4.4.1 Tìm hiểu chung:
Bánh xe để truyền lực và mômen tác dụng giữa cầu xe và đƣờng, đảm bảo hƣớng chuyển động, giảm tải trọng cho xe khi chuyển động trên đƣờng không bằng phẳng
Các bộ phận cơ cơ bản của bánh xe : vành (mâm) lốp (vỏ)
Hình 4.15: Sơ đồ chọn mâm bánh xe Yêu cầu của mâm bánh xe là phải đảm bảo lắp và giữ đƣợc lốp
Trang 100
Hình 4.16: Sơ đồ lựa chọn lốp
Yêu cầu của lốp đảm bảo chất lƣợng bám cao giữa ô tô và đƣờng áp suất
trên nền đất nhỏ, có tính chống mòn và chịu đƣợc nhiệt độ cao (100-1100C)
Lốp lắp vào vành bánh xe và làm giảm xốc từ mặt đƣờng đồng thời truyền lực kéo mạnh khi tăng tốc và lực phanh cũng nhƣ tạo sự thoải mái khi ngồi trên xe
Trang 101 Tiêu chuẩn lốp theo kích thƣớc lốp bằng các mã kí hiệu khác nhau chỉ ra chiều rộng lốp và đƣờng kính vành và loại lớp bố
4.4.2 Hƣớng dẫn phân tích chi tiết( 225/60R18):
Mô hình bánh xe đƣợc tích hợp sẵn chỉ việc chon lựa để mô phỏng. Các mẫu bánh xe này đƣơc thiết kế và chọn lựa phù hợp với thực tế đƣợc tính về cả lực tác dụng và momen để phù hợp giả định mô phỏng bao gồm luôn cả việc tính toán chi tiết. Tính toán chi tiết đƣợc dựa trên lý thuyết có thể tính xác định đƣợc áp suất tiêu chuẩn và tuổi thọ của lốp. Tong phần mềm này các lực tác dụng lên đều quy chiếu về mặt đất tuy vậy nhƣng vẫn có 1 số sử dụng hệ quy chiếu lại tâm quay của bánh xe để có thể xác định đƣợc ứng suất và cả phân bố tải trọng động lên từng bánh xe khi quay vòng. Ngoài ra cũng cho phép cập nhật thêm dữ liệu thêm thông qua thực nghiệm hay trên tính toán để tạo tính đa dạng phong phú và góp phần cho việc mô phỏng trở nên chính xác hơn.
Lấy mẫu 225/60R18 (225 là bề rộng của lốp tính theo đơn vị mm, 60 thể hiện tỷ số giữa độ cao thành lốp với độ rộng lốp. Trong trƣờng hợp này, thành lốp bằng 60% bề rộng 225mm của lốp, R loại lốp hƣớng kính, 18(inch)đƣờng kính mâm bánh xe mà lốp lắp vào)
a) Cách thiết lập kiểu các biến từ bên trong ( Internal tire model):
Thể hiện các thông số và các liên kết đặc trƣng bởi lực thẳng đứng Fz, góc trƣợt , góc nghiêng là các biến độc lập với nhau mà ta cần thiết lập
Trang 102
Hình 4.17: Sơ đồ phân tích lực tác dụng lên bánh xe
Gồm các phần : lực tác dụng dọc theo bánh xe, lực cản lăn, kích thƣớc hình dạng để mô phỏng
Trang 103
Hình 4.18: Mô hình cơ bản lựa chọn lốp xe
Để xác định lực tác dụng theo phƣơng dọc trục Z ta xem bánh xe nhƣu 1 lò xo để cho việc tính toán. Lò xo có chiều dài là bán kính của bánh xe, độ cứng lò xo là hệ số tải trọng tuyến tính ( lý thuyết này đƣợc đề xuất bởi Pacejka).
