về các thông số kỹ thuật của xe ...........................................................7
2.2.1 Các thông số phát thảo ....................................................................................7
2.2.2 Xác định các thông số ban đầu........................................................................7
2.2.3 Xác định hiệu suất của hệ thống truyền lực ....................................................9
2.2.4 Trọng lượng trên ô tô ......................................................................................9
2.2.5 Chọn lốp ô tô .................................................................................................11
2.2.6 Tỷ số của hệ thống truyền lực NeN ................................................................11
2.3 Tổng quan về các thông số kĩ thuật của xe tính toán – kiểm nghiệm phanh .......14
2.3.1 Cơ cấu phanh đĩa ...........................................................................................14
2.3.2 Cơ cấu phanh Tang trống ..............................................................................16
2.3.3 Van điều hòa lực phanh.................................................................................18
2.3.4 Các chỉ tiêu đánh giá hiệu quả phanh ...........................................................19
Chương 3 PHƯƠNG PHÁP VÀ PHƯƠNG TIỆN .......................................................20
3.1 Thời gian thực hiện khóa luận .............................................................................20
3.2 Nội dung và phương pháp nghiên cứu .................................................................20
3.2.1 Nội dung nghiên cứu .....................................................................................20
3.2.2 Phương pháp nghiên cứu...............................................................................20
Chương 4 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ......................................................................21
iv



4.1 Xây dựng đường đặc tính tốc độ ngoài của động cơ ...........................................21
4.1.1 Xây dựng các chỉ tiêu động lực học ô tô.......................................................21
4.1.2 Xác định chỉ tiêu về công suất .....................................................................21
4.1.3 Xác định chỉ tiêu về lực kéo..........................................................................22
4.1.4 Xác định chỉ tiêu về nhân tố động lực học ....................................................23
4.1.5 Xác định khả năng tăng tốc của động cơ ......................................................23
4.2 Xây dựng chương trình tính toán động lực học ô tô ............................................25
4.2.1 Sơ đồ thuật toán.............................................................................................25
4.2.2 Các khối nhập dữ liệu ...................................................................................26
4.2.3 Xây dựng chương trình có giao diện tiếng Việt ............................................26
4.3 Tính toán hệ thống phanh ....................................................................................33
4.3.1 Tính mômen phanh cần thiết sinh ra ở các cơ cấu phanh .............................33
4.3.2 Tính toán cơ cấu phanh .................................................................................34
4.3.3 Tính toán dẫn động phanh .............................................................................36
4.3.4 Tính bền ........................................................................................................38
4.3.5 Tính lực tác dụng lên cơ cấu phanh ..............................................................39
4.3.6 Tính toán mômen phanh tác dụng lên các cơ cấu phanh ..............................40
4.3.7 Tính lực phanh tổng cộng tác dụng lên cơ cấu phanh...................................41
4.3.8 Kiểm tra các điều kiện làm việc của hệ thống ..............................................41
4.3.9 Kiểm tra các chỉ tiêu đánh giá hiệu quả phanh .............................................42
4.4 Xây dựng chương trình tính toán - kiểm nghiệm hệ thống phanh .......................44
4.4.1 Sơ đồ thuật toán - tính toán hệ thống phanh .................................................44
4.4.2 Các khối nhập dữ liệu - tính toán hệ thống phanh ........................................45
4.4.3 Sơ đồ thuật toán - kiểm nghiệm hệ thống phanh ..........................................47
4.4.4 Các khối nhập dữ liệu - kiểm nghiệm hệ thống phanh .................................48
4.4.5 Xây dựng chương trình tính toán hệ thống phanh ........................................50
4.4.6 Xây dựng chương trình kiểm nghiệm hệ thống phanh .................................55
Chương 5 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .....................................................................61
5.1 Kết Luận ..............................................................................................................61

