Đ i Học Sư Ph m Kỹ Thuật TP HCM M CăL C DANHăM CăHỊNHă NH DANHăM CăB NG Ch ngă1 ăăT NGăQUANăV ăĐ ăTÀI 1.1 Lý chọn đề tài 1.2 T ng qu n t qu nghi n c u v ngo i nư c 1.3 Mục đích c đề tài 1.4 Đối tượng ph m vi nghiên c u 1.5 Tính c p thi t c 1.6 ngh đề t i ho học c 1.7 Gi i h n c đề t i .10 đề t i 10 1.8 Phư ng ph p nghi n c u 10 Ch ngă2 ăăC ăS ăLụăTHUY T .12 2.1 Chuyển động quay vòng c ô tô hi tính đ n bi n d ng c a lốp xe 12 2.1.1 Qú trình qu y vòng c ô tô: 12 2.1.2 Sự qu y vòng c ô tô hi hông tính đ n bi n d ng lốp xe: 12 2.1.3 Sự qu y vòng c ô tô hi tính đ n bi n d ng c 2.2 lốp xe: 16 nh hư ng c a k t c u ô tô quay vòng .20 2.2.1 Phư ng trình động học c xe hi qu y vòng: 20 2.2.2 Phư ng trình động lực học c xe hi qu y vòng: 23 2.2.3 Động lực học qu y vòng: 24 2.2.4 Động lực học qu y vòng đều: .29 2.3 Hàm truyền xe quay vòng 30 2.3.1 Kh i niệm: 30 2.3.2 H m truyền c vận tốc góc qu y thân xe Hiện tượng qu y vòng thừ , qu y vòng thi u: .30 2.3.3 H m truyền góc lệch b n c trọng tâm ôtô: 34 2.3.4 H m truyền gi tốc b n : 36 2.3.5 H m truyền momen qu y v nh l i : 38 2.3.6 Góc quay vành lái : 39 2.3.7 Góc lệch hư ng chuyển động : 41 2.4 nh hư ng c a gió bên quay vòng 43 Trang Đ i Học Sư Ph m Kỹ Thuật TP HCM 2.4.1 Mô t nh hư ng c 2.4.2 Sự nh y c m c gió hi qu y vòng: .43 ô tô hi có gió b n: 44 n định t nh tr n mặt phẳng nghiêng 47 2.5 2.5.1 Theo điều iện lật đ 48 2.5.2 Theo điều iện trượt ng ng 48 2.6 Ô tô qu y vòng tr n đư ng nghi ng ng ng β 49 2.6.1 Trư ng hợp mặt đư ng nghi ng v o trục tâm qu y vòng 49 2.6.2 Trư ng hợp mặt đư ng nghi ng r ngo i tâm qu y vòng 51 Ch ngă3 ăKH OăSỄTăTRểNăDọNGăXEăHUYNDAIăUNIVERSEă- K43 53 3.1 Gi i thiệu xe khách hai tầng giư ng nằm huyndai universe - k43 .53 3.1.1 Gi i thiệu chung 53 3.1.2 Thông số ỹ thuật c xe 54 3.1.3 Đặc tính ỹ thuật c xe .57 3.2 Tính toán thông số đặc tính quay vòng c a xe : 62 t c u ôtô K ( s2/m ): .63 3.2.1 Hệ số 3.2.2 Tốc độ đặc trưng vng ( m/s ): 63 3.2.3 Góc lệch hư ng chuyển động  ( rad ): 63 3.2.4 Góc qu y b nh xe dẫn hư ng  t : .63 3.3 Xây dựng đư ng đặc tính tốc độ c a hàm truyền : 64 3.3.1 H m truyền tốc độ góc qu y thân xe : 64 3.3.2 H m truyền góc lệch hư ng chuyển động: 65 3.3.3 H m truyền gi tốc hư ng tâm: 66 3.3.4 H m truyền momen qu y v nh l i : 66 nh hư ng c a lực gió bên: 67 3.4 3.4.1 Gí trị c lực gió b n N t c dụng v o xe l : 67 3.4.2 Kho ng c ch tâm p lực gió b n đ n trọng tâm xe e : 67 3.5 Xây dựng hàm biểu thị mối quan hệ hệ số n định t nh SSF v hối lượng m c xe 68 3.5.1 X c định chiều c o trọng tâm c 3.5.2 Xây dựng h m số mối qu n hệ giữ SSF v 3.6 ô tô .68 hối lượng m c xe 69 Xây dựng đ thị mối quan hệ hệ số SSF vận tốc gi i h n lật đ 