Góc quay của vành tay lái lý thuyết và thực nghiệm

Một phần của tài liệu Luận án tiến sĩ nghiên cứu ảnh hưởng của áp suất lốp đến tính dẫn hướng ô tô khách sản xuất, lắp ráp ở việt nam (Trang 71)

Luận án khảo sát góc quay của vành tay lái với các giá trị góc quay vành tay lái α khác nhau ở khoảng thời gian khác nhau.

o o o o 3 0 khi t 0 1(s) 0 180 khi t 1 2(s) 180 khi t 2 t (s)              (3.1)

3.2. . huật tốn giải hệ phương trình vi ph n b ng phần mềm mơ phỏng

s

Nhƣ đã phân tích ở trên, do hệ phƣơng trình cơ sở sẽ đƣợc giải trong miền thời gian nên để phục vụ cho q trình tính tốn, nghiên cứu sinh sử dụng phần mềm mơ phỏng số. Trong đó:

+ Giải hệ phƣơng trình trong miền thời gian sử dựng phần mềm mô phỏng theo thời gian. Mỗi một phƣơng trình trong hệ sẽ đƣợc mơ tả bằng 1 chƣơng trình con (Subsystem). Các chƣơng trình con có đầu vào và đầu ra liên hệ mật thiết với nhau trong mơi trƣờng lập trình.

Hình 3. 2. Sơ đồ thuật tốn giải hệ phương trình động lc hc mơ hình lp Pacejka

Hình 3. 3. Sơ đồ thuật tốn giải hệ phương trình động lc hc mơ hình khơng gian 3 khối lượng nghiên cu tính dẫn hướng

3.3. Kho sát ảnh hƣởng ca mt s thơng sđến tính dẫn hƣớng ca ô

3.3.1. Kho sát đặc tính lp

Khảo sát ảnh hƣởng của áp suất lốp đến góc lăn lệch

Hình 3. 4. Mi quan hgóc lăn lệch và lc ngang Fy ti ti trng 2000 N

Hình 3. 6. Mi quan hgóc lăn lệch và lc ngang Fy ti ti trng 6000 N

Từ 3 hình 3.4, 3.5, 3.6 cho thấy khi lực ngang tăng, góc lăn lệch tăng, mối quan hệ này đƣợc coi là tuyến tính khi góc lăn lệch trong khoảng 0o~3o.

Khi áp suất lốp giảm, độ cứng ngang của lốp giảm. (Góc hợp bởi đƣờng đồ thị và trục hồnh tăng lên).

3.3.2. Kho sát ảnh hưởng ca áp sut lốp đến hiệu góc lăn lệch các tc

độ khác nhau.

3.3.2.1. Áp suất của cả 2 lốp trước giảm

Hình 3. 7. Đồ thảnh hưởng áp sut lp (áp sut lốp trước gim) ti hiu góc

- Khảo sát khi ơ tơ quay vịng với vận tốc v = 20 km/h, góc quay vành tay lái α =1800, tƣơng ứng góc quay của bánh xe dẫn hƣớng θTB1=9,730. Từ hình 3.7 tại thời điểm 1s xe bắt đầu đánh lái, hiệu góc lăn lệch tăng lên (lớn hơn 0), trong khoảng từ 2s đến 10s giữ nguyên góc quay vành tay lái α =1800, hiệu góc lăn lệch đạt đỉnh rồi giảm dần. Xe có xu hƣớng ổn định hiệu góc lăn lệch, ổn định hƣớng chuyển động hơn. Khi giảm áp suất lần lƣợt là 580 kPa, 500 kPa, 420 kPa, hiệu góc lăn lệch tăng, mức thay đổi AB giữa đƣờng áp suất 420 kPa và áp suất 660 kPa tại 10s là 0,018 độ.

Hình 3. 8. Đồ thảnh hưởng áp sut lp (áp sut lốp trước gim) ti hiu góc

lăn lệch vn tc 30 km/h

- Khảo sát khi ơ tơ quay vịng với vận tốc v = 30 km/h, góc quay vành tay lái α =1800, tƣơng ứng góc quay của bánh xe dẫn hƣớng θTB1=9,730. Từ hình 3.8 tại thời điểm 1s xe bắt đầu đánh lái, hiệu góc lăn lệch tăng lên (lớn hơn 0), trong khoảng từ 2s đến 10s giữ nguyên góc quay vành tay lái α =1800, hiệu góc lăn lệch đạt đỉnh rồi giảm dần. Xe có xu hƣớng ổn định hiệu góc lăn lệch, ổn định hƣớng chuyển động hơn. Khi giảm áp suất lần lƣợt là 580 kPa, 500 kPa, 420 kPa, hiệu góc lăn lệch tăng, mức thay đổi AB giữa đƣờng áp suất 420 kPa và áp suất 660 kPa tại 10s là 0,03 độ.

