Theo quan điểm về an toàn chuyển động(xét theo khía cạnh về tính điều khiển) và tải trọng tác dụng xuống nền đờng thì trị số lực tác dụng thẳng đứng giữa bánh xe với đờng cũng là thông số quan trọng để đánh giá. Lực động Fd(t)
xác định phức tạp hơn vì nó phụ thuộc vào tính chất dao động của ô tô, vận tốc chuyển động và độ mấp mô biên dạng đờng.
Theo quan điểm về tải trọng tác dụng xuống nền đờng thì sẽ dựa vào trị số lớn nhất của tải trọng bánh xe, nghĩa là tơng ứng với giá trị dơng của Fd(t)để đánh giá, nếu Fd(t) càng lớn thì sự ảnh hởng do lực tác động tới lốp xe và các bộ phận chi tiết của xe và nền đờng càng bị tác động xấu nhiều hơn. Mặt khác để giảm sự ảnh hởng của Fd(t)thì trong trờng hợp giảm tải trọng bánh xe so với giá trị tải trọng tĩnh, nghĩa là làm giảm khả năng tiếp nhận lực tiếp tuyến(nhất là khi phanh) và lực ngang(quan trọng khi quay vòng). Trong trờng hợp đặc biệt bánh xe bị nảy khỏi mặt đờng khi đó lực tác dụng từ đờng lên bánh xe sẽ bằng 0 và ô tô sẽ mất tính điều khiển. Để đánh giá tính chất dao động của ô tô theo quan điểm về an toàn chuyển động cần xác định tỉ số giữa lực động Fd(t) và tải trọng tĩnh của bánh xe là RtK: K t d R F K =
Khảo sát dao động của ô tô ngời ta quan tâm đến sự bám của lốp với mặt đờng, nhằm đảm bảo dao động của ô tô thoả mãn các chỉ tiêu về độ êm dịu nh- ng bánh xe vẫn phải bám đờng, nếu không đạt 2 chỉ tiêu đó sẽ dẫn đến làm mất tính ổn định khi điều khiển xe, làm tăng tiêu hao nhiên liệu...
Giá trị gần đúng của lực tác dụng xuống nền đờng có thể xác định nh sau:
Fd ≈CL(ξ −q)
Trong đó: CL: độ cứng của lốp.
ξ : chuyển dịch của bánh xe theo phơng thẳng đứng. q : chiều cao mấp mô biên dạng đờng.
Có thể xác định giá trị ξtdmax-là giá trị cực đại của chuyển dịch tơng đối
của bánh xe với đờng theo biểu thức:
Giá trị ξtdmaxcũng có thể làm cơ sở đánh giá khả năng bám của lốp
với đờng.
1.3.2. Các nghiên cứu về dao động của ô tô trong nớc và trên thế giới.
Ngành công nghiệp ô tô Việt Nam đang trong quá trình hình thành và phát triển dần trở thành ngành công nghiệp mũi nhọn hàng đầu của đất nớc. Những năm vừa qua Ô tô Việt Nam không ngừng vơn lên đạt đợc những thành tựu mới để có thể hội nhập với khu vực và thế giới. Chủ trơng hiện nay của chính phủ đa ra là tăng tỷ lệ nội địa hóa trong các sản phẩm đã và đang chế tạo dần tiến tới chế tạo đợc các sản phẩm mang thơng hiệu Việt Nam, đây là xu thế mà các nhà nghiên cứu và sản xuất ô tô Việt Nam cần quan tâm. Theo bản “Quy hoạch và phát triển nghành công nghiệp ôtô Việt Nam đến năm 2010, tầm nhìn 2020” thì Việt Nam phải phấn đấu đến năm 2020 đạt tỷ lệ nội địa hoá trên 50% đối với hầu hết các chủng loại, sản phẩm ô tô và phấn đấu xuất khẩu ô tô, phụ tùng đạt mức 5-10% giá trị tổng sản lợng của nghành. Tuy nhiên để đạt đợc mục tiêu đó thì trớc mắt có quá nhiều việc để làm, một trong những việc đó là nghiên cứu sâu hơn về hệ thống dao động của ô tô, độ êm dịu cũng nh chất lợng động học và động lực học của xe nhằm thu đợc thuộc tính tối u.
Từ những thực tế đó, cũng đã có một số đề tài thuộc chuyên ngành ô tô đề cập đến vấn đề dao động của ô tô nh : luận văn tiến sỹ của tác giả Lu Văn Tuấn đã đề ra mục tiêu nâng cao độ êm dịu cho xe khách Ba Đình đóng trên cơ sở IFA; trong luận văn này tác giả đã chú ý mô tả thuộc tính đàn hồi giữa khung và vỏ là kết cấu đặc trng của xe ca: xe ca có kết cấu khung - vỏ chịu lực.
