động học và động lực học của ô tô
Để nghiên cứu ảnh hưởng của kết cấu vi sai giữa các bánh xe đến tính năng động học và động lực học của ô tô, các tác giả đã đi xây dựng mô hình mô phỏng hệ thống truyền lực bằng phần mềm Matlab - Simulink với hai trường hợp:
-Vi sai giữa các bánh xe là vi sai tự khóa kiểu cảm biến mô men Torsen. Torsen là viết tắt của hai từ Torque (momen) và sensor (cảm biến). Về cơ bản thành phần cấu tạo của vi sai tự khóa loại này gồm bộ truyền trục vít.
Trong thư viện mô phỏng của Simulink đã có sẵn phần tử loại này.
a)
b)
Hình 3.24 - Sự phụ thuộc của vận tốc và gia tốc theo thời gian
a) khi sử dụng vi sai bánh xe loại Torsen; b) vi sai bánh xe loại mở
Hình 3.25- Lực quán tính chuyển động tịnh tiến của ô tô khi sử dụng vi sai bánh xe khác nhau
Kết quả tính toán lực quán tính của ô tô sử dụng vi sai trung tâm kiểu viscous và vi sai bánh xe sử dụng hai kiểu khác nhau kiểu mở và kiểu trục vít Torsen cho thấy, ở giai đoạn 4,4 s đầu tiên lực quán tính chuyển động tịnh tiến của ô tô không có sự khác biệt. Tuy nhiên, ở giai đoạn sau 4,4 s thì lực quán tính của ô tô trong trường hợp sử dụng vi sai giữa các bánh xe có giá trị lớn hơn. Điều này được giải thích là do trong thời gian 4,4 s đầu tiên mặc dù vận tốc của ô tô đạt được khác nhau nhưng gia tốc của chuyển động lại bằng nhau, ở giai đoạn sau do trục trung tâm đã đạt đến tốc độ mà ở đó có sự khác nhau về đặc tính làm việc, khả năng truyền công suất của bộ vi sai trục vít và visai Viscous làm cho gia tốc của ô tô có sự khác nhau dẫn đến sự khác nhau về lực quán tính chuyển động ô tô trong hai trường hợp này.
Hình 3.26 Biến thiên tốc độ theo thời gian khi sử dụng vi sai bánh xe khác nhau
Trên hình 3.25 đưa ra kết quả tính toán vận tốc ô tô từ khi khởi hành tại chỗ khi bánh xe bên trái và bên phải có sự khác nhau về hệ số bám. Từ đồ thị hình 3.25 cho thấy, khi sử dụng vi sai Torsen ở giữa các bánh xe giúp cho ô tô đạt được vận tốc lớn hơn trong cùng một khoảng thời gian, hay nói cách khác gia tốc của ô tô khi sử dụng vi sai tự khóa Torsen lớn hơn khi dùng bộ vi sai côn thông thường. Điều này đạt được là do vi sai trục vit torsen tự động khóa lại trong trường hợp này.