Luận văn khảo sát một số yếu tố ảnh hưởng đến tính năng quay vòng của xe HYUNDAI 1,25 tấn khi vận chuyển trên đường nông thôn

luận văn

BỘ GIÁO DỤC VÀ ðÀO TẠO TRƯỜNG ðẠI HỌC NÔNG NGHIỆP HÀ NỘI

-


 -

NGUYỄN VĂN VỸ

KHẢO SÁT MỘT SỐ YẾU TỔ ẢNH HƯỞNG ðẾN

TÍNH NĂNG QUAY VÒNG CỦA XE HYUNDAI 1,25 TẤN

KHI VẬN CHUYỂN TRÊN ðƯỜNG NÔNG THÔN

LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT

Chuyên ngành : Kỹ thuật máy và thiết bị cơ giới hoá

nông, lâm nghiệp

Mã số : 60.52.14

Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS NÔNG VĂN VÌN

HÀ NỘI - 2010

LỜI CAM ðOAN

Tôi xin cam ñoan rằng : Số liệu và kết quả nghiên cứu trong luận văn này

là trung thực và chưa ñược sử dụng ñể bảo vệ một học vị nào

Tôi cũng xin cam ñoan rằng: Các thông tin trích dẫn trong luận văn này ñều ñược chí rõ nguồn gốc

Hà nội, ngày tháng năm 20

Tác giả

Nguyễn Văn Vỹ

LỜI CẢM ƠN

Lời cảm ơn chân thành ựầu tiên tác giả xin ựược gửi ựến người thầy

PGS.TS Nông Văn Vìn, người trực tiếp hướng dẫn ựã dành nhiều thời gian,

công sức ựể chỉ dẫn, giúp ựỡ tác giả hoàn thành luận văn này

Với tình cảm chân thành, tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới Ban Giám hiệu, Viện đào tạo sau đại học, Khoa cơ ựiên, Bộ môn ựộng lực, các giảng viên của trường đại học nông nghiệp Hà Nội cùng với các giảng viên thuộc các Viện nghiên cứu tham gia giảng dạy lớp Cao học cơ khắ nông nghiệp khóa 2008 - 2010, ựã tạo ựiều kiện thuận lợi cho tác giả ựược học tập, nghiên cứu, làm cơ sở cho việc nghiên cứu ựề tài

Tôi xin trân trọng cảm ơn ban giảm hiệu Trường cao ựăng nghề KTCN Việt Nam Ờ Hàn Quốc, Khoa công nghệ ô tô cùng gia ựình, bạn bè, ựồng nghiệp tạo mọi ựiều kiện thuận lợi giúp ựỡ tôi hoàn thành luận văn tốt nghiệp này

Hà Nội, ngày tháng năm 2010

Tác giả

Nguyễn Văn Vỹ

1.1 Tìm hiếu tình hình sử dụng các loại xe tải ñể vận chuyển hành

1.2 Tìm hiếu tính chất mặt ñường giao thông nông thôn Việt Nam 6 1.3 Tìm hiểu tính năng kỹ thuật của xe Hyundai 1.25 tấn trên bảng 1.1 9 1.4 Tổng quan về tính năng quay vòng của ô tô 12

2.2.7 Lực gió bên FN 30

Chương 3 XÂY DỰNG MÔ HÌNH KHẢO SÁT ðỘNG LỰC HỌC

3.2 Thiết lập phương trình vi phân chuyển ñộng 34

3.3 Xác ñịnh các tham số của mô hình lý thuyết 43 3.3.1 Tính tọa ñộ trọng tâm và mô men quán tính của khối hàng hóa 43 3.2.2 Xác ñịnh tọa ñộ trọng tâm và mô men quán tính của xe khi chở hàng 44 3.2.3 Xác ñịnh hệ số chống chuyển ñộng lệch của lốp xe 45 3.4 Xây dựng thuật giải và chương trình khảo sát một số yếu tố ảnh

3.5.1 Ảnh hưởng vận tốc ñến quá trình quay vòng 47 3.5.2 Ảnh hưởng góc xoay bánh lái ñến quá trình quay vòng 49 3.5.3 Ảnh hưởng của tải trọng chuyên chở ñến quá trình quay vòng 50

4.4 Thí nghiệm xác ñịnh các thông số ñầu vào của mô hình lý thuyết 58

4.4.2 Xác ñịnh mô men quán tính quanh trục z 59

CÁC KÝ HIỆU TRONG LUẬN VĂN

a0 m Khoảng cách từ tâm cầu trước ñến trọng tâm C

b0 m Khoảng cách từ tâm cầu sau ñến trọng tâm C

t1,t2 m Chiều rộng cơ sở của xe

Mq kg Khối lượng hàng hóa trên xe

aCx m/s2 Gia tốc trọng tâm theo phương x

aCy m/s2 Gia tốc trọng tâm theo phương x

Jz kg.m2 Mô men quán tính của ô tô quay quanh trục z

Jzq kg.m2 Mô men quán tính ñổi với trục z

α rad Góc chuyển ñộng lệch của trọng tâm

ϕ rad Góc lệch thân xe trong hệ tọa ñộ tuyệt ñối

δ1 rad Góc chuyển ñộng lệch cầu trước

δ2 rad Góc chuyển ñộng lệc cầu sau

D0 cm ðường kính ngoài của lốp (khi không chịu tải)

2.2 Quan hệ ñộng học của ô tô trong mô hình 20

2.4 Các lực tác dụng lên ô tô trong mặt phắng dọc 24 2.5 Sơ ñồ xác ñịnh diện tích chính diện của ôtô 26 2.6 ðồ thị quan hệ giữa lực bên và góc lệch bên 29

3.1 Sơ ñồ quay vòng của ô tô trong mặt phẳng 33

3.4 Mô hình ñộng lực học quay vòng của ô tô 40 3.5 Sơ ñồ xác ñịnh tọa ñộ trọng tâm và mô men quan tính 44 3.6 Sơ ñồ xác ñịnh tọa ñộ trọng tâm xe khi chở tải Q 44 3.7 Ảnh hưởng vận tốc ñến các chỉ tiêu ñánh giá quay vòng 48 3.8 Ảnh hưởng góc xoay bánh lái ñến bán kính quay vòng tối thiểu 49 3.9 Ảnh hưởng của tải trọng ñến quỹ ñạo quay vòng 50

4.2 Sơ ñồ nguyên lý hoạt dộng của Sensor V1 55 4.3 Sơ ñồ biểu diễn các chuyển vị thành phần 56

4.5 Sơ ñồ thí nghiệm xác ñịnh trọng tâm xe 58

4.6 Sơ ñồ thí nghiệm xác ñịnh mô men quán tính quanh trục z 59 4.7 Sơ ñồ Vị trí lắp sensor vận tốc V1 trên xe 61 4.8 Sơ ñồ xác ñịnh vận tốc ñiểm lắp sensor V1 62 4.9 Sơ ñồ kết nối hệ thống thiết bị thí nghiệm 64

