jz ́ε β t
3.1.2. Mô hình của hệ thống lái.
Mô hình được mô tả trên hình (3-2). Ta đi xác định mối quan hệ của góc quay vành lái βv và góc quay bánh xe dẫn
hướng βt. Mối quan hệ này chịu ảnh hưởng của góc quay vành lái, cơ cấu lái, đòn dẫn động lái, trụ lái đứng và các bánh xe dẫn hướng.
Hình 3 - : Mô hình hệ thống lái r0: Bán kính quay vòng bánh xe quanh trụ đứng.
nk: Khoảng dịch chuyển trước của đường tâm trụ đứng.
ns1 ns2 : khoảng dịch chuyển sau của đường tâm phản lực bên.
Cl : Độ cứng góc của hệ thống lái. Trong mô hình được biểu thị bằng phần tử đàn hồi đặt giữa đòn quay đứng và đòn ngang của dẫn động lái.
il : Tỷ số truyền của hệ thống lái, coi toàn bộ tỷ số truyền il
được đảm nhận trong cơ cấu lái. Trong thực tế tỷ số truyền của dẫn động lái thường bằng 0.9 đến 1.1.
Đòn ngang
Βv
Cơ cấu lái
Đòn quay bánh xe Vành lái Đòn quay phụ Đòn quay đứng +βt βv¿ =βv il Độ cứng Cl Trụ đứng Trụ đứng
nx1, nx 2 : Độ dịch ngang một đoạn của X1,X2 do tác dụng của lực bên S1,S2.
Góc quay của đòn quay đứng (βv* được tính khi vành tay lái quay đi một góc βv).
βv¿
=βv il(3.4)
Mô men quay vành lái Mv tính chuyển về đòn quay đứng và bỏ qua hiệu suất:
Mv*= Mv.il (3.5) Mv* là mômen đặt tại đòn quay đứng
Nếu coi sự biến dạng của hệ thống tuân theo định luật Húc (tuyến tính) thì:
Mv* = Cl(βv* - βt) (3.6)
Mặt khác nếu coi C’
l là độ cứng góc của hệ thống lái tính từ vành lái xuống tới bánh xe thì:
Mv= C’ l.( βv - il.βt ) (3.7) Qua (3.5) và (3.6) ta thừa nhận : Cl = Cl’.il2 Từ hình vẽ ta có thể xác định Mv* như sau: Mv* = (S1 + S2)nk + S1ns1 + S2ns2 + X1(r0 + nx 1) - X2(r0 - nx2 ) (3.8)
Ảnh hưởng của lực vòng X1,X2 đối với góc quay βt thông qua sự sai khác (X1 –X2) và (r0 + nx 1), (r0 – nx 2)
Giả sử bỏ qua sự sai khác này của lực vòng và coi độ dịch chuyển sau ns1 = ns2 = ns thì:
Mv* = (S1 + S2)(nk +ns) (3.9)
Từ (3.6) và (3.9) ta viết:
(S1+S2 )(nk +ns) = Cl(βv* - βt)
Như vậy mối quan hệ của βt và βv* là:
βt=βv¿ −(S1+S2).(nk+ns) Cl (3.10) Hay : βt=βv il− (S1+S2).(nk+ns) Cl (3.11)
Nhờ hai mô hình ta có thể khảo sát động lực học chuyển hướng của ô tô bằng các phương trình (3.1) (3.2) (3.3) và (3.10).