3.2.2.1. Tính ổn định ngang của ô tô khi chuyển động thẳng trên đường nghiêng ngang ngang
➢ Xét ổn định theo điều kiện lật đổ
Khi xe dừng trên đường nghiêng ngang (Flt = 0) thì góc nghiêng ngang giới hạn mà xe bị lật đổ được xác định bằng cách lấy mômen đối với điểm B và rút gọn ta được:
Z’’ = G.cosβ
B
2 − G.sinβ.hg+ Mjn B
Khi góc β tăng tới giá trị giới hạn βđ, xe bị lật quanh trục đi qua B. Lúc đó Z’ = 0. Giả thiết trị số mômen quán tính của các chi tiết quay của động cơ và hệ thống truyền lực khi xe chuyển động đều Mjn = 0, khi xe không kéo rơmóc nên Fm = 0.
Hình 3.9. Sơ đồ lực và mômen tác dụng lên ô tô khi chuyển động thẳng trên đường nghiêng ngang
52 Ta xác định được góc giới hạn lật đổ khi xe chuyển động trên đường nghiêng ngang là:
tgβđ = B
2hg
Trong đó:
Flt - Lực li tâm sinh ra khi xe quay vòng.
βđ - Góc nghiêng ngang giới hạn của đường mà xe bị lật đổ. B - Khoảng cách giữa hai vệt bánh xe sau, B = 2200 [mm].
Y’, Y’’ - Các phản lực ngang tác dụng lên các bánh xe bên phải và bên trái. β - Góc nghiêng ngang của đường.
Z’, Z’’ - Các phản lực thẳng góc từ đường tác dụng lên các bánh xe bên phải và bên trái.
tgβđ = 2,200/2.1,311 = 0,8 βđ ≈ 38°
Vậy góc nghiêng ngang giới hạn mà xe bị lật đổ khi chuyển động thẳng trên đường nghiêng ngang là βđ = 38°
➢ Xét ổn định theo điều kiện trượt
Để xác định góc giới hạn khi xe bị trượt, ta lập phương trình hình chiếu các lực lên mặt phẳng song song với mặt đường:
G.sinβφ = Y’ + Y’’ = (Z’ + Z’’).φy = G.cosβφ.φy (3.2) Trong đó:
φy - Hệ số bám ngang giữa bánh xe và mặt đường.
53 Rút gọn biểu thức (3.2) ta được:
tgβφ = φy
Góc dốc giới hạn mà xe bị trượt xuống dốc phụ thuộc vào hệ số bám ngang của bánh xe và mặt đường. Ta sẽ xét góc dốc mà xe bị trượt trên các loại đường khác nhau.
Bảng 3.4. Hệ số bám ngang và góc dốc giới hạn mà xe bị trượt ngang
Loại đường Tình trạng mặt đường Hệ số bám ngang 𝛃𝛗 Góc dốc giới hạn mà ô tô bị trượt
1 Đường bê tông nhựa, bê tông xi măng mới
Khô 0,8 ÷ 0,9 38 42
Ướt 0,6 ÷ 0,7 31 35
2 Đường bê tông nhựa, bê tông xi măng mòn sạch
Khô 0,6 ÷ 0,7 31 35
Ướt 0,45 ÷ 0,55 24 29
3 Đường bê tông nhựa, bê tông xi măng có bùn đất Khô 0,5 ÷ 0,6 27 31 Ướt 0,4 ÷ 0,5 22 27 4 Đường lát đá Khô 0,55 ÷ 0,8 29 39 Ướt 0,4 ÷ 0,5 22 27 5 Đường rải đá Khô 0,55 ÷ 0,75 29 37 Ướt 0,4 ÷ 0,5 22 27 6 Đường đá dăm Khô 0,55 ÷ 0,6 29 31 Ướt 0,4 ÷ 0,55 22 29 7 Đường đất nện chặt Khô 0,6 ÷ 0,7 31 35 Ướt 0,4 ÷ 0,5 22 27 8 Đường đất cát Khô 0,6 ÷ 0,7 31 35 Ướt 0,7 ÷ 0,8 35 39
54 9 Đường đất tình trạng xấu ( có
bùn lầy)
Khô 0,25 ÷ 0,4 14 22
Ướt 0,2 ÷ 0,25 11 14
Sau khi tính toán ta thấy rằng góc < đ đảm bảo an toàn cho xe khi chuyển động trên