72 Trang Đ i Học Sư Ph m Kỹ Thuật TP HCM Ch ngă4 ăĐ ăXU TăVÀăTệNHăTOỄNăTĔNGăTệNHăANăTOÀN T IăƯUă C AăỌTỌ 74 4.1 Kho ng cách từ trọng tâm xe đ n cầu trư c cầu sau : 74 4.2 Tính toán thông số đặc tính quay vòng c a xe : 75 4.2.1 Hệ số t c u ôtô K ( s2/m ): .75 4.2.2 Tốc độ đặc trưng ( m/s ): .75 4.2.3 Góc lệch hư ng chuyển động  ( rad ): 75 4.2.4 Góc qu y b nh xe dẫn hư ng  t : .75 4.3 Xây dựng đư ng đặc tính tốc độ c a hàm truyền : 76 4.3.1 H m truyền tốc độ góc qu y thân xe : 76 4.3.2 H m truyền góc lệch hư ng chuyển động: 77 4.3.3 H m truyền gi tốc hư ng tâm: 78 4.3.4 H m truyền momen qu y v nh l i : 79 4.4 nh hư ng c a lực gió bên: 80 4.4.1 Gí trị c lực gió b n N t c dụng v o xe l : 80 4.4.2 Kho ng c ch tâm p lực gió b n đ n trọng tâm xe e : 80 4.5 Gi m chiều c o trọng tâm xe 81 Ch ngă5 ăK TăLU NăVÀăKI NăNGH 83 5.1 K t luận 83 5.2 Ki n nghị: .84 Trang Đ i Học Sư Ph m Kỹ Thuật TP HCM DANH M C HÌNH NH Hình 2-1 : Qu trình qu y vòng c ô tô Hình 2-2: Mô hình qu y vòng c ô tô Hình 2-3: Phân tích lực t c dụng hi qu y vòng Hình 2-4: Mô hình qu y vòng hi có bi n d ng lốp xe Hình 2-5: nh hư ng c bi n d ng lốp xe TH qu y vòng thi u Hình 2-6: nh hư ng c bi n d ng lốp xe TH qu y vòng thừ Hình 2-7: Mô hình x c định qu đ o tâm xe v vận tốc xe Hình 2-8: Mô hình x c định gi tốc hư ng tâm c Hình 2-9: Mô hình động lực học c xe xe hi qu y vòng Hình 2-10: Mô hình v t b nh xe Hình 2-11: Sự th y đ i v t ti p xúc hi vận tốc vk  vk  Hình 2-12: Mô hình x c định góc lệch b n Hình 2-13: Đ thị đặc tính tốc độ h m truyền vận tốc góc qu y thân xe Hình 2-14: Đ thị đặc tính tốc độ h m truyền góc lệch hư ng chuyển động Hình 2-15: Đ thị đặc tính tốc độ h m truyền gi tốc b n Hình 2-16: Qu n hệ giữ góc qu y v nh l i v b n ính R hi v = Hình 2-17: Đ thị đặc tính qu y vòng c Hình 2-18: S đ nh hư ng c Hình 2-19: nh hư ng c ôtô góc lệch cầu xe v góc qu y trụ đ ng gió hi qu y vòng Hình 2-20: Qui luật t c dụng c gió b n Hình 2-21: Qũi đ o chuyển động c ô tô hi có gió b n Hình 2-22: Mô hình tính toán góc bù vành lái Hình 2-23: Qu n hệ c c c ích thư c mô hình Hình 2-24: s đ lực v momen t c dụng l n ô tô Hình 2-25: S đ lực t c dụng hi xe qu y vòng Hình 2-26: S đ lực t c dụng l n xe hi qu y vòng Hình 3-1: Hình d ng t ng qu t b n ngo i xe h i tầng Huynd i universe - k43 Hình 3-2: Hình nh b n xe h ch h i tầng Huynd i universe - k43 Hình 3-3: Hình nh ho ng ch Hình 3-4: Đ thị công su t c h nh lý xe h i tầng Huynd i universe - k43 động c Trang Đ i Học Sư Ph m Kỹ Thuật TP HCM Hình 3-5: Đ thị mô men xoắn động c Hình 3-6: Đ thị mô men xoắn t i b nh xe ch động theo t y số Hình 3-7: Đ thị lực o ti p n Hình 3-8: Đ thị cân lực t i b nh xe ch động theo t y số o