XÁC ĐỊNH CÁC THÔNG SỐ CƠ BẢN CỦA HỆ THỐNG LÁI A NỘI DUNG THÍ NGHIỆM
3.2 CƠ SỞ LÝ THUYẾT
Trong quá trình chuyển động của ô tô cần phải giữ được hướng chuyển động theo yêu cầu của người lái, không bị lệch khỏi hướng chuyển động do tác động của những lực ngẫu nhiên, chống được sự lật đổ bên của xe và trượt ngang của lốp trên mặt đường.
Đồng thời hệ thống lái trên ô tô phải đảm bảo cho ôtô có khả năng đổi hướng nhẹ nhàng và nhanh chóng. Hệ thống lái và hệ thống treo, lốp có ảnh hưởng rất lớn tới tính năng dẫn hướng của ô tô.
Động học quay vòng đúng của ô tô
Chuyển động trên đường vòng của ô tô có thể chia làm ba giai đoạn:
ª Giai đoạn 1: Giai đoạn đi vào đường vòng đặc trưng bằng bán kính quay vòng giảm dần (R # Const)
ª Giai đoạn 2: Giai đoạn quay vòng đặc trưng bằng bán kính không đổi (R = Const)
ª Giai đoạn 3: Giai đoạn đi ra khỏi đường vòng đặc trưng bằng bán kính quay vòng tăng dần (R # Const) và ở cuối giai đoạn này thì xe trở lại chuyển động thẳng (R = ∞).
Hình 3.1: Sơ đồ động học quay vòng của ô tô có hai bánh dẫn hướng phía trước. Hình 3.1 biểu thị động học quay vòng đúng của ô tô. Nếu xem như lốp không bị biến dạng bên khi xe chuyển động vòng và bánh xe không bị trượt ngang thì những đường thẳng vuông góc với véctơ tốc độ chuyển động của các trục bánh xe phải gặp nhau tại một điểm O. Điểm này được gọi là tâm quay vòng tức thời của ô tô.
R: Bán kính quay vòng của tâm cầu sau ô tô.
α: Góc quay trung bình của hai bánh xe trước. 1 2
2
α + α α =
α1, α2: Góc quay vòng của bánh xe dẫn hướng bên trong và bên ngoài so với tâm quay vòng của xe.
Từ mối quan hệ hình học ta xác định được: L R tg = α 1 ∝ 2 ∝ ∝ jcđA jAđo jctA jAto
Từ sơ đồ trên rút ra biểu thức về mối quan hệ giữa các góc quay vòng của hai bánh xe dẫn hướng lăn không trượt.
1 2
L cot g cot g
B
α − α =
B: Khoảng cách giữa hai đường tâm trụ quay đứng. L: Chiều dài cơ sở ô tô.
Với biểu thức trên ta có thể xây dựng được mối quan hệ α1 = f(α2) để thoả mãn động học quay vòng đúng của ô tô.
Như vậy, về phương diện lý thuyết để đảm bảo các bánh xe lăn không trượt khi vào đường vòng thì hiệu cotg của bánh xe dẫn hướng bên trong và bên ngoài phải luôn bằng hằng số.
Hình 3.2: Đồ thị lý thuyết và thực tế về mối quan hệ giữa các góc quay vòng của hai bánh xe dẫn hướng