Chương 6 tính ổn định của ô tô 4

Tính ổn định dọc tĩnh của ôtô là khả năng đảm bảo cho xe không bị lật hoặc bị trượt khi đứng yên trên đường dốc dọc.. Khi xe quay đầu lên dốc Hình 6-1: Sơ đồ lực và mômen tác dụng lên ôt

BÀI GIẢNG LÝ THUYẾT Ô TÔ

GIẢNG VIÊN: VŨ THẾ TRUYỀN

CHƯƠNG 6 TÍNH ỔN ĐỊNH CỦA ÔTÔ

6.1 Tính ổn định dọc của ô tô

6.2 Tính ổn định ngang của ô tô

6.1.1 Tính ổn định dọc tĩnh.

Tính ổn định dọc tĩnh của ôtô là khả năng đảm bảo cho xe không bị lật hoặc

bị trượt khi đứng yên trên đường dốc dọc

a Khi xe quay đầu lên dốc

Hình 6-1: Sơ đồ lực và mômen tác dụng lên ôtô khi

đứng yên quay đầu lên dốc.

6.1 Tính ổn định dọc của ô tô

Góc dốc  tăng dần cho tới lúc

bánh xe trước nhấc khỏi mặt

đường thì hợp lực Z 1=0 và xe

sẽ bị lật quanh điểm B

1

g

b tg

h

  Xác định góc dốc giới hạn mà xe bị lật đổ

khi đứng quay đầu lên dốc

b Khi xe quay đầu xuống dốc

Hình 6-2: Sơ đồ lực và mômen tác dụng

lên ôtô khi đứng yên quay đầu xuống dốc.

6.1.1 Tính ổn định dọc tĩnh.

' 1

g

b tg

h

  ’1 :là góc giới hạn mà xe bị lật

khi đứng quay đầu xuống dốc

Xe du lịch và vận tải khi không tải

1=’1 =600

Xe vận tải đẩy tải:

1=30  400 ; 1’ > 600

Xe tự đổ khi không tải

1 = 20  350 ; ’1 > 600

Trị số góc dốc giới hạn ở một số loại ôtô khi đứng trên dốc

Góc dốc giới hạn khi ôtô đứng trên dốc bị trượt

g

t

h L

a tg











Xe quay đầu xuống

g

t

h L

a tg











'

Đối với ôtô, cơ cấu phanh được bố trí ở tất cả các bánh xe Do đó lực phanh

cực đại P pmax= Gcos Xác định tương tự như trên ta có điều kiện để xe đứng trên dốc bị trượt như sau:

tgt = tg’t =

Để đảm bảo an toàn khi xe đứng trên dốc xe phải bị trượt trước khi bị lật đổ, điều đó được xác định bằng biểu thức:

tgt < tgl

Hay:





















g

g g

h b

h

b h

L a







b Khi xe quay đầu xuống dốc

6.1.1 Tính ổn định dọc tĩnh.

6.1 Tính ổn định dọc của ô tô

6.1.2 Tính ổn định dọc động

a Trường hợp tổng quát

Hình 6-3: Sơ đồ lực và mômen tác

dụng lên ôtô khi chuyển động lên dốc.

Ôtô chuyển động ổn định lên dốc,

không kéo moóc (Pj = 0 và Pm = 0)

Góc dốc giới hạn khi xe bị lật đổ :

G

p h

fr b tg

g

b

   

b Trường hợp xe chuyển động lên dốc,

ổn định với tốc độ nhỏ, không kéo

moóc (P j = 0; P m = 0, Pvà P f ≈0)

g

đ

h

a

tg 

Xe chuyển động xuống :

g

đ h

b

tg '  Xe bị trượt:

g h L

a tg











c Trường hợp xe kéo moóc chuyển động lên dốc với vận tốc nhỏ và ổn định.

Khi chuyển động lên dốc đoàn xe cũng có thể bị mất ổn định theo hai khả năng sau:

- Bị lật đổ qua điểm tiếp xúc của bánh xe sau của xe kéo với đường

- Bị trượt dọc khi lực kéo tiếp tuyến ở bánh xe chủ động đạt đến giới hạn bám

Tự như trên, có thể xác định được góc dốc giới hạn mà đoàn xe bị trượt khi coi

P m = G msin và bỏ qua thành phần cản lăn của moóc:

G

aG tg

















Trong đó: G m - trọng lượng toàn bộ của moóc.