Luận văn tiến sỹ của tác giả Võ Văn Hờng [5] “Nghiên cứu hoàn thiện mô hình khảo sát dao động ôtô tải nhiều cầu”. Tác giả đã nghiên cứu sâu về lập mô hình dao động không gian cho xe tải có yếu tố dao động ngang, khung xoắn chịu lực, thanh ổn định, có hệ thống treo có đặc tính phi tuyến, hàm kích động riêng rẽ và tổng hợp. Mô hình có thể nghiên cứu các dao động ở vùng cận biên nh tách bánh xe, quá trình va chạm vấu hạn chế treo, trợt và lật.
Luận văn của tác giả Nguyễn Phúc Hiểu "Nghiên cứu ảnh hởng của dao động lên khung xơng ôtô khi chuyển động trên đờng". Tác giả chú trọng nghiên cứu ảnh hởng của đờng và xác định các hàm ngoại lực cho bài toán tính khung - xơng.
Tác giả Trịnh Minh Hoàng [6] trong luận văn cao học đã trình bày một mô hình dao động xe tải hai cầu (không gian) và mô phỏng bằng MatLab Simulink 5.3. Phần mô hình và tính toán khá hoàn chỉnh, đã trình bày một phần dao động dới kích động ngẫu nhiên của mặt đờng.
Nhìn chung các đề tài đã tập trung vào việc khảo sát dao động xe theo quan điểm độ êm dịu và an toàn chuyển động, thực hiện bài toán tính toán kiểm nghiệm. Các kết quả thu đợc làm cơ sở để lựa chọn lựa và cải tiến hệ thống treo cho phù hợp với điều kiện Việt Nam.
Trong những năm gần đây hoà cùng với chủ trơng chiến lợc “Công nghiệp hoá và hiện đại hoá đất nớc”, công nghiệp ô tô Việt Nam nói chung đợc đi lên bằng lắp ráp từ những liên doanh lắp ráp ô tô của các hãng hàng đầu trên thế giới. Trọng tâm của quá trình xây dựng công nghiệp ô tô Việt Nam là hình thành công nghiệp sản xuất các chi tiết, bộ phận, linh kiện và các cụm tổng thành tiến tới sản xuất hoàn chỉnh xe ô tô Việt Nam có chất lợng cao hơn. Khảo sát mô hình bài toán dao động ô tô là nhằm mục đích đa ra cơ sở hoàn thiện và hiện đại hoá mô hình dao động, kết cấu hệ thống treo góp phần cho nền công nghiệp ô tô Việt Nam ngày càng phát triển.
1.3.3.Nghiên cứu về dao động của ô tô trên thế giới.
Việc nghiên cứu dao động ôtô bắt đầu rất sớm, ngay cả khi ôtô còn rất đơn giản. Một trong những tác giả kinh điển có thể kể đến là Mitschke, Schiehlen. Lần đầu tiên vào năm 1970 Mitschke đã tập trung vào tác phẩm nổi tiếng "Dynamik der Kraftfahrzeuge" tập hợp tất cả các công trình nghiên cứu tr- ớc đó, bao gồm 200 trích dẫn. Nội dung chính trong quyển B là dao động xe con, mô hình là mô hình 1/4 và đợc xem xét ở các yếu tố kết cấu có ảnh hởng
đến dao động và tối u hệ treo. Sau đó, tác giả đề cập chỉ tiêu đánh giá dao động ôtô, cách tiếp cận mang tính cổ điển. Những năm sau này, 1980, Schiehlen trình bày phơng pháp hệ nhiều vật. Ngoài ra, máy tính cũng phát triển và các thuộc tính của cụm nh hệ treo, bánh xe cũng đợc nghiên cứu sâu hơn tuy nhiên các nghiên cứu đó vẫn tập trung chủ yếu vào xe con. Ngày nay trên thế giới các nghiên cứu về dao động của ô tô đã đạt đợc nhiều thành tựu đáng kể. Dao động ô tô đợc nghiên cứu trong tổng thể hệ thống “Đờng-Xe-Ngời” . Để nghiên cứu riêng biệt và tổng thể mối quan hệ vừa nêu, các hãng sản xuất ô tô và các cơ quan chuyên môn hàng đầu trên thế giới đã thiết lập các phòng thí nghiệm, xây dựng các bãi thử để nghiên cứu dao động của ô tô, trong đó có kể đến biên dạng thực tế của mặt đờng và khả năng của con ngời chịu tác động của dao động.
Hớng chung của nghiên cứu hệ thống tổng thể “Đờng-Xe-Ngời” đợc chia thành 3 hớng:
- Nghiên cứu về biên dạng mặt đờng(nguồn gây ra dao động). - Nghiên cứu hệ dao động ô tô(hệ thống treo...).
- Nghiên cứu cảm giác của con ngời và sự an toàn hàng hoá chuyên chở.