4. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
2.2.2. Ảnh hưởng của sự phân bố tải trọng pháp tuyến khi xe chuyển động thẳng có gia
gia tốc đến tính ổn định của ô tô:
2.2.2.1. Ảnh hưởng của tải trọng pháp tuyến đến sự trượt ngang và góc lệch hướng của bánh xe:
Góc lệch hướng bị ảnh hưởng bởi sự trượt ngang thông qua giới hạn bám. Khi lực
ngang tác dụng lên bánh xe tăng quá giới hạn bám ngang của bánh xe và mặt đường (Y > Ybmax = Z.𝛗y) sự trượt ngang xảy ra gây nên góc lệch hướng tại bánh xe đó.
Giá trị của giới hạn bám ngang bị ảnh hưởng bởi hai yếu tố là tải trọng pháp tuyến Z và hệ số bám ngang 𝛗y. Ở đây ta quan tâm đến ảnh hưởng của tải trọng pháp tuyến Z.
Lực ngang vượt quá giới hạn bám càng nhiều thì vận tốc trượt ngang vy tăng càng nhanh và có giá trị càng lớn dẫn đến góc lệch hướng α lớn.
Như vậy, tải trọng pháp tuyến Z lớn thì khả năng bám ngang tăng và sự trượt ngang sẽ ít sảy ra hơn, hoặc nếu xảy ra trượt ngang thì góc lệch hướng sẽ nhỏ hơn so với trường hợp tải trọng pháp tuyến nhỏ.
2.2.2.2. Ảnh hưởng của sự phân bố tải trọng pháp tuyến khi xe chuyển động thẳng có gia tốc đến sự trượt ngang của các bánh xe ở 2 cầu:
Theo như phân tích ở phần 1, khi xe chuyển động có gia tốc (xe chuyển động có lực kéo hoặc phanh) tải trọng pháp tuyến tại các bánh xe cầu trước và các bánh xe cầu sau sẽ thay đổi và ảnh hưởng đến giới hạn bám ngang của bánh xe, để thấy được các tác động một cách rõ ràng ta xét các trường hợp khi xe chuyển động thẳng trên đường bằng:
2.2.2.2.1. Xét trường hợp xe chuyển động thẳng tăng tốc trên đường bằng:
Theo công thức 1.2, tải trọng pháp tuyến tại các bánh xe ở cầu trước và cầu sau phân bố như sau:
24 Z1 = 𝐺.𝑏−(𝐹𝑗+𝐹𝑤)ℎ𝑔
𝐿 = 𝑚.𝑔.𝑏−(𝛿𝑗𝑚.𝑗+0.625.𝐶𝐿 𝑥.𝑆.𝑣2)ℎ𝑔
Z2 = 𝐺.𝑎+(𝐹𝑗+𝐹𝑤)ℎ𝑔
𝐿 = 𝑚.𝑔.𝑎+(𝛿𝑗𝑚.𝑗+0.625.𝐶𝐿 𝑥.𝑆.𝑣2)ℎ𝑔
Như vậy, khi tăng tốc nếu xem hệ số bám ngang tại các bánh xe cầu trước và sau là bằng nhau (𝛗y1 = 𝛗y2 = 𝛗y) thì giới hạn bám ngang của các bánh xe cầu trước (Ymax1 = Z1.𝛗y) có giá trị nhỏ hơn giới hạn bám ngang của các bánh xe cầu sau (Ymax2 = Z2.𝛗y).
Khi lực ngang tác dụng lên xe tăng lên, lực ngang tại các bánh xe cầu trước sẽ vượt quá giới hạn bám ngang trước lực ngang tại các bánh xe cầu sau.Điều này dẫn đến các bánh xe cầu trước sẽ bị trượt trước khi các bánh xe cầu sau bị trượt.
Khi đó góc lệch hướng ở của các bánh xe cầu trước sẽ lớn hơn so với góc lệch hướng của các bánh xe cầu sau (α1 > α2) dẫn đến hiện tượng xe quay vòng thiếu.
2.2.2.2.2.Xét trường hợp xe phanh trên đường bằng:
Theo công thức 1.3, tải trọng pháp tuyến tại các bánh xe ở cầu trước và cầu sau phân bố như sau: Z1p =𝐺.𝑏+(𝐹𝑗−𝐹𝑤)ℎ𝑔 𝐿 = 𝑚.𝑔.𝑏+(𝛿𝑗𝑚.𝑗−0.625.𝐶𝑥.𝑆.𝑣2)ℎ𝑔 𝐿 Z2p = 𝐺.𝑎−(𝐹𝑗−𝐹𝑤)ℎ𝑔 𝐿 = 𝑚.𝑔.𝑎−(𝛿𝑗𝑚.𝑗−0.625.𝐶𝑥.𝑆.𝑣 2)ℎ𝑔 𝐿
Như vậy, khi xe giảm tốc nếu xem hệ số bám ngang tại các bánh xe cầu trước và sau là bằng nhau (𝛗y1 = 𝛗y2 = 𝛗y) thì giới hạn bám ngang của các bánh xe cầu trước (Ymax1 = Z1.𝛗y) có giá trị lớn hơn giới hạn bám ngang của các bánh xe cầu sau (Ymax2 = Z2.𝛗y).
Khi lực ngang tác dụng lên xe tăng lên, các bánh xe cầu sau sẽ bị trượt ngang trước khi các bánh xe cầu sau bị trượt ngang, khi đó góc lệch hướng ở của các bánh xe cầu sau sẽ lớn hơn so với góc lệch hướng của các bánh xe cầu trước (α2> α1) dẫn đến hiện tượng xe quay vòng thừa.
Nhận xét: Góc lệch hướng bị ảnh hưởng bởi tải trọng pháp tuyến tại các bánh xe thông qua sự trượt ngang, dẫn đến khi tải trọng pháp tuyến tại bánh xe thay đổi thì góc lệch hướng tại bánh xe đó có thể bị thay đổi (tải trọng pháp tuyến giảm thì góc lệch hướng α tăng khi xe xảy ra trượt ngang và ngược lại), khi xe chuyển động thẳng có gia tốc xảy ra 2 trường hợp như sau:
25 + Khi xe tăng tốc, tải trọng pháp tuyến tại các bánh xe cầu trước giảm và tại các bánh xe cầu sau tăng so với tải trọng tĩnh, khi xảy ra trượt ngang ô tô dễ bị mất ổn định chuyển động thẳng do hiện tượng quay vòng thiếu dưới tác dụng của lực ngang.
+ Khi xe giảm tốc (phanh), tải trọng pháp tuyến tại các bánh xe cầu sau giảm và tại các bánh xe cầu trước tăng so với tải trọng tĩnh, khi xảy ra trượt ngang ô tô dễ bị mất ổn định chuyển động thẳng do hiện tượng quay vòng thừa dưới tác dụng của lực ngang.
26
CHƯƠNG 3: SỰ PHÂN BỐ TẢI TRỌNG PHÁP TUYẾN KHI XE CHUYỂN ĐỘNG THẲNG CÓ GIA TỐC THEO SƠ ĐỒ 2 KHỐI LƯỢNG.