Góc nghiêng thân xe ψ có ảnh hưởng tới tính ổn định của quỹ đạo chuyển động. Sự gia tăng góc ψ dẫn tới sai lệch tải trong thẳng đứng giữa các bánh xe trên cùng một cầu. Để giảm góc ψ thì độ cứng hệ thống treo trước và treo sau phải hợp lý vì nó ảnh hưởng đến độ êm dịu của xe khi chuyển động, tính điều khiển, tính ổn định của ôtô.
Theo lý thuyết ô tô về độ êm dịu: tính êm dịu chuyển động của ô tô phụ thuộc vào kết cấu của xe và trước hết là hệ thống treo, phụ thuộc vào đặc điểm và cường độ kích động. Nếu độ cứng của phần tử đàn hồi lớn sẽ gây ra gia tốc dao động thẳng đứng của thân xe lớn. Điều này ảnh hướng xấu đến kết cấu và tuối thọ của xe, đặc biệt là gây cảm giác khó chịu cho người ngồi trên
Xe khách với tính chất vận tải đường dài và thường xuyên đi qua các đoạn đường xấu; tải trọng đặt lên các bánh xe là không cân bằng. Do đó, khi tính toán thiết kế hệ thống treo trên ô tô, ta cần thiết kế thanh ổn định ngang cho xe với mục đích tạo ra sự ổn định ngang xe khi xe đi vào đường nghiêng hoặc quay vòng.
4.3.1 MÔ MEN CHỐNG LẬT TRÊN MỘT CẦU XE
Sơ đồ hóa sự nghiêng ngang của thân xe. Coi thân xe là tuyệt đối cứng ở cầu trước có tâm nghiêng ngang là Oc1,cầu sau là Oc2 đều đi qua tâm cầu. Nối Oc1 Oc2 ta có trục nghiêng dọc của thân xe. Khi xe bị nghiêng ta coi thân xe quay cùng quanh trục nghiêng này.
Trên hình 4.1 thể hiện thân xe được thay thế bởi kết cấu thanh, thân xe quay xung quanh trục nghiêng dọc Oc1Oc2 và các cầu xe được liên kết đàn hồi với thân xe. Lực ly tâm m'v2
R gây lên trọng tâm T
’ với mômen gây lật là
2 'v
m
R hg
’. Trọng tâm của phần quay nghiêng xung quanh trục nghiêng dọc và
tạo nên dịch chuyển ngang của trọng tâm T’ là: 'h.sinψ ≈h'.ψ . Sự dịch chuyển này làm xuất hiện mômen phụ gây lật là: '. 1. ' .
2 m g h gψ . Mômen lật do 2 thành phần trên 2 '.v . ' '. . .' ' '' '. . '. . .' i Ml mi hg m g hi i m y hi g m g hi g R ψ ψ = + = + [Nm] (4.1) Trong đó: Chỉ số i là chỉ số cầu xe.
ĐATN :Thiết kế HTT trước ô tô khách 46 chỗ trên cơ sở ô tô Hyundai AEROSPACE
Hình 4.1: Sơ đồ tính toán không gian của ô tô
4.3.2MÔ MEN CHỐNG LẬT DO THÀNH PHẦN KHÍ NÉN
Mômen chống lật trước được xác định theo công thức:
1Mcl =C1.ψmax [Nm] (4.2)
Trong đó:
- C1: Độ cứng góc của hệ treo trước [Nm/rad] - ψmax: Góc nghiêng ngang lớn nhất cho phép.
4.3.3 MÔ MEN CHỐNG LẬT DO THANH ỔN ĐỊNH
Khi thiết kế nếu C lớn (độ cứng của phần tử đàn hồi) thì mômen chống lật lớn, sự sai khác tải trọng thẳng đứng lớn, làm xấu khả năng chuyển động của xe. Do vậy, ngày nay khi thiết kế hệ thống treo, người ta thường thiết kế với C nhỏ và có thêm thanh ổn định ngang.
Mômen chống lật cần thiết do thanh ổn định đảm nhiệm được xác định: Môđ=Ml1- M1
cl [Nm] (4.3) Mômen ổn định này được dùng để tính toán thiết kế tính toán thanh ổn định. Ta sẽ xác định mômen ổn định do thanh ổn định ngang đảm nhận trong trường hợp nguy hiểm nhất ứng với sai khác lớn nhất về giá trị giữa mômen