TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ GTVT CƠ SỞ ĐÀO TẠO THÁI NGUYÊN BÀI GIẢNG LÝ THUYẾT Ô TÔ CHƯƠNG TÍNH DẪN HƯỚNG CỦA ƠTƠ GIẢNG VIÊN: VŨ THẾ TRUYỀN Bài Loại xe F(m2) W(Ns2/m2) Ơ tơ tải 3,0-5,0 1,8-3,5 Ơ tơ khách 4,5-6,5 1,0-2,6 Ơ tơ du lịch 1,6-2,8 0,3-,0,9 Tóm tắt G = 45KN = 45000N Bài Làm Ha = 2190mm = 2,19m Ta có: F = Ha.B = 2,19.1,585 = 3,47115m2 B = 1585mm=1,585m Tra bảng => Chọn W =2Ns2/m2 f = 0,018 Biết Pf = Pw => G.f = w.v2 Tìm v=? Biết Pf = Pw => V = 10 m/s Bài Làm Áp dụng Cơng thức: Pw =w.v02 = w.(v ± vg)2 Trong đó: vo vận tốc tương đối ô tô gió; v: Vận tốc tơ; vg vận tốc gió; dấu + gió chiều ngược lại Khi chưa có gió: Pw = w.v2 ; Khi có gió ngược chiều: P’w = w.(v-vg)2 Mà P’w = 35%Pw => w.v2 = 35%w.(v-vg)2 => vg = …… Bài CHƯƠNG TÍNH DẪN HƯỚNG CỦA ƠTƠ NỘI DUNG 5.1 Động học động lực học quay vịng tơ 5.2 Ảnh hưởng độ đàn hồi lốp tới tính quay vịng tơ 5.3 Tính ổn định bánh xe dẫn hướng 5.4 Sự dao động bánh xe dẫn hướng CHƯƠNG TÍNH DẪN HƯỚNG CỦA ÔTÔ 5.1 Động học động lực học quay vịng tơ 5.1.1 Quỹ đạo chuyển động ô tô - Chiếu vận tốc v lên hai trục Oxo Oyo : vxo = v.cos(α+ε) vyo = v.sin(α+ε) t t 0 t t 0 x0 = ∫ vx dt = ∫ v.cos(α + ε )dt y0 = ∫ v y dt = ∫ v.sin(α + ε )dt Hình 5-1 Quan hệ động học ô tô mô hình phẳng tổng quát CHƯƠNG TÍNH DẪN HƯỚNG CỦA ƠTƠ 5.1 Động học động lực học quay vịng tơ 5.1.2 Các phương pháp quay vịng Hình 5-2 Sơ đồ quay vịng xe hai cầu a Có cầu dẫn hướng b Có cầu dẫn hướng Số cầu dẫn hướng tăng tính linh hoạt xe tăng giảm mài mịn lốp Tăng số cầu dẫn hướng kết cấu dẫn động điều khiển phức tạp lên, đặc biệt sử dụng cầu sau dẫn hướng => Số lượng bánh xe dẫn hướng cần chọn thích hợp để vừa đảm bảo tính linh hoạt, vừa ảnh hưởng đến yêu cầu khác xe CHƯƠNG TÍNH DẪN HƯỚNG CỦA ƠTƠ 5.1 Động học động lực học quay vịng tơ R= L 2tgα L R= tgα Hình 5-3 Sơ đồ quay vịng tơ có Hình 5-4 Sơ đồ động lực học quay vịng bốn bánh dẫn hướng tơ có hai bánh dẫn hướng phía trước Từ hình ta thấy mối quan hệ góc quay α1 α2: B R+ cot gα1 = L cot gα = R− L B => v v ω = = tgα R L CHƯƠNG TÍNH DẪN HƯỚNG CỦA ƠTƠ 5.1 Động học động lực học quay vòng ô tô Đối với xe hai, ba cầu có cầu trước dẫn hướng, để bánh xe lăn hoàn toàn (khơng trượt bên lệch bên) tâm quay vịng ôtô phải nằm đường thẳng qua trục bánh xe cầu sau Hình 5-5 Quay vịng ôtô hai cầu (a) ôtô ba