Bài giảng Lý thuyết ô tô - Chương 8: Quay vòng ô tô và hệ thống lái

Chia sẻ: Phạm Hồng Phương | Ngày: | Loại File: PPT | Số trang:41

Thêm vào BST

Báo xấu

689
lượt xem 119
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài giảng Lý thuyết ô tô chương 8: Quay vòng ô tô và hệ thống lái trình bày về động học và động lực học quay vòng của ô tô, tính chất quay vòng thiếu, thừa và trung tính, kết cấu hệ thống lái, hình thang lái. Tham khảo tài liệu này để nắm bắt nội dung môn học một cách chi tiết.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Bài giảng Lý thuyết ô tô - Chương 8: Quay vòng ô tô và hệ thống lái

CHƯƠNG 8 : QUAY VÒNG Ô TÔ VÀ HỆ THỐNG LÁI 8.1. ĐỘNG HỌC VÀ ĐỘNG LỰC HỌC QUAY VÒNG CỦA Ô TÔ : 8.1.1. Động học quay vòng của ô tô : Mối quan hệ giữa các góc quay vòng của hai bánh xe dẫn hướng đảm bảo cho chúng không bị trượt khi qua vòng : q cot g α1 − cot g α = 2 (8.1) L Bán kính quay vòng : L R= (8.2) tgα
Vận tốc góc khi quay vòng : v v ω= = tgα (8.3) R L Gia tốc của xe khi quay vòng : dω tgα dv v dα ε = = + (8.4) dt L dt L cos 2 α dt Từ hình 8.3, ta có :R cos α = L2 + R 2 (8.5) Thay từ (8.5) và (8.2) vào (8.4), ta có : ε= + ( 1 [ dv v L + R dα ] 2 2 ) R dt LR dt (8.6)
v2 q v1 A E B α1 L v3 v4 α2 α α1 F 0 C D Hình 8.1 : Sơ đồ động học quay vòng của ô tô khi bỏ qua biến dạng ngang
α1 o 30 Lý thuyết 25 20 Thực tế 15 10 5 0 5 15 25 35 45 αo 2 Hình 8.2 : Đồ thị lý thuyết và thực tế về mối qian hệ v ề các góc quay vòng của hai bánh xe dẫn hướng
L Hình 8.3 : Sơ đồ v2 b động h ọc jx quay q T β v vòng jt F của ô jy β jh tô có 2 bánh dẫn v1 hướng β phía R trước α α1 α2 ρ ω ε 0
Khi xe quay vòng Jx và jy được xác định như sau : Ta có : jb = ω2.ρ ; j t = ε.ρ (8.7) Chiếu jb và jt lên hai trục, ta có : jx = jt.cosβ – jb.sinβ = ε.ρ.cosβ – ω2.ρ.sinβ (8.8) jy = jt.sinβ – jb.cosβ = ε.ρ.sinβ – ω2.ρ.cosβ (8.9) Theo hình 8.3, ta có : ρ.cosβ = R ; ρ.sinβ = b (8.10) dv v(R 2 + L2 ) dα v 2 b Thay (8.3), (8.6), (8.10) vào (8.8) và (8.9), ta có : jx = + − 2 dt LR dt R
jy = [ + ( ) dv v R 2 + L2 dα b v2 ] + (8.11) dt LR dt R R 8.1.2. Động lực học quay vòng của ô tô : Phương trình cân bằng theo trục Tx : Σ Xi = 0 (8.12) Phương trình cân bằng theo chiều trục Ty : Σ Yi = 0 (8.13) Phương trình cân bằng momen quanh trục thẳng đứng Tz :
P’’k1 q P’k1 Y’’b1 x Y’b1 P’’f1 Pω P’f1 a β vt L Pjlx Pjl y T Pjly ε Pi Pj P”k2 b α1 P’k2 ω α2 β Jzε 0 P’f2 Y’b2 P”f2 Y”b2 R Hình 8.4 : Sơ đồ động lực học quay vòng của ô tô khi hai bánh xe dẫn hướng phía trước
