Chương 5 tính dẫn hướng của ô tô 4

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ GTVT
CƠ SỞ ĐÀO TẠO THÁI NGUN

BÀI GIẢNG LÝ THUYẾT Ơ TƠ
CHƯƠNG 5. TÍNH DẪN HƯỚNG CỦA ÔTÔ

GIẢNG VIÊN: VŨ THẾ TRUYỀN


Bài 1

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 Công thức: Pw =w.v02 = w.(v ± vg)2
Trong đó: vo là vận tốc tương đối giữa ơ tơ và gió; v: Vận tốc ơ tơ; vg vận tốc gió; dấu +
khi gió cùng chiều và 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 4


CHƯƠNG 5. TÍNH DẪN HƯỚNG CỦA ƠTƠ
NỘI DUNG
5.1. Động học và động lực học quay vịng của ơ tơ
5.2. Ảnh hưởng của độ đàn hồi của lốp tới tính năng quay
vịng của ơ tơ
5.3. Tính ổn định của bánh xe dẫn hướng
5.4. Sự dao động của bánh xe dẫn hướng


CHƯƠNG 5. TÍNH DẪN HƯỚNG CỦA ƠTƠ
5.1. Động học và động lực học quay vịng của ơ tơ
5.1.1. Quỹ đạo chuyển động của ô tô.
- Chiếu vận tốc v lên
hai trục Oxo và Oyo :
vxo = v.cos(α+ε)
vyo = v.sin(α+ε)
t

t

0

0

t

t

0

0

x0 = ∫ vx 0 dt = ∫ v.cos(α + ε )dt
y0 = ∫ v y 0 dt = ∫ v.sin(α + ε )dt

Hình 5-1. Quan hệ động học của ơ tơ trong mơ hình phẳng tổng qt.


CHƯƠNG 5. TÍNH DẪN HƯỚNG CỦA ƠTƠ
5.1. Động học và động lực học quay vịng của ơ tơ
5.1.2. Các phương pháp quay vịng.

Hình 5-2. Sơ đồ quay vịng của xe hai cầu.
a. Có 1 cầu dẫn hướng b. Có 2 cầu dẫn hướng.
Số cầu dẫn hướng tăng thì tính linh hoạt của xe tăng và giảm sự mài mòn lốp.
Tăng số cầu dẫn hướng thì kết cấu dẫn động điều khiển phức tạp lên, đặc biệt khi
sử dụng cầu sau dẫn hướng.
=> Số lượng các bánh xe dẫn hướng cần được chọn thích hợp để vừa đảm bảo tính
linh hoạt, vừa ít ảnh hưởng đến các yêu cầu khác của xe

CHƯƠNG 5. TÍNH DẪN HƯỚNG CỦA ƠTƠ
5.1. Động học và động lực học quay vịng của ơ tơ

R=

L
2tgα

L
R=
tgα

Hình 5-3. Sơ đồ quay vịng của ơ tơ có Hình 5-4. Sơ đồ động lực học quay vịng của
bốn bánh dẫn hướng
ơ tơ có hai bánh dẫn hướng phía trước.
Từ hình ta thấy mối quan hệ các góc quay α1 và α2:

B
R+
2
cot gα1 =
L

cot gα 2 =

R−
L

B
2

=>

v v
ω = = tgα
R L


CHƯƠNG 5. TÍNH DẪN HƯỚNG CỦA ƠTƠ
5.1. Động học và động lực học quay vịng của ơ tơ
Đối với xe hai, ba cầu có cầu trước dẫn hướng, để các bánh xe lăn
hồn tồn (khơng trượt bên hoặc lệch bên) thì tâm quay vịng của ơtơ phải
nằm trên đường thẳng đi qua trục các bánh xe cầu sau.

Hình 5-5. Quay vịng của ơtơ hai cầu (a) và ơtơ ba cầu (b).


CHƯƠNG 5. TÍNH DẪN HƯỚNG CỦA ƠTƠ
5.1. Động học và động lực học quay vịng của ơ tơ
5.1.3. Quay vịng lý tưởng, quay vòng thiếu, quay vòng thừa.
R=

L
tgδ 2 + tg (α − δ1 )

Với giá trị các góc nhỏ:

R=

L

δ 2 + (α − δ1 )

Hình 5-6. Sơ đồ chuyển động quay vịng của ơ tơ khi lốp bị biến dạng bên


CHƯƠNG 5. TÍNH DẪN HƯỚNG CỦA ƠTƠ
5.1. Động học và động lực học quay vịng của ơ tơ
5.1.3.1. Quay vịng lý tưởng, (quay vòng định mức).
Để giữ cho xe chuyển động thẳng khi có lực bên tác động thì người lái cần quay
vịng tay lái như thế nào đó để xe lệch khỏi trục đường một góc là: δ = δ1 = δ 2

5.1.3.2. Quay vòng thiếu.δ1 > δ 2
Xe có khả năng tự giữ được
hướng chuyển động thẳng nhở lực
ly tâm Pjy có chiều ngược chiều tác
động của lực Y.

Hình 5-7. Sơ đồ chuyển động của ơ tơ có
tính năng quay vòng thiếu.