ti p n t i b nh xe ch động Hình 3-9: Đ thị đặc tính tốc độ h m truyền góc qu y thân xe c xe Huynd i Universe - K43 Hình 3-10: Đ thị đặc tính tốc độ h m truyền góc lệch hư ng chuyển động c xe Huyndai Universe - K43 Hình 3-11: Đ thị đặc tính tốc độ h m truyền gi tốc hư ng tâm c xe Huynd i Universe - K43 Hình 3-12: Đ thị đặc tính tốc độ h m truyền mômen qu y v nh l i c xe Huynd i Universe - K43 Hình 3-13: Đ thị x c định hệ số n định t nh c a xe ô tô Hình 3-15: Đ thị phư ng trình qu n hệ SSF khối lượng xe m H nhă3-16 : Đ thị mối quan hệ hệ số SFF vận tốc gi i h n lật đ Hình 4-1: Đ thị h m truyền vận tốc góc qu y thân xe v i thông số đề xu t Hình 4-2: Đ thị h m truyền góc lệch hư ng chuyển động v i thông số đề xu t Hình 4-3: Đ thị h m truyền gi tốc hư ng tâm v i thông số đề xu t Hình 4-4: Đ thị h m truyền mômen qu y v nh l i v i thông số đề xu t Trang Đ i Học Sư Ph m Kỹ Thuật TP HCM DANH M C B NG B ngă3-1: B ng thông số ỹ thuật xe Huynd i universe - k43 B ngă3-2: B ng tỷ số truyền t i c c t y số xe Huyndai universe - k43 B ngă3-3: Thông số trọng tâm, hối lượng, độ c ng b nh xe hi xe đầy t i B ngă3-4: B ng gi trị góc lệch hư ng chuyển động B ng 3-5: Khối lượng, chiều c o trọng tâm c B ngă3-6 :B ng thông số tọ độ trọng tâm c v góc xo y trụ đ ng c c phần tử tr n xe xe B ngă3-7 :B ng thông số hối lượng v hệ số SSF B ngă4-1: B ng gi trị góc lệch hư ng chuyển động v góc xo y trụ đ ng đề xu t th y đ i B ngă4-2: B ng hối lượng, chiều c o trọng tâm, mô men lật c c phần tử c xe hi điều chỉnh Trang Đ i Học Sư Ph m Kỹ Thuật TP HCM Ch 1.1 ng 1: T NGăQUAN V Đ TÀI LỦădoăch năđềătài Chỉ s u v i năm đ ng lo t xu t hiện, xe h ch giư ng nằm t o n n tượng đột bi n vận t i h ch li n tỉnh đư ng bộ, nh nh chóng so n ngôi, dần th y th cho dòng xe h ch gh ng i đ i cũ Ông Thượng Th nh H i, Phó Gi m đốc B n xe Miền Đông cho h y, số 790 đầu xe c c c nh nghiệp, nh xe ho t động b n xe n y, xe giư ng nằm chi m chừng 198 chi c Tuy chi m 43% số đầu xe, xe giư ng nằm chi m ưu th v i tỉ lệ 55% t ng số 97 880 chỗ d nh cho h ch Hầu h t c c n li n tỉnh có cự ly tr n 300 m nh nghiệp vận t i, nh xe đầu tư xe giư ng nằm Hiện n y c c lo i xe h ch giư ng nằm đ ng lưu h nh nư c có ngu n gốc nhập hẩu từ nư c ngo i c c li n nh s n xu t ô tô nư c để đ p ng c c n xe MOBIHOME HB h nh đư ng d i v i dòng xe giư ng nằm THACO- 120SLS, THACO HYUNDAI MOBIHOME 120SSL, HYUNDAI UNIVERSE-K43… Do s n phẩm lắp r p t i Việt n m n n sử dụng gầm Aero Express v c i ti n số chi ti t t o r s n phẩm n n số v n đề cần gi i quy t như: mặt hí động học, độ m dịu, tính n định c xe v i c c lo i tr ng th i ho t động ng v i c c lo i đị hình h c nh u, phân bố t i trọng phù hợp tr n