Hình 3. 9. Đồ thảnh hưởng áp sut lp (áp sut lốp trước gim) ti hiu góc

lăn lệch vn tc 40 km/h

- Khảo sát khi ơ tơ quay vịng với vận tốc v = 40 km/h, góc quay vành tay lái α =1800, tƣơng ứng góc quay của bánh xe dẫn hƣớng θTB1=9,730. Từ hình 3.9 tại thời điểm 1s xe bắt đầu đánh lái, hiệu góc lăn lệch tăng lên (lớn hơn 0), trong khoảng từ 2s đến 10s giữ nguyên góc quay vành tay lái α =1800, hiệu góc lăn lệch đạt đỉnh rồi giảm dần. Xe có xu hƣớng ổn định hiệu góc lăn lệch, ổn định hƣớng chuyển động hơn. Khi giảm áp suất lần lƣợt là 580 kPa, 500 kPa, 420 kPa, hiệu góc lăn lệch tăng, mức thay đổi AB giữa đƣờng áp suất 420 kPa và áp suất 660 kPa tại 10s là 0,05 độ xe.

Từ 3 đồ thị ở 3vận tốc trên:

- Ở vận tốc càng cao hiệu góc lăn lệch càng lớn (ở 20 km/h hiệu góc lăn lệch lớn nhất 0,29 độ; ở 30 km/h hiệu góc lăn lệch lớn nhất 0,4 độ; ở 40 km/h hiệu góc lăn lệch lớn nhất 0,54 độ). Nhƣ vậy khi tăng vận tốc từ 20 km/h đến 40 km/h hiệu góc lăn lệch tăng 46,3%.

Hình 3. 10. Đồ thảnh hưởng áp sut lp (áp sut 1 bên lp cầu trước gim) ti

hiệu góc lăn lệch vn tc 20 km/h

- Khảo sát khi ơ tơ quay vịng với vận tốc v = 20 km/h, góc quay vành tay lái α =1800, tƣơng ứng góc quay của bánh xe dẫn hƣớng θTB1=9,730. Từ hình 3.10 tại thời điểm 1s xe bắt đầu đánh lái, hiệu góc lăn lệch tăng lên (lớn hơn 0), trong khoảng từ 2s đến 10s giữ nguyên góc quay vành tay lái α =1800, hiệu góc lăn lệch đạt đỉnh rồi giảm dần. Xe có xu hƣớng ổn định hiệu góc lăn lệch, ổn định hƣớng chuyển động hơn. Khi giảm áp suất lần lƣợt là 580 kPa, 500 kPa, 420 kPa, hiệu góc lăn lệch tăng, mức thay đổi AB giữa đƣờng áp suất 420 kPa và áp suất 660 kPa tại 10s là 0,06 độ.

Hình 3. 11. Đồ thảnh hưởng áp sut lp (áp sut 1 bên lp cầu trước gim) ti

- Khảo sát khi ơ tơ quay vịng với vận tốc v = 30 km/h, góc quay vành tay lái α =1800, tƣơng ứng góc quay của bánh xe dẫn hƣớng θTB1=9,730. Từ hình 3.11 tại thời điểm 1s xe bắt đầu đánh lái, hiệu góc lăn lệch tăng lên (lớn hơn 0), trong khoảng từ 2s đến 10s giữ nguyên góc quay vành tay lái α =1800, hiệu góc lăn lệch đạt đỉnh rồi giảm dần. Xe có xu hƣớng ổn định hiệu góc lăn lệch, ổn định hƣớng chuyển động hơn. Khi giảm áp suất lần lƣợt là 580 kPa, 500 kPa, 420 kPa, hiệu góc lăn lệch tăng, mức thay đổi AB giữa đƣờng áp suất 420 kPa và áp suất 660 kPa tại 10s là 0,065 độ.

