Tính dẫn hướng, động lực học của ô tô

1 Động học, động lực học quay vòng của ô tô 5 1 1 Điều kiện để ô tô quay vòng đúng Để đảm bảo các bánh xe không bị trượt lết, trượt quay khi chuyển hướng  đường vuông góc với các véc tơ vận tốc của các bánh xe phải cùng đi qua một điểm (tâm quay vòng tức thời của ô tô) O v1ng v1tr v2tr v2ng a1 a2 B L a1 góc quay của bánh xe dẫn hướng phía ngoài a2 góc quay của bánh xe dẫn hướng phía trong B khoảng cách đường tâm hai trụ đứng; L chiều dài cơ sở Điều kiện quay vòng đúng.

5.1 Động học, động lực học quay vịng tơ 5.1.1 Điều kiện để tơ quay vịng Để đảm bảo bánh xe không bị trượt lết, trượt quay v1ng chuyển hướng  đường vng góc B với véc tơ vận tốc bánh xe phải qua điểm (tâm quay vòng tức thời tơ) v1tr a1: góc quay bánh xe dẫn hướng phía ngồi a2: góc quay bánh xe dẫn hướng phía B: khoảng cách đường tâm hai trụ đứng; L: chiều dài sở Điều kiện quay vòng đúng: B cot a1  cot a  L L v2ng A v2tr a2 a1 O R 5.1 Động học, động lực học quay vòng ô tô 5.1.2 Vận tốc, gia tốc ô tô quay vịng a: góc quay trung bình BXDH L R tan a L v2ng v1ng B v A w, e : vận tốc góc, gia tốc góc tơ quay vịng v: vận tốc tịnh tiến tâm trục cầu sau v1tr v v Vận tốc góc: w   tan a R L dw dv tan a v da   Gia tốc góc: e  dt dt L L cos a dt cos a   dv v( R  L2 ) da   e     2 R  dt RL dt  R L R v2tr a a2 a1 R w e O 5.1 Động học, động lực học quay vịng tơ 5.1.2 Vận tốc, gia tốc tơ quay vịng Ơ tơ chuyển động song phẳng với v1ng tâm vận tốc tức thời O C: trọng tâm ô tô L v2ng a B v1tr b C v A v2tr a a2 a1 R w e O 5.1 Động học, động lực học quay vịng tơ 5.1.2 Vận tốc, gia tốc tơ quay vịng Sơ đồ tính gia tốc ô tô b uur uuur uuur uur n t Gia tốc O: jO j j j CA r uuur x C AO v uur uur uuu A t n Gia tốc A: j A  jO  j AO  j AO uuur t uuur v t n j n CA j AO  R.e j AO   R.w j AO uu r R uu u r uu u r uur uur t n jy j  j  j  j Gia tốc C: C A CA CA t jCA  b.e jCAn  b.w uur uur uur jC  jx  j y Phân tích: R w e j y  jOy  j AO  jCA  jOy  R.w  b.e uur jO jx  jOx  j AO  jCA  jOx  R.e  b.w t n n t O 5.1 Động học, động lực học quay vịng tơ 5.1.2 Vận tốc, gia tốc tơ quay vịng Gia tốc trọng tâm theo phương dọc: jx  jOx  R.e  b.w Gia tốc trọng tâm theo phương ngang: j y  jOy  R.w  b.e Khi ô tô chuyển động (v = const) với quỹ đạo tròn (jO = 0, R = const, e = 0) ta có: v jx  b.w  b R v j y  R.w  R b uur jx C uuur t jCA uuur uuur n t jCA j AO v A uur jy (có chiều ngược với hình vẽ) uuur n j AO R w e uur jO O 5.1 Động học, động lực học quay vịng tơ 5.1.3 Lực qn tính tác dụng lên tơ quay vịng Lực qn tính theo phương dọc: G Pjx  jx g Lực quán tính theo phương ngang: G Pjy  j y g Khi ô tô chuyển động (v = const) với quỹ đạo tròn (jO = 0, R = const, e = 0) ta có: uur Pjy uur jx uur Pjx b A C uur