c c cầu… vậy, việc nghi n c u tính n định c xe h ch giư ng nằm h i tầng lo i Huyndai Universe-k43 l v n đề r t cần thi t, góp phần đề r phư ng hư ng v biện ph p c i ti n nhằm nâng c o m c độ n định hi xe ho t động tr n đư ng Để gi i quy t v n đề n u tr n dư i hư ng dẫn c PGS TS Nguyễn Văn Phụng m học vi n chọn đề t i: “C c biện ph p nâng c o m c độ an toàn c xe h ch tầng hi xe v o đư ng vòng” 1.2 T ngăqu nă tăqu ănghi năc uătrongăvàăngoàiăn c nư c ngo i c c công trình nghi n c u lo i xe h ch giư ng nằm có nhiều nhu cầu sử dụng rộng r i v th i gi n sử dụng h ng chục năm, lo i xe n y hông vận chuyển h nh h ch m nhiều quốc gi (như mỹ) sử dụng để vận chuyển c c b n nh c, ỹ thuật vi n c c đo n du lịch Ngo i r Châu âu Trang Đ i Học Sư Ph m Kỹ Thuật TP HCM c c lo i xe n y tr ng bị tốt tho i m i c nh - h nh h ch tr n ô tô Một đề t i nghi n c u tr n th gi i: B i b o ho học: “A study of the hum n body vibr tion on the highw y sleeper bus” c t c gi C o Lợi, B ng Thắng Minh, Vi n Cư ng Bài báo dự tr n phân tích c c vị trí ngư i ti p xúc v i rung động to n c thể vị trí nằm nghi ng tr n xe h ch giư ng nằm - B i b o nghi n c u: “ r ndom vibr tion of ro d vehicle” c BAYRAKDAR, nghi n c u n y, đặc tính tự c phần mềm m them tic s u so s nh v i t c gi Özgür xe tính toán t qu lý thuy t, t qu trình b y dư i d ng đ thị v h m số Trong nư c có số đề t i nghi n c u c c lo i xe bus, xe h ch tầng, h i tầng như: - Luận văn th c s : “nghi n c u tính n định hi qu y vòng đối v i lo i xe bus h i tầng sử dụng TP HCM v c c tỉnh” c t c gi Trần Ngọc Dũng Trong luận văn t c gi tính to n c c thông số qu y vòng c xe, điều iện đ m b o n to n hi qu y vòng đối v i lo i xe BHT 89 - Luận văn th c s : “nghi n c u việc sử dụng l bview để mô 3D n định chuyển động c ô tô” c t c gi L Minh Đ o Trong luận văn n y đề cập đ n n định c ô tô qu trình chuyển động qu y vòng, sử dụng phần mềm l bview t hợp v i solidwor s để mô tr ng th i ho t động tr n đư ng - Nghi n c u tính to n n định c ô tô hi qu y vòng p dụng tr n xe Bus SAMCO-BG4W - Luận văn th c s : “nghi n c u đ nh gi độ m dịu c ô tô h ch 29 chỗ ng i s n su t t i việt n m” c t c gi Bùi Quốc V nh Trong luận văn n y t c gi h o s t độ m dịu c xe Hyund i country s n xu t t i việt n m, mô hình tính to n d o động ½ xe theo phư ng dọc v phư ng ng ng ng v i m p mô bi n d ng đư ng quốc lộ - Luận văn th c s : “nghi n c u động học, động lực học v điều iện việt n m” c n định ô tô t c gi Nguyễn Cẩm Th ch Nội dung c l nghi n c u động học v động lực học qu y vòng c xe, c luận văn xe hi lưu Trang Đ i Học Sư Ph m Kỹ Thuật TP HCM thông dòng xe, đ nh gi tính n định gi o động c xe đối v i lo i xe MAZ-500A 1.3 M căđíchăc