Hình 3. 12. Đồ thảnh hưởng áp sut lp (áp sut 1 bên lp cầu trước gim) ti

hiệu góc lăn lệch vn tc 40 km/h

- Khảo sát khi ô tơ quay vịng với vận tốc v = 40 km/h, góc quay vành tay lái α =1800, tƣơng ứng góc quay của bánh xe dẫn hƣớng θTB1=9,730. Từ hình 3.12 tại thời điểm 1s xe bắt đầu đánh lái, hiệu góc lăn lệch tăng lên (lớn hơn 0), trong khoảng từ 2s đến 10s giữ nguyên góc quay vành tay lái α =1800, hiệu góc lăn lệch đạt đỉnh rồi giảm dần. Xe có xu hƣớng ổn định hiệu góc lăn lệch, ổn định hƣớng chuyển động hơn. Khi giảm áp suất lần lƣợt là 580 kPa, 500 kPa, 420 kPa, hiệu góc lăn lệch tăng, mức thay đổi AB giữa đƣờng áp suất 420 kPa và áp suất 660 kPa tại 10s là 0,095 độ.

- Tại áp suất 660 kPa (tƣơng tự ở các dải áp suất 580, 500, 420 kPa), vận tốc càng cao hiệu góc lăn lệch càng lớn (ở 20 km/h hiệu góc lăn lệch lớn nhất 0,258 độ; ở 30 km/h hiệu góc lăn lệch lớn nhất 0,32 độ; ở 40 km/h hiệu góc lăn lệch lớn nhất 0,38 độ). Tuy nhiên hiệu góc lăn lệch tại các điểm vận tốc này đều thấp hơn khi áp suất cả 2 lốp đều giảm cho thấy khi cả 2 lốp đều giảm có tính ổn định hƣớng chuyển động thấp hơn trƣờng hợp áp suất 1 bên giảm.

Khi khảo sát 2 trƣờng hợp áp suất lốp 1 bên cầu trƣớc giảm và cả 2 lốp cầu trƣớc giảm:

- Áp suất lốpthấp xe có tính dẫn hƣớng giảm;

-Trƣờng hợp áp suất lốp giảm cả 2 bánh cầu trƣớc có hiệu góc lăn lệch lớn hơn trƣờng hợp áp suất lốp giảm 1 bánh cầu trƣớc, tính ổn định hƣớng chuyển động khi giảm áp suất cả 2 bánh kém hơn giảm áp suất 1 bánh cầu trƣớc.

3.3.3. Kho sát ảnh hưởng ca áp sut lốp đến gia tc ngang.

3.3.3.1. Áp sut ca c 2 lốp trước gim

Hình 3.13. Đồ thảnh hưởng áp sut lp (áp sut lốp trước gim) ti gia tc ngang vn tc 20 km/h

- Khảo sát khi ô tô quay vòng với vận tốc v = 20 km/h, góc quay vành tay lái α =1800, tƣơng ứng góc quay của bánh xe dẫn hƣớng θTB1=9,730. Từ hình 3.13 gia

tốc ngang tăng lên khi xe bắt đầu đánh lái quay vòng. Khi giảm áp suất giảm lần lƣợt là 580 kPa, 500 kPa, 420 kPa, gia tốc ngang tăng, tính dẫn hƣớng giảm, mức thay đổi gia tốc ngang giữa đƣờng áp suất 420 kPa và áp suất 660 kPa tại 10s là 0,17 m/s2.

Hình 3. 14. Đồ thảnh hưởng áp sut lp (áp sut lốp trước gim) ti gia tc ngang vn tc 30 km/h

- Khảo sát khi ơ tơ quay vịng với vận tốc v = 30 km/h, góc quay vành tay lái α =1800, tƣơng ứng góc quay của bánh xe dẫn hƣớng θTB1=9,730. Từ hình 3.14 gia tốc ngang tăng lên khi xe bắt đầu đánh lái quay vòng. Khi giảm áp suất giảm lần lƣợt là 580 kPa, 500 kPa, 420 kPa, gia tốc ngang tăng, tính dẫn hƣớng giảm, mức thay đổi gia tốc ngang giữa đƣờng áp suất 420 kPa và áp suất 660 kPa tại 10s là 0,173 m/s2.

