CHƯƠNG I: ĐỘNG LỰC HỌC TỔNG QUÁT CỦA ÔTÔ
CHƯƠNG 4. TÍNH NĂNG DẪN HƯỚNG CỦA Ô TÔ
4.4. Các nhân tố ảnh hưởng đến tính năng dẫn hướng của ô tô
4.4.3. Sự dao động của bánh xe dẫn hướng
Những bánh xe dẫn hướng của ô tô trong những điều kiện nhất định bị dao động góc có tính chất chu kỳ xung quanh trụ đứng. Hiện tượng này thường được cảm nhận ở tay người lái. Những dao động mạnh ở bánh dẫn hướng có thể làm mất tính năng dẫn hướng của ô tô.
Thông thường những dao động này là hậu quả của những lực tác động lên bánh xe khi xe chạy trên đường gồ ghề và các bánh xe không được cân bằng tốt. Cũng có những trường hợp những dao động này là do sự phối hợp không đúng về động học dịch chuyển của các thanh kéo lái và nhíp hoặc do tác động của mô men hiệu ứng con quay khi các bánh xe dẫn hướng bị thay đổi mặt phẳng quay.
Hình 4-24. Sơ đồ các lực cản lăn có trị số khác nhau tác động đến bánh xe dẫn
hướng.
Khi ô tô làm việc trên đường lực cản lăn ở bánh xe trái p'f và bên phải p''f có thể khác nhau rất về trị số. những lực này với cánh tay đòn a hình (4-24) sẽ tạo nên mô men P af' và P af'' . Dưới tác động của hiệu hai mô men Pja' và Pja'' . Các bánh xe quay quanh trụ đứng và tạo nên những dao động góc.
Đồ án tốt nghiệp Trang 116 Hình 4-25. Sơ đồ lực ly tâm tác động
lên một bánh dẫn hướng.
Trường bánh xe không được cân bằng tốt, khi quay sẽ phát sinh lực ly tâm Pj
hình 4-25. Lực Pj có thể phân thành hai thành phần : nằm ngang Pjnvà thẳng đứng
Pjd. Thành phần nằm ngang với cánh tay đòn a có su hướng làm quay bánh xe xung quanh trụ đứng. tần số thay đổi của các mô men gây nên bởi các lực Pjnvà Pjd
phụ thuộc vào chuyển động của ô tô.
Hình 4-26. Các thành phần nằm ngang của lực ly tâm tác động lên bánh xe dẫn
hướng.
Nếu các bánh xe dẫn hướng quay mà các khối lượng không cân bằng của chúng nằm ở hai phía đối diện đối với trục trước của xe thì sẽ dẫn tới sự dao động góc của các bánh xe.
Một nguyên nhân khác gây nên những dao động khác của bánh dẫn hướng khi xe chạy trên mặt đường gồ ghề có thể là do sự phối hợp không đúng về động học di chuyển của các thanh kéo lái và nhíp.
Đồ án tốt nghiệp Trang 117 Nếu khi các bánh dẫn hướng dịch chuyển thẳng đứng mà động học của các điểm giữ bánh xe hoặc trục trục trước với nhíp và của đòn quay ngang với thanh kéo dọc hệ thống lái không có sự phối hợp đúng thì cũng có thể gây nên những giao động góc của bánh dẫn hướng . Thí dụ động học của bộ phận đàn hồi hệ thống treo có thể làm cho tâm bánh xe di chuyển theo cung AA với tâm dao động của các điểm 4 của khớp quay trước của nhíp 1 hình 4- 27a, còn động học của thanh kéo dọc 3 lại làm cho hai bánh xe di chuyển theo cung BB với tâm quay ở khớp cầu 2 của đòn quay đứng, điều này sẽ đẫn đến việc làm nảy sinh những dao động góc của các bánh xe dẫn hướng do tác động của những dao động thẳng đứng.
Để phối hợp động học đúng của hệ thống treo và dẫn động lái, người ta sử dụng các cách bố trí như biểu thị trên hình 4-27b và hình 4-27c với mục đích để quỹ đạo dao động của nửa nhíp và thanh kéo dọc có cùng hướng .
Hình 4-27. Sơ đồ về sự phối hợp động học giữa hệ thống treo nhíp và dẫn động
lái.
Những dao động góc mạnh của các bánh xe dẫn hướng có thể phá hỏng tính năng dẫn hướng của xe. Những dao động này có 2 tần số : cao và thấp. những dao động có tần số thấp (nhỏ hơn 1 Hz) và biên độ lớn lớn 2-3 độ là có hại hơn cả ; những dao động có tần số cao lớn hơn 10 Hz nhưng biên độ nhỏ hơn 1,5-2 độ thì ít nguy hiểm hơn.
Đồ án tốt nghiệp Trang 118 Khi thiết kế và trong quá trình sử dụng, người ta cố gắng tìm mọi biên pháp để giảm dao động góc của các bánh xe dẫn hướng như : Tăng độ cứng của hệ thống dẫn động lái, đảm bảo độ cân bằng động của các bánh xe, điều chỉnh đúng dẫn động lái và không để những khe hở lớn do mài mòn trong các chi tiết của cầu trước.
Đồ án tốt nghiệp Trang 119