4.11 Worksheet xử lý số liệu thí nghiệm quay vòng xe Hyundai 1.25

4.12 ðồ thị kết quả thí nghiệm quay vòng xe Hyundai 1.25 66 4.13 ðồ thị so sánh kết quả giữa lý thuyết và thực nghiệm 66

kỹ thuật các loại phương tiện tham gia giao thông phải ñảm bảo ñược tính ñiều khiển ở mức ñộ tốt nhất tức là phải ñảm bảo ñược quỹ ñạo chuyển ñộng của ô tô khi có tín hiệu ñiều khiển của người lái xe

Xe tải ô tô Hyundai 1.25 tấn do Hàn Quốc sản xuất ñã ñược nhập vào Việt Nam với số lượng lớn Loại xe này thường ñược sử dụng ñể vận chuyển trên các ñường nhỏ, cung ñường vận chuyển tương ñối ngắn Trong ñó một số lượng lớn ñược sử dụng ñể vận chuyển ở ñường nông thôn

Các ñường vận chuyển ở nông thôn thường có chất lượng thấp (ña số là ñường cấp 4), mặt ñường gồ gề lòng ñường hẹp, các chỗ quay vòng trong ñường làng không thuận tiện, nhiều khi phải quay vòng gấp vì thế phải có tính

ñó tính năng quay vòng ảnh hưởng rất lớn ñến tính cơ ñộng của xe

Tính năng quay vòng của xe lại phụ thuộc vào bệ rộng cơ sở, chiều dài

cơ sở, ñặc ñiểm hệ thống lái, tải trọng chuyên chở, vận tốc chuyển ñộng và ñiều kiện mặt ñường

ðể thấy rõ hơn những ảnh hưởng trên ñổi với xe Hyundai 1.25 tấn tác

giá chọn ñề tài luận văn: “ Khảo sát một số yếu tổ ảnh hưởng tới tính năng

quay vòng của xe Hyundai 1,25 tấn khi vận chuyển trên ñường nông thôn”

với mong muốn ñóng góp một phần công sức của mình vào vấn ñề an toàn giao thông cũng như có ñược kiến thức về tính ñiều khiển và quỹ ñạo chuyên ñộng của ô tô phục vụ cho công việc của tác giá sau nay

2 Mục tiêu nghiên cứu của ñề tài

Bằng lý thuyết và thực nghiệm nghiên cứu một số yếu tố ảnh hưởng ñến tính năng quay vòng của xe Hyundai 1.25 tấn nhằm góp phần bổ sung những cơ sở ñể khai thác có hiệu quả hơn khi sử dụng loại xe này khi vận chuyển trên ñường nông thôn Việt Nam

- Xây dựng ñược mô hình toán ñể nghiên cứu tính năng quay vòng của

3 Nhiệm vụ nghiên cứu của ñề tài

- Nghiên cứu tìm hiếu tình hình sử dụng các loại xe tải ñể vận chuyển hành hoá, mặt ñường ở nông thôn Việt Nam

- Tìm hiểu tính năng kỷ thuật của xe Hyundai 1.25 tấn

- Tổng quan về tình hình nghiên cứu tính năng quay vòng của ô tô

- Xây dựng mô hình nghiên cứu tính năng quay vòng xe tải Hyundai

1.25 tấn

- Xây dựng chương trình vi tính ñể giải bài toán quay vòng và khảo sát một số yếu tố ảnh hưởng ñến quỹ ñạo chuyển ñộng của xe Hyundai 1.25 tấn

- Nghiên cứu thực nghiệm xác ñịnh các thông số ñầu vào của mô hình

lý thuyết, kiểm chứng quy luật ảnh hưởng ñến tính năng quay vòng

4 Phương pháp nghiên cứu

4.1 Phương pháp nghiên cứu lý thuyết

Phương pháp nghiên cứu lý thuyết trong ðề tài là áp dụng các phương pháp lý thuyết về cơ học, toán học, lý thuyết ô tô máy kéo, lý thuyết tính ñiều khiển và quỹ ñạo chuyển ñộng của ô tô, giáo trình ñộng lực học máy, kết cấu

ô tô ñể lập hệ phương trình vi phân, sử dụng phương pháp giải gần ñúng: Runge-kutta ñể giải hệ phương trình vi phân

Từ ñó khảo sát các yếu tố ảnh hưởng ñến tính năng quay vòng và ñưa

ra ñược các kết luận cần thiết

4.2 Phương pháp số

Sử dụng phương pháp số với sự hỗ trợ của phần mềm Matlab 7.0 ñể tính toán khảo sát trên máy tính, sử dụng phần mềm Ecxel kêt hợp Matlab ñể

xử lý các số liệu thực nghiệm

4.3 Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm và xử lý số liệu

Trong luận văn này sử dụng phương pháp nghiên cứu thực nghiệm ñể xác ñịnh các thông số chính của xe Hyundai 1,25 tấn như: tọa ñộ trọng tâm,

mô men quán tính, góc xoay bánh lái, hệ số bám, hệ số chuyển ñộng lệch Nội dung của từng phương pháp ñược trình bày chi tiết hơn trong các phần của chương 3 và chương 4 có liên quan ñến tường phương án cụ thể

Chương 1 TỔNG QUAN VỀ VẤN ðỀ NGHIÊN CỨU

1.1 Tìm hiếu tình hình sử dụng các loại xe tải ñể vận chuyển hành hoá ơ nông thôn Việt Nam

Từ khi thực hiện chính sách ñổi mới, mở cửa nền kinh tế Việt Nam ñã

có sự tăng trưởng mạnh mẽ của các ngành kinh tế, ñời sống của nhân dân ñược nâng cao Trong xu thế phát triển chung ñó ngành công nghiệp ô tô Việt Nam cũng không ngừng phát triển trở thành một trong những ngành kinh tế mũi nhọn Trong thực tế ngành công nghiệp ô tô Việt Nam ñã có từ khá lâu nhưng thực sự mới phát triển trong vòng 15 năm trở lại ñây và phát triển trên

cơ sở nội lực liên doanh liên kết

Hiện nay, nền công nghiệp ô tô Việt Nam cơ bản gồm có 3 thành phần: + Các công ty liên doanh ô tô: Bao gồm các liên doanh của các công ty

ô tô nổi tiếng thế giới như: Liên doanh Toyota Việt Nam, Ford Việt Nam, Vidamco, Nissan, Honda