ăđềătài Vận dụng i n th c, lí thuy t n định để nghi n c u v tính to n n định đối v i dòng xe h ch giư ng nằm tầng Huyndai Universe-k43 Từ rút r v n đề t i đối v i nh ng chi c xe xu t xư ng v đ ng ho t động tr n đư ng, song song v i v n đề l đề xu t r ý i n để đ m b o n to n, n định c xe hi ho t động tr n đư ng đặc biệt l hi v o cu , đư ng vòng h y l hi có gió t c dụng v o Đ ng th i phân tích nh hư ng đ n n định c c c tr ng thái v o đư ng vòng Đư r số biện ph p nâng c o m c độ n to n cho lo i xe n y để đ m b o n to n hi chuyển động 1.4 Đ iăt ngăvàăph măviănghi năc uă Đối tượng: Lo i xe h ch tầng giư ng nằm Huyndai Universe k43 Ph m vi nghi n c u: qu trình chuyển động, ô tô thực ch t l c hệ ph c t p chuyển động tr n đư ng v i nhiều tr ng th i m t n định h c nh u, nhiều đị hình đư ng x tính n định c h c nh u Vì hi nghi n c u tính to n c c thông số xe hi xe v o đư ng vòng, đư r c c thông số tối ưu v mô phần mềm có X t t ng qu t qu trình chuyển động c ô tô hi v o đư ng vòng, biểu thị c c hệ thống bố trí tr n xe Kh o nghiệm ô tô theo tính ch t ri ng phần, hông ể đ n nh hư ng c c c hệ thống h c hi nghi n c u c c tr ng th i chuyển động 1.5 Tínhăc păthi tăc ăđềătài Tính từ th ng 1/2013 đ n n y, c nư c x y r 22 vụ t i n n gi o thông th m hốc li n qu n đ n xe h ch giư ng nằm Chính chuyển động c tr n đư ng ph i có tính n định c o, đặc biệt l ô tô hi xe v o đư ng vòng, cong dốc Một nguy n nhân hông nhỏ dẫn đ n t i n n gi o thông th m hốc l ngư i l i xe điều hiển xe không iểm so t hi đ ng điều hiển xe v gây t i n n Vì việc h o s t đư r số biện ph p nâng c o m c định n c Trang Đ i Học Sư Ph m Kỹ Thuật TP HCM xe giư ng nằm tầng l r t qu n trọng Nhằm đ p ng nhu cầu thực t n y t i Việt N m, v đ m b o n to n cho h nh h ch Đ ng trư c v n đề b c xúc c xã hội t i n n gi o thông c xe khách giư ng nằm tầng th i gi n vừ qu Việc lự chọn đề t i “C c biện ph p nâng c o m c độ n định c đư ng vòng” l nguyện vọng c xe h ch giư ng nằm tầng hi xe v o học vi n muốn đóng góp phần công s c nhỏ nhoi nhằm gi m thiểu v n đề t i n n gi o thông đ ng nh c nhối 1.6 ụăngh ă ho ăh căc Nghi n c u c nư c t ăđềătài đề t i hi th nh công t o điều iện h o s t, iểm tr dể d ng c c thông số ng v i c c tr ng th i chuyển động c lo i xe n y, từ giúp ngư i vận h nh bi t lưu ý hi vận h nh xe giúp cho c c nh ch t o nâng c o tính hợp lý tc uc c c phận li n qu n để ng y tối ưu hó s n phẩm xe h nh h i tầng giư ng nằm c h nh phù hợp v i điều iện vận việt n m Điều n y giúp h n ch r i ro đ ng ti c x y r cho c ngư i v phư ng tiện 1.7 Gi iăh năc ăđềătài Việc h o s t tính n định c xe thực t l r t hó hăn xe l c hệ ph c t p g m nhiều hệ thống, nhiều phận c u th nh, hệ thống