5.2 Kiến Nghị .............................................................................................................62

v


DANH SÁCH CÁC BẢNG
Trang
Bảng 2.1: Bảng giá trị trung bình của hệ số bám ............................................................8 
Bảng 2.2: Bảng giá trị của hệ số cản lăn .........................................................................9 
Bảng 2.3: Bảng hiệu suất của hệ thống truyền lực..........................................................9 
Bảng 2.4: Hệ số khai thác (Kg) .....................................................................................10 
Bảng 2.5: Trọng lượng phân bố tải trọng ở trạng thái tĩnh ...........................................11 
Bảng 2.6: Độ dốc (i) thường sử dụng để ô tô vượt qua ở số truyền của số 1 ...............12 

vi


DANH SÁCH CÁC HÌNH
Trang
Hình 2.1: Giao diện Matlab .............................................................................................5 
Hình 2.2: Đồ thị tạo ra bởi plot(x,y) ................................................................................7 
Hình 2.3: Cơ cấu phanh đĩa ...........................................................................................14 
Hình 2.4: Đĩa thắng .......................................................................................................15 
Hình 2.5: Cơ cấu phanh tang trống................................................................................16 
Hình 2.6: Van điều hòa lực phanh .................................................................................18 
Hình 4.1: Sơ đồ thuật toán tính toán động lực học ô tô.................................................25 
Hình 4.2: Menu chính. ...................................................................................................27 
Hình 4.3: Menu chính “Tính toán động lực học ô tô” ...................................................27 
Hình 4.4: Nhập dữ liệu từ bàn phím. .............................................................................28 
Hình 4.5: Các kết quả tính toán động lực học ...............................................................29 

Hình 4.6: Công suất động cơ .........................................................................................29 
Hình 4.7: Mômen xoắn động cơ ....................................................................................30 
Hình 4.8: Đặc tính công suất .........................................................................................30 
Hình 4.9: Đặc tính lực kéo.............................................................................................31 
Hình 4.10: Đặc tính nhân tố động lực học.....................................................................31 
Hình 4.11: Đặc tính gia tốc............................................................................................32 
Hình 4.12: Thời gian tăng tốc ........................................................................................32 
Hình 4.13: Quãng đường tăng tốc .................................................................................33 
Hình 4.14: Sơ đồ thuật toán - tính toán hệ thống phanh...............................................44 
Hình 4.15: Sơ đồ thuật toán - kiểm nghiệm hệ thống phanh.........................................47 
Hình 4.16: Menu chính ..................................................................................................50 
Hình 4.17: Menu chính “Thiết kế hệ thống phanh” ......................................................51 
Hình 4.18: Nhập dữ liệu của xe .....................................................................................51 
Hình 4.19: Lựa chọn cơ cấu phanh................................................................................52 
Hình 4.20: Nhập thông số cơ cấu phanh tang trống ......................................................52 
Hình 4.21: Nhập các thông số dẫn động phanh .............................................................53 
Hình 4.22: Kết quả tính toán các giá trị đặc biệt ...........................................................54 
Hình 4.23: Kết quả tính toán cơ cấu phanh ...................................................................54 
vii


Hình 4.24: Kết quả tính toán dẫn động phanh ...............................................................55 
Hình 4.25: Menu chính “ Kiểm nghiệm hệ thống phanh”.............................................55 
Hình 4.26: Menu chính “Kiểm nghiệm hệ thống phanh”..............................................56 
Hình 4.27: Thông số xe kiểm nghiệm ...........................................................................56 
Hình 4.28: Lựa chọn cơ cấu phanh................................................................................57 
Hình 4.29: Nhập dữ liệu cơ cấu phanh tang trống.........................................................57 
Hình 4.30: Nhập các dữ liệu dẫn động phanh ...............................................................58 
Hình 4.31: Các chỉ tiêu đánh giá hiệu quả phanh và điều kiện làm việc cho phép .......58 
Hình 4.32: Xem kết quả.................................................................................................59 