+ Các doanh nghiệp sản xuất, lắp ráp ô tô phát triển trên cơ sở các công ty

cơ khí quốc doanh: Công ty ô tô Hoà Bình, công ty ô tô 1-5, công ty ô tô 3-2

+ Các doanh nghiệp tư nhân: Doanh nghiệp tư nhân Xuân Kiên, Công

ty ô tô Trường Hải, công ty TNHH ô tô Chiến Thắng

Trong ñó có gần 20 cơ sở lắp ráp ô tô, gần 20 cơ sở sản xuất thân xe, rơmooc và hơn 60 cơ sở sản xuất phụ tùng xe [15]

Theo các chuyên gia, tuy tốc ñộ tăng trưởng mạnh mẽ nhưng quy mô của ngành công nghiệp ô tô của nước ta còn ở mức ñộ khiêm tốn Trong bổi cảnh thị trường ô tô thế giới rơi vào khủng hoẳng, sản lượng sản xuất và tiêu thụ xe sụt giảm liên tiếp trong các năm 2008-2009 thì ngành công nghiệp ô tô Việt Nam ñược ñánh giá ñã vượt qua thời kỳ khủng hoảng và có sự phát triển

khá ổn ñịnh Trong hơn 2 năm qua và tính ñến tháng 4/2010, sản xuất lắp ráp

và nhập khẩu ô tô liên tục có sự tăng trưởng từ 6-10% Theo thống kê năm

2009 so với năm 2002, có 1 triệu ô tô ñược ñưa vào lưu thông.[15], [16]

Theo cục ñăng kiểm Việt Nam số lượng ô tô ñang lưu hành tại Việt Nam tính ñến hết 31/01/2010 là 1.147.765 chiếc [18]

Với ñà tăng trưởng này, mục tiêu kỳ vọng tới năm 2030 sẽ có 3 triệu

xe, trong ñó một nửa trong số này là xe con ñược sử dụng tại Việt Nam là hoàn toàn có thể

ðược dự báo lượng xe sử dụng sẽ ngày càng tăng nhưng tới thời ñiểm năm 2018, lượng xe ô tô nhập khẩu tăng mạnh và lượng xe ô tô lắp ráp tăng chậm, thậm chí giảm, sẽ có nhiều doanh nghiệp ngừng sản xuất, chuyển sang phân khối nhập khẩu ðây là những bất lợi sẽ tác ñộng xấu tới quy hoạch phát triển ngành công nghiệp ô tô giai ñoạn 2010 và tầm nhìn ñến năm 2020 ñược Chính phủ ban hành năm 2004 [12]

Trong giai ñoạn hiện nay, ngành công nghiệp ô tô Việt Nam có 54 doanh nghiệp ñang sản xuất, lắp ráp ô tô, trong ñó 12 doanh nghiệp vốn ñầu

tư nước ngoài, còn lại là doanh nghiệp trong nước và khoảng trên 60 doanh nghiệp sản xuất phụ tùng ô tô (100% vốn ñầu tư nước ngoài)

Qua 6 năm triển khai quy hoạch, nhóm sản phẩm ô tô bus trên 24 chỗ,

ô tô tải dưới 5 tấn ñáp ứng mục tiêu quy hoạch Các nhà sản xuất ô tô trong nước ñã nâng cao tỷ lệ nội ñịa hoá dòng xe tải, xe bus ñạt 40%-50%

Với 54 doanh nghiệp và khoảng 400 chủng loại, mẫu xe ñược lắp ráp trong nước, trung bình 380 chiếc cho một mẫu xe Vì vậy, việc ñầu tư hoặc kêu gọi ñầu tư sản xuất phụ tùng, linh kiện ít ñược doanh nghiệp mặn mà và không hiệu quả Triển vọng xuất khẩu cũng kém lợi thế vì doanh nghiệp trong nước chưa sản xuất ñược các loại nguyên, vật liệu chủ yếu Mặt khác, công nghệ trong sản xuất ô tô ñóng vai trò quyết ñịnh thì hầu hết doanh nghiệp

trong nước không có chuyển giao công nghệ tiên tiến của thế giới Bên cạnh

ñó, sự phát triển của ngành ô tô chịu tác ñộng ảnh hưởng mạnh từ cơ chế chính sách, trong ñó có chính sách thuế nhiều biến ñộng khiến ngành sản xuất lắp ráp, ô tô gặp nhiều khó khăn

Theo tính toán của Bộ Công thương, dự báo ñến khoảng sau năm 2020, dòng xe ô tô du lịch sẽ chiếm trên 70% tổng thị trường tiêu thụ ô tô Nếu ngành công nghiệp ô tô không có sự ñón ñầu ñể thoả mãn nhu cầu của người tiêu dùng trong nước thì các dòng xe nhập khẩu ồ ạt chảy vào Việt Nam là tất yếu Bởi giai ñoạn này, thị trường ô tô Việt Nam phải mở cửa hoàn toàn cho

xe nhập khẩu vào năm 2018 theo cam kết tự do hoá thương mại ASEAN/AFTA Uớc thâm hụt thương mại tự do nhập khẩu ô tô nguyên chiếc

ở mức khoảng 12 tỷ USD/năm [15]

Vì vậy, theo Bộ Công thương, bên cạnh việc tiếp tục ưu tiên phát triển các dòng xe tải, xe bus, ngành công nghiệp ô tô Việt Nam cần có thêm ñịnh hướng phát triển rõ ràng ñối với dòng xe du lịch ðể thay thế việc phát triển dàn trải như hiện nay, và ñể ñạt ñược quy mô sản xuất trong nước ñủ lớn phục vụ chương trình nội ñịa hoá Việc ñề xuất xây dựng chính sách phát triển tập trung có chọn lọc cụ thể ở một dòng xe nhất ñịnh ñể phát huy nguồn lực của doanh nghiệp và ngành công nghiệp vào việc phát triển là yêu cầu tất yếu.[15]

1.2 Tìm hiếu tính chất mặt ñường giao thông nông thôn Việt Nam

1.2.1 Kết cấu mặt ñường giao thông nông thôn (GTNT)

1.2.1.1 Các loại mặt ñường GTNT truyền thống ở các ñịa phương

trộn thêm

chất dắnh, ựược khai thác trực tiếp từ các ựồi, núi gần tuyến ựường

+ đất ựược cải thiện ở thành phần hạt:

- đất dắnh trộn cát 70% ựất, 30% cát

- Cát trộn ựất dắnh 70% chất dắnh, 30% ựất dắnh

+ đá dăm hoặc ựá dăm kắch cỡ mở rộng

+ Mặt ựường ựá dăm Makadam

+ Mặt ựường láng nhựa, ựá dăm thấm nhập nhựa.[14]