Lực quán tính ly tâm : Pjl = Pjlx + Pjly 2 2 (8.15) ( ) G  dv v R 2 + L2 dα v 2 b  Pjlx = m jx =  + − 2 g  dt LR dt R  (8.16) Pjly = m jy = ( ) G  dv v R 2 + L2 dα    + b + v  2 (8.17) gR  dt LR dt   Khi chuyển động đều, ta có : Gbv 2 Pjlx = − gR 2 (8.18) Gv 2 Pjly = (8.19) gR
8.2. TÍNH CHẤT QUAY VÒNG THIẾU, THỪA VÀ TRUNG TÍNH : 8.2.1. Khái niệm về độ ảnh hưởng đàn hồi của lốp t ới quay vòng ô tô : Mặt phẳng Yb quay của a bánh xe b d 0 δ 0’ c v Hình 8.5 : Sơ đồ bánh xe lăn khi lốp bị biến dạng dưới tác dụng của lực ngang
Yb Pϕ y=Zbϕ y B A 0 δ Hình 8.6 : Đồ thị quan hệ giữa phản lực ngang và góc lệch hướng δ của lốp
Do Yb = kc.δ Yb Nên k c = δ 8.2.2. Quay vòng ô tô khi lốp bị biến dạng ngang : Theo hình 8.7, ta có : EH = R1 tg(α – δ1) FH = R1 tgδ2 Suy ra : L = EH + FH = R1 [tg(α – δ1) + tgδ2 )] L ⇒ R1 = tg (α − δ1 ) + tgδ 2 (8.21)
L Pjly δ2 Pjl v2 Pjlx δ1 F δ2 H E α T α–δ 1 δ1 δ2 v1 R1 α– δ1 δ1 δ2 O1 Hình 8.7 : Sơ đồ động học quay vòng của ô tô khi lốp bị biến dạng ngang
Theo 8.2 bán kính quay vòng của xe khi bỏ qua biến d ạng ngang : L R= tgα Nếu δ1, δ2 và α có giá trị nhỏ thì : L R1 ≈ α + δ 2 − δ1 (8.22) L R≈ (8.23) α Các trường hợp : δ1 = δ2⇒ R1 = R, tính chất quay vòng trung tính δ1 > δ2⇒ R1 > R, tính chất quay vòng thiếu δ1 < δ2⇒ R1 < R, tính chất quay vòng thừa
8.2.3. Ảnh hưởng của tính chất quay vòng trung tính, thiếu hoặc thừa tới tính ổn định chuyển động của ô tô : 8.2.3.1. Trạng thái chuyển động của xe có tính chất quay vòng trung tính (δ1 = δ2 ) : n1 n2 Trục đường chính Hướng chuyển động Y của xe khi có Y tác v1 dụng v2 δ1 vT F δ2 T E δ1
8.2.3.2. Trạng thái chuyển động của xe có tính ch ất quay vòng thiếu (δ1 > δ2 ) : O1 R1 Y v1 v2 vT δ1 F δ2 T Pjlx E Hướng chuyển động của xe khi có lực Y tác dụng Pjly Pjl Hình 8.9 : Sơ đồ chuyển động của ô tô có tính chất quay vòng thiếu
8.2.3.3. Trạng thái chuyển động của xe có tính chất quay vòng thừa (δ1 < δ2 ) : v2 Pjl Pjly vT v1 δ2 T δ1 Pjlx Y Hướng chuyển động của xe khi có lực Y tác dụng R1 O1 Hình 8.10 : Sơ đồ chuyển động của ô tô có tính chất quay vòng thừa
8.3. CÔNG DỤNG, YÊU CẦU, PHÂN LOẠI HỆ THỐNG LÁI : 8.3.1. Công dụng : 8.3.2. Yêu cầu : 8.3.3. Phân loại : 8.4. KẾT CẤU CỦA HỆ THỐNG LÁI : 8.4.1. Sơ đồ cấu tạo của hệ thống lái :
Hình 8.11 : Sơ đồ hệ thống lái ô tô
θ θ θ 4 4 3 θ 3 2 θ 2  i ω 1 θ 1 Ω 0 Ω Ω Ω Ω Hình 8.12 : Giản đồ biểu hiện mối quan hệ giữa tỷ số truyền của cơ cấu lái và góc quay của bánh xe