Nghiên cứu động lực học quay vòng của ô tô 2 cầu chủ động 4 x 4 trên đường bám kém (đường trơn)

MỤC LỤC Quyết định giao đề tài Lý lịch cá nhân i Lời cam đoan ii Lời c m ơn iii Tóm tắt iv M c l c v Danh sách hình viii Danh sách b ng x Chương 1:Tổng quan đề tài 1.1 Lời mở đầu 1.2 M c đích đề tài 1.3 Giới h n đề tài 1.4 Phương pháp nghiên cứu 1.5 Các kết qu nghiên cứu Chương 2: Cơ sở lý thuyết 2.1 Bánh xe 2.2 Bán kính làm vi c trung bình bánh xe 2.3 Đ ng học bánh xe lăn 2.3.1 Lăn không trư t 2.3.2 Lăn có trư t quay 2.3.3 Lăn có trư t lết 2.4 Quan h lực bánh xe lăn 2.4.1 Bánh xe bị đ ng 2.4.2 Bánh xe chủ đ ng 2.4.3 Bánh xe phanh 10 2.5 Phân phối công suất ô tô 12 2.5.1 Dịng cơng suất bánh xe chủ đ ng 12 2.5.2 Phân phối công suất dùng vi sai 14 v 2.5.2.1 Đ ng học cấu vi sai 14 2.5.2.2 Quan h đ ng học 15 2.5.2.3 Quan h mô men 17 2.5.2.4 Quan h lực cầu có vi sai 18 2.5.2.4 Quan h lực cầu có vi sai 19 2.5.3 Phân phối công suất không vi sai 21 2.5.3.1 Các quan h đ ng học môment 22 2.5.3.2 Nghiên cứu trình chuyển đ ng thẳng (trường h p thứ nhất) 24 2.5.3.3 Tr ng thái lăn cầu– hi n tư ng lưu thông công suất 26 2.5.3.4 Chuyển đ ng thẳng- trường h p thứ hai 29 2.6 Lực bám h số bám bánh xe chủ đ ng với mặt đường 30 2.7 Đ ng học quay vịng tơ 31 2.9 Góc l ch hướng 33 Chương 3: Nghiên cứu nh hưởng xe nhiều cầu chủ đ ng (4x4) tới đ ng lực học quay vịng tơ 36 3.1.Góc l ch bên mơ men đàn hồi bánh xe chịu lực bên 37 3.2 Đặc tính bánh xe có mặt lực dọc, kh trư t ngang, trư t dọc 37 3.3 Các yếu tố nh hưởng đến h số bám giá trị h số bám 39 3.4 Sự trư t ph thu c vào lực kéo Fk X 41 3.5 Kh bám cầu có vi sai 43 3.5.1 nh hưởng h số bám  44 3.5.2 nh hưởng lực li tâm 46 3.6 Kết luận chương 47 Chương 4: Xây dựng phương trình vi phân mơ t quỹ đ o chuyển đ ng ô tô 48 4.1 H tr c tọa đ kh o sát 48 4.2 Các lực tác d ng lên ô tô 50 4.2.1.Các lực tác d ng lên ô tô mặt phẳng dọc 50 4.2.1.1 Lực kéo Fk 51 4.2.1.2 Lực c n lăn Ff 53 vi 4.2.1.3 Mô men c n lăn 53 4.2.1.4 Ph n lực thẳng góc Z1, Z2 54 4.2.1.5 Lực c n khơng khí Fω 54 4.2.1.6 Lực c n quán tính Fj 55 4.2.2 Các lực tác d ng lên mặt phẳng ngang 57 4.2.2.1 Lực bên Fy 57 4.2.2.2 Lực ly tâm Flt 58 4.3 Mơ hình kh o sát quan h đ ng lực học 58 4.3.1 Mơ hình đ ng lực học ô tô hai cầu chủ đ ng (4x4) 60 4.3.2 Mơ hình đ ng lực học ô tô cầu trước chủ đ ng 61 4.3.3 Mơ hình đ ng lực học ô tô cầu sau chủ đ ng 62 4.4 Giới thi u xe ô tô Hyundai SantaFe (4x4) 64 4.5 Kết luận chương 66 Chương : Phương pháp gi i phương trình vi phân kết qu mơ t quỹ đ o chuyển đ ng ô tô 67 5.1 Khái quát chung Matlab M-file 67 5.2 Thiết kế giao di n người dùng 68 5.3 Gi i h phương trình vi phân 69 5.4 Kết qu mô t quỹ đ o chuyển đ ng ô tô 73 5.4.1 Phân phối công suất ô tô 73 5.4.2 Quỹ đ o chuyển đ ng ô tô cầu chủ đ ng 75 5.4.2.1 Kh o sát chuyển đ ng ô tô cầu chủ đ ng thay đổi vân tốc 75 5.4.2.2 Kh o sát chuyển đ ng ô tô cầu chủ đ ng thay đổi h số bám 77 5.5 Kết luận chương 78 Chương : Kết luận kiến nghị 79 6.1 Kết luận 79 6.2 Đề nghị 80 TÀI LI U THAM KH O 81 PH L C 82 vii DANH SÁCH CÁC HÌNH Hình 2.1: Kích thước hình học lốp xe Hình 2.2: Lăn khơng trư t Hình 2.3: Lăn có trư t quay