1.2.1.2 Mặt ựường GTNT sử dụng vật liệu tại chỗ gia cố bằng chất kết dắnh

vô cơ và hữu cơ

- đá dăm kẹp vữa xi măng, kẹp vữa ba ta hoặc kẹp vữa Pudolan, vôi tro bay:

- Cuội sỏi gia có xi măng;

1.2.1.3 Sử dụng rộng rãi mặt ựường bê tông xi măng ở nông thôn

Những năm gần ựây, cùng với xu hướng bê tông hóa kênh mương nội ựồng, mặt ựường bê tông xi măng cũng ựược áp dụng rất rộng rãi trong xây dựng mặt ựường nông thôn, từ các tuyến ựường trục huyện cho tới các ựường ngõ xóm, ựường GTNT ựã ựược bê tông hóa khá phổ biến

1.2.1.4 Tận dụng phế thải công nghiệp trong xây dựng mặt ựường GTNT

Trong những năm gần ựây, trên bước ựường công nghiệp hóa nền kinh tế ựất nước, một số sản phẩm phế thải công nghiệp ựã ựược nghiên cứu, áp dụng trong xây dựng mặt ựường sử dụng tro-xỉ, một loại vật liệu ựược áp dụng kết hợp với kinh nghiệm xây dựng từ những xỉ lò nung vôi, gạch thủ công trước ựây.Tro bay của nhà máy nhiệt ựiện cũng ựã ựược nghiên cứu ựể ựưa vào thành phần chất kết dắnh, giảm lượng xi măng, tăng cường ựộ bê tông

1.2.1.5 Áp dụng vật liệu mới và kỹ thuật tiên tiến trong xây dựng mặt ựường

Với phương châm nhanh chóng hội nhập và tiếp thu kỹ thuật tiên tiến trên thế giới, bên cạnh xu hướng tăng cường áp dụng thiết bị công nghệ mới nhằm tăng chất lượng công trình, những năm gần ựây ựã thử nghiệm áp dụng các phụ gia hóa chất ựể gia cố ựất, tăng cường ựộ của vật liệu mặt ựường đã

áp dụng một số chất phụ gia ựể gia cố ựất ựiển hình hình như chất phụ gia Con-aid, Stein, Pemazai ựược thử nghiệm xây dựng ựường nông thôn

1.2.1.6 Tiến tới ựịnh hình hóa kết cấu mặt ựường GTNT

Trên cơ sở tận dụng nguồn vật liệu ựịa phương và khả năng công nghệ thi công của từng khu vực, tổng kết các kết cấu mặt ựường ựã xây dựng ở các ựịa phương, có kiểm toán lại bằng lý thuyết tắnh toán, bước ựầu ựưa ra một số kết cấu ựiển hình tiện lợi cho quá trình áp dụng ở nông thôn

1.2.2 Kết luận và một số kiến nghị

Phát triển cơ sở hạ tầng cho nông thôn nói chung và cho ựường GTNT nói riêng là hướng ựi ựúng ựang ựáp ứng cho nhu cầu phát triển kinh tế - xã hội của nông thôn trên phạm vi toàn quốc

Trong thời gian tới, ựể ựáp ứng tốc ựộ phát triển nhanh, trên bước ựường công nghiệp hóa và hiện ựại hóa, ựường GTNT cần phải ựược phát triển mạnh hơn nữa Riêng trong lĩnh vực xây dựng mặt ựường, chúng ta cần phải nhanh

chóng sửa ñổi bổ sung hoàn chỉnh hệ thống tiêu chuẩn, qui trình qui phạm thiết kế và thi công cho phù hợp với yêu cầu phát triển GTNT hiện nay

1.3 Tìm hiểu tính năng kỹ thuật của xe Hyundai 1.25 tấn trên bảng 1.1

Xe tải Hyundai 1.25 tấn do Hàn Quốc sản xuất ñược nhập khẩu vào Việt Nam, hoặc sản xuất, lắp ráp trong nước ñược sử dụng rất phổ biến vào công việc vân chuyển hàng hoá rất phù hợp với ñịa hình, cung ñường và loại ñường ở Việt Nam Hình dạng bề ngoài xe Hyundai 1.25 tấn thể hiện trên hình 2.1 Là loại xe có hệ thông truyền lực bằng cơ khí, ly hợp một ñĩa dạng

ma sát khô, hộp số có 5 số tiến, một số lùi, loại xe tải có một cầu sau chủ ñộng Các thông số kỹ thuật của xe thể hiện trên bảng 2.1

Mặt trước xe ñược thiết kế theo dạng khí ñộng học, hệ số cản gió thấp giúp giảm sức cản không khí và tiếng ồn

Nhíp trước và nhíp sau dạng lá ñàn hồi hình bán nguyệt, ống giảm chấn tác dụng kép sẽ giả tối ña các rung ñộng, chịu tải tốt và có ñộ bền cao

Với bán kính quay vòng 4,7 m, xe tải Hyundai 1.25 tấn cho khả năng ñiều khiển quay vòng ở những ñoạn ñường cong, cua tay áo dễ dàng và chính xác hơn ðặc biệt với Mômen xoắn lớn cho phép vượt các ñoạn ñường gồ ghề, ñèo dốc tốt hơn các loại xe khác cùng tải trọng

Tay lái trợ lực kiếu trục răng thanh răng ñược trang bị tiêu chuẩn giúp người lái luôn thoải mái trong mọi ñiều kiện ñịa hình

Chassis dày, dạng thép hộp (50 x 100 mm) thích hợp tải nặng

ðộng cơ D4BB mạnh mẽ, bền bỉ và kinh tế

Phanh trước ñược trang bị ñĩa tản nhiệt giúp lái xe an toàn khi phanh xe

Hình 1.1 Xe tải Hyundai 1.25 tấn Bảng 1.1 Dặc ñiểm kỹ thuật của xe Hyundai 1,25 tấn theo catalor của xe

Số sàn 5 số tiến, 1 số lùi

4.310; 2.331;1.529;1.000; 0.880; 4.124

3.909 Giảm xóc trước dạng thụt

Dạng ñĩa tản nhiệt Dạng tang trống mạch kép thuỷ lực,có trợ lực chân không

Bộ ly hợp lò xo màng, ñĩa ly hợp ñơn khô, ñiều khiển bằng thuỷ lực

4.7 6.50 x 15 – 12 5.50 x 13 - 12

1.4 Tổng quan về tính năng quay vòng của ô tô

Ngành công nghiệp ô tô Việt Nam ñang trong quả trình phát triển, trong những năm vừa qua ñã ñạt ñược những kết quả khá quan Bước ñầu ñang trên ñà hội nhập với khu vực và trên thế giới Chủ trương hiện nay của Chỉnh phủ ñưa ra là tăng tỷ lệ nội ñịa hóa các sản phẩm, dần tiến tới chế tạo ñược các sản phẩm mang thương hiệu Việt Nam Trong những năm qua chúng ta ñã xuất ñược các lô hàng xe buýt, xe tại nhẹ sang các nước châu