Hình 4.33: Kết quả kiểm nghiệm lực và mômen phanh ................................................59 
Hình 4.34: Kết quả đánh giá hiệu quả phanh và điều kiện làm việc cho phép cụ thể ...60 

viii


Chương 1
MỞ ĐẦU
1.1 Đặt vấn đề
Động cơ được coi như nguồn động lực chính để ô tô có thể chuyển động trên
đường. Bởi vậy để có thể khảo sát một chiếc ô tô, nhiệm vụ đầu tiên là phải khảo sát
khả năng động lực học của chiếc ô tô đó. Một chiếc ô tô có tải trọng xác định, để có
thể chạy ổn định và an toàn trên một loại đường sá nhất định thì trước hết phải có đủ
công suất và mômen kéo do động cơ phát ra. Ngoài ra, việc đánh giá khả năng động
lực khác của ô tô như thời gian, quãng đường tăng tốc, vv… là một trong những công
việc hết sức cần thiết.
Quá trình tính toán động lực học ô tô là một công việc đầu tiên để đánh giá chiếc
ô tô đó. Vì vậy, thông qua khóa luận này tôi xin trình bày một cách tổng hợp cách thức
xây dựng các lý thuyết và chương trình ứng dụng tính toán động lực học ô tô.
Đồng thời hệ thống phanh là một trong những hệ thống đảm bảo an toàn chuyển
động cho xe. Do đó, hệ thống phanh phải được thiết kế và kiểm nghiệm phải chấp
nhận những yêu cầu khắc khe, nhất là đối với xe cao tốc, chủ yếu là thời gian hoạt
động ở tốc độ cao.
Trải qua thời gian học tập tại trường, với những kiến thức đã được trang bị giúp
em có thêm nhiều tự tin và gắn bó hơn với ngành mình đang theo học. Đồ án tốt
nghiệp là môn học cuối cùng của mỗi sinh viên để hoàn thành khóa học, nhận thức
được tầm quan trọng đó nên em đã chọn đề tài “Ứng dụng Matlab để xây dựng

một số phần mềm chuyên dùng trong thiết kế tính toán ô tô”. Đây là một đề
tài gần với thực tế tính toán các thông số kĩ thuật của ô tô. Vì thời gian thực hiện khóa

luận và trình độ còn có hạn nên tôi chỉ xây dựng chương trình tính toán động lực học
và kiểm nghiệm hệ thống phanh.

1


Với sự nỗ lực của bản thân và sự giúp đỡ của thầy giáo hướng dẫn cùng các thầy
giáo trong Bộ môn Công nghệ ô tô và các bạn sinh viên, em đã hoàn thành khóa luận
đúng tiến độ được giao. Tuy nhiên, do nhiều kiến thức thực tế có hạn và đây là lần đầu
tiên làm quen với nghiên cứu khoa học nên đề tài không tránh khỏi sai sót. Em rất
mong nhận được sự quan tâm của các thầy và các bạn để đề tài hoàn thiện hơn. Thực
hiện đề tài này giúp em có nhiều kiến thức thực tế, đây chính là hành trang để em tự
tin bước vào đời.
Cuối cùng, em xin gửi lời cảm ơn chân thành nhất đến thầy ThS. Thi Hồng Xuân,
thầy KS. Phan Minh Hiếu và các thầy trong khoa Cơ khí - Công nghệ đã tận tình giúp
đỡ em hoàn thành đề tài một cách tốt nhất.
1.2 Mục tiêu đề tài
Tìm hiểu kỹ về phần mềm Matlab R2010b, từ đó xây dựng được các giao diện
nhằm phục vụ cho việc tính toán và thiết kế ô tô.
Xây dựng đường đặc tính tốc độ ngoài của động cơ, nhằm đánh giá được khả
năng làm việc của động cơ trong các điều kiện nhất định.
Tính toán chỉ tiêu về động lực học, nhằm đánh giá chất lượng động lực học của ô
tô.
Tính toán kiểm nghiệm hệ thống phanh, nhằm đánh giá khả năng làm việc của hệ
thống phanh so với tiêu chuẩn Việt Nam, đảm bảo khả năng an toàn cho người sử
dụng trong quá trình sử dụng.

