Tiểu luận Động lực học hệ thống lái

Ô tô là một phương tiện giao thông đang dần dần phổ biến ở nước ta. Nó giữ vai tròquan trọng trong mạng lưới giao thông đường bộ. Từ khi ra đời cho đến nay, ngành côngnghiệp ô tô đã trải qua nhiều giai đoạn phát triển cùng với sự phát triển của khoa học kĩthuật.Với sự tăng trưởng tốc độ và mật độ chuyển động của ô tô ngày nay đòi hỏi ô tô phảiđảm bảo tính điều khiển ở mức độ cao. Nhằm đảm bảo tính an toàn khi chuyển độngcủa xe, hạn chế tối đa tai nạn giao thông xảy ra.Hệ thống lái là một trong những hệ thống hết sức quan trong trên ô tô. Nó quyết địnhtới tính điều khiển và quỹ đạo chuyển động của ô tô.Đề tài “Động Lực Học Hệ Thống Lái” Với mục đích xem xét, đánh giá động lực họcô tô khi quay vòng. Từ đó đưa ra những lời khuyên để đảm bảo quỹ đạo chuyển độngvà ổn định cho xe khi chuyển hướng.

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP HỒ CHÍ MINH

BÀI TIỂU LUẬN

Tên học phần: Động lực học ô tô

Đề tài: Động lực học hệ thống lái

Kỳ thi học kỳ hè năm học 2021 - 2022

Giảng viên hướng dẫn: Th.S Nguyễn Văn Bản

Sinh viên thực hiện: Mã số sinh viên: Lớp:

Nguyễn Hoàng Khang 1811141898 18DOTD3

Nguyễn Lê Nguyên Khang 1811250311 18DOTB6

Nguyễn Đăng Khoa 1811250338 18DOTA1

Ngành: Công Nghệ Kỹ Thuật Ô tô

Tp.HCM, ngày 04 tháng 9 năm 2021

MỤC LỤC

DANH MỤC CÁC HÌNH 1

LỜI NÓI ĐẦU 2

CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU ĐỀ TÀI 3

1.1 Đặt vấn đề: 3

1.2 Mục tiêu đề tài: 4

1.3 Nội dung đề tài: 4

1.4 Phương pháp nghiên cứu: 4

1.5 Kết cấu của bài tiểu luận: 5

CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT 6

2.1 Nhiệm vụ ,yêu cầu và phân loại 6

2.1.1 Nhiệm vụ 6

2.1.2 Yêu cầu của hệ thống lái 6

2.1.3 Phân loại hệ thống lái 6

2.2 Cấu tạo chung của hệ thống lái 7

CHƯƠNG 3: ĐỘNG LỰC HỌC HỆ THỐNG LÁI 10

3.1 Động học hệ thống lái 10

3.2 Xe có hiều hơn 2 trục 24

3.3 Xe có kéo rơ móc 26

3.4 Lái cùng lúc 2 cầu 31

CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN 43

TÀI LIỆU THAM KHẢO 44

DANH MỤC CÁC HÌNH

Hình 2.1 Hệ thống dẫn động cầu trước 7

Hình 2.2 Bộ phận vành tay lái ô tô 8

Hình 2.3 Trục lái trong hệ thống lái 8

Hình 2.4 Cấu tạo cơ cấu lái 9

Hình 2.5 Cơ cấu dẫn động lái trên xe ô tô 9

Hình 3.1 Quay vòng của ô tô cầu trước chủ động 10

Hình 3.2 Góc lái bên trong và bên ngoài 11

Hình 3.3 Mô hình 1 dãy cầu trước dẫn hướng 12

Hình 3.4 Ảnh hưởng của ( 𝑤/𝑙) đến điều kiện Ackerman đối với các phương có cầu lái trước 13

Hình 3.5 Không gian cần thiết để một chiếc xe 2 cầu có thể chuyển động quay vòng 14 Hình 3.6 Hình thang lái 15