bánh xe kéo Hình 2.4: Lăn có trư t lết bánh xe phanh Hình 2.5: Các lực moment tác d ng lên bánh xe bị đ ng lăn Hình 2.6: Các lực moment tác d ng lên bánh xe chủ đ ng lăn 10 Hình 2.7: Các lực mơmen tác d ng lên bánh xe phanh 11 Hình 2.8: Các tr ng thái chuyển đ ng bánh 11 Hình 2.9: Dịng cơng suất bánh xe chủ đ ng 12 Hình 2.10: Sơ đồ truyền lực xe nhiều cầu chủ đ ng 14 Hình 2.11: Sơ đồ đ ng vi sai bánh nón 15 Hình 2.12: Sơ đồ quay vòng cầu chủ đ ng 16 Hình 2.13: Quan h lực cầu vi sai làm vi c 20 Hình 2.14: Các sơ đồ phân phối công suất không vi sai 22 Hình 2.15: Đặc tính lực bán kính lăn 24 Hình 2.16: Các yếu tố nh hưởng tới đặc tính lực bán kính lăn 24 Hình 2.17 Trường h p bánh xe tới giới h n bám 26 Hình 2.18: Tr ng thái chuyển đ ng cầu với lực Fk khác 27 Hình 2.19: Mơ t trường h p – chuyển đ ng thẳng 29 Hình 2.20 : Sơ đồ khối h thống điều khiển ô tơ 32 Hình 2.21 : Sơ đồ quay vịng khơng có biến d ng lốp xe 33 Hình 2.22 : Sơ đồ quay vịng có biến d ng lốp xe 34 Hình 2.23: Sơ đồ quay vịng thiếu 35 Hình 2.24: Sơ đồ quay vòng thừa 35 Hình 3.1: Sự thay đổi vết tiếp xúc mối quan h đ ng học,đ ng lực học bánh xe vk = (trái) vk (ph i) 36 viii Hình 3.2: Dấu chiều k , Sk , Msk 37 Hình 3.3: đồ thị Kamm biểu diển mối quan h kh truyền lực dọc Fk lực bên Fy bánh xe: Fk(+)lực kéo; Fk(-)lực phanh 38 Hình 3.4: nh hưởng lực dọc tới đặc tính l ch bên bánh xe 38 Hình 3.5: Các yếu tố nh hưởng đến h số bám  39 Hình 3.6: Đặc tính trư t tồn b lực Fk X 42 Hình 3.7: Đặc tính trư t 42 Hình 3.8: Hi u suất riêng vi sai kh tận d ng bám 45 Hình 4.1: Quan h đ ng học tơ mơ hình phẳng 49 Hình 4.2: Quan h đ ng học tơ mơ hình phẳng 50 Hình 4.3: Các lực tác d ng lên ô tô 51 Hình 4.4: Sơ đồ xác định di n tích c n di n tơ 55 Hình 4.5: Đồ thị quan h giửa lực bên góc l ch bên 57 Hình 4.6: Mơ hình đ ng lực học quay vịng tơ 4x4 60 Hình 4.7: Mơ hình đ ng lực học quay vịng tơ cầu trước chủ đ ng 61 Hình 4.8: Mơ hình đ ng lực học quay vịng tơ cầu sau chủ đ ng 62 Hình 5.1 : Giao di n người dùng trước ch y chương trình 68 Hình 5.2 : Giao di n người dùng ch y chương trình 69 Hình 5.3 : Quỹ đ o chuyển đ ng ô tô với h số bám φ=0,2 73 Hình 5.4: Quỹ đ o chuyển đ ng ô tô thay đổi h số bám φ=0,4 74 Hình 5.5: Quỹ đ o chuyển đ ng ô tô thay đổi vận tốc với h số φ=0,2 75 Hình 5.6: Quỹ đ o chuyển đ ng tô thay đổi vận tốc với h số φ=0,4 75 Hình 5.7 : Đồ thị gia tốc hướng tâm 76 Hình 5.8: Quỹ đ o tơ thay đổi h số bám với vận tốc v=40Km/h 77 Hình 5.9: Quỹ đ o ô tô thay đổi h số bám với vận tốc v=50Km/h 77 ix DANH SÁCH CÁC B NG B ng 2.1: B ng qui ước dấu mơ men tốc đ góc 18 B ng 3.1: Giá trị h số bám trung bình 41 B ng 4.1: Giá trị h số c n lăn f0 53 B ng 4.2: Giá trị h số c n khơng khí Cx di n tích c n di n 55 x ng Ch T NG QUAN CHUNG V Đ TÀI 1.1 L i m đ u Ơ tơ lƠ ph ng ti n đ ợc sử dụng r ng rãi ho t đ ng kinh t xã h i Vi c nghiên c u để nâng cao hi u qu sử dụng c a lo i ph ng ti n vấn đ đ ợc nhi u nhà khoa học quan tâm gi i quy t Trong nh ng năm gần đơy s phát triển c a ngành tơ có nhi u b c nh y vọt v kỹ thuật công ngh , đem l i hi u qu kinh t ngƠy cƠng cao vƠ an toƠn h n cho ng i sử dụng Tính chất đ ng l c học c a ô