2



Chương 2
TỔNG QUAN
2.1. Giới thiệu phần mềm Matlab
MATLAB là tên viết tắt từ “MATrix LABoratory”. Như tên của phần mềm cho
thấy, phần cốt lõi của phần mềm là dữ liệu được lưu dưới dạng array (ma trận) và các
phép tính toán trận, giúp việc tính toán trong MATLAB nhanh và thuận tiện hơn so
với lập trình trong C hay FORTRAN. Đặc biệt, khả năng tính toán của MATLAB có
thể dễ dàng được mở rộng thông qua các bộ toolbox. Toolbox là tập hợp các hàm
MATLAB (M-file) giúp giải quyết một bài toán cụ thể.
MATLAB là một bộ chương trình phần mềm lớn dành cho tính toán kỹ thuật, ta
có thể dùng MATLAB để:
 Tính toán.
 Phát triển thuật toán.
 Thu thập dữ liệu.
 Mô hình và mô phỏng.
 Phân tích dữ liệu.
 Vẽ đồ thị.
 Giao diện đồ họa.
MATLAB gồm 5 phần chính:
 Development Environment: là một bộ các công cụ giúp ta sử dụng các hàm và
tập tin của MATLAB. Nó bao gồm: MATLAB desktop, Command Window, a
command history, an editor, debugger, browsers for viewing help, the workspace, files,
the search path.
 MATLAB Mathematical Function Library: tập hợp các hàm toán học như sum,
sine, số học, v.v.
 MATLAB Language (scritp): ngôn ngữ lập trình bậc cao.

3



 Graphics: các công cụ giúp hiển thị dữ liệu dưới dạng đồ thị. Ngoài ra nó còn
cho phép xây dựng giao diện đồ họa.
 MATLAB Application Program Interface (API): bộ thư viện cho phép ta sử
dụng các chức năng tính toán của MATLAB trong chương trình C hay FORTRAN.
Giao diện
Command Window: Đây là cửa sổ làm việc chính của MATLAB. Tại đây ta
thực hiện toàn bộ việc nhập dữ liệu và xuất kết quả tính toán. Dấu nháy >> báo hiệu
chương trình sẵn sàng cho việc nhập dữ liệu. Ta kết thúc việc nhập dữ liệu bằng cách
nhấn phím Enter. MATLAB sẽ thực thi dòng lệnh mà ta nhập vào Command Window
và trả kết quả trong Command Window.
Command History: Lưu lại tất cả các lệnh mà ta đã nhập vào trong Command
Window. Ta có thể xem lại tất cả các lệnh bằng cách dùng scroll bar, hay thực hiện lại
lệnh đó bằng cách nhấp kép lên dòng lệnh. Ngoài ra ta còn có thể cắt, dán hoặc xóa
các lệnh.
Workspace browser: trong MATLAB các dữ liệu được lưu trong biến.
Workspace browser liệt kê tất cả các biến mà ta đang sử dụng trong MATLAB. Nó
cung cấp thông tin về kích thước, loại dữ liệu. Ta có thể truy cập trực tiếp vào dữ liệu
bằng cách nhấn kép vào biến để hiễn thị Array editor.
Launch pad: cho phép người dùng truy cập nhanh vào các bộ Toolbox, phần
Help.
Editor: dùng để soạn thảo và debug các M-file của MATLAB.
Current Directory Browser: xem các file trong thư mục hiện hành.

4


Hình 2.1: Giao diện Matlab
Trong MATLAB, thanh trình đơn thay đổi tùy theo cửa sổ mà ta lựa chọn. Tuy vậy
các trình đơn File, Desktop, Window, Help có mặt hầu hết trong các thanh trình đơn.
Trình đơn File:

 New: tạo một đối tượng mới (biến, m-file, figure, model, GUI).
 Open: mở một file theo định dạng của MATLAB (*.m, *.mat, *.mdl)
 Import data…: nhập dữ liệu từ các file khác vào MATLAB.
 Save workspace…: lưu các biến trong MATLAB vào file *.mat.
 Set path: khai báo các đường dẫn của các thư mục chứa các m-file.
 Preferences: thay đổi các định dạng về font, font size, color cũng như các tùy
chọn cho Editor, Command Window v.v.
 Page Setup: định dạng trang in.
 Print: in.