Hình 3. 15. Đồ thảnh hưởng áp sut lp (áp sut lốp trước gim) ti gia tc ngang vn tc 40km/h

- Khảo sát khi ơ tơ quay vịng với vận tốc v = 40 km/h, góc quay vành tay lái α =1800, tƣơng ứng góc quay của bánh xe dẫn hƣớng θTB1=9,730. Từ hình 3.15 gia

tốc ngang tăng lên khi xe bắt đầu đánh lái quay vòng. Khi giảm áp suất giảm lần lƣợt là 580 kPa, 500 kPa, 420 kPa, gia tốc ngang tăng, tính dẫn hƣớng giảm, mức thay đổi gia tốc ngang giữa đƣờng áp suất 420 kPa và áp suất 660 kPa tại 10s là 0,17 m/s2.

Từ 3 đồ thịở 3 vận tốc trên:

- Ở vận tốc càng cao gia tốc ngang càng lớn (ở 20 km/h gia tốc ngang lớn nhất 1,554 m/s2; ở 30 km/h gia tốc ngang lớn nhất 1,815 m/s2; ở 40 km/h gia tốc ngang lớn nhất 2,088 m/s2), tính dẫn hƣớng giảm. Nhƣ vậy khi tăng vận tốc từ 20 km/h đến 40 km/h gia tốc ngang tăng 25,6%.

- Áp suất lốp càng thấp gia tốc ngang tăng lên, tính ổn định hƣớng chuyển động giảm, tính dẫn hƣớng giảm.

3.3.3.2. Áp suất 1 bên lốp cầu trước giảm

Hình 3. 16. Đồ thảnh hưởng áp sut lp (áp sut 1 bên lp cầu trước gim) ti gia tc ngang vn tc 20 km/h

- Khảo sát khi ô tơ quay vịng với vận tốc v = 20 km/h, góc quay vành tay lái α =1800, tƣơng ứng góc quay của bánh xe dẫn hƣớng θTB1=9,730. Từ hình 3.16 gia tốc ngang tăng lên khi xe bắt đầu đánh lái quay vòng. Khi giảm áp suất giảm lần lƣợt là 580 kPa, 500 kPa, 420 kPa, gia tốc ngang tăng, tính dẫn hƣớng giảm, mức thay đổi gia tốc ngang giữa đƣờng áp suất 420 kPa và áp suất 660 kPa tại 10s là 0,095 m/s2.

Hình 3. 17. Đồ thảnh hưởng áp sut lp (áp sut 1 bên lp cầu trước gim) ti gia tc ngang vn tc 30 km/h

- Khảo sát khi ơ tơ quay vịng với vận tốc v = 30 km/h, góc quay vành tay lái α =1800, tƣơng ứng góc quay của bánh xe dẫn hƣớng θTB1=9,730. Từ hình 3.17 gia tốc ngang tăng lên khi xe bắt đầu đánh lái quay vòng. Khi giảm áp suất giảm lần lƣợt là 580 kPa, 500 kPa, 420 kPa, gia tốc ngang tăng, tính dẫn hƣớng giảm, mức thay đổi gia tốc ngang giữa đƣờng áp suất 420 kPa và áp suất 660 kPa tại 10s là 0,118 m/s2.

Hình 3. 18. Đồ thảnh hưởng áp sut lp (áp sut 1 bên lp cầu trước gim) ti gia tc ngang vn tc 40 km/h

- Khảo sát khi ô tô quay vịng với vận tốc v = 40 km/h, góc quay vành tay lái α =1800, tƣơng ứng góc quay của bánh xe dẫn hƣớng θTB1=9,730. Từ hình 3.18 gia tốc ngang tăng lên khi xe bắt đầu đánh lái quay vòng. Khi áp suất giảm lần lƣợt là 580 kPa, 500 kPa, 420 kPa, gia tốc ngang tăng, tính dẫn hƣớng giảm, mức thay đổi gia tốc ngang giữa đƣờng áp suất 420 kPa và áp suất 660 kPa tại 10s là 0,126 m/s2.

Từ 3 trƣờng hợp khảo sát trên:

- Ở vận tốc càng cao gia tốc ngang càng lớn (ở 20 km/h gia tốc ngang lớn nhất 1,465 m/s2; ở 30 km/h gia tốc ngang lớn nhất 1,737 m/s2; ở 40 km/h gia tốc ngang lớn nhất 2,014 m/s2), tính dẫn hƣớng giảm.