Mỹ, ñó là thắng lợi ñầu tiên của nền công nghiệp ô tô Việt Nam ðây là ñộng lực khích lệ ñể các nhà nghiên cứu và sản xuất ô tô trong nước ñầu tư nghiên cứu, tài chính vào ngành công nghiệp ô tô ðế ñạt ñược mục ñích này cần nghiên cứu sâu hơn về các cụm chí tiết, các hệ thống cũng như ñiều kiện làm việc của ô tô ñể có những giải pháp kỷ thuật can thiệp sâu hơn vào trong các

cụm, hệ thống nhằm phát huy ñược ñặc tính tối ưu của chúng

Khảo sát quỹ ñạo chuyển ñộng của ô tô là bài toán cơ bản của lý thuyết

ô tô nhằm ñánh giá cũng như xác ñịnh chất lượng khai thác ô tô trong những ñiều kiện khác nhau Trong ñó vấn ñề ñiều khiển ô tô là không thế thiếu trong quá trình nghiên cứu, nhất là trong thời gian gần ñây chất lượng ñường sá cũng như ô tô ñược tăng lên rõ rệt, vận tốc trung bình của ô tô có thế ñạt 60 km/h ñây cũng là tín hiệu ñáng mừng cho lĩnh vực giao thông nước ta nhưng bên cạnh ñó lại nối lên vấn ñề ñáng ngại về an toàn giao thông, ñặc biệt là giao thông nông thôn hiện nay

ðể ñảm báo cho xe chuyển ñộng ổn ñịnh khi quay vòng nhăm giảm thiệu tai nạn giao thông do ô tô gây ra ngoài việc nâng cao trình ñộ kỹ thuật, ý thức của người ñiều khiển cần phải giảm thiếu tai nạn giao thông do yếu tổ kỹ thuật gây ra như : kết cấu toàn bộ của ô tô, tính ñiều khiển, các thiết bị an toàn

bị ñộng Với tốc ñộ phát triển khoa học công nghệ như ngày nay ngoài việc ñảm bảo các yêu cầu kỹ thuật của cụm tổng thành thì việc cái thiện tính ñiều khiển của ô tô ñang ñược các nhà khoa học rất quan tâm Trong ñó tính ñiều khiển và quỹ ñạo chuyển ñộng của ô tô là một mảng nghiên cứu rộng, nó liên quan ñiến nhiều lính vực: ñiều khiển tự ñông, cơ khí, khí ñộng học,

Quỹ ñạo chuyển ñộng của ô tô liên quan ñến tính dẫn hưởng của xe Tính dẫn hưởng của ô tô là khá năng giữ ñược hưởng chuyển ñộng ô tô theo góc quay vành lái khi chịu tác dụng của các lực và mô men ngoại cảnh

Sự chuyển ñộng của ô tô trên ñường ñòi hỏi phải thực hiện theo quỹ ñạo phức tạp, người lái luôn luôn ñiều chỉnh góc quay vành lái Khi nâng cao tốc ñộ chuyển ñộng cần thiết phải ñảm bảo mỗi tương quan giữa quỹ ñạo chuyển ñộng và góc quay vành lái phải chặt chẽ hơn Trong thực tế chỉ cần một sai lầm nhỏ trong ñiều khiển sẽ dẫn tới mất quỹ ñạo chuyển ñộng và gây mất an toàn giao thông Như khi chuyển ñộng với vận tốc cao khi ô tô vào ñường vòng, gặp chướng ngại vật, phanh xe quá ngặt dẫn ñến bỏ lết các bánh

xe làm mất khá năng ñiều khiển hoặc gia tốc hướng tâm tăng lên ñột ngột dẫn ñến hiện tượng trượt bên của các bánh xe gây nên lật ñổ

Ở các nước có nền công nghiệp ô tô hiện ñại, vấn ñề ñảm bảo tính ñiều khiển của ô tô ñược các tiêu chuẩn pháp lý ñề cập tỷ mỷ, do vậy góp phần giảm thiếu tai nạn giao thông Cho nên với nền công nghiệp ô tô Việt Nam việc nghiên cứu tìm hiểu vấn ñề này rất cần thiết ñể phục vụ tốt cho việc khai thác, sử dụng các loại ô tô ñã và ñang ñược sử dụng và sản xuất tại Việt Nam

Do mỗi liên hệ giữa quỹ ñạo chuyển ñộng với góc ñiều khiển vành tay lái nên vẫn ñề ñặt ra thuộc lĩnh vực ñiều khiển quỷ ñạo chuyển ñộng và phương pháp nghiên cứu ở dạng các bài toán trong lý thuyết ñiều khiển tổng quát

Quả trình ñều khiển của ô tô ñược mô tả qua sơ ñồ hệ thống ñiều khiển người lái - ô tô ở hình vẽ

Hình 1.1 Sơ ñồ khối hệ thống ñiều khiển ô tô

Khi khảo sát về quỹ ñạo chuyển ñộng của ô tô, từ trước ñến nay tính toán các thông số kết cấu, những nhân tổ ảnh hướng ñến tính chất quay vòng của xe ô tô chưa tính ñến sự biển dạng của lốp xe cho nên giữa bánh xe và

LÁI XE

Các chuyển

ñộng yêu cầu

Cơ cấu ñiều khiển

Quay bánh xe dẫn hướng

ðiều kiện

ñường

Gia tốc chậm dần

Tốc ñộ chuyển ñộng

Các ñiều kiện ngoại cảnh khác

Chuyển ñộng thực của ô tô

mặt ñường không có hiện tượng trượt, lúc này các quan hệ giữa các thông số chí các quan hệ ñơn thuần về mặt hình học như hình vẽ 1-2

+ Góc xoay thân xe:

ϕ δ

ϕ cos

1 sin b tg

b

R= =Trong trường hợp ô tô chuyến ñộng trên ñường vòng bán kính R với

vận tốc không ñổi, lực ly tâm Flt=

.