Hình 3.7 Mô hình thang lái 16

Hình 3.8 Mô hình 4 thanh mô tả hình thang lái 16

Hình 3.10 Điều kiện động học của xe FWS sử dụng vận tốc góc của bánh xe bên trong và bên ngoài 18

Hình 3.11 Điều kiện động học lái cho một chiếc xe với các vệt bánh xe khác nhau ở cầu trước và cầu sau 20

Hình 3.12 Xe có tính cơ động cao 21

Hình 3.13 Các giai đoạn của quá trình quay vòng 23

Hình 3.14 Xe 3 trục với 2 trục lái 24

Hình 3.15 Xe 3 cầu với 1 trục lái 25

Hình 3.16 Xe có kéo rơ móc 27

Hình 3.17 Một chiếc xe hai cầu kéo theo rơ móc 1 cầu theo điều kiện Ackerman 29

Hình 3.18 Xe 2 cầu với 4 bánh lái 31

Hình 3.19 Quy ước góc lái 32

Hình 3.20 Xe 2 cầu lái 33

Hình 3.21 Xe 2 cầu dẫn hướng 35

Hình 3.22 Hệ thống lái 4 bánh đối xứng 38

Hình 3.23 Mô hình xe đạp cho một chiếc xe 4WS dương 40

Hình 3.24 Mô hình xe đạp cho một chiếc xe 4WS âm 41

Hình 3.25 Một so sánh giữa các chiều dài lái khác nhau 42

LỜI NÓI ĐẦU



Ô tô là một phương tiện giao thông đang dần dần phổ biến ở nước ta Nó giữ vai trò quan trọng trong mạng lưới giao thông đường bộ Từ khi ra đời cho đến nay, ngành công nghiệp ô tô đã trải qua nhiều giai đoạn phát triển cùng với sự phát triển của khoa học kĩ thuật

Với sự tăng trưởng tốc độ và mật độ chuyển động của ô tô ngày nay đòi hỏi ô tô phải đảm bảo tính điều khiển ở mức độ cao Nhằm đảm bảo tính an toàn khi chuyển động của xe, hạn chế tối đa tai nạn giao thông xảy ra

Hệ thống lái là một trong những hệ thống hết sức quan trong trên ô tô Nó quyết định tới tính điều khiển và quỹ đạo chuyển động của ô tô

Đề tài “Động Lực Học Hệ Thống Lái” Với mục đích xem xét, đánh giá động lực học

ô tô khi quay vòng Từ đó đưa ra những lời khuyên để đảm bảo quỹ đạo chuyển động

và ổn định cho xe khi chuyển hướng

CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU ĐỀ TÀI 1.1 Đặt vấn đề:

Cùng với sự phát triển không ngừng của các ngành nghề thuộc lĩnh vực công

nghệ, khoa học kỹ thuật ngày nay Qua đó, đòi hỏi con người chúng ta phải đảm bảo được tốc độ và độ chính xác cực kì cao trong quá trình tìm hiểu, chế tạo, sản xuất các linh kiện hay chi tiết máy dành cho xe ô tô, sao cho chúng đủ khả năng đáp ứng một cách toàn vẹn nhất các yêu cầu sử dụng thiết yếu của con người trong xã hội hiện đại như tính thẩm mỹ, độ bền, sự chắc chắn, hiệu năng làm việc hay công suất cao, có tuổi thọ sử dụng lâu dài,

Điển hình như trong lĩnh vực công nghệ kỹ thuật ô tô, cơ khí ô tô hiện đang là

xu thế và trọng tâm của sự phát triển của ngành kỹ thuật trong xã hội hiện đại ngày nay Vậy để tạo ra một chiếc xe ô tô hoàn chỉnh về thiết kế, mạnh mẽ về công suất thì đòi hỏi rất nhiều thời gian và công sức của cả con người và máy móc hỗ trợ, không những thế còn cần chế tạo rất nhiều các chi tiết máy khác nhau với rất nhiều các chức năng cụ thể riêng biệt kết hợp lại để tạo thành Đặc biệt, khi đã nhắc đến xe ô tô thì chắc chắn rằng chúng ta không thể nào không nhắc đến một hệ thống đóng vai trò quan trọng của một chiếc xe ô tô, đem lại cho người lái cũng như hành khách những chức năng tiện lợi, thoải mái và an toàn, qua đó nâng cao trải nghiệm khi sử dụng phương tiện di chuyển, đó chính là Động Lực Học Hệ Thống Lái

