3. Tính toán cường hóa
3.1. Công tiêu hao của người lái để quay vành tay lái
Atb=π.ϕt
180 .R Pv. v
(3.1) Trong đó:
+ ϕt : góc quay của trục lái từ vị trí giữa đến mép ngoài cùng, ϕt=640o
+ R và P : bán kính vành tay lái và lực trung bình đặt vào vành tay láiv v
+ Rv=0 . 19m và ta chọn P = 40N ( trang 35 [3] )v Thay số ta được: Atb=3,14 . 640o
180 . 0,19. 40=85Nm
Mặt khác đối với xe du lịch công trung bình giới hạn [Atb]=100Nm
Vậy A < [A ], thỏa mãn điều kiện.tb tb
Ta thừa nhận lực lớn nhất của người lái đặt vào vành tay lái P = 160Nv - Mômen cản quay vòng được truyền tới tay người lái từ mặt đường:
Mcl=Pv.Rv.ic.ηc
Với:
+ ic : Là tỷ số truyền của cơ cấu lái ic = 16. + ηc : Là hiệu suất thuận của cơ cấu lái ηc = 0,8. Vậy Mcl=40. 0,19 .16 . 0,8=97Nm
- Mô men cản quay vòng được thu nhận bởi xi lanh lực ( ứng với góc quay của bánh xe là 40 ): 0 Mcx=1040−97 943=
(Nm) Lực đặt lên vành tay lái để gài trợ lực:
Đối với ô tô du lịch giá trị này thường nằm trong khoảng 20 – 40N. Đối với xe thiết kế ta chọn là: P = 30 (N). Từ đó ta tính được mô men cần thiết để mở cường hóao là:
Mo=Po.Rv=30 . 0,19=5,7Nm
Mặt khác:
Mo=(MQ+MZ). 1
Trong đó:
+ M : là mô men cản khi trục lái dịch chuyển, giá trị này rất nhỏ, lấy M = 0z z + M : là mô men cần thiết để xoắn thanh xoắn tới vị trí bắt đầu trợ lựcQ + ηo : Là hiệu suất từ vành tay lái tới van xoắn, chọn ηo=1
+ i : là tỷ số truyền từ vành lái tới van, chọn i = 1o o
Thay số: Mo=(5,7 0+ ). 1
1 .1=5,7
(Nm)
Như vậy mô men đặt lên vành tay lái để trợ lực bắt đầu làm việc là 5,7Nm. Ở thời điểm bắt đầu cường hóa thì mô men cản do mặt đường truyền lên là:
M M
'=il. 0=16 . 5,7=91Nm
Trong đó: il = 16, là tỷ số truyền của hệ thống lái.
Chỉ số hiệu quả tác dụng: là tỷ số giữa lực đặt vào vành tay lái khi không có trợ lực và khi có trợ lực:
H=Pvmax
Pv =430
160=2,7
Với P = 160 (N) là lực lớn nhất đặt vào vành tay lái khi có trợ lực.v Chỉ số H thường lấy < 4. Do đó H = 2,7 là hợp lý.