3. Tính toán cường hóa
3.2. Xây dựng đặc tính cường hóa lái
Theo giáo trình thiết kế tính toán ô tô thì thì đặc tính của cường hóa chỉ rõ sự đặc trưng của quá trình làm việc của bộ cường hóa hệ thống lái. Nó biểu thị mối quan hệ giữa lực mà người lái đặt lên vành tay lái và mô men cản quay vòng của các bánh dẫn hướng:
Pl= Mc
R.iω.id.ηth (3.3) Qua đây ta thấy khi không có cường hóa thì lực đặt lên vành tay lái chỉ phụ thuộc vào mô men cản quay vòng của bánh xe dẫn hướng. do đó đường đặc tính là những đường bậc nhất đi qua gốc tọa độ. Theo tính toán ở phần trước khi quay vòng ô tô tại chỗ mô men cản quay vòng là lớn nhất, tọa độ xác định điểm này trên đường đặc
0 A B C D P (N) Mc (Nm)
Không có cường hóa 43 0 104 0 16 0 3 0 9 1 Có cường hóa
tính là B. Vậy đường đặc tính được xác định Pl=f(Mc) sẽ đi qua gốc tọa độ và đi qua điểm B.
Khi hệ thống lái được lắp cường hóa đường đặc tính của nó cũng biểu hiện mối quan hệ giữa lực tác dụng lên vành tay lái và mô men cản quay vòng của bánh xe dẫn hướng, đây cũng là quan hệ bậc nhất.
Hình 3.5. Đồ thị đặc tính cường hóa
Khi van quay của van phân phối ở vị trí trung gian thì lực cường hóa quy dẫn lên vành tay lái P = 0 nên mô men cản quay vòng M = 0.c c
Do bộ cường hóa được thiết kế ở giữa có thanh xoắn, nên khi những va đập ở mặt đường truyền ngược lên vành tay lái nếu nằm trong giới hạn lực xoắn sơ bộ ban đầu của thanh xoắn thì lực đó được truyền lên vành tay lái. Nếu lực ngược đó vượt qua giới hạn đó thì thanh xoắn sẽ được xoắn tiếp dẫn đến thân van phân phối bị lệch về một phía và bộ cường hóa bắt đầu làm việc. Cụ thể, để bộ cường hóa làm việc thì lực đặt lên vành tay lái phải lớn hơn 30N. Ở giai đoạn này đặc tính biểu thị sẽ trùng với đặc tính khi chưa có bộ cường hóa.
Tại điểm A thì bộ cường hóa bắt đầu làm việc. Khi lực đặt lên vành tay lái lớn hơn 30N, thì đường đặc tính đặc trưng cho hoạt động của cường hóa ở giai đoạn này cũng là đường bậc nhất nhưng có độ dốc thấp hơn so với đường đặc tính khi chưa có cường hóa ( độ dốc là cần thiết để người lái có cảm giác lái ). Khi mô men cản quay vòng lớn hơn M = 1040 Nm thì hệ thống lái làm việc như hệ thống lái cơ khí ban đầu.c
d
Cụ thể là người lái muốn quay vòng ô tô thì phải tác dụng lên vành tay lái một lực P >l P .c
- Ta thấy rằng:
+ Đặc tính khi chưa có cường hóa là đường bậc nhất, đoạn OB.
+ Đặc tính khi có cường hóa là đường bậc nhất gãy khúc và thấp hơn đường đặc tính khi chưa có cường hóa.
+ Đoạn OA: P = P = f(M ), lực do người lái hoàn toàn đảm nhiệm.l c c
+ Đoạn AC: P = f(M ). Biểu thị lực mà người lái cảm nhận về chất lượngc c mặt đường, điểm C, chọn P = 160N .c
+ Từ C trở đi: P = f(M ) song song với đường P = f(Mc c l c).
+ Hiệu số các tọa độ của hai đường P và P chính là lực tạo nên bởi bộ cườngl c hóa. Lực này phải phụ thuộc vào áp suất môi trường làm việc và đường kính của xi lanh.
+ Nếu chọn P lớn thì quay riêng các bánh xe dẫn hướng tại chỗ sẽ nặng hơn, cònc nếu chọn P quá nhỏ thì người lái sẽ không đủ cảm giác về chất lượng mặt đường.c