CHƢƠNG 1 : TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
3.3. Khảo sát ảnh hƣởng của một số thông số đến tính dẫn hƣớng của ô tô
tơ
3.3.1. Khảo sát đặc tính lốp
Khảo sát ảnh hƣởng của áp suất lốp đến góc lăn lệch
Hình 3. 4. Mối quan hệgóc lăn lệch và lực ngang Fy tại tải trọng 2000 N
Hình 3. 6. Mối quan hệgóc lăn lệch và lực ngang Fy tại tải trọng 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 hoành tăng lên).
3.3.2. Khảo sát ảnh hưởng của áp suất lốp đến hiệu góc lăn lệch ở các tốc
độ khác nhau.
3.3.2.1. Áp suất của cả 2 lốp trước giảm
Hình 3. 7. Đồ thịảnh hưởng áp suất lốp (áp suất lốp trước giảm) tới hiệu 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 thịảnh hưởng áp suất lốp (áp suất lốp trước giảm) tới hiệu góc
lăn lệch ở vận tốc 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 thịảnh hưởng áp suất lốp (áp suất lốp trước giảm) tới hiệu góc
lăn lệch ở vận tốc 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 thịảnh hưởng áp suất lốp (áp suất 1 bên lốp cầu trước giảm) tới
hiệu góc lăn lệch ở vận tốc 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 thịảnh hưởng áp suất lốp (áp suất 1 bên lốp cầu trước giảm) tới
- 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 thịảnh hưởng áp suất lốp (áp suất 1 bên lốp cầu trước giảm) tới
hiệu góc lăn lệch ở vận tốc 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. Khảo sát ảnh hưởng của áp suất lốp đến gia tốc ngang.
3.3.3.1. Áp suất của cả 2 lốp trước giảm
Hình 3.13. Đồ thịảnh hưởng áp suất lốp (áp suất lốp trước giảm) tới gia tốc ngang ở vận tốc 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 3.13 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 thịảnh hưởng áp suất lốp (áp suất lốp trước giảm) tới gia tốc ngang ở vận tốc 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 thịảnh hưởng áp suất lốp (áp suất lốp trước giảm) tới gia tốc ngang ở vận tốc 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 thịảnh hưởng áp suất lốp (áp suất 1 bên lốp cầu trước giảm) tới gia tốc ngang ở vận tốc 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 3.16 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 thịảnh hưởng áp suất lốp (áp suất 1 bên lốp cầu trước giảm) tới gia tốc ngang ở vận tốc 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 thịảnh hưởng áp suất lốp (áp suất 1 bên lốp cầu trước giảm) tới gia tốc ngang ở vận tốc 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 3.18 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. Khảo sát ảnh hưởng của áp suất lốp đến vận tốc góc quay thân xe.
3.3.4.1. Áp suất của cả 2 lốp trước giảm
Hình 3. 19. Đồ thịảnh hưởng áp suất lốp (áp suất lốp trước giảm) tới vận tốc quay thân xe ở vận tốc 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 thịảnh hưởng áp suất lốp (áp suất lốp trước giảm) tới vận tốc quay thân xe ở vận tốc 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 thịảnh hưởng áp suất lốp (áp suất lốp trước giảm) tới vận tốc quay thân xe ở vận tốc 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 suất 1 bên lốp cầu trước giảm
Hình 3. 22. Đồ thịảnh hưởng áp suất lốp (áp suất 1 bên lốp cầu trước giảm) tới vận tốc quay thân xe ở vận tốc 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 giảm, mức thay đổi vận tốc quay thân xe giữa đƣờng áp suất 420 kPa và áp suất 660 kPa tại 10s là 0,003 rad/s.
Hình 3. 23. Đồ thịảnh hưởng áp suất lốp (áp suất 1 bên lốp cầu trước giảm) vận tốc quay thân xe ở vận tốc 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 3.23 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 giữa đƣờng áp suất 420 kPa và áp suất 660 kPa xe tại 10s là 0,006 rad/s.
Hình 3. 24. Đồ thịảnh hưởng áp suất lốp (áp suất 1 bên lốp cầu trước giảm) vận tốc quay thân xe ở vận tốc 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 3.24 vận
tốc quay thân xe tăng lên khi xe bắt đầu đánh lái quay vòng. Khi giảm áp suất giảm