tô chuyển đ ng m t nh ng tính chất quan trọng, đ ợc thể hi n qua đặc tính đ ng l c học, l c kéo, công suất kéo, l c c n, nhân t đ ng l c học, th i gian vƠ quƣng đ t c, chuyển đ ng u ki n mặt đ ng tăng t c, vận t c, gia ng khác tác đ ng u ki n nh tăng gi m ga, quay vịng phanh Tính chất đ ng l c học c a ô tô nh h ng đ n kh kh i hƠnh vƠ tăng t c c a ô tô, vận t c trung bình, suất giá thành vận chuyển, đ êm dịu tính an tồn chuyển đ ng Vi c tính tốn xác tiêu đánh giá tính đ ng l c học c a tơ m t vấn đ khó th c hi n Vì tiêu phụ thu c vào nhi u y u t , có y u t ngẫu nhiên Cùng v i s phát triển nhanh c a ngành công ngh thông tin thi t bị, phần m m nghiên c u ngƠy cƠng xác h n, nên nhi u bƠi tốn đ ợc gi i quy t m t cách nhanh chóng v i đ xác cao giúp cho q trình tính tốn, thi t k ch t o đ ợc thuận lợi vƠ xác h n nhi u t o u ki n thuận lợi cho ngành công nghi p ô tô ngày phát triển vƠ đ m b o đ ợc yêu cầu c a ng dụng VƠ ngƠy đƣ có nhi u thi t bị vƠ ph i sử ng pháp th c nghi m để kiểm tra chất l ợng tình tr ng kỹ thuật c a xe trình sử dụng thuận ti n vƠ đ m b o đ xác cao giúp cho vi c hi u chỉnh thi t k chọn ch đ sử dụng lo i xe tơ có hi u qu Hi n th gi i vi c nghiên c u đ ng l c học tơ nói chung vƠ đ ng l c học mơ hình phẳng nói riêng đƣ có nh ng k t qu to l n, nh ng vấn đ thu c s h u b n quy n c a hãng ô tô nên ch a đ ợc công b r ng rƣi vƠ đầy đ Vi t Nam, vi c nghiên c u kh o sát đ ng l c học c a ô tô đ ợc ý quan tâm từ lâu, nên có nhi u đ tài, tài li u, giáo trình đ ợc biên so n để phục vụ cho công tác gi ng d y, nghiên c u lý thuy t tính tốn tơ Tính ổn định quay vịng c a tơ kh gi đ ợc quỹ đ o chuyển đ ng theo yêu cầu c a ng i lái u ki n khác nh : tơ đ ng yên, chuyển đ ng đ ng thẳng có l c ngang tác dụng, chuyển đ ng đ quay vịng lo i đ ng d c, ng khác có kể đ n s bi n d ng vƠ tr ợt c a bánh xe Đ i v i ô tô cầu ch đ ng có tính c đ ng cao nh ng u ki n ph c t p địi h i tơ ph i gi đ ợc quỹ đ o chuyển đ ng c a cho xe khơng bị lật đổ, xe không bị tr ợt, thùng xe không bị nghiên để đ m b o cho xe chuyển đ ng an toàn Khi xe hai cầu chuyển đ ng đ ng bám quỹ đ o tơ nh th V i nh ng nhu cầu phần luận văn nƠy “nghiên c u đ ng l c h c quay vịng c a tơ c u ch đ ng( 4x4) đ ng bám (đ ng tr n)” 1.2 M c đích c a đ tài N i dung c a đ tài xây d ng đ ợc mơ hình nghiên c u lý thuy t để thi t lập ph ng trình mơ t quỹ đ o chuyển đ ng c a tơ mơ hình phẳng m t v t Kh o sát quỹ đ o chuyển đ ng c a xe bi t tr nhân t nh h c quy luật đánh lái, xem xét ng đ n quỹ đ o chuyển đ ng tơ quay vịng có kể đ n đặc tính bi n d ng c a l p, s phân b t i trọng lên bánh xe, phân ph i công suất, thay đổi vận t c c a xe, u lƠm thay đổi quỹ đ o chuyển đ ng c a ô tô Từ đ a bi n pháp nâng cao tính an tồn sử dụng ơ, để gi i quy t toán tác gi sử dụng phần m m Matlab để mô t quỹ đ o chuyển đ ng c a tơ máy tính V i u ki n th c t Vi t Nam hi n nay, ch a có bƣi thử, phịng thí nghi m để đánh giá chất l ợng quay vòng c a xe vi c mơ t giúp ta có s s để đánh giá tính chất quay vịng c a tơ Trong tr ng hợp có đầy đ u ki n thí nghi m vi c mơ t máy tính giúp rút ngắn th i gian làm thí nghi m V i mục đích nh n i dung luận văn