Bài giảng Lý thuyết ô tô - Chương 8: Quay vòng ô tô và hệ thống lái

αLRRLvdtdvR122++=eHình 8.1 : Sơ đồ động học quay vòng của ô tô khi bỏ qua biến dạng ngangv1v4v3v2121qLCDBAFE0030102025515155253545Hình 8.2 : Đồ thị lý thuyết và thực tế về mối qian hệ về các góc quay vòng của hai bánh xe dẫn hướngLý thuyếtThực tếLRb21q0FHình 8.3 : Sơ đồ động học quay vòng của ô tô có 2 bánh dẫn hướng phía trướcvv2v1jxjy jhjtT Khi xe quay vòng Jx và jy được xác định như sau : Ta có : jb = ω2.ρ ; jt = 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) Thay (8.3), (8.6), (8.10) vào (8.8) và (8.9), ta có : (8.11)()2222xRbvdtdαLRLRvdtdvj-++= (8.11) 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 : Σ Miz = 0 (8.14)[()]RvRbdtdαLRLRvdtdvj222y+++=Hình 8.4 : Sơ đồ động lực học quay vòng của ô tô khi hai bánh xe dẫn hướng phía trướcY”b2Y’b2Y’b1Y’’b1qLab12Rxy0TJzP”k2P”f2P’k2P’f2P’k1P’f1P’’f1P’’k1PPiPjlPjlxPjlyPjvt Lực quán tính ly tâm : (8.15) (8.16) (8.17) Khi chuyển động đều, ta có : (8.18) (8.19)Mặt phẳng quay của bánh xe00’abcd8.2. TÍNH CHẤT QUAY VÒNG THIẾU, THỪA VÀ TRUNG TÍNH : 8.2.1. Khái niệm về độ ảnh hưởng đàn hồi của lốp tới quay vòng ô tô :Hình 8.5 : Sơ đồ bánh xe lăn khi lốp bị biến dạng dưới tác dụng của lực ngangYbvHình 8.6 : Đồ thị quan hệ giữa phản lực ngang và góc lệch hướng  của lốp0YbABP y=Zby Do Yb = kc.δ Nên 8.2.2. Quay vòng ô tô khi lốp bị biến dạng ngang : Theo hình 8.7, ta có : EH = R1 tg( – 1) FH = R1 tg2 Suy ra : L = EH + FH = R1 [tg( – 1) + tg2 )] (8.21)Hình 8.7 : Sơ đồ động học quay vòng của ô tô khi lốp bị biến dạng ngangO1THFEPjlyPjlPjlxL – 122221–111R1v1v2 Theo 8.2 bán kính quay vòng của xe khi bỏ qua biến dạng ngang : Nếu δ1, δ2 và α có giá trị nhỏ thì : (8.22) (8.23) Các trường hợp : δ1 = δ2 R1 = R, tính chất quay vòng trung tính δ1 > δ2 R1 > R, tính chất quay vòng thiếu δ1 δ2 ) : Hình 8.9 : Sơ đồ chuyển động của ô tô có tính chất quay vòng thiếuv1vTv2PjlyPjlxPjlHướng chuyển động của xe khi có lực Y tác dụngYEFTO1R112 8.2.3.3. Trạng thái chuyển động của xe có tính chất quay vòng thừa (δ1 hl212 > a khi a = 00a = altb khi RminHình 8.23 : Đồ thị biểu hiện quan hệ  phụ thuộc vào và 0,48L o66687072740,440,520,560,6mnb8.6. XÁC ĐỊNH LỰC CỦA NGƯỜI LÁI TÁC DỤNG LÊN VÔ LĂNG : Mômen cản chuyển động : M1 = Gbx . fc Một phần tư chiều dài của bề mặt tiếp xúc giữa lốp và đường : Nếu thừa nhận rbx = 0,96r ta có x = 0.14r thì M2 = Yb.x = 0,14Gbxφ1r Tổng mômen cản quay vòng ở cả hai bánh dẫn hướng là : Mc = 2(M1 + M2) = 2Gbx(fc + 0,14φ1r) (8.34)Hình 8.24 : Sơ đồ trụ đứng nghiêng trong mặt phẳng ngangαlγ1rbxr1cnABGCÑOEm'Hình 8.25 : Sơ đồ lực tác dụng lên hệ thống láivcednd'lbl'aalmRNNQPl Suy ra : (8.35)Hình 8.26 : Đặc điểm lực ngang tác dụng lên bánh xe khi quay vòngOrbxxrYb