Trong các hệ thống làm việc cơ bản của một chiếc xe ô tô hoàn chỉnh Động lực học hệ thống lái là một hệ thống làm việc tương đối quan trọng bởi nó bao gồm rất nhiều những chức năng khác nhau nhằm nâng cao trải nghiệm và phục vụ cho người sử dụng trong quá trình di chuyển, hơn nữa nó cũng liên quan đến các chức năng đảm bảo an toàn Từ đó, đảm bảo an toàn giao thông cho cả người lái xe ô tô và những người tham gia giao thông khác trên đường Bởi yếu tố quyết định và tầm ảnh hưởng đặc biệt quan trọng của hệ thống lái trên xe ô tô nên đề tài của bài tiểu luận kết thúc môn Động lực học ô tô lần này, chúng em quyết định tìm hiểu, nghiên cứu, phân tích và đưa ra kết luận cụ thể về phần Động lực học hệ thống lái trên xe ô tô hiện đại

1.2 Mục tiêu đề tài:

Mục tiêu của đề tài nhằm giải quyết được vấn đề bao gồm tìm hiểu, nghiên cứu, phân tích, thể hiện một cách chi tiết và rõ ràng nhất về thành phần cấu tạo, công dụng, phương thức sử dụng và hoạt động của các chi tiết trong của động lực học hệ thống lái trên xe ô tô Ngoài ra, phải đưa ra được tính ứng dụng mà Động lực học hệ thống lái trên xe ô tô đem lại cho một chiếc xe ô tô nói chung và con người chúng ta trong lĩnh vực công nghệ kỹ thuật ô tô hiện đại nói riêng

Từ đó, hướng tới kết quả của đề tài lần này là chứng minh được sự đa dụng, sức mạnh và tầm ảnh hưởng quan trọng đặc biệt của Động lực học hệ thống lái trên xe ô

tô Hơn nữa đó là hướng đến mục đích sản xuất, chế tạo và lắp ráp một hệ thống điều khiển tín hiệu hoàn chỉnh trên xe ô tô, đáp ứng các nhu cầu khác nhau của người sử dụng trong tương lai

1.3 Nội dung đề tài:

Nội dung của đề tài thực hiện các nhiệm vụ cụ thể bao gồm:

- Tìm hiểu về thành phần cấu tạo chính của các chi tiết trong Hệ thống lái trên xe

ô tô

- Trình bày được cách thức, nguyên lý hoạt động qua từng giai đoạn, chu kỳ trong Động lực học hệ thống lái trên xe ô tô

- Khảo sát các bộ phận trong hệ thống

- Đưa ra kết luận tổng thể về tầm ảnh hưởng và sự quan trọng của động lực học

hệ thống lái trên xe ô tô

- Viết báo cáo tổng hợp và hoàn thành bài tiểu luận kết thúc môn học

1.4 Phương pháp nghiên cứu:

Đề tài được nghiên cứu dựa trên các phương pháp:

- Tìm kiếm, thu thập, so sánh, phân tích và chọn lọc các thông tin một cách kĩ càng

và cụ thể nhất thông qua mạng internet, các giảng viên có chuyên ngành cơ khí

và kĩ thuật, các sách báo, tài liệu chuyên ngành lĩnh vực cơ khí có liên quan đến Động lực học hệ thống lái trên xe ô tô nhằm giải quyết các vấn đề bao gồm thành phần cấu tạo, nguyên lý hoạt động, cách thức chế tạo, gia công, đặc điểm kỹ thuật,…

- Tổng hợp lại toàn bộ dữ liệu trong suốt quá trình nghiên cứu, thông qua các luận điểm, căn cứ đã tìm hiểu và trình bày, từ đó đưa ra kết luận tổng thể nhất về động lực học hệ thống lái trên xe ô tô