trình bày v lý thuy t tính tốn để lƠm c s để xây d ng ph tơ Sau có đ ợc h ph để gi i ph ng trình vi phơn mô t quỹ đ o chuyển đ ng c a ng trình vi phân sử dụng M-file Matlab ng trình mơ t quỹ đ o chuyển đ ng c a ô tô 1.3 Gi i h n đ tài Để gi i quy t vấn đ trên, đ tƠi “Nghiên c u đ ng l c h c quay vịng c a tô c u ch đ ng (4X4) đ ng bám (đ ng tr n)” nghiên c u tập trung vƠo n i dung sau:  Tính tốn thơng s quay vịng c a xe  ωác y u t nh h  Xơy d ng ph  Đ xuất ph 1.4 Ph  Ph ng đ n quay vịng ng trình quay vịng c a ô tô ng án an toƠn cho xe ô tô ng pháp nghiên c u ng pháp nghiên c u tƠi li u: c s nghiên c u tƠi li u có liên quan đ n lý thuy t quay vịng c a xe tơ, tính ổn định c a bánh xe dẫn h ng, thu thập tƠi li u qua sách, luận văn th c sĩ, qua Internet vƠ tiêu chuẩn qu c t v quay vòng  Ph ng pháp gi i h ph ng trình cách sử dụng phần m m Matlab để gi i quy t thuật tốn, gi i ph  Ph ng trình quay vịng ng pháp so sánh đánh giá: 1.5 Các k t qu nghiên c u Đ tài: “ Nghiên c u đ ng l c h c chuy n đ ng thẳng c a xe nhi u c u ch đ ng- ph Tuấn Vũ, Tr ng pháp phơn phối công su t ” C a học viên cao học Bùi ng Đ i Học S Ph m Kỹ Thuật TPHωM, d is h ng dẫn c a TS Lâm Mai Long, đ ợc th c hi n vào tháng 08 năm 2008 Đ tƠi đƣ th c hi n đ ợc 5.4.2 Qu đ o chuy n đ ng c a ô tô c u ch đ ng 5.4.2.1 Kh o sát chuy n đ ng c a ô tô c u ch đ ng thay đ i vân tốc Kh o sát quỹ đ o chuyển đ ng c a ô tô cầu ch đ ng v i góc đánh lái δ=200 xe chuyển đ ng m t lo i đ ng v i h s bám φ=0,2, thay đổi t c đ xe khác v=30km/h, v=40km/h, v=50km/h,v=60km/h DO THI MO TA CHUYEN DONG O TO VOI VAN TOC V1 V2 V3 V4 VAN TOC V=30Km/h VAN TOC V=40Km/h VAN TOC V=50Km/h VAN TOC V=60Km/h TRUC YO 0 10 15 20 25 TRUC X0 Hình 5.5: Quỹ đ o chuyển đ ng c a ô tô thay đổi vận t c v i h s bám φ=0,2 ng v i ch đ kh o sát nh cho thử nghi m tơ chuyển đ ng ng có h s bám thay đổi φ=0,4 DO THI MO TA CHUYEN DONG O TO VOI VAN TOC V1 V2 V3 V4 VANTOC V= VANTOC V= VANTOC V= VANTOC V= 30Km/h 40Km/h 50Km/h 60Km/h TRUC Y0 đ 0 10 TRUC X0 12 14 16 18 Hình 5.6: Quỹ đ o chuyển đ ng c a ô tô thay đổi vận t c v i h s bám φ=0,4 75 DO THI GIA TOC HUONG TAM 1200 gia toc huong tam Gia toc huong tam 1000 800 600 400 200 0 10 20 30 40 50 60 70 van toc chuyen dong cua xe 80 90 100 Hình 5.7 : Đồ thị gia t c hu ng tơm Gi nguyên thông s c a xe cho vận t c c a xe thay đổi từ 30km/h, 40km/h, 50km/h, 60km/h ng v i m i đ chuyển đ ng khác nhau, ng vận t c lƠ biểu di n m t quỹ đ o t c đ cƠng cao bán kính quay vịng cƠng l n lƠm cho xe khó chuyển đ ng ổn định quay vịng Khi t c đ tăng lên kéo theo gia t c h vận t c có m t giá trị gi i h n mƠ tính dẫn h Tr ng tơm c a xe tăng lên ng v i m i tơ bị tr ợt lƠm ổn định hay ng phụ thu c vƠo chi u tác dụng c a l c ly tơm so v i l c ngang ng hợp gia t c h ng tơm tăng lƠm l c ly tơm tăng lên lƠm cho ph n l c ngang c a bánh xe l n h n giá trị l c bám ngang lúc nƠy xe bị tr ợt ngang lƠm tính ổn định c a xe Kh o sát xe chuyển đ ng đ ng có h s bám v i h s bám φ = 0,4 cho thấy xe chuyển đ ng ổn định h n so v i đ đ ng đ ng có h s bám φ = 0,2, xe chuyển ng có h s bám thấp bánh xe bị tr ợt nhi u h n, bán kính quay vịng l n h n lƠm cho xe