Trang 104
(2)Cho phép thiết lập dữ liệu tải trọng thẳng đứng Fz và độ võng ở bánh xe ( ta
chỉ thấy hộp hội thoại này khi đán dấu check ở 1
(3)Nhập khoảng cách từ tâm bánh xe đến biên dạng ngoài cùng của bánh xe
(4) Khoảng cách từ tâm đến vị trí Fz tác dụng lên bánh xe( xảy ra biến dạng) (5) Độ cứng của lò xo (xem bánh xe nhƣ lò xo theo lý thuyết Pacejka)
(6) Lực đặc trƣng Fz (max)
(7) Bề rộng của lốp (b=225 mm)
(8) Đánh check để hiển thị mục 9, 13,10, 12, 11 (9) Liên kết chọn biên dạng 3D của bánh xe (10) Chọn màu sắc hiển thị cho biên dạng bánh xe
Trang 105 (11) Số điểm liên kết tính toán
(12) Chia lƣới giảng đồ lực tác dụng
(13) Hỗ trợ cho liên kết chọn biên dạng 3D cho ngừơi dùng tự thiết lập ( cao cấp)
(14) Chọn các model mẫu của bánh xe: hiện hoặc ẩn các chuẩn của mâm và lốp
(15) Bảng thiết lập lực dọc (Fx) trục quy định bởi tiết diện tiếp xúc của lốp với mặt đƣờng
Trang 106 Giảng đồ phân phối chiều dọc trục bánh xe khi xảy ra sự trƣợt hệ số bám chọn do khảo sát từ hệ thống đƣờng bộ trên thực tế max bằng
Trang 107
Hình 4.20: Sơ đồ lực dọc trục và hệ số ma sát (3D có tính đến tải trọng) (16) Bảng thiết lập lực dọc trục(Fy) và góc trƣợt ngang
Trang 108
Trang 109
Hình 4.23: Sơ đồ lực dọc trục Fy và góc trƣợt ngang (3D có tính đến tải trọng) (17) Bảng thiết lập mômen (Mz) bởi 2 lực ( Fx, Fy) xảy ra sự lật ngang của bánh xe
Trang 110
Hình 4.25: Sơ đồ mômen Mz và góc trƣợt ngang (2D)
Trang 111 b) Cách thiết lập kiểu các biến từ bên ngoài cũng các ngoại lực:
Trang 112 (21) Khi dùng điều kiện của External Shear, Internal Fx and Lags thì ta cần phải nhập thông số biên dạng độ cứng của lốp nó đƣợc xem là liên quan tới khả năng lái vì tính đàn hồi độ cứng của lốp ( áp suất) dộ mòn của lốp tác động đến việc điều khiển của xe nhất là khi ở tốc độ cao, khi quay vòng. Vì khi vào vào cua bên trái thì bánh xe dẫn hƣớng bên trái sẽ quay chậm hơn bánh bên phải, lực tác dụng từ mặt đƣờng lên 2 bánh xe dẫn hƣớng sẽ khác nhau. Mặc định chọn thông số độ cứng cho bánh xe 1500N
Hình 4.28: Mô hình cơ bản lựa chọn lốp xe External with Camber Example
(23) phân bố lực bên bởi tải trọng tác dụng lên bánh xe do góc nghiêng mặt
Trang 113
Hình 4.29: Lực giằng chống lại sự thay đổi góc nghiêng của mặt đƣờng
Hình 4.30: Sơ đồ Lực giằng chống lại sự thay đổi góc nghiêng của mặt đƣờng
Trang 114
Hình 4.31: Sơ đồ Lực giằng chống lại sự thay đổi góc nghiêng của mặt đƣờng
(3D)
(23) xác định mômen tác dụng lên bánh xe tại vị trí tiếp xúc của bánh xe với mặt đƣờng bởi lực giằng lại trên trụcX
(24) xác định mômen lật thông qua thông góc
(25) xác định mômen tác dụng lên bánh xe tại vị trí tiếp xúc của bánh xe với mặt đƣờng bởi lực giằng lại trên trụcY
Trang 115
Chƣơng 5: KHÍ ĐỘNG HỌC (Aerodynamic)