1.5 Kết cấu của bài tiểu luận:

Kết cấu của bài tiểu luận kết thúc môn học có tất cả bốn chương bao gồm:

- Chương 1: Giới thiệu đề tài

- Chương 2: Cơ sở lý thuyết

- Chương 3: Động lực học hệ thống lái

- Chương 4: Kết luận

CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT

2.1 Nhiệm vụ ,yêu cầu và phân loại

2.1.1 Nhiệm vụ

Hệ thống lái dùng để giữ đúng hướng chuyển động hoặc thay đổi hướng chuyển động của ô tô khi cần thiết Có thể thay đổi hướng chuyển động bằng cách:

- Thay đổi phương chuyển động của bánh xe dẫn hướng

- Thay đổi mô men xoắn ở bánh sau chủ động

- Kết hợp đồng thời cả hai phương pháp trên

Phương pháp quay các bánh xe dẫn hướng để quay vòng xe cơ giới được sử dụng phổ biến nhất hiện nay Phương pháp thay đổi hướng momen ở các bánh xe chủ động thường áp dụng cho các loại xe cơ giới bánh xích Đối với xe bánh xích, có thể kết hợp việc truyền momen khác nhau đến các bánh chủ động ở hai bên của xe với việc hãm các bánh xe phía gần tâm quay vòng để quay vòng trên diện tích rất nhỏ, thậm chí có thể quay vòng xe tại chỗ

Theo quan điểm về an toàn chuyển động thì hệ thống lái là hệ thống quan trọng nhất

2.1.2 Yêu cầu của hệ thống lái

Hệ thống lái phải đảm bảo các yêu cầu sau:

- Đảm bảo cho xe quay vòng ngoặt, trong thời gian ngắn, trên diện tích bé

- Đảm bảo động học quay vòng đúng cho các bánh xe dẫn hướng tránh trượt lê gây mòn lốp

- Các bánh xe dẫn hướng khi ra khỏi đường vòng cần phải tự động quay về trạng thái chuyển động thẳng, hoặc là để quay bánh xe về trạng thái chuyển động thẳng thì cần đặt lực lên vành tay lái nhỏ hơn khi xe đi vào đường vòng

- Hệ thống lái phải có khả năng ngăn được các va đập của các bánh xe dẫn hướng lên các vành tay lái

- Hệ thống lái không được có độ rơ lớn Với xe có tốc độ lớn hơn 100Km/h độ rơ vành tay lái cho phép không vượt quá 18 độ Với xe có tốc độ lớn nhất nằm trong khoảng (25 – 100)Km/h độ dơ vành tay lái cho phép không vượt quá 27 độ

- Giữ cho xe chuyển động thẳng ổn định

- Đặt cơ cấu lái lên phần được treo của ô tô (để kết cấu của hệ thống treo không ảnh hưởng đến cơ cấu lái), cấu tạo đơn giản điều khiển nhẹ nhàng và thuận lợi Với hệ thống lái có trợ lực: Khi hệ thống trợ lực có sự cố hư hỏng vẫn có thể điều khiển được xe Đảm bảo an toàn bị động của xe, không gây nên tổn thương cho người sử dụng khi bị đâm chính diện

2.1.3 Phân loại hệ thống lái

a) Phân loại theo cách bố trí cơ cấu lái

- Loại cơ cấu lái đặt bên trái (dùng cho các nước có luật giao thông qui định chiều chuyển động là bên phải, đại đa số các nước có luật giao thông đi bên phải)

- Loại cơ cấu lái đặt bên phải (dùng cho các nước có luật giao thông qui định chiều chuyển động là bên trái)

b) Phân loại theo kết cấu của cơ cấu lái

- Loại trục vít- bánh vít (với cung răng con lăn và trục vít)

- Loại trục vít đòn lắc

- Loại liên hợp (trục vít - ê cu - cung răng)