cầu (b) CHƯƠNG TÍNH DẪN HƯỚNG CỦA ƠTƠ 5.1 Động học động lực học quay vịng tơ 5.1.3 Quay vòng lý tưởng, quay vòng thiếu, quay vòng thừa R= L tgδ + tg (α − δ1 ) Với giá trị góc nhỏ: R= L δ + (α − δ1 ) Hình 5-6 Sơ đồ chuyển động quay vịng tơ lốp bị biến dạng bên CHƯƠNG TÍNH DẪN HƯỚNG CỦA ƠTƠ 5.1 Động học động lực học quay vịng tơ 5.1.3.1 Quay vòng lý tưởng, (quay vòng định mức) Để giữ cho xe chuyển động thẳng có lực bên tác động người lái cần quay vịng tay lái để xe lệch khỏi trục đường góc là: δ = δ1 = δ 5.1.3.2 Quay vịng thiếu.δ1 > δ Xe có khả tự giữ hướng chuyển động thẳng nhở lực ly tâm Pjy có chiều ngược chiều tác động lực Y Hình 5-7 Sơ đồ chuyển động tơ có tính quay vịng thiếu CHƯƠNG TÍNH DẪN HƯỚNG CỦA ÔTÔ 5.1 Động học động lực học quay vịng tơ 5.1.3.3 Quay vịng thừa δ1 < δ Xe khả chuyển động thẳng ổn định chiều lực ly tâm Pjy trùng với chiều lực tác động Y Sự ổn định lớn vận tốc xe cao, lực ly tâm tỷ lệ bậc hai với vận tốc Để tránh lật đổ xe trường hợp này, người lái xe phải nhanh chóng đánh tay lái ngược trở lại với chiều xe bị lệch để mở rộng bán kính quay vịng Hình 5-8 Sơ đồ chuyển động tơ có tính quay vịng thừa CHƯƠNG TÍNH DẪN HƯỚNG CỦA ƠTƠ 5.1.4 Các nhân tố ảnh hưởng đến tính dẫn hướng tơ 5.1.4.1 Các góc đặt bánh xe dẫn hướng Hình 5-9 Các góc đặt bánh xe + Góc camber + Góc Caster + Góc nghiêng trụ xoay đứng (Kingpin) + Góc chụm bánh xe + Góc quay vịng a Góc Camber: (Góc doãng bánh xe) GÓC CAMBER Là góc xác định đường tâm bánh xe đường vuông góc với mặt đường nơi bánh xe tiếp xúc Công dụng: -Tránh mòn lốp xe di chuyển -Tránh tượng bị đảo,năng tay lái rung động đầu xe Hình b Góc Caster: (Độ nghiêng dọc chốt chuyển hướng) GÓC CASTER Là góc xác định đường tâm trục xoay đứng với đường vuông góc với mặt đường nơi bánh xe tiếp xúc, nhìn từ hông xe Công dụng: - Duy trì kiểm soát hướng di chuyển xe -Tăng khả quay trở lại bxe dẫn hướng Hình - Giảm lực tác dụng lên c Góc Kingpin: (Độ nghiêng ngang chốt chuyển hướng) Góc Kingpin Được xác định góc nghiêng ngang trục xoay đườpng vuông góc với mặt đường Công dụng: -Tạo khả quay trở lại bxe Hình - Giảm bớt lực bẻ lái, đặc biệt xe đứng yên d Góc Toe in – Toe out: (Độ chụm - chụm ngoài) Góc toe Được xác định đường tâm phía trước phía sau bánh xe dẫn hướng, nhìn từ xuống Công dụng: -Đảm bảo bánh trước song song lăn mặt đường