Xem mẫu
- CHƯƠNG 8 : QUAY VÒNG Ô TÔ VÀ HỆ THỐNG LÁI
8.1. ĐỘNG HỌC VÀ ĐỘNG LỰC HỌC QUAY VÒNG
CỦA Ô TÔ :
8.1.1. Động học quay vòng của ô tô :
Mối quan hệ giữa các góc quay vòng của hai bánh
xe dẫn hướng đảm bảo cho chúng không bị trượt khi qua vòng :
q
cot g α1 − cot g α =
2 (8.1)
L
Bán kính quay vòng :
L
R= (8.2)
tgα
- Vận tốc góc khi quay vòng :
v v
ω= = tgα (8.3)
R L
Gia tốc của xe khi quay vòng :
dω tgα dv v dα
ε = = +
(8.4) dt L dt L cos 2 α dt
Từ hình 8.3, ta có :R
cos α =
L2 + R 2 (8.5)
Thay từ (8.5) và (8.2) vào (8.4), ta có :
ε= +
(
1 [ dv v L + R dα ]
2 2
)
R dt LR dt (8.6)
- v2
q
v1 A E B
α1
L
v3 v4
α2 α α1
F
0 C D
Hình 8.1 : Sơ đồ động học quay vòng của ô tô khi bỏ qua
biến dạng ngang
- α1
o
30
Lý thuyết
25
20 Thực tế
15
10
5
0
5 15 25 35 45 αo
2
Hình 8.2 : Đồ thị lý thuyết và thực tế về mối qian hệ v ề các
góc quay vòng của hai bánh xe dẫn hướng
- L
Hình
8.3 :
Sơ đồ v2 b
động
h ọc jx
quay q
T
β v
vòng jt F
của ô jy β jh
tô có 2
bánh
dẫn v1
hướng β
phía R
trước α
α1
α2
ρ
ω
ε
0
- Khi xe quay vòng Jx và jy được xác định như sau :
Ta có :
jb = ω2.ρ ; j t = ε.ρ (8.7)
Chiếu jb và jt lên hai trục, ta có :
jx = jt.cosβ – jb.sinβ = ε.ρ.cosβ – ω2.ρ.sinβ (8.8)
jy = jt.sinβ – jb.cosβ = ε.ρ.sinβ – ω2.ρ.cosβ (8.9)
Theo hình 8.3, ta có :
ρ.cosβ = R ; ρ.sinβ = b
(8.10)
dv v(R 2 + L2 ) dα v 2 b
Thay (8.3), (8.6), (8.10) vào (8.8) và (8.9), ta có :
jx = + − 2
dt LR dt R
- jy = [ +
( )
dv v R 2 + L2 dα b v2
] + (8.11)
dt LR dt R R
8.1.2. Động lực học quay vòng của ô tô :
Phương trình cân bằng theo trục Tx :
Σ Xi = 0
(8.12)
Phương trình cân bằng theo chiều trục Ty :
Σ Yi = 0 (8.13)
Phương trình cân bằng momen quanh trục
thẳng đứng Tz :
- P’’k1
q
P’k1 Y’’b1
x
Y’b1 P’’f1
Pω
P’f1 a
β
vt
L
Pjlx Pjl
y
T Pjly
ε Pi Pj P”k2 b
α1 P’k2
ω α2 β
Jzε
0
P’f2 Y’b2 P”f2 Y”b2
R
Hình 8.4 : Sơ đồ động lực học quay vòng của ô tô khi hai
bánh xe dẫn hướng phía trước
- Lực quán tính ly tâm :
Pjl = Pjlx + Pjly
2 2 (8.15)
( )
G dv v R 2 + L2 dα v 2 b
Pjlx = m jx = + − 2
g dt LR dt R (8.16)
Pjly = m jy =
( )
G dv v R 2 + L2 dα
+ b + v
2
(8.17)
gR dt LR dt
Khi chuyển động đều, ta có :
Gbv 2
Pjlx = −
gR 2 (8.18)
Gv 2
Pjly = (8.19)
gR