. 2

const R

xe cũng như các tính chất quay vòng sẽ không còn ñúng với trường hợp tính toán theo lý thuyết, sẽ có sai số dẫn ñến việc phân tích ñánh giá các chí tiêu

về quỹ ñạo chuyển ñộng của ô tô không còn chính xác

Hơn nữa về khía cạnh an toàn giao thông hiện nay, các loại phương tiện vận tải ñường bộ ñã nâng cao tốc ñộ chuyển ñộng, ñiều kiện ñường sá tốt hơn cho nên viếc tăng tốc ñộ trung bình của ô tô hiện nay sẽ mang lại nhiều lợi ích

về kinh tế, giảm ñược mật ñộ phương tiện tham gia giao thông, nhưng nếu chúng ta vấn sử dụng các phương pháp tính toán ñơn gián ñể ñánh giá các chí

tiêu về quỹ ñạo chuyển ñộng của ô tô sẽ không ñảm bảo về mặt an toàn khi các phương tiện tham gia giao thông

Về mặt thiết kế mới, cái tạo, chuyển ñổi mục ñích sử dụng của xe cần thiết phải kiểm tra lại các chí tiêu, các nhân tổ ảnh hưởng ñến tính chất quay vòng cũng như quỹ ñạo chuyển ñộng của xe ô tô

Khi ô tô chuyển ñộng trên các ñiều kiện ñường sá khác nhau cùng với việc sử dụng lốp cao su ñã ảnh hưởng không nhỏ tới khả năng ñiều khiển cũng như ñộ ổn ñịnh của ô tô Khi ñó, tại bánh xe luôn xuất hiện góc lăn lệch nên chịu ñồng thời cả lực kéo và lực bền ðặc biết khi xe vào của (chuyển ñộng trên ñường vòng) với sự góp mặt của các lực khác như: lực quán tính, lực ly tâm, ảnh hưởng của gió bên, ; khi tăng tốc hoặc giảm tốc ñột ngột thì khá năng ñiều khiển, tính ổn ñịnh của xe sẽ có những thay ñổi.Lực dọc lại bị giới hạn bới lực bảm, giá trị lực dọc lớn nhất của bánh xe có thế ñạt ñược bằng giá trị lực bám của bánh xe với mặt ñường Khi có mặt lực bên khá năng truyền lực dọc của bánh xe sẽ bị giảm nhỏ, và khi lực dọc ñạt giá trị lớn nhất thì lực bên bằng không tức là bánh xe không có khá năng tiếp nhận lực bên (bánh xe dễ bị trượt bên) Ngược lại nếu lực bên ñạt giá trị lớn nhất khi ñó bánh xe không có khá năng tiếp nhận lực dọc (bánh xe dễ bị trượt dọc) Vì vậy rất cần thiết phải phân bố các lực tại mỗi bánh xe sao cho tận dụng ñược khá năng bám của mỗi bánh xe là tốt nhất thông qua việc phân bố lại trọng lượng lên các cầu xe, ñiều khiển lực phanh ơ từng bánh xe riêng rẽ và thậm chí là có thế ñiều khiển cả mô men xoắn ñộng cơ

Như vậy qua các phân tích trên tác giá nhận thấy ñể khảo sát quỹ ñạo chuyển ñộng của ô tô chỉ căn cứ vào quan hệ hình học thì chưa ñủ cần thiết phải kể ñến ảnh hưởng của ñiều khiển chuyển ñộng, các ñặc tính biển dạng của lốp cao su ñàn hồi, thông số kết cấu của xe Khi có kế ñến các yếu tổ này nó làm cho quan hệ hình học của ô tô sẽ thay ñổi, làm cho tính năng

quay vòng của ô tô có thế là quay vòng ñúng hoặc quay vòng thiếu hoặc quay vòng thừa.

Mục ñích của ñề tài là xây dựng ñược mô hình khảo “ Khảo sát một số

yếu tố ảnh hưởng ñến tính năng quay vòng của xe Hyundai 1,25 tấn khi vận chuyển trên ñường nông thôn ”, xây dựng mô hình ñể khảo sát gồm có

mô hình phẳng một vết Khảo sát quỹ ñạo chuyển ñộng của xe khi biết trước quy luật ñánh lái, xem xét các nhân tổ ảnh hưởng ñến quỷ ñạo chuyển ñộng của xe khi kể ñến các ñặc tính biến dạng của lốp và sự phân bố khối tải trọng trên xe giải quyết bài toán theo hưởng sử dụng phần mềm Matlab với ñiều kiên thực tế ñường giao thông nông thôn Việt Nam hiện nay với các thông số ñầu vào ñã ñược làm thí nghiệm ñể lấy thông số thực tế

Với mục ñích như vậy nội dung của luận văn tìm hiểu về lý thuyết quỹ ñạo chuyển ñộng quay vòng của xe ñể làm cơ sở ñể xây dựng các phương trình vi phân mô tả quỹ ñạo chuyển ñộng của ô tô Sau khi có ñược hệ phương trinh vi phân mô tả quỹ ñạo chuyển ñộng của ô tô, sử dụng phần mềm Matlab

ñể giải các phương trình ñó Cụ thể luận văn bao gồm các nội dung chính sau: Chương 1 Tổng quan về vấn ñề nghiên cứu

Chương 2 Cơ sở lý thuyết của ñề tài

Chương 3 Xây dựng mô hình khảo sát ñộng lực học quay vòng ô tô tải Hyundai 1.25 tân

Chương 4 Nghiên cứu thực nghiệm

Kết luận chương 1

Từ nghiên cứu tổng quan của ñề tài tác giả ñã xác ñịnh ñược các nội dung nghiên cứu cụ thể và các phương pháp giải quyết từng vấn cụ thể ñược trình bày ở các chương sau

Chương 2

CƠ SỞ LÝ THUYẾT CỦA ðỀ TÀI

Có nhiều phương pháp mô tả quỹ ñạo chuyển ñộng của ô tô, tuy nhiên

sử dụng phương pháp mô tả bằng toán học có nhiều thuận lợi hơn vì nó cho phép thông số kết cấu Các kết qua mô hình tính toán ñều ñược kiểm chứng qua thực nghiêm, ñể ñánh giá tính ñúng ñắn của mô hình ñã ñược xây dựng

mô tả quỹ ñạo chuyển ñộng của ô tô

Trong phần nghiên cứu này xây dựng hệ phương trình vi phân biểu diễn mỗi quan hệ của góc lệch thân xe β với góc ñánh lái δ và các góc lệch của bánh xe α với các thông số của xe ñể xác ñịnh qũy ñạo chuyển ñộng và các nhân tổ ảnh hưởng ñến tính chất quay vòng của ô tô Các nhân tổ ảnh hưởng ñến tính ổn ñịnh chuyển ñộng của ô tô khi quay vòng như: vân tốc chuyển ñộng của xe, bán kính quay vòng, ñặc tính biển dạng của lốp,