jy Gb v v2 (có chiều ngược với hình vẽ) jx  b  Pjx  g R R 2 w v G v  Pjy  j y  R.w  e g R R uur Nêu nhận xét thành phần Pjy? jO R O 5.2 Ảnh hưởng độ đàn hồi lốp tới tính quay vịng tô 5.2.1 Sự lăn lệch bánh xe tác dụng lực ngang Khi bánh xe chịu tác dụng lực mặt phẳng thẳng đứng, hướng chuyển động bánh xe so với mặt phẳng quay nào? Véc tơ vận tốc tịnh tiến nằm mặt phẳng quay  bánh xe giữ hướng chuyển động thẳng 5.2 Ảnh hưởng độ đàn hồi lốp tới tính quay vịng tơ 5.2.1 Sự lăn lệch bánh xe tác dụng lực ngang Khi bánh xe chịu tác dụng lực ngang, véc tơ vận tốc tịnh tiến bánh xe có nằm mặt phẳng quay hay khơng? Lốp bị biến dạng ngang, vùng tiếp xúc, lốp bị trượt không  véc tơ vận tốc lệch khỏi mặt phẳng quay góc dl theo chiều lực ngang, gọi góc lệch bên 5.2 Ảnh hưởng độ đàn hồi lốp tới tính quay vịng tơ 5.2.1 Sự lăn lệch bánh xe tác dụng lực ngang Góc lệch bên bánh xe phụ thuộc vào yếu tố nào? Quan hệ góc lệch bên lực ngang Py: dl  Py kd kd : Hệ số cản lệch Xe con: kd = 250 – 750 N/độ Xe khách, xe tải: kd = 1150 – 1650 N/độ 5.2 Ảnh hưởng độ đàn hồi lốp tới tính quay vịng tơ 5.2.2 Ảnh hưởng góc lăn lệch đến tính quay vịng tơ L L R tan d  tan(a  d l ) v2 Pjy d2 a a  d1 Khi góc có giá trị nhỏ ta có: R L a  (d  d l ) Công thức đặc trưng cho tính quay vịng tô d1 R R0 d2 O1 O a  d1 v1 5.2 Ảnh hưởng độ đàn hồi lốp tới tính quay vịng tơ 5.2.2 Ảnh hưởng góc lăn lệch đến tính quay vịng ô tô d1 = d2  R = R0 L v2 Ơ tơ có tính quay vịng định mức Khi tơ chuyển động thẳng, có lực ngang Png tác dụng hướng chuyển động ô tô thay đổi nào? Pjy d2 a a  d1 d1 v R R0 d2 O O1 a  d1 5.2 Ảnh hưởng độ đàn hồi lốp tới tính quay vịng tơ 5.2.2 Ảnh hưởng góc lăn lệch đến tính quay vịng tơ d1 < d2  R < R0 L v2 Ơ tơ có tính quay vịng thừa Khi tơ chuyển động thẳng, có lực ngang Png tác dụng hướng chuyển động ô tô thay đổi nào? R0 O Pjy d2 Rad d2 O1 a a  d1 d1 v 5.2 Ảnh hưởng độ đàn hồi lốp tới tính quay vịng tơ 5.2.2 Ảnh hưởng góc lăn lệch đến tính quay vịng tơ d1 > d2  R > R0 L v2 Ơ tơ có tính quay vòng Thiếu d2 a a  d1 d1 v Khi tơ chuyển động thẳng, có lực ngang Png tác dụng hướng chuyển động ô tô thay đổi nào? R0 R d2 O O1 a  d1 ... 5.1 Động học, động lực học quay vịng tơ 5.1.3 Lực qn tính tác dụng lên tơ quay vịng Lực qn tính theo phương dọc: G Pjx  jx g Lực quán tính theo phương ngang: G Pjy  j y g Khi ô tô chuyển động. ..5.1 Động học, động lực học quay vịng tô 5.1.2 Vận tốc, gia tốc ô tô quay vịng a: góc quay trung bình BXDH L R tan a L v2ng v1ng B v A w, e : vận tốc góc, gia tốc góc ô tô quay vòng v:... L v2ng a B v1tr b C v A v2tr a a2 a1 R w e O 5.1 Động học, động lực học quay vịng tơ 5.1.2 Vận tốc, gia tốc tơ quay vịng Sơ đồ tính gia tốc ô tô b uur uuur uuur uur n t Gia tốc O: jO j j j CA