chuyển đ ng không v i quỹ đ o c a đ 76 ng 5.4.2.2 Kh o sát chuy n đ ng c a ô tô c u ch đ ng thay đ i h số bám Thử nghi m ô tô cầu ch đ ng v i góc đánh lái δ=200 xe chuyển đ ng v i hai t c đ khác v=40km/h,v=50km/h, v i u ki n mặt đ ng khác thay đổi h s bám từ φ =0,2 ; 0,4 ;0,6 ;0,7 DO THI MO TA CHUYEN DONG O TO VOI GOC PHI1 PHI2 PHI3 PHI4 20 0.2 0.4 0.6 0.7 15 Truc y0 10 -5 10 15 Truc x0 20 25 30 Hình 5.8: Quỹ đ o c a ô tô thay đổi h s bám v i vận t c v=40Km/h DO THI MO TA CHUYEN DONG O TO VOI GOC PHI1 PHI2 PHI3 PHI4 25 0.2 0.4 0.6 0.7 20 Truc y0 15 10 -5 10 15 Truc x0 20 25 30 Hình 5.9: Quỹ đ o c a tô thay đổi h s bám v i vận t c v=50Km/h 77 D a đồ thị (Hình 5.8) ( hình 5-9) ta thấy tơ chuyển đ ng v i h s bám l n φ=0,7 bán kính quay vịng cƠng nh , h s bám cƠng nh φ=0,2 bán kính quay vịng l n Đi u ch ng minh đ ợc ô tô chuyển đ ng đ bám x y hiên t ợng tr ợt ng bánh xe lƠm xe không gi đ ợc quỹ đ o chuyển đ ng nh mong mu n 5.5 K t lu n ch Trong ch ng ng nƠy đƣ xác định đ ợc tham s đầu vào cho mơ hình lý thuy t bao gồm: l c tác dụng lên tơ q trình chuyển đ ng, mơ men tr , mơ men qn tính…các s li u nƠy dùng để tính tốn mơ t quỹ đ o chuyển đ ng c a xe ng dụng phần m m Matlab để thí nghi m mơ hình lý thuy t mơ t quỹ đ o chuyển đ ng c a ô tô Qua k t qu nô t quỹ đ o chuyển đ ng cho thấy nh h ng thông s k t cấu đ n tính chất quay vịng c a xe Khi xét đ n nhân t nh h nh h ng đ n tính chất quay vịng đƣ kh o sát đ ợc ng c a h s bám, vận t c, thay đổi l c kéo u lƠm thay đổi quỹ đ o chuyển đ ng c a xe Khi xe chuyển đ ng đ nhi u h n lƠm tính ổn định c a xe 78 ng bám bánh xe tr ợt Ch ng K T LU N VÀ Đ NGH 6.1 K t lu n Qua n i dung vƠ k t qu nghiên c u đƣ trình bƠy, đ tƠi nƠy đƣ đáp ng đ ợc mục tiêu nghiên c u đặt - Phân tích y u t ô tô đ nh h ng c a xe nhi u cầu đ n tính chất quay vịng c a ng bám - Phơn tích đ ợc l c tác dụng vƠo ô tô, nguyên nhơn nh h quỹ đ o chuyển đ ng c a ô tô Xơy d ng ph ng đ n ng trình vi phơn mơ t quỹ đ o chuyển đ ng c a ô tô thông qua kh o sát mơ hình phẳng m t v t Khi kh o sát mơ hình phẳng m t v t đ m b o yêu cầu v nghiên c u quỹ đ o chuyển đ ng t i trọng tơm ô tô - Sử dụng công cụ M-file Matlab để mô t quỹ đ o chuyển đ ng c a tơ máy tính Phần m m Matlab có nhi u u điểm d sử dụng, khơng ph c t p, có giao di n đồ họa tr c quan d quan sát, cập nhật vƠ thay đổi d li u m t cách nhanh ch ng vƠ thuận lợi - Kh o sát thông s c a kỹ thuật c a xe Huyndai Santa Fe để tính tốn vƠ y u t nh h ng đ n quỹ đ o chuyển đ ng, tính quay vịng c a tơ cho k t qu phù hợp quy luật đƣ nghiên c u lý thuy t - ωác k t qu ch y ch t c đ lo i đ ng trình kh o sát cho thấy đ i v i m t xe, ch y ng khác lƠm thay đổi bán kính quay vịng c a xe, t c lƠ thay đổi quỹ đ o chuyển đ ng c a xe ωòn kh o sát m t lo i đ ng nh ng thay tăng t c đ c a xe, t c đ tăng lên kéo theo gia t c h tơm c a xe tăng lên, ng v i m i vận t c có m t giá trị gi i h n mƠ bị tr ợt lƠm ổn định hay tính dẫn h tơ ng phụ thu c vƠo chi u tác dụng c a l c ly tơm so v i l c ngang Khi góc l ch h ng c a bánh tr c nh h n bánh sau x y hi n t ợng quay vịng thừa, góc l ch bên c a bánh tr 79 ng cl nh n bánh sau x y hi n t ợng quay