Hình - Tránh mòn lốp xe e Bán kính quay vòng: Là độ khác góc tạo nên bánh xe trước khung xe Công dụng: -Tránh tượng xe qua đoạn cong - Tránh mòn lốp xe HÌNH CHƯƠNG TÍNH DẪN HƯỚNG CỦA ÔTÔ 5.2 Ảnh hưởng độ đàn hồi lốp tới tính quay vịng tô Giả sử lực tác dụng lên bánh xe chưa vượt lực bám bánh xe với mặt đường, xảy tượng lệch bên lốp, có nghĩa vùng tiếp xúc lốp với mặt đường bị lệch góc δ so với mặt phẳng quay bánh xe mà người ta gọi góc lệch bên Sự đàn hồi lốp sinh trường hợp quay vòng lý tưởng, quay vòng thiếu, quay vòng thừa mà ta xét mục (4.3) Hình 5-16 Sơ đồ bánh xe lăn lốp bị biến dạng tác dụng lực bên CHƯƠNG TÍNH DẪN HƯỚNG CỦA ƠTƠ 5.4 Sự dao động bánh xe dẫn hướng Hình 4-24 Sơ đồ lực cản lăn có trị số khác tác động đến bánh xe dẫn hướng Khi ôtô làm việc đường lực cản lăn bánh xe trái bên phải khác nhiều trị số, lực với cánh tay địn a tạo nên mơ men Dưới tác động hiệu hai mômen,các bánh xe quay quanh trụ đứng tạo nên dao động góc CHƯƠNG TÍNH DẪN HƯỚNG CỦA ƠTƠ 5.4 Sự dao động bánh xe dẫn hướng Trường hợp bánh xe không cân tốt, quay phát sinh lực ly tâm Pj Lực phân thành hai thành phần : nằm ngang thẳng đứng Thành phần nằm ngang với cánh tay địn a có su hướng làm quay bánh xe xung quanh trụ đứng tần số thay đổi mô men gây nên lực phụ thuộc vào chuyển động ô tơ Hình 4-25 Sơ đồ lực ly tâm tác động lên bánh dẫn hướng CHƯƠNG TÍNH DẪN HƯỚNG CỦA ÔTÔ 5.4 Sự dao động bánh xe dẫn hướng Nếu bánh xe dẫn hướng quay mà khối lượng không cân chúng nằm hai phía đối diện trục trước xe dẫn tới dao động góc bánh xe Hình 4-25 Sơ đồ lực ly tâm tác động lên bánh dẫn hướng CHƯƠNG TÍNH DẪN HƯỚNG CỦA ÔTÔ 5.4 Sự dao động bánh xe dẫn hướng Hình 4-27 Sơ đồ phối hợp động học hệ thống treo nhíp dẫn động lái ... tải 3,0 -5, 0 1,8-3 ,5 Ơ tơ khách 4 ,5- 6 ,5 1,0-2,6 Ơ tơ du lịch 1,6-2,8 0,3-,0,9 Tóm tắt G = 45 KN = 45 0 00N Bài Làm Ha = 2190mm = 2,19m Ta có: F = Ha.B = 2,19.1 ,58 5 = 3 ,47 115m2 B = 158 5mm=1 ,58 5m Tra... vịng Hình 5- 8 Sơ đồ chuyển động tơ có tính quay vịng thừa CHƯƠNG TÍNH DẪN HƯỚNG CỦA ƠTƠ 5. 1 .4 Các nhân tố ảnh hưởng đến tính dẫn hướng tơ 5. 1 .4. 1 Các góc đặt bánh xe dẫn hướng Hình 5- 9 Các góc... đồ lực ly tâm tác động lên bánh dẫn hướng CHƯƠNG TÍNH DẪN HƯỚNG CỦA ÔTÔ 5. 4 Sự dao động bánh xe dẫn hướng Hình 4- 27 Sơ đồ phối hợp động học hệ thống treo nhíp dẫn động lái