6.1.2 Tính ổn định dọc động

6.1 Tính ổn định dọc của ô tô

d Trường hợp xe chuyển động ổn định với vận tốc cao trên đường nằm ngang, không kéo moóc.

Hình 6-4: Các lực tác dụng lên ôtô khi chuyển

động trên đường nằm ngang với vận tốc cao.

L

h p r

f b

G

1

Mf ≈ 0

P = kFv2/13

=>Vận tốc nguy hiểm mà xe bị lật đổ:

g

n

kFh

Gb

v ; v n - vận tốc của xe; vận tốc nguy hiểm khi xe bị lật đổ tính theo km/h

Để tăng tính ổn định của xe, ta tìm cách hạ thấp trọng tâm của xe.

6.2.1 Tính ổn định động ngang của ôtô khi chuyển động trên đường nghiêng

Hình 6-5 : Sơ đồ lực và mômen tác dụng lên

ôtô khi chuyển động trên đường nghiêng

ngang

6.2 Tính ổn định ngang của ô tô

0

sin cos

2

''









c

M Gh

C G





Ta có:

Min ≈ 0 vì trị số của nó nhỏ có thể bỏ

qua, xe không kéo moóc nên Pm= 0

=>Góc giới hạn lật đổ khi xe chuyển

động trên đường nghiêng ngang:

g

đ

h

C tg

2





Xe bị lật đổ khi trượt trên đường

nghiêng ngang:

g

t

h

C tg

2





6.2.2 Tính ổn định động ngang của ôtô khi chuyển động quay vòng trên đường nghiêng ngang.

Hình 6-6: Sơ đồ lực và mômen tác dụng

lên ôtô khi chuyển động quay vòng trên

đường nghiêng ngang .

Viết phương trình mômen tại O1

xét theo điều kiện lật, thay

R

v g

G

P lt

2



d d

g

d g

d

h

gR h

c v









sin 2

cos

sin cos

2



















Ta được:

Giả sử ôtô đang chuyển động theo hướng của trục X nhưng sau khi phanh thì lệch một góc  Trong khi phanh thì các bánh xe bên phải có lực phanh P P.Ph1 ở trục

trước, P P.Ph2 ở trục sau, còn ở các bánh xe bên trái có các lực phanh P P.tr1 ở trục

trước và P P.tr2 ở trục sau :

Tổng các lực phanh bên phải là:

P P.Ph = P P.Ph1 + P P.Ph2

Tổng các lực phanh bánh xe bên trái là:

P P.tr = P P.tr1 +P P.tr2 Mômen quay vòng M q xác định theo biểu thức:

2 2

.

B P

P

B P

B P

6.3 Tính ổn định khi xe ôtô phanh.

1 2

I   M  R a R b 

Vì ôtô đang bị xoay đi một góc  nghĩa là mômen quay vòng M q lớn hơn nhiều

so với khi tác dụng R y1 và R y2 sinh ra, cho lên để đơn giản khi tính toán có thể bỏ

qua các lực R y1 và R y2 lúc này phương trình (6.45) có dạng:

.

I   M hoặc

Z

q

I

M





Lấy tích phân hai lần phương trình (6.46) ta được:

C

t I

M

Z

q



2



Để tìm giá trị của C ta sử dụng điều kiện ban đầu t=0 thì =0 và lắp vào phương trình (6.47) ta có C=0 từ đó rút ra :

2

2I t

M

Z

q





Giả sử rằng các bánh xe ở phái bên phải có lực phanh lớn nhất PP.Phmax theo điều kiện bám giữa bánh xe với mặt đường thì lực phanh thấp nhất ở bánh xe bên trái cho phép :

P P.trmin = 0,85 P P.phmax

Từ đó ta có : M qmax  0 , 075BP P.phmax

Lắp giá trị M qmax từ biểu thức (6.50) vào (6.48) ta tìm được góc lệch cực đại

max :

2 max max

2

' 075 , 0

t I

BP

Z

P





Lực phanh cực đại: 'max max

2

p

G

Lắp giá trị P’Pmax từ biểu thức (6.52) và (6.51) cuối cùng ta có biểu thức xác định

max:

Z

I

Góc lệch cực đại max cho phép khi phanh không vượt quá 80 hoặc khi phanh ôtô không vượt ra ngoài hành lang có chiều rộng 3,5 m