vòng thi u, tr ng hợp góc l ch bên bánh tr c vƠ sau x y hi n t ợng quay vòng đ - ωác k t qu kh o sát đ t đ ợc ph n ánh cho phần nghiên c u lý thuy t đƣ chọn đ ợc mơ hình kh o sát phù hợp nh ng th c hi n đầy đ mục tiêu nghiên c u c a đ tƠi 6.2 Đ ngh Theo h ng phát triển c a đ tƠi ti p tục nghiên c u vấn đ sau: - Nghiên c u đ ng l c học quay vịng c a tơ sử dụng model hai v t có kể đ n s dao đ ng c a h th ng treo, kh o sát xe chuyển đ ng đ ng nghiêng ngang - Kh o sát đ nghiêng c a xe mặt đ ng quay vòng, u nƠy liên quan t i t i trọng vƠ kh c a cầu vƠ bánh xe - Vi c phơn b vƠ sử dụng hợp lý l c kéo cầu ch đ ng vƠ bánh xe trái-ph i c a cầu ch đ ng 80 TÀI LI U THAM KH O [1] TS Lâm Mai Long “Giáo trình ω học chuyển đ ng c a tơ” Đ i học SPKT Tp Hồ ωhí Minh Năm 2003 [2] PGS.TS Nguy n Khắc Trai “Tính u khiển quỹ đ o chuyển đ ng c a ô tô” Nhà xuất b n Giao thông vận t i Năm 1997 [3] PGS.TS Nguy n Văn Phụng “Lý thuy t ô tô (Nâng cao)” Đ i học Công Nghi p Tp Hồ Chí Minh.Năm 2013 [4] MSc Đặng Q “Giáo trình lý thuy t tơ”.NhƠ xuất b n Đ i học Qu c gia Tp Hồ Chí Minh.Năm 2010 [5] Nguy n H u Cẩn – D Qu c Thịnh – Ph m Minh Thái – Nguy n Văn TƠi – Lê Thị VƠng “Lý thuy t ô tô máy kéo” NhƠ xuất b n khoa học kỹ thuật Hà N i Năm 2007 [6].TS Lâm Mai Long- Phân Ph i Cơng Suất Trên Ơ Tơ- Đ i Học S Ph m Kỹ Thuật TP.Hồ Chí Minh-2001 [7] Th c Sĩ.Nguy n HoƠi S n, Đ Thanh Vi t,ψùi Xuơn Lơm– ng Dụng MATLAψ Trong Tính Tốn Kỹ Thuật-NXB Đ i Học Qu c Gia TP.Hồ ωhí Minh.Năm 2000 [8] J.Y.Wong.“Theory of ground vehicles – Third Edition” Department of Mechanical and Aerospace Engineering Carleton University, Ottawa – Canada.Năm 2001 [9] Prof Milan Apetaur “Motorova vozidla II ” Vut- Praha Năm 1984 [10] Dr Rajesh Rajamani “Vehicle Dynamics and Control - Second Edition” Department of Mechanical Engineering University of Minnesota Minneapolis, MN 55455, USA Springer 2006 [11] Reza N Jazar “Vehicle Dynamics:Theory and Applications” Dept of Mechanical Engineering Manhattan College Riverdale, NY 10471 Năm 2008 81 PHỤ LỤC  Ph n m m Matlab Gi i ph ng trình hai cầu ch đ ng function dy=ptvp_haicau(t,y) %y(1) beta %y(2) psi %y(3) dpsi m=y(4); v=y(5); delta=y(6); Ca1=y(7); a=y(8); Ca2=y(9); b=y(10); Fk1=y(11); Ff1=y(12); Fk2=y(13); Ff2=y(14); Fomega=y(15); Iz=y(16); Mf=y(17); Cz=y(18); dy=zeros(18,1); dy(2)=y(3); dy(1)=(-1/(m*v*(sin(y(1))-cos(y(1)))))*(Ca1*(delta-y(1)-(a/v)*y(3))*(sin(delta)cos(delta))+(Fk1-f1)*(cos(delta)+sin(delta))+Fk2-Ff2-Fomega+Ca2*(-y(1) +(b/v)*y(3)))-y(3); dy(3)=(1/Iz)*(Ca1*(delta-y(1)-(a/v)*y(3))*a*cos(delta)-Mf+(Fk1Ff1)*a*sin(delta)-Ca2*b*(-y(1)+(b/v)*y(3))-Cz*(delta-y(1)-(a/v)*y(3))); 82 delta=(t==0.3491/y(3)||(t0.3491/y(3))*0.3491; end V đ th mô t qu đ o chuy n đ ng function mophong clc close all clear m=1662; v=11.1; delta=0.3491; a=1.1; b=1.6; Fk1=1959;Fk1haicau=1363; Fk2=1364;Fk2haicau=1363; Ff1=143.3; Ff2=105.9; Fomega=83.8; Iz=2994.7; Mf=89.7; t=0:0.1:3; [T,Y]= ode45(@ptvp_haicau,t,[0 0 m 6.9334 delta 40000 a 40000 b Fk1 Ff1 Ff2 Fomega Iz Mf 1500]); [TLT,YLT]= ode45(@ptvp_haicau,t,[0 0 m 6.9334 delta 00000 a b Fk1 Ff1 Ff2 Fomega Iz Mf 0]); [S,SY]= ode45(@ptvp_haicau,t,[0 0 m 