2.1 Hệ truc tọa ñộ khảo sát

Trước khi xây dựng mô hình khảo sát cho xe, cần thiết phải thiết lập các hệ trục tọa ñộ gắn lên xe cần khảo sát gọi là hệ trục tọa ñộ ñịa phương (hệ trục tọa ñộ tương ñối) ñươc gắn vào trọng tâm C của xe: Cxyz, ñể biết ñược trong một khoảng thời gian khảo sát vị trí của trọng tâm xe năm ở ñâu thì cần phải có hệ trục tọa ñộ cổ ñịnh (tuyệt ñổi) gắn trên mặt ñường: Ox0y0z0, như trên hình 2.1

Các dịch chuyển của ô tô theo các trục tọa ñộ gây nên các chuyển vị dọc theo ba phương và quay quanh ba trục, như vậy có thế coi trong hệ tọa ñộ không gian ba chiều, chuyển ñộng của ô tô ñược xem xét bới 6 chuyển vị ñược mô tả trên hình 2.1 Tùy theo mục ñích khảo sát mà có thể xem xét các chuyển vị này là ñồng thời hay ñộc lập Khi khảo sát quỹ ñạo chuyển ñộng quan trọng hơn cả là chuyển vị theo tọa ñộ mặt ñường (tọa ñộ cổ ñịnh)

Ox0y0z0 biểu diễn bằng tọa ñộ x0, y0 và góc quay thân xe ϕ Do hệ thống cơ

học ơ ñây có tính chất ñàn hồi nên quy luật của chúng rất phức tạp

Hình 2.1 Hệ trục tọa ñộ gắn trên ô tô

Hình 2.2 Quan hệ ñộng học của ô tô trong mô hình

Vận tốc tức thời của ô tô v ñặt tại trọng tâm Hệ tọa ñộ cố ñịnh ký hiệu

là Ox0y0z0, hệ tọa ñộ di ñộng (hệ tọa ñộ tương ñối) gắn với trọng tâm ô tô C

ký hiệu Cxyz Như vậy vận tốc v tiếp tuyển với quỹ ñạo chuyển ñộng và

v

)cos(α +ϕ

v&

)sin(α +ϕ

v&

cos(

)(α&+ &ϕ α +ϕ

v

)(α&+ϕ&

nghiêng ñi một góc α (góc này gọi là góc lệch hướng chuyển ñộng của ô tô)

.Góc quay tương ñối giữa hai hệ trục tọa ñộ là ϕ, ñây cũng là góc quay của

trục dọc ô tô khi chuyển ñộng Khi ñó vận tốc của ô tô tính theo hệ tọa ñộ cổ

ñịnh (hệ tọa ñộ tuyệt ñối) theo hai trục Ox0 và Oy0 là:

)cos(

0 = v α +ϕ

V x

)sin(

0 = v α+ϕ

V y (2.1)

Vị trí của ô tô tại một thời ñiểm nào ñó sau khoảng thời gian từ 0 – t

ñược xác ñịnh theo công thức sau:

∫

=

t t

V X

0 0

0 sin(α ϕ) (2.2) Như vậy nếu có hệ tọa ñộ mặt ñường (hệ tọa ñộ tuyệt ñối), biết x0, y0 và các

góc lệch α,ϕ hoàn toàn có thế xác ñịnh ñược vị trí ô tô trên ñường tại một

thời ñiểm nhất ñịnh

2.2 Các lực tác dụng lên ô tô

Trong quá trình chuyển ñộng trên ñường xuất hiện các lực tác dụng lên

ô tô bao gồm: Lực Pk, lực can lăn Pf, phản lực Sz, lực quán tính Fj, lực cán

2.2.1 Lực P k

Lực Pk là phản lực của mặt ñường lên bánh xe chủ ñộng, ñược ñặt tại vị trí tiếp xúc giữa bánh xe và mặt ñường, khi xe chuyển ñộng lực kéo tiếp tuyến tại các bánh xe chủ ñộng ñóng vai trò lực dọc ðối với bánh xe chủ ñộng dẫn hướng thì lực Pk ñược ñặt tại vị trí tiếp xúc giữa bánh xe và ñường, có phương nằm trên ñường tâm bánh xe Khi phanh, lực phanh tại các bánh xe ñóng vai tro là lực dọc

Lực kéo xuất hiện khi có mô men xoắn truyền từ ñộng cơ qua các cơ cáu trung gian ñến bánh xe chủ ñộng, nhờ có sự tiếp xúc giữa bánh xe với mặt ñường nên tại vùng tiếp xúc này sẽ phát sinh lực kéo tiếp tuyến hướng theo chiều chuyển ñộng

Biếu thức tính lực kéo Pk ñược tính như sau:

rk

t ic io ip ih Mc rk

Mk

P k η

=

= (2.3) Trong ñó : + Mc: mô men xoắn của ñộng cơ

+ ih: tỷ số truyền của hộp số chính

+ ip : tỷ số truyền của hộp số phụ

+ io: tỷ số truyền của truyền lực chính

+ ic: tỷ số truyền của truyền lực cuối cùng

+Nt: hiệu suất của hệ thống truyền lực

+ rk: bán kính ñộng học của bánh xe

Nếu như sai số không lớn có thế lấy:

rb

t ic io ip ih Mc rb

kéo tiếp tuyến tính theo công thức (2.3) phải nhỏ hơn hoặc bằng lực bám Pϕ Lực kéo tiếp tuyến không chí phụ thuộc vào ñiều kiện bám giữa bánh xe chủ ñộng với mặt ñường mà còn phụ thuộc vào loại lốp sử dụng, áp suất lốp,

f

ðối với bánh xe cầu sau: Pf2= f.G2=

l

a g m

f

Với f: hệ số cán lăn của bánh xe

G:trọng lượng phân ra tại bánh xe

Hệ số cán lăn ñược xác ñịnh theo công thức [1]:

2

V

Thực nghiệm ñã cho thấy khi vận tốc của xe <80km/h, giá trị của f0 ít phụ thuộc vào vận tốc, nó phụ thuộc chú yếu vào loại ñường và tình trạng mặt ñường:

Bảng 2.1 Giá trị của hệ số cản lăn f (theo [1])

Loại ñường Hệ số cán lăn f tương ứng với v<80 km/h

2.2.3 Phản lực thắng góc F z

Fz sinh ra do phản lực từ mặt ñường lên các bánh xe ñược ñặt tại vị trí tiếp xúc giữa bánh xe với mặt ñường, Nó có phương trùng với phương trục z Trong quá trình ô tô chuyển ñộng các phản lực thắng góc tác dụng từ ñường lên bánh xe luôn thay ñổi theo các ngoại lực và mô men tác dụng lên chúng Trị số của các phản lực này ảnh hưởng ñến một số chí tiêu kỹ thuật của ô tô như: chất lượng kéo và bám, chất lượng phanh, tính ổn ñịnh của ô tô cũng như tuổi thọ của các chi tiết và các cụm chi tiết