- Loại bánh răng - thanh răng

c) Theo số bánh dẫn hướng

- Hệ thống lái với các bánh xe dẫn hướng ở cầu trước

- Hệ thống lái với các bánh xe dẫn hướng ở cầu sau

- Hệ thống lái với các bánh xe dẫn hướng ở tất cả các cầu

d) Theo nguyên lý làm việc của bộ phận trợ lực lái

- Loại trợ lực lái thủy lực

- Loại trợ lực lái loại khí (khí nén hoặc chân không)

- Loại trợ lực lái cơ khí

- Loại trợ lực lái dùng điện

Ngoài ra hệ thống lái còn được phân ra: Hệ thống lái có trợ lực và hệ thống lái không trợ lực Trong hệ thống lái có trợ lực lại được phân ra hệ thống lái trợ lực không có điều khiển và hệ thống lái trợ lực có điều khiển điện tử

2.2 Cấu tạo chung của hệ thống lái

Tất cả các loại ô tô nói chung thì hệ thống lái đều có cấu tạo cơ bản gồm bốn phần

chính là: Vành tay lái, trục lái, cơ cấu lái (hộp số lái), dẫn động lái Sau đây chúng ta sẽ tìm hiểu từng phần cụ thể nhé

Hình 2.1 Hệ thống dẫn động cầu trước

Vành tay lái

Vành tay lái hay còn gọi là vô lăng là bộ phận đặt trên buồng lái, có nhiệm vụ là tiếp nhận mô men quay của tài xế và truyền lực cho trục lái Vành tay lái có cấu tạo khá giống nhau trên các loại ô tô bao gồm một vành hình tròn có lõi bằng thép, bên ngoài được bọc bằng vật liệu nhựa hoặc da và được lắp ghép với trục lái bằng then hoa, ren và đai ốc Ngoài các chức năng chính kể trên thì vành tay lái còn được bố trí một số bộ phận bắt buộc phải có khác là còi, túi khí, công tắc tổng hợp…

Hình 2.2 Bộ phận vành tay lái ô tô

Trục lái

Bao gồm trục lái chính có nhiệm vụ truyền mô men quay từ vô lăng đến hộp số lái

và ống đỡ để cố định trục lái vào thân xe Phần trên của trục lái chính được làm thon, có răng cưa và vành lái được cột chặt vào trục lái bằng đai ốc Phần dưới của trục lái chính nối với hộp số lái bằng khớp nối mềm hoặc khớp các đăng để giảm thiểu việc truyền chấn động từ mặt đường lên vành tay lái

Hình 2.3 Trục lái trong hệ thống lái

Cơ cấu lái (Hộp số lái)

Cơ cấu lái có chức năng là biến chuyển động quay của trục lái thành chuyển động thẳng dẫn đến các đòn kéo dẫn hướng Hộp số lái sử dụng trên các xe ô tô tải hiện nay rất đa dạng Tuy nhiên để đảm bảo thực hiện tốt chức năng của nó thì cần đảm bảo những tiêu chí sau:

 Tỉ số truyền của hộp số lái phải đảm bảo phù hợp với từng loại xe

 Có cấu tạo đơn giản, tuổi thọ cao, giá thành thấp, dễ dàng tháo lắp và điều chỉnh

 Hiệu suất truyền động thuận và nghịch sai lệch không lớn

 Độ rơ của hộp số lái phải nhỏ

Hiện nay, cơ cấu lái trên các xe ô tô tải thường có hai loại là cơ cấu lái kiểu bánh răng thanh răng và cơ cấu lái kiểu trục vít

Hình 2.4 Cấu tạo cơ cấu lái

Hình 2.5 Cơ cấu dẫn động lái trên xe ô tô

CHƯƠNG 3: ĐỘNG LỰC HỌC HỆ THỐNG LÁI 3.1 Động học hệ thống lái

Hãy xem xét một chiếc xe cầu trước dẫn hướng đang rẽ sang trái, như trong hình 3.1 Khi xe di chuyển rất chậm, có một điều kiện động học giữa bánh xe bên trong và bên ngoài cho phép chúng không bị trượt Điều kiện này được gọi là điều kiện Ackerman

