Biến dạng thêm của lò xo

- Ở ô tô, lò xo của hệ thống treo luôn có lực tác dụng lên và làm cho lò xo bị biến dạng. Ở trường hợp ô tô không chuyển động thì biến dạng ở trên gọi là biến dạng tĩnh của lò xo (trạng thái cân bằng của hệ thống treo).

- Biến dạng thêm của lò xo là sự nén thêm hoặc hoặc dãn thêm của lò xo so với trạng thái cân bằng của hệ thống treo.

- Quy ước dấu của độ dịch chuyển Z là âm khi lò xo bị giãn thêm, Z là dương khi lò xo nén thêm.

- Tải trọng của xe tác dụng lên cầu xe thay đổi theo sự chuyển động của xe và sự thay đổi đó được đặc trưng bởi độ dịch chuyển thẳng đứng của xe σZ.

Giả Thiết:

- Độ cứng lò xo luôn là một hằng số không đổi: C = constant. - Bỏ qua ảnh hưởng của góc đặt bánh xe.

- Bỏ qua ảnh hưởng của cơ cấu hướng coi như ӕ = 1. Dịch chuyển của cơ cấu treo xem như là thẳng đứng.

- Lốp xe tuyệt đối cứng: 𝐶𝑝 .

28 Hình 3. 1 Sơ đồ dịch chuyển của thùng xe trong mặt phẳng dọc

Lúc đó độ dịch chuyển thẳng đứng tại cầu xe bằng độ biến dạng thêm ∆Zxy của lò xo tại cầu xe đó:

∆Zxy = F

2C (3.1)

Trong đó:

x = 1,2 chỉ cầu trước và cầu sau. y = p(phanh), k(kéo), o(ổn định).

Theo (Bảng 3.1) thay đổi trọng lượng tác dụng lên cầu xe, kết hợp với mối quan hệ (3.1) ta có được độ biến dạng thêm của theo phương thẳng đứng đối với từng cầu như sau: - Khi xe tăng tốc: ∆Z1k = F1k 2C = −[Gfrb+(Fk+Fj)hg] 2CL = −[Gfrb+(0,625CxSvk 2+δiGgj)hg] 2CL (3.2) ∆Z2k = F2k 2C = Gfrb+(Fk+Fj)hg 2CL = Gfrb+(0,625CxSvk 2+δiGgj)hg 2CL (3.3) - Khi xe chạy ổn định: ∆Z10 = F10 2C = −(Gfrb+Fhg) 2CL = −(Gfrb+0,625CxSv0 2hg) 2CL (3.4) ∆Z20 = F20 2C = Gfrb+Fhg 2CL =Gfrb+0,625CxSv0 2hg 2CL (3.5) - Khi xe đang phanh:

29 ∆Z1p = F1p 2C = −[Gfrb+(Fp−Fj)hg] 2CL = −[Gfrb+(0,625CxSvp 2−δiGgj)hg] 2CL (3.6) ∆Z2p = F2p 2C = Gfrb+(Fp−Fj)hg 2CL = Gfrb+(0,625CxSvp 2−δiGgj)hg 2CL (3.7) Từ kết quả tính toán như đã nêu trên, ta vẽ được đồ thị:

Hình 3. 2 Độ dịch chuyển của cầu xe khi gia tốc thay đổi Trong đó:

- Z1k là đường OA1, Z2k là đường OA2. - Z10 là điểm O1, Z20 là điểm O2.

- Z1p là đường O1C1, Z2p là đường O2C2.

- Ô tô đứng yên: Z1 và Z2 trùng nhau tại điểm O.

- Ô tô tăng tốc: Z1 dịch chuyển từ O đến A1, Z2 dịch chuyển từ O đến A2. Quá trình này thể hiện rằng ô tô đang dồn tải trọng về cầu sau.

- Ô tô chuyển động ổn định: Z1 đạt giá trị của O1, Z2 đạt giá trị của O2. - Ô tô phanh: Z1 dịch chuyển từ O1 đến C1, Z2 dịch chuyển từ O2 đến C2.

30

Khi xe đang phanh, xe có xu hướng chúi đầu về phía trước. Khi xe tăng tốc và khi xe chạy ổn định xe có xu hướng ngổng đầu xe lên và trường hợp xe tăng tốc độ ngổng lớn hơn.