Hình 2.4 Các lực tác dụng lên ô tô trong mặt phắng dọc

Phản lực Sz tại các bánh xe cầu trước, cầu sau ñược xác ñịnh như sau:

Viết các phương trình cân bằng mô men tại vị trí tiếp xúc của bánh xe với mặt ñường có:

F z1+ z2 = = (2.6) (P k1+P k2)h g+F z1∂−F z2b(P f1+P f2)h g−Fωhω=0 (2.7)

Từ (2-5) thay P k1+P k2 =Fω +P f1+P f2 +m.ν& vào phương trình (2.7) ta có:

Từ phương trình (2.6) và (2.8) giải ra ta ñược:

l

h v m l

h F l

b mg

ω

l

h v m l

h F l mg

ω (2.9) Trong thực tế ñiều kiện làm việc của ô tô rất khác nhau tùy thuốc vào ñiều kiện ñường sá và sự ñiều khiển của người lái, vì vậy trị số phản lực của

Fz cũng bị thay ñổi theo một quy luật nào ñó sao cho tổng các phản lực

Fz1+Fz2 vẫn bằng trọng lượng của xe do ñó khi xe chuyển ñộng tiến (v>0) trọng lượng phân ra cầu trước giảm còn trọng lượng phân ra cầu sau tăng lên Ngược lại khi ở trạng thái phanh thì phần trọng lượng phân ra cầu sau giảm còn phần trọng lượng phân ra cầu trước tăng lên

Khi ô tô chuyển ñộng ñều thì phản lực tại cầu trước và cầu sau ñược tính như sau:

l

h F l

b mg

l

h F l mg

KSv

F =ω (2.11)

+ v0 là tốc ñộ tương ñối giữa ô tô và không khí, [m/s]v0 = µ v vg′

+ v là vận tốc của ô tô, vg là vận tốc của giáo; dấu (+) khi tốc ñộ của ô

tô và tốc ñộ của gió ngược chiều nhau, dấu (-) khi cùng chiều

Hệ số cán không khí K của ô tô thay ñổi trong phạm vi rộng tùy theo dạng khí ñộng của chúng ðối với ô tô du lịch có tốc ñộ chuyển ñộng cao cho nên lực cán không khí khá lớn

Diện tích cán chính diện của xe ô tô tải S= F.H

Trong ñó:

+ B là chiều tâm 2 bánh xe trước + H là chiều cao lớn nhất của ô tô

Hình 2.5 Sơ ñồ xác ñịnh diện tích chính diện của ôtô

Giá trị trung bình hệ số cán không khí K, diện tích cán chính diện F của các loai ô tô ñược cho trong bảng 2.2:

Bo

H

Bảng 2.2 Giá trị của K và S (theo[1])

Khi ô tô chuyển ñộng không ổn ñịnh (quá trình tăng tốc hoặc giảm tốc)

sẽ xuất hiện lực quán tính lực quán tính Fj bao gồm các thành phần sau: + Lực quán tính do gia tốc các khối lượng chuyển ñộng tịnh tiến của ô

tô, ký hiệu là F ′ j

+ Lực quán tính do các gia tốc khối lượng chuyển ñộng quay của ô tô (gồm các khối lượng chuyển ñộng quay của ñộng cơ, của hệ thống truyền lực

và của các bánh xe) ký hiệu là F ′′ j

Lực quán tính F j ñược xác ñịnh theo công thức sau:

j g

G g Gr

I I

I j

I

I I

I g

G F

b

b t

n e b

b t

n e

2 2 2

2 2

+ Ib mô men quán tính của một bánh xe chủ ñộng ñổi với trục quay của nó + εe gia tốc góc cảu trục khuỷu ñộng cơ

+ εb gia tốc góc quay của bánh xe chủ ñộng

+ It tỷ số truyền của hệ thống truyền lực

+ In tỷ số truyền tính từ chi tiết quay thứ n nào ñó của hệ thống truyền lực tới bánh xe chủ ñộng

+ ηt hiệu suất của hệ thống truyền lực

+ ηn hiệu suất tính từ chi tiết quay thứ n nào ñó của hệ thống truyền lực tới bánh xe chủ ñộng

Gr

I I

I

b

b t

n e

2 2

G F

Hình 2.6 ðồ thị quan hệ giữa lực bên và góc lệch bên

Trên ñồ thị ñoạn OA tương ứng với góc lệch bên của lốp (không có sự trượt bên), ñoạn AB ñặc trưng cho sự trượt cục bộ từ lúc bắt ñầu (tại ñiểm A) cho ñến khi trượt hoàn toàn (ñiểm B) Tại thời ñiểm trượt hoàn toàn, phản lực bên ñạt tới giá trị của lực bám ngang của lốp với mặt ñường

Các loại xe ô tô sử dụng loại lốp cao su ñàn hồi, cho nên khi ô tô chuyển ñộng dưới tác dụng của tải trọng, phản lực từ mặt ñường làm cho lốp bị biển dạng tức là các thông số hình học của bánh xe bị thay ñổi như bán kính của bánh

xe, góc lệch bên do ñó giá trị của lực ngang cũng bị thay ñổi theo

Khi chuyển ñộng trên ñường hiện trượng lệch bên của lốp ảnh hướng ñến tính năng ñiều khiển và tính an toàn chuyển ñộng của ô tô, ñặc biệt ñối với ô tô có vận tốc cao Trong quá trình chuyển ñộng nhất là khi vào dường vòng, do có góc lệch bên của lốp sẽ gây ra hiện tượng quay vòng thiếu, quay vòng thừa; những hiện trượng này ảnh hướng xấu ñến tính ñiều khiển cảu ô

tô, nhất là hiện tượng quay vòng thừa

Coi quan hệ giữa lực ngang Sy và góc lệch bên của bánh xe α là tuyến tính, khi ñó lực bên Sy ñược tính theo công thức sau:

α

C

S y =Trong ño:

+ αα- ñộ cứng của góc lốp ô tô, nó chính là hệ số góc của ñồ thị α

−

y

S [N/rad]

+ α - góc lệch bên của lốp xe, [rad]

Giới hạn của lực bám ngàng Fy không vượt quả giá tri lực bám ngang

y y

2 0

V S K

+ V0 vận tốc của gió ðiểm ñặ lực gió bên FN cách trọng tâm C của ô tô một khoảng e về phía ñầu xe Khoảng cách e ñược xác ñịnh như sau:

C l

C

C e

N M

N M

0

0 0

Khoảng cách từ trọng tâm ñến ñiểm ñặ lực gió bên là TC:

FN

A

e0