5


Trình đơn Desktop:
 Desktop layout: sắp xếp các cửa sổ trong giao diện.
 Save layout: lưu cách sắp xếp cửa sổ.
Trình đơn Window dùng để kích hoạt (activate) cửa sổ.
Nút Start cung cấp shortcut tới các công cụ trong MATLAB.
Biến
Tên của biến:
 Có thể chứa tới 31 ký tự.
 Phân biệt chữ hoa và thường.
 Có thể chứa gạch thấp “_”
 Bắt đầu bằng chữ cái.
Dùng các hàm trong MATLAB:
 Hàm ones(r,c) tạo một ma trận có r hàng và c cột với các giá 1.
 Hàm zeros(r,c) tạo một ma trận có r hàng và c cột với các giá 0.
 Hàm eye(r) tạo một ma trận có r hàng và r cột với các giá 1 tại đường chéo và
giá trị 0 tại các phần tử còn lại.
 rand(r,c) tạo một ma trận có r hàng và c cột với các giá trị ngẫu nhiên từ 0 tới 1

theo phân bố uniform.
 randn(r,c) tạo một ma trận có r hàng và c cột với các giá trị ngẫu nhiên theo
phân bố Normal đơn vị.
Đồ thị
Đồ thị 2D
plot(X,Y) vẽ các điểm trong vector Y theo vector X
Ví dụ:
>>x=[1:0.2:20];
>> y=sin(x);
>> plot(x,y)

6


Hình 2.2: Đồ thị tạo ra bởi plot(x,y)
2.2 Tổng quan về các thông số kỹ thuật của xe:
2.2.1 Các thông số phát thảo:
 Hiện nay ô tô có thể phân thành nhiều chủng loại như ô tô con, khách, tải, hay ô
tô chuyên dụng, v.v...
 Ô tô con dùng để vận chuyển người với số chổ ngồi ít hơn 10 người kể cả người
lái.
 Ô tô khách dùng để vận chuyển người với số chổ ngồi nhiều hơn 10 người kể cả
người lái.
 Ô tô tải dùng để vận chuyển các loại hàng hóa.
2.2.2 Xác định các thông số ban đầu:
a) Xác định hệ số bám:
Muốn cho ô tô máy kéo có thể di chuyển được thì ở vùng tiếp xúc bánh xe cầu
chủ động phải có độ bám nhất định. Hệ số bám này phụ thuộc vào vật liệu, tình trạng
mặt đường…


7


Bảng 2.1: Bảng giá trị trung bình của hệ số bám
Hệ số bám

Kết cấu của mặt đường

Khô

Ướt

Bê tông nhựa và bê tông xi măng mới

0,7-0,8

0,5-0,6

Bê tông nhựa và bê tông xi măng mòn - sạch

0,7-0,8

0,35-0,45

Bê tông nhựa và bê tông xi măng có bùn đất

0,4-0,5

0,3-0,4


Lát đá

0,45-0,7

0,3-0,4

Rải đá

0,45-0,65

0,3-0,4

Đá dăm

0,45-0,5

0,4-0,55

Đất nện

0,5-0,6

0,3-0,4

Đất cát

0,5-0,6

0,6-0,7


b) Xác định hệ số cản lăn (f) của mặt đường
Tích số giữa hệ số cản lăn (f) với trọng lượng toàn bộ (Ga) của ô tô là lực cản
lăn. Lực cản lăn sinh ra khi các bánh xe chuyển động trên mặt đường, lực cản lăn xem
như ngoại lực có phương song song với mặt đường, ngược chiều chuyển động, có
điểm đặt tại vùng tiếp xe bánh xe với mặt đường.
Do tính chất cơ lý và trạng thái của mặt đường,… khi bánh xe lăn chính là một
trong những nguyên nhân ảnh hưởng tới hệ số cản lăn. Ngoài ra, còn có các yếu tố
quan trọng có ảnh hưởng đến hệ số cản lăn là tốc độ của xe chuyển động.