Hình 3.1 Quay vòng của ô tô cầu trước chủ động

Khoảng cách giữa tâm tiếp xúc lốp với mặt đường của 2 bánh xe trên cùng cầu lái trước gọi là vệt bánh xe và được hiển thị bởi 𝑤 Khoảng cách giữa trục trước và trục sau được gọi là chiều dài cơ sở và được hiển thị bằng 𝑙 vệt bánh xe 𝑤 và chiều dài cơ sở 𝑙 được coi là chiều rộng và chiều dài động học của xe (chiều rộng và chiều dài cơ sở) Khi xe quay vòng, để các bánh xe không bị trượt lết hoặc trượt quay thì đường vuông góc với các véctơ vận tốc chuyển động của các bánh xe phải gặp nhau tại một điểm, đó là tâm quay vòng tức thời của xe O

Hình 3.2 mô tả một chiếc xe rẽ trái Vì vậy, tâm quay O nằm bên trái và các bánh

xe bên trong là các bánh xe bên trái gần với tâm quay hơn Các góc lái bên trong 𝛿𝑖 và bên ngoài 𝛿o có thể được tính như sau:

Hình 3.2 Góc lái bên trong và bên ngoài

Xét 2 tam giác OAD và tam giác OBC:

= −1

2𝑤 +

𝑙𝑡𝑎𝑛𝛿𝑜

(3.4)

Hình 3.3 Mô hình 1 dãy cầu trước dẫn hướng

Để tìm bán kính quay vòng bán R, xét mô hình 1 dãy cầu trước dẫn hướng như hình 3.3 Bán kính quay 𝑅 vuông góc với phương véctơ vận tốc 𝑣 tại trung tâm khối lượng C áp dụng công thức hình học ta có:

Điều kiện Ackerman là cần thiết khi tốc độ của xe nhỏ và góc trượt bằng không Không có lực bên và không có lực ly tâm Điều kiện lái Ackerman còn được gọi là điều kiện động học lái

Một hệ thống lái cung cấp khả năng lái theo điều kiện Ackerman được gọi là tay lái Ackerman, cơ chế Ackerman hoặc hình học Ackerman Không có cơ chế điều khiển liên kết bốn thanh có thể cung cấp điều kiện Ackerman hoàn hảo Tuy nhiên, có thể thiết

kế một liên kết nhiều thanh để hoạt động gần với điều kiện và chính xác ở một vài góc

độ

Hình 3.4 minh họa điều kiện Ackerman cho các giá trị khác nhau của (𝑤 𝑙)⁄ Các góc lái bên trong và bên ngoài gần nhau hơn bằng cách giảm (𝑤 𝑙)⁄

Hình 3.4 Ảnh hưởng của (𝒘 𝒍)⁄ đến điều kiện Ackerman đối với các phương có

cầu lái trước

Khoảng cách giữa tâm tiếp xúc lốp với mặt đường của 2 bánh xe trên cùng cầu gọi

là vệt bánh xe và được hiển thị bởi 𝑤 Hầu hết các xe có vệt bánh xe khác nhau ở cầu phía trước và cầu phía sau Vệt bánh xe 𝑤 trong điều kiện động học (điều kiện Ackerman) đề cập đến vệt bánh xe trước 𝑤𝑓 Vệt bánh xe cầu sau không có ảnh hưởng đến tình trạng động học của một chiếc xe cầu lái phía trước

Không gian yêu cầu

Điều kiện động học lái có thể được sử dụng để tính toán không gian yêu cầu của một chiếc xe khi quay vòng Hãy xem xét các bánh trước của một chiếc xe hai cầu có cầu lái trước được điều khiển theo điều kiện hình học Ackerman như trong hình 3.5

Hình 3.5 Không gian cần thiết để một chiếc xe 2 cầu có thể chuyển động quay

𝑙𝑡𝑎𝑛𝛿𝑜 − 𝑤

(3.10)

Do đó:

