Để thiết lập mô phỏng các trạng thái của xe, cần thiếp lập cho xe chạy trên một đoạn đƣờng với các thông số về vận tốc của xe, hệ số bám của đƣờng…vv. Để có thể thấy đƣợc những ảnh hƣởng của vận tốc khi quay vòng xe ở các điều kiện quay vòng khác nhau, sẽ xem xét quá trình chạy mô phỏng và các đồ thị
Đƣờng chạy của xe mô phỏng đƣợc thiết lập có độ dài 2300 m và đƣợc thiết lập các thông số để mô phỏng đƣờng chạy ngoài thực tế, đƣờng chạy gồm nhiều góc cua với bán kính quay vòng khác nhau và cao độ khác nhau nhƣ hình 3.1
Hình 3.1: Thông số đƣờng chạy của xe trong mô phỏng
Lựa chọn các thông số hệ số bám cho đƣờng có thể lập bảng vận tốc giới hạn trƣợt xe ứng với bán kính quay vòng dựa theo công thức (2.20).
vφ = gRφy
41
Có thể tính đƣợc vận tốc giới hạn khi ô tô bị trƣợt bên ứng với từng bán kính quay vòng giả thiết chạy trên đƣờng bằng:
Bảng 3.1: Tính toán giá trị vận tốc giới hạn khi ô tô bị trƣợt bên tƣơng ứng với hệ số bám φ = 0.75 TT R(m) v(km/h) 1 61.25 76.422 2 73.7 83.83 3 30.56 53.981 4 55.28 72.603 5 59.9 75.576 6 80.93 87.846 7 49.95 69.014 8 55.19 72.543 9 34.41 57.281 10 93.67 94.508 11 64.08 78.168
Đồng thời có thể xác định vận tốc nguy hiểm của xe khi quay vòng trên Carsim bằng cách xây dựng một đƣờng chạy thử hình tròn với bán kính cho trƣớc. Bằng cách thay đổi hệ số bám của mặt đƣờng và cho xe chạy với vận tốc tăng dần đều có thể xác định đƣợc vận tốc nguy hiểm khi xe quay vòng ứng với từng bán kính quay vòng khác nhau.
Hình 3.3: Quá trình mô phỏng xác định vận tốc nguy hiểm của xe với bán kính quay vòng cho trƣớc
42
Thiết lập mô phỏng cho từng bán kính quay vòng khác nhau và so sánh với bảng tính toán giá trị vận tốc giới hạn khi ô tô bị trƣợt bên và so sánh với bảng 3.1 có thể thấy rằng ở vận tốc thấp sự ảnh hƣởng của khí động là không đáng kể, nhƣng khi vận tốc tăng dần có thể thấy sự khác biệt rõ ràng hơn.
Bảng 3.2: Vận tốc nguy hiểm khi ô tô trƣợt ngang > 0.2 m so với quỹ đạo chuyển động Sedan SUV TT R(m) v(km/h) TT R(m) v(km/h) 1 61.25 74 1 61.25 73.5 2 73.7 80.5 2 73.7 79.9 3 30.56 53.6 3 30.56 53.57 4 55.28 70.8 4 55.28 70.25 5 59.9 73.3 5 59.9 72.84 6 80.93 84.1 6 80.93 83.22 7 49.95 67.3 7 49.95 67.12 8 55.19 70.7 8 55.19 70.2 9 34.41 56.6 9 34.41 56.5 10 93.67 89.8 10 93.67 88.65 11 64.08 75.55 11 64.08 75.1
Dễ thấy rằng với điều kiện quay vòng đều và vận tốc tăng dần thì giới hạn vận tốc khi xe bắt đầu đi ra khỏi quỹ đạo mong muốn khá là gần với thông số tính đƣợc.
Nhƣ vậy dựa theo bảng 3.2 có thể thấy rằng khi vƣợt qua vận tốc giới hạn thì xe có hiện tƣợng trƣợt ngang nếu xe có trọng tâm cao có thể gây ra hiện tƣợng lật xe.
Vậy lựa chọn thông s ố vận tốc để mô phỏng nằm trong khoảng lân cận vận tốc giới hạn tại góc cua đặc trƣng để xác định những yếu tố ảnh hƣởng tới xe khi quay vòng.
43
Dựa vào hình 3.2 dễ thấy góc cua đặc trƣng nhất của đƣờng thử có bán kính nhỏ nhất là 30.56 m, ứng với bảng 3.2 ta có vận tốc nguy hiểm là 53.6 km/h. Vì vậy lựa chọn vận tốc mô phỏng nằm trong khoảng lân cận giá trị 53 km/h để nghiên cứu.