- Áp suất lốp càng thấp gia tốc ngang tăng lên, tính ổn định hƣớng chuyển động giảm, tính dẫn hƣớng giảm.

3.3.4. Kho sát ảnh hưởng ca áp sut lốp đến vn tc góc quay thân xe.

3.3.4.1. Áp sut ca c 2 lốp trước gim

Hình 3. 19. Đồ thảnh hưởng áp sut lp (áp sut lốp trước gim) ti vn tc quay thân xe vn tc 20 km/h

- Khảo sát khi ơ tơ quay vịng với vận tốc v = 20 km/h, góc quay vành tay lái α =1800, tƣơng ứng góc quay của bánh xe dẫn hƣớng θTB1=9,730. Từ hình 3.19 vận tốc quay thân xe tăng lên khi xe bắt đầu đánh lái quay vòng. Khi giảm áp suất giảm lần lƣợt là 580 kPa, 500 kPa, 420 kPa, vận tốc quay thân xe tăng, tính dẫn hƣớng giảm, mức thay đổi vận tốc quay thân xe giữa đƣờng áp suất 420 kPa và áp suất 660 kPa tại 10s là 0,0055 rad/s.

Hình 3. 20. Đồ thảnh hưởng áp sut lp (áp sut lốp trước gim) ti vn tc quay thân xe vn tc 30 km/h

- Khảo sát khi ơ tơ quay vịng với vận tốc v = 30 km/h, góc quay vành tay lái α =1800, tƣơng ứng góc quay của bánh xe dẫn hƣớng θTB1=9,730. Từ hình 3.20 vận tốc quay thân xe tăng lên khi xe bắt đầu đánh lái quay vòng. Khi giảm áp suất giảm lần lƣợt là 580 kPa, 500 kPa, 420 kPa, vận tốc quay thân xe tăng, tính dẫn hƣớng giảm, mức thay đổi vận tốc quay thân xe giữa đƣờng áp suất 420 kPa và áp suất 660 kPa tại 10s là 0,012 rad/s.

Hình 3. 21. Đồ thảnh hưởng áp sut lp (áp sut lốp trước gim) ti vn tc quay thân xe vn tc 40 km/h

- Khảo sát khi ơ tơ quay vịng với vận tốc v = 40 km/h, góc quay vành tay lái α =1800, tƣơng ứng góc quay của bánh xe dẫn hƣớng θTB1=9,730. Từ hình 3.21 vận

tốc quay thân xe tăng lên khi xe bắt đầu đánh lái quay vòng. Khi giảm áp suất giảm lần lƣợt là 580 kPa, 500 kPa, 420 kPa, vận tốc quay thân xe tăng, tính dẫn hƣớng giảm, mức thay đổi vận tốc quay thân xe giữa đƣờng áp suất 420 kPa và áp suất 660 kPa tại 10s là 0,019 rad/s.

Từ 3 trƣờng hợp khảo sát trên:

- Ở vận tốc càng cao vận tốc quay thân xe càng lớn (ở 20 km/h gia tốc ngang lớn nhất 0,062 rad/s; ở 30 km/h vận tốc quay thân xe 0,083 rad/s; ở 40 km/h vận tốc quay thân xe 0,13 rad/s).

- Áp suất lốp càng thấp vận tốc quay thân xe tăng lên, tính ổn định hƣớng chuyển động giảm, tính dẫn hƣớng giảm.

3.3.4.2. Áp sut 1 bên lp cầu trước gim

Hình 3. 22. Đồ thảnh hưởng áp sut lp (áp sut 1 bên lp cầu trước gim) ti vn tc quay thân xe vn tc 20 km/h

- Khảo sát khi ô tơ quay vịng với vận tốc v = 20 km/h, góc quay vành tay lái α =1800, tƣơng ứng góc quay của bánh xe dẫn hƣớng θTB1=9,730. Từ hình 3.22 vận tốc quay thân xe tăng lên khi xe bắt đầu đánh lái quay vòng. Khi giảm áp suất giảm lần lƣợt là 580 kPa, 500 kPa, 420 kPa, vận tốc quay thân xe tăng, tính dẫn hƣớng

Một phần của tài liệu Luận án tiến sĩ nghiên cứu ảnh hưởng của áp suất lốp đến tính dẫn hướng ô tô khách sản xuất, lắp ráp ở việt nam (Trang 71)

Tải bản đầy đủ (PDF)

(153 trang)