CHƯƠNG 5. TÍNH DẪN HƯỚNG CỦA ƠTƠ
5.1. Động học và động lực học quay vịng của ơ tơ
5.1.3.3. Quay vịng thừa. δ1 < δ 2
Xe mất khả năng chuyển
động thẳng ổn định vì chiều của
lực ly tâm Pjy trùng với chiều của
lực tác động Y.
Sự mất ổn định càng lớn khi vận
tốc của xe càng cao, vì lực ly tâm

tỷ lệ bậc hai với vận tốc.
Để tránh lật đổ xe trong những
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 của ơ tơ có
tính năng quay vịng thừa.


CHƯƠNG 5. TÍNH DẪN HƯỚNG CỦA ƠTƠ
5.1.4. Các nhân tố ảnh hưởng đến tính năng dẫn hướng của ơ tơ.
5.1.4.1. Các góc đặt của bánh xe dẫn hướng.

Hình 5-9. Các góc
đặt bánh xe
+ Góc camber
+ Góc Caster
+ Góc nghiêng của trụ
xoay đứng (Kingpin)
+ Góc chụm các bánh xe
+ Góc quay vòng


a. Góc Camber: (Góc doãng
bánh xe)
GÓC CAMBER
Là góc được xác định bởi
đường tâm bánh xe và
đường vuông góc với mặt

đường tại nơi bánh xe tiếp
xúc.

Công dụng:
-Tránh mòn lốp khi xe di chuyển.
-Tránh hiện tượng bị đảo,năng tay
lái và rung động đầu xe.

Hình 1


b. Góc Caster: (Độ nghiêng dọc
của chốt chuyển hướng)
GÓC CASTER
Là góc được xác định
bởi đường tâm của trục
xoay đứng với đường
vuông góc với mặt
đường tại nơi bánh xe tiếp
xúc, khi nhìn từ hông xe.

Công dụng:
- Duy trì và kiểm soát
hướng di chuyển của xe.
-Tăng khả năng quay trở
lại của bxe dẫn hướng.
Hình 2

- Giảm lực tác dụng lên

c. Góc Kingpin: (Độ nghiêng ngang
của chốt chuyển hướng)
Góc Kingpin
Được xác định bởi
góc nghiêng ngang
của trục xoay và
đườpng vuông góc
với mặt đường.

Công dụng:
-Tạo khả năng quay
trở lại của bxe.

Hình 3

- Giảm bớt lực khi
bẻ lái, đặc biệt khi
xe đứng yên.


d. Góc Toe in – Toe out: (Độ chụm
trong - chụm ngoài)
Góc toe
Được xác định đường
tâm phía trước và phía
sau của bánh xe dẫn
hướng, nhìn từ trên
xuống.

Công dụng:
-Đảm bảo 2 bánh
trước song song khi lăn
trên mặt đường.
Hình 4

- Tránh mòn loáp xe.


e. Bán kính quay vòng:
Là độ khác nhau
của 2 góc tạo
nên do 2 bánh xe
trước và khung xe.

Công dụng:
-Tránh hiện tượng khi
xe qua đoạn cong.
- Tránh mòn lốp xe.
HÌNH 5


CHƯƠNG 5. TÍNH DẪN HƯỚNG CỦA ƠTƠ
5.2. Ảnh hưởng của độ đàn hồi của lốp tới tính năng quay vịng
của ô tô
Giả sử lực tác dụng lên bánh xe
chưa vượt quá lực bám của bánh xe
với mặt đường, khi đó sẽ xảy ra hiện
tượng lệch bên của lốp, có nghĩa là
vùng tiếp xúc của lốp với mặt đường

sẽ bị lệch đi một góc δ so với mặt
phẳng quay của bánh xe mà người ta
gọi đó là góc lệch bên.
Sự đàn hồi của lốp này sinh ra
các trường hợp như quay vòng lý
tưởng, quay vòng thiếu, quay vòng
thừa mà ta đã xét ở mục (4.3)

Hình 5-16. Sơ đồ bánh xe lăn khi lốp bị
biến dạng dưới tác dụng của lực bên


CHƯƠNG 5. TÍNH DẪN HƯỚNG CỦA ƠTƠ
5.4. Sự dao động của bánh xe dẫn hướng

Hình 4-24. Sơ đồ các lực cản lăn có trị số khác
nhau tác động đến bánh xe dẫn hướng
Khi ôtô làm việc trên đường lực cản lăn ở bánh xe trái và bên phải có thể khác
nhau rất nhiều về trị số, những lực này với cánh tay địn a sẽ tạo nên mơ men và .
Dưới tác động của hiệu hai mômen,các bánh xe quay quanh trụ đứng và tạo nên
những dao động góc.


CHƯƠNG 5. TÍNH DẪN HƯỚNG CỦA ƠTƠ
5.4. Sự dao động của bánh xe dẫn hướng
Trường hợp bánh xe không được
cân bằng tốt, khi quay sẽ phát sinh lực
ly tâm Pj . Lực có thể phân thành hai
thành phần : nằm ngang và 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 của các mô men gây nên bởi
các lực và phụ thuộc vào chuyển động
của ô tơ.
Hình 4-25. Sơ đồ lực ly tâm tác động
lên một bánh dẫn hướng.


CHƯƠNG 5. TÍNH DẪN HƯỚNG CỦA ƠTƠ
5.4. Sự dao động của 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.

Hình 4-25. Sơ đồ lực ly tâm tác động lên
một bánh dẫn hướng.


CHƯƠNG 5. TÍNH DẪN HƯỚNG CỦA ƠTƠ
5.4. Sự dao động của bánh xe dẫn hướng

Hình 4-27. Sơ đồ về sự phối
hợp động học giữa hệ thống
treo nhíp và dẫn động lái