- 8.2. TÍNH CHẤT QUAY VÒNG THIẾU, THỪA VÀ
TRUNG TÍNH :
8.2.1. Khái niệm về độ ảnh hưởng đàn hồi của lốp t ới
quay vòng ô tô :
Mặt phẳng
Yb quay của
a bánh xe
b
d
0 δ
0’ c
v
Hình 8.5 : Sơ đồ bánh xe lăn khi lốp bị biến dạng dưới
tác dụng của lực ngang
- Yb
Pϕ y=Zbϕ y
B
A
0 δ
Hình 8.6 : Đồ thị quan hệ giữa phản lực ngang và góc lệch
hướng δ của lốp
- Do Yb = kc.δ
Yb
Nên k c =
δ
8.2.2. Quay vòng ô tô khi lốp bị biến dạng ngang :
Theo hình 8.7, ta có :
EH = R1 tg(α – δ1)
FH = R1 tgδ2
Suy ra :
L = EH + FH = R1 [tg(α – δ1) + tgδ2 )]
L
⇒ R1 =
tg (α − δ1 ) + tgδ 2
(8.21)
- L
Pjly
δ2 Pjl
v2
Pjlx δ1
F δ2 H E
α
T α–δ 1
δ1
δ2 v1
R1
α–
δ1 δ1
δ2
O1
Hình 8.7 : Sơ đồ động học quay vòng của ô tô khi lốp
bị biến dạng ngang
- Theo 8.2 bán kính quay vòng của xe khi bỏ qua biến d ạng
ngang :
L
R=
tgα
Nếu δ1, δ2 và α có giá trị nhỏ thì :
L
R1 ≈
α + δ 2 − δ1 (8.22)
L
R≈ (8.23)
α
Các trường hợp :
δ1 = δ2⇒ R1 = R, tính chất quay vòng trung tính
δ1 > δ2⇒ R1 > R, tính chất quay vòng thiếu
δ1 < δ2⇒ R1 < R, tính chất quay vòng thừa
- 8.2.3. Ảnh hưởng của tính chất quay vòng trung tính,
thiếu hoặc thừa tới tính ổn định chuyển động của ô tô :
8.2.3.1. Trạng thái chuyển động của xe có tính chất
quay vòng trung tính (δ1 = δ2 ) :
n1
n2 Trục đường chính
Hướng chuyển động
Y của xe khi có Y tác
v1 dụng
v2 δ1 vT
F δ2 T E δ1
- 8.2.3.2. Trạng thái chuyển động của xe có tính ch ất
quay vòng thiếu (δ1 > δ2 ) :
O1
R1
Y
v1
v2 vT
δ1
F δ2 T Pjlx E
Hướng chuyển động của
xe khi có lực Y tác dụng
Pjly Pjl
Hình 8.9 : Sơ đồ chuyển động của ô tô có tính chất
quay vòng thiếu
- 8.2.3.3. Trạng thái chuyển động của xe có tính chất
quay vòng thừa (δ1 < δ2 ) :
v2
Pjl Pjly vT
v1
δ2 T
δ1
Pjlx
Y Hướng chuyển
động của xe khi
có lực Y tác dụng
R1
O1
Hình 8.10 : Sơ đồ chuyển động của ô tô có tính chất quay vòng
thừa
- 8.3. CÔNG DỤNG, YÊU CẦU, PHÂN LOẠI HỆ
THỐNG LÁI :
8.3.1. Công dụng :
8.3.2. Yêu cầu :
8.3.3. Phân loại :
8.4. KẾT CẤU CỦA HỆ THỐNG LÁI :
8.4.1. Sơ đồ cấu tạo của hệ thống lái :
- Hình 8.11 : Sơ đồ hệ thống lái ô tô
- θ
θ
θ 4 4
3
θ 3
2
θ 2
i
ω
1
θ 1
Ω
0
Ω Ω Ω Ω
Hình 8.12 : Giản đồ biểu hiện mối quan hệ giữa tỷ số
truyền của cơ cấu lái và góc quay của bánh xe
nguon tai.lieu . vn