8


Bảng 2.2: Bảng giá trị của hệ số cản lăn
Kết cấu của mặt đường

Trạng thái mặt

Hệ số cản lăn

đường

tương ứng

Tốt

0,012-0,018

Trung Bình

0,018-0,02


Tốt

0,02-0,022

Trung Bình

0,022-0,025

Tốt

0,025-0,03

Trung Bình

0,03-0,035

Bê tông nhựa và bê tông xi măng mới
Lát đá
Rải đá
Đá dăm

0,023-0,025

Đất nện
Đất cát

Khô

0,025-0,035


Ướt

0,05-0,15

Khô

0,1-0,3

Ướt

0,08-0,1

2.2.3 Xác định hiệu suất của hệ thống truyền lực:
Bảng 2.3: Bảng hiệu suất của hệ thống truyền lực
Loại ô tô

Hiệu suất
n(t)

Du Lịch

Tải - Khách

Nhiều cầu chủ động

0,85-0,9

0,8-0,85


0,75-0,8

Hiệu suất truyền lực được tính theo công thức:
Nt= nl*nh*ncd*no*nc
nl –

Hiệu suất của ly hợp

nh –

Hiệu suất của hộp số và hộp số phụ

ncd – Hiệu suất của các đăng
no –

Hiệu suất của truyền lực chính - vi sai

nc –

Hiệu suất của truyền lực cuối cùng

2.2.4 Trọng lượng trên ô tô
Xác định trọng lượng toàn bộ trên ô tô (Ga)

9


Để thuận tiện cho việc tính toán, quy định chung: một hành khách có trọng lượng
trung bình 600N và được mang theo một khối lượng hành lí tương đương 600N.
Trọng lượng bản thân của ô tô (Go).

Trọng lượng của bản thân là khi đổ đầy nhiên liệu, dầu bôi trơn, nước làm mát.
Có 2 cách để tính Go, đó là:
Thứ nhất: Dựa vào thông số kỹ thuật của nhà sản xuất.
Thứ hai: Theo chủng loại ô tô thiết kế.
Bảng 2.4: Hệ số khai thác (Kg)
Loại Ô Tô

K(G)

Cỡ nhỏ(trọng lượng toàn bộ <15000N)

1,15

Cỡ trung(trọng lượng toàn bộ từ 15000N - 80000N

1,15 - 1

Cỡ lớn(trọng lượng toàn bộ >80000N)

0,8 – 0,75

Rơ mooc, nửa rơ mooc

0,75 – 0,7

Tải trọng chuyên chở Gt
Tải trọng chuyên chở là tải trọng có ích mà ô tô có thể chở được.
Đối với ô tô con và khách
Được tính theo công thức sau:
Gt = (m1 + m2)*n


[kg]

Trong đó
m1: trọng lượng của một người [kg]
m2: trọng lượng hành lý của một người [kg]
n: lượng người theo thiết kế
Đối với ô tô tải
Theo quy định là tải trọng hàng hóa chuyên chở, trong đó có tính cả hai hoặc cả ba
người điều khiển, và được tính chung là : Gt [kg]
Trọng lượng toàn bộ ô tô Ga [Ga]
Ga = (Gt + Go) [kg]
Phân bố tải trọng (Ga) lên các dầm cầu của ô tô.
Phân bố tải trọng Ga lên hai trục (dầm cầu) dựa vào chủng loại.

10


Bảng 2.5: Trọng lượng phân bố tải trọng ở trạng thái tĩnh
Loại Ô Tô

Trọng lượng phân bố lên các trục của bánh xe
Phía trước (G1)

Phía sau (G2)

Ô tô Con

50% Ga


50% Ga

Ô tô Tải và khách

(25 - 30)% Ga

(70 - 75)% Ga

2.2.5 Chọn lốp ô tô
Tải trọng đặt lên lốp ô tô của một dầm cầu
Dựa vào tải trọng phân bố G1 [N] và G2 [G], sẽ xác định được tải trọng tác dụng lên
một lốp xe dựa theo công thức sau:
Gbi=