6.9334 delta 40000 a 40000 b Ff1 Fk2 Ff2 Fomega Iz Mf 1500]); [SLT,SYLT]= ode45(@ptvp_haicau,t,[0 0 m 6.9334 delta 00000 a b Ff1 Fk2 Ff2 Fomega Iz Mf 0]); 83 [TT,YY]= ode45(@ptvp_haicau,t,[0 0 m 6.9334 delta 40000 a 40000 b Fk1haicau Ff1 Fk2haicau Ff2 Fomega Iz Mf 1500]); [TTLT,YYLT]=ode45(@ptvp_haicau,t,[0 0 m 6.9334 delta 0000 a 0000 b Fk1haicau Ff1 Fk2haicau Ff2 Fomega Iz Mf 0]); cautruocx=[];cautruocltx=[];causaux=[];causaultx=[];haicaux=[];haicaultx=[]; cautruocy=[];cautruoclty=[];causauy=[];causaulty=[];haicauy=[];haicaulty=[]; cautruocx=11.1*cos(Y(:,1)+Y(:,2)).*T; cautruocy=11.1*sin(Y(:,1)+Y(:,2)).*T; cautruocltx=11.1*cos(YLT(:,1)+YLT(:,2)).*TLT; cautruoclty=11.1*sin(YLT(:,1)+YLT(:,2)).*TLT; causaux=11.1*cos(SY(:,1)+SY(:,2)).*S; causauy=11.1*sin(SY(:,1)+SY(:,2)).*S; causaultx=11.1*cos(SYLT(:,1)+SYLT(:,2)).*SLT; causaulty=11.1*sin(SYLT(:,1)+SYLT(:,2)).*SLT; haicaux=11.1*cos(YY(:,1)+YY(:,2)).*TT; haicauy=11.1*sin(YY(:,1)+YY(:,2)).*TT; haicaultx=11.1*cos(YYLT(:,1)+YYLT(:,2)).*TTLT; haicaulty=11.1*sin(YYLT(:,1)+YYLT(:,2)).*TTLT; hold on h1=plot(cautruocx,cautruocy,'Color','r','LineWidth',2.5); h2=plot(cautruocltx,cautruoclty,'Color','y','LineWidth',2.5); h3=plot(causaux,causauy,'Color','b','LineWidth',2.5); h4=plot(causaultx,causaulty,'Color','g','LineWidth',2.5); h5=plot(haicaux,haicauy,'Color','m','LineWidth',2.5); h6=plot(haicaultx,haicaulty,'Color','k','LineWidth',2.5); h=[h1 h2 h3 h4 h5 h6]; legend(h,'cau truoc','cau truoc ly thuyet','cau sau','cau sau ly thuyet','hai cau chu dong','hai cau ly thuyet'); axis square; 84 grid on; xlabel('TRUC X0');ylabel('TRUC Y0'); title('DO THI MO TA QUY DAO CHUYEN DONG CUA O TO'); hold off Ve thi beta Cz=1500; t=0:0.1:3; [T Y]=ode45(@ptvp_haicau1,t,[0 0 m a b v 1363 1363 Ff1 Ff2 Fomega Iz Mf 40000 40000 Cz 10.44]); [T1 Y1]=ode45(@ptvp_haicau1,t,[0 0 m a b v 1959 0000 Ff1 Ff2 Fomega Iz Mf 40000 40000 Cz 10.44]); [T2 Y2]=ode45(@ptvp_haicau1,t,[0 0 m a b v 0000 1364 Ff1 Ff2 Fomega Iz Mf 40000 40000 Cz 10.44]); figure hold on h1=plot(T,Y(:,1),'LineWidth',2.5,'Color','r'); h2=plot(T1,Y1(:,1),'LineWidth',2.5,'Color','g'); h3=plot(T2,Y2(:,1),'LineWidth',2.5,'Color','b'); h=[h1 h2 h3]; h=legend(h,'BETA HAI CAU','BETA CAU TRUOC','BETA CAU SAU'); set(h,'Location','NorthWest'); grid on; xlabel('T[s]');ylabel('BETA'); title('DO THI BETA CHO TRUONG HOP CAU TRUOC, CAU SAU, HAI CAU CHU DONG'); hold off; Ve quy dao ung voi van toc vantoc1x=[];vantoc1y=[];vantoc2x=[];vantoc2y=[];vantoc3x=[];vantoc3y=[];vantoc 4x=[];vantoc4y=[]; 85 phi1x=[];phi1y=[];phi2x=[];phi2y=[];phi3x=[];phi3y=[];phi4x=[];phi4y=[]; vantoc1=8.33;vantoc2=11.11;vantoc3=13.889;vantoc4=16.667; phi=0.2; t=0:0.1:2; S=3.08;cx=0.35; Fomega1=0.63*cx*vantoc1^2*S; Fomega2=0.63*cx*vantoc2^2*S; Fomega3=0.63*cx*vantoc3^2*S; Fomega4=0.63*cx*vantoc4^2*S; Fk1=0.5*0.82*m*9.81*phi;Fk2=Fk1; [AA1,BB1]=ode45(@ptvp_haicau,t,[0 0 m vantoc1 40000 a 40000 b Fk1 Ff1 Fk2 Ff2 Fomega1 Iz Mf Cz]); [AA2,BB2]=ode45(@ptvp_haicau,t,[0 0 m vantoc2 40000 a 40000 b Fk1 Ff1 Fk2 Ff2 Fomega2 Iz Mf Cz]); [AA3,BB3]=ode45(@ptvp_haicau,t,[0 0 m vantoc3 40000 a 40000 b Fk1 Ff1 Fk2 Ff2 Fomega3 Iz Mf Cz]); [AA4,BB4]=ode45(@ptvp_haicau,t,[0 0 m vantoc4 40000 a 40000 b Fk1 Ff1 Fk2 Ff2 Fomega4 Iz Mf Cz]); vantoc1x=vantoc1*cos(BB1(:,1)+BB1(:,2)).