𝑡𝑎𝑛𝛿𝑖+ 2𝑤)2+ (𝑙 + 𝑔)2−

𝑙𝑡𝑎𝑛𝛿𝑖

(3.11)

𝑡𝑎𝑛𝛿𝑖 + 2𝑤)2+ (𝑙 + 𝑔)2−

𝑙𝑡𝑎𝑛𝛿𝑜+ 𝑤

Cơ cấu lái hình thang

Hình 3.6 minh họa một liên kết bốn thanh đối xứng, được gọi là cơ cấu lái hình thang (hình thang lái), đã được sử dụng trong hơn 100 năm Cơ chế có hai tham số đặc trưng: góc 𝛽 và chiều dài cánh tay bù 𝑑 Vị trí điều khiển của cơ chế hình thang được thể hiện trong hình 3.7 để minh họa các góc lái bên trong và bên ngoài 𝛿𝑖 và 𝛿o

Hình 3.6 Hình thang lái

Mối quan hệ giữa các góc lái bên trong và bên ngoài của cơ cấu lái hình thang là:

Hình 3.7 Mô hình thang lái

Hình 3.8 Mô hình 4 thanh mô tả hình thang lái

Xe có cầu lái sau

Tay lái phía sau được sử dụng cho xe có khả năng cơ động cao ở tốc độ thấp, chẳng hạn như xe nâng

Tay lái phía sau không được sử dụng trên các phương tiện giao thông đường phố vì

nó không ổn định ở tốc độ cao

Tâm quay cho xe cầu lái sau luôn là một điểm trên cầu trước

Bán kính tâm quay xe cầu sau dẫn hướng ngắn hơn xe cầu trước dẫn hướng nên việc vào cua gắt và hẹp sẽ dễ dàng hơn và sẽ xảy ra lái ngược

Hình 3.9 Xe cầu lái sau

Hình 3.9 minh họa một chiếc xe cầu lái sau Điều kiện lái động học vẫn giữ nguyên cho một chiếc xe cầu lái sau:

𝑐𝑜𝑡𝛿𝑜− 𝑐𝑜𝑡𝛿𝑖 =𝑤

𝑙

(3.15)

Điều kiện động học của xe FWS sử dụng vận tốc góc của bánh xe bên trong và bên ngoài

Hình 3.10 Điều kiện động học của xe FWS sử dụng vận tốc góc của bánh xe bên

trong và bên ngoài

Hãy xem xét một chiếc xe dẫn động cầu sau với cầu lái trước như trong hình 3.10 Giả sử rằng khoảng cách vệt bánh xe trước và vệt bánh xe sau bằng nhau và các bánh lái đang quay mà không bị trượt Nếu chúng ta chỉ ra vận tốc góc của các bánh dẫn động bên trong và bên ngoài theo 𝜔𝑖 và 𝜔𝑜, thì các góc lái động học của bánh trước có thể được biểu thị bằng:

Để chứng minh các phương trình này, chúng ta có thể bắt đầu từ phương trình sau, đây là điều kiện không trượt cho các bánh xe truyền động:

Vệt bánh xe trước và vệt bánh xe sau không bằng nhau

Có thể thiết kế một chiếc xe với các vệt bánh xe khác nhau ở cầu trước và cầu sau Đó là một thiết kế phổ biến cho những chiếc xe đua, thường được trang bị lốp sau rộng hơn và lớn hơn để tăng lực kéo và sự ổn định Đối với xe chạy trên đường phố, chúng ta sử dụng cùng một lốp xe ở phía trước và phía sau, tuy nhiên, thông thường có một vài centimet vệt bánh xe ở cầu sau lớn hơn so với cầu trước Một chiếc xe như vậy được minh họa trong hình 3.11

Hình 3.11 Điều kiện động học lái cho một chiếc xe với các vệt bánh xe khác

nhau ở cầu trước và cầu sau

𝜔𝑜 + 𝜔𝑖

𝜔𝑜 − 𝜔𝑖

(3.24)

Suy ra, các góc lái động học:

Hình 3.12 Xe có tính cơ động cao