Gbi
Gi

Trong đó:
Gbi – trọng lượng đặt lên một bánh xe dầm cầu chịu tải lớn [N].
Gi – trọng lượng của ô tô phân bố lên dầm cầu thứ i [N].
Nbi - số bánh xe ở dầm cầu thứ i chịu tải, [N].
Chọn lốp ô tô
Chọn lốp ô tô phụ thuộc vào:
Chủng loại ô tô.
Sức chịu tải.
Theo chế độ chuyển động (vận tốc chuyển động, loại mặt đường, v..v….)
Dựa theo bảng tính năng kỹ thuật và kích thước lốp ô tô, chọn được lốp phù hợp với ô
tô.
Bán kính lăn ( rb) của bánh xe được tính :
Rb= *ro; [m]

Trong đó
Ro – Bán kính thiết kế của bánh xe [m].
- hệ số ảnh hưởng tới sự biến dạng của lốp ô tô.
2.2.6 Tỷ số của hệ thống truyền lực NeN
Tỷ số truyền của truyền lực chính (io)
11


Tỷ số của truyền lực chính (io) được tính theo công thức như sau:
i0 

2 *  * rb * nev max
60 * ihn. * i pc * v max

Trong đó:
Rbx –

bán kính bánh xe [m].

neVmax –

Số vòng quay lớn nhất của động cơ [v/ph].

Vmax –

Vận tốc lớn nhất của ô tô [m/s].

Ipc -

Tỷ số truyền của hộp số phụ trợ truyền cao, có thể chọn ipc = (1 – 1,5).


Ihn –

Tỷ số truyền ở số truyền cao của hộp số.

Nếu là truyền thẳng ihn = 1.
Nếu là truyền tăng ihn = (0,7 – 0,85) < 1.
Xác định tỷ số truyền ở số 1 của hộp số, tốc độ tương ứng là chậm nhất (3 - 5)km/h,
ô tô phải di chuyển ở loại đường (f) đã chọn và vượt qua một độ dốc (i) theo yêu cầu.
Như vậy, cần chọn lực kéo tiếp ở bánh xe chủ động của ô tô có thể khắc phục được lực
cản tổng cộng (w= f + i) trên và để ô tô chuyển động ổn định thì lực kéo tiếp tuyến ở
các bánh xe chủ động phải thỏa mãn điều kiện:
PK1Max  Wmax*Ga+ W*(Vh1)2
Bảng 2.6: Độ dốc (i) thường sử dụng để ô tô vượt qua ở số truyền của số 1
Ô Tô có một cầu chủ động

i= (17 - 19)

Ô Tô có nhiều cầu chủ động

i= (28 - 32)

Do tốc độ nhỏ [(3 – 5)km/h], có thể bỏ qua lực cản không khí và điều kiện của lực kéo
của số 1 trên có thể viết:
PK1Max 
M e max * i0 * i hn * i pc * nt
rbx
ih1 

 Wmax * Ga


Wmax * Ga * rbx
Memax * i0 * i pc * nt

Trong đó
ihn – tỷ số truyền của số 1
Memax - mômen xoắn cực đại[N.m]
12

Wmax
Ga


Ga – Trọng lượng toàn bộ của ô tô thiết kế [kg]
Rbx- bán kính bánh xe[m]
f- hệ số cản lăn giữa bánh xe với mặt đường ứng với vận tốc lớn nhất (Vmax) của ô tô
i – độ dốc mà ô tô thiết kế sẽ vượt qua ở số 1
w=(f + i) – hệ số cản tổng cộng lớn nhất của mặt đường ứng với ô tô chuyển động ở số
1.
io – tỷ số truyền của truyền lực chính.
ipc – tỷ số truyền của hộp phân phối.
nt – hiệu suất của hệ thống truyền lực.
Xác định tỷ số truyền ở các số trung gian
Muốn chọn cấp số truyền cho hộp số cần dựa vào chủng loại ô tô, động cơ, phạm vi
sử dụng của nó. Tiến hành tính các số truyền trung gian sau khi đã xác định được tỷ số
truyền số 1:
i12 

W1 r02 z 2



W2 r01 z1

Tỷ số truyền số lùi:
Tỷ số truyền số lùi (il) thường được chọn i = (1,2 – 1,3)*ih1
l

Tỷ số truyền hộp số phụ (ipc)
Tỷ số truyền của số lùi(il), thường chọn:
Tỷ số truyền ở số cao, thường lấy: ipc=(1 – 1,5)
Tỷ số truyền ở số thấp được xác định theo điều kiện không có sự trượt quay cầu
bánh xe chủ động:
i pc 

Q * Gi * rbx
Memax * i0 * ihn * nt

Trong đó:
Pq: lực bám ở bánh xe của cầu chủ động với mặt đường .
Gi: Trọng lượng bám được của cầu chủ động i.
Q = (0,6 – 0,8): hệ số bám giữa bánh xe chủ động với mặt đường.
Chú ý :
Sau khi tìm được giá trị tỷ số truyền ở số thấp, cần kiểm tra lại theo điều kiện chuyển
động ổn định ở tốc độ nhỏ nhất (Vmin) của ô tô.
13


2.3 Tổng quan về các thông số kĩ thuật của xe tính toán – kiểm nghiệm phanh:
2.3.1 Cơ cấu phanh đĩa:


Hình 2.3: Cơ cấu phanh đĩa
Chia làm hai loại: loại đĩa quay và loại vỏ quay.
 Phanh đĩa loại đĩa quay: đĩa phanh ở phía ngoài có trọng lượng nhỏ, thường
được sử dụng ở phanh trước hoặc phanh tay ở ô tô tải. Nhược điểm của loại phanh này
là rất dễ bị hư hỏng do bụi bẩn rơi vào khi chạy trên đường đất.
 Phanh đĩa loại vỏ quay: Khi phanh các piston ở xilanh con sẽ đẩy đĩa dịch
chuyển tương đối với nhau trong mặt phẳng quay của bánh xe theo hướng ngược chiều
nhau. Nhờ có rãnh nghiêng ở đĩa nên các viên bi chạy theo rãnh để ép các đĩa ma sát
vào vỏ và tiến hành phanh.
Các bộ phận:

14


Đĩa thắng: (Rotor)

Hình 2.4: Đĩa thắng
Đĩa làm bằng thép tạo ma sát với bố thắng, cố định với trục bánh xe (có thể tháo
rời để thay thế)
Đệm thắng:
Đệm thắng có lưng đỡ là tấm kim loại phẳng, gắn cố định với cụm thắng (calip). Bố
thắng được gắn với lưng bằng cách tán rivet, đán hoặc đúc.
Bộ phận báo hiệu bố mòn:
Báo hiệu bằng tiếng động: Thanh báo hiệu dính liền với bố, khi bố mòn đến mức qui
định, thanh báo ma sát vào trống tạo nên tiếng rít.
Báo hiệu bằng cảm giác: khi bố mòn, một bộ phận ma sát sẽ gây rung động lên bàn
đạp.
Báo hiệu bằng điện tử: Bộ cảm ứng báo lên buồng lái khi bố mòn.
+ Ưu điểm của phanh đĩa so với phanh guốc:
Áp suất trên bề mặt ma sát của má phanh giảm và phân bố đều.

Đơn giản, gọn nhẹ, ổn định khi thắng.
Lực thắng bằng nhau trên hai cụm thắng ở cùng một trục nên không gây đâm lệch xe
khi hãm.
Lực quay ly tâm của rotor làm chất bẩn không bám được.

15


2.3.2 Cơ cấu phanh Tang trống
Cấu tạo phanh guốc (Phanh tang trống)
Phanh guốc hay còn gọi là phanh trống là loại phanh sử dụng má phanh áp vào
mặt của guốc phanh mà khi tác động lực sẽ ép vào mặt trong của trống phanh, bộ phận
thanh được liên kết với bánh xe.

1: Xilanh phanh bánh xe
2: Mâm phanh
3: Guốc phanh
4: Cần điều chỉnh khe hở guốc phanh
5: Lò xo giữ và hồi guốc phanh
Hình 2.5: Cơ cấu phanh tang trống
Cấu tạo
- Guốc phanh: Hầu hết guốc phanh của xe du lịch được cấu tạo bởi hai miếng
ghép lại. Độ cong của vành guốc phù hợp với mặt trong của trống phanh, bề mặt của
vành guốc được gắn với má phanh. Guốc phanh được chế tạo từ nhôm đúc, có trọng
16