*AA1; vantoc1y=vantoc1*sin(BB1(:,1)+BB1(:,2)).*AA1; vantoc2x=vantoc2*cos(BB2(:,1)+BB2(:,2)).*AA2; vantoc2y=vantoc2*sin(BB2(:,1)+BB2(:,2)).*AA2; vantoc3x=vantoc3*cos(BB3(:,1)+BB3(:,2)).*AA3; vantoc3y=vantoc3*sin(BB3(:,1)+BB3(:,2)).*AA3; vantoc4x=vantoc4*cos(BB4(:,1)+BB4(:,2)).*AA4; vantoc4y=vantoc4*sin(BB4(:,1)+BB4(:,2)).*AA4; %ve thi figure hold on 86 h1v=plot(vantoc1x,vantoc1y,'Color','y','LineWidth',2.5); h2v=plot(vantoc2x,vantoc2y,'Color','r','LineWidth',2.5); h3v=plot(vantoc3x,vantoc3y,'Color','b','LineWidth',2.5); h4v=plot(vantoc4x,vantoc4y,'Color','g','LineWidth',2.5); hv=[h1v h2v h3v h4v]; hv=legend(hv,'VANTOC=30Km/h','VANTOC=40Km/h','VANTOC=50Km/h','VA NTOC=60Km/h'); set(hv,'Location','NorthWest'); grid on; xlabel('TRUC X0');ylabel('TRUC Y0'); title('DO THI MO TA CHUYEN DONG O TO VOI VAN TOC V1 V2 V3 V4'); hold off %Ve đo thi thay doi he so bam bam1=0.2;bam2=0.4;bam3=0.6;bam4=0.7;m=1662; Fk11=0.5*0.82*m*9.81*bam1;Fk12=Fk11; Fk21=0.5*0.82*m*9.81*bam2;Fk22=Fk21; Fk31=0.5*0.82*m*9.81*bam3;Fk32=Fk31; Fk41=0.5*0.82*m*9.81*bam4;Fk42=Fk41; S=3.08;cx=0.35; v=13.8; Fomega=0.63*cx*v^2*S; t1=0:0.01:2; phi1x=[];phi1y=[];phi2x=[];phi2y=[];phi3x=[];phi3y=[];phi4x=[];phi4y=[]; [AAA1,BBB1]=ode45(@ptvp_haicau,t1,[0 0 m v delta 40000 a 40000 b Fk11 Ff1 Fk12 Ff2 Fomega Iz Mf Cz]); [AAA2,BBB2]=ode45(@ptvp_haicau,t1,[0 0 m v delta 40000 a 40000 b Fk21 Ff1 Fk22 Ff2 Fomega Iz Mf Cz]); [AAA3,BBB3]=ode45(@ptvp_haicau,t1,[0 0 m v delta 40000 a 40000 b Fk31 Ff1 Fk32 Ff2 Fomega Iz Mf Cz]); 87 [AAA4,BBB4]=ode45(@ptvp_haicau,t1,[0 0 m v delta 40000 a 40000 b Fk41 Ff1 Fk42 Ff2 Fomega Iz Mf Cz]); phi1x=v*cos(BBB1(:,1)+BBB1(:,2)).*AAA1; phi1y=v*sin(BBB1(:,1)+BBB1(:,2)).*AAA1; phi2x=v*cos(BBB2(:,1)+BBB2(:,2)).*AAA2; phi2y=v*sin(BBB2(:,1)+BBB2(:,2)).*AAA2; phi3x=v*cos(BBB3(:,1)+BBB3(:,2)).*AAA3; phi3y=v*sin(BBB3(:,1)+BBB3(:,2)).*AAA3; phi4x=v*cos(BBB4(:,1)+BBB4(:,2)).*AAA4; phi4y=v*sin(BBB4(:,1)+BBB4(:,2)).*AAA4; %ve thi figure hold on h1b=plot(phi1x,phi1y,'Color','r','LineWidth',2.5); h2b=plot(phi2x,phi2y,'Color','b','LineWidth',2.5); h3b=plot(phi3x,phi3y,'Color','g','LineWidth',2.5); h4b=plot(phi4x,phi4y,'Color','m','LineWidth',2.5); hb=[h1b h2b h3b h4b]; hb=legend(hb,'HE SO BAM=0.2','HE SO BAM=0.4','HE SO BAM=0.6','HE SO BAM=0.7'); set(hb,'Location','NorthWest'); grid on; xlabel('TRUC X0');ylabel('TRUC Y0'); title('DO THI MO TA CHUYEN DONG O TO VOI HE SO BAM PHI1 PHI2 PHI3 PHI4'); hold off end 88 S K L 0 ... a cầu 26 Dòng l ợng x2 x1 a) Fk1 Fk2 P X1 > X2 > Fk1 > Fk2 > Fk2 Ff1 = Ff2 = Ff Fk Pf2 P2 x1 x Fk Ff Pf1 P1 X1 < X2 > Fk1 > F k2 Fk2 > Pf2 x1 X1 < X2 > Fk1 < Fk2 > x2 Fk1 X2 X1 Pf1 P2 Fk2 X1 ... ng lực học 58 4. 3.1 Mơ hình đ ng lực học tơ hai cầu chủ đ ng ( 4x4 ) 60 4. 3 .2 Mơ hình đ ng lực học tơ cầu trước chủ đ ng 61 4. 3.3 Mơ hình đ ng lực học tơ cầu sau chủ đ ng 62. .. 47 Chương 4: X? ?y dựng phương trình vi phân mơ t quỹ đ o chuyển đ ng ô tô 48 4. 1 H tr c tọa đ kh o sát 48 4 .2 Các lực tác d ng lên ô tô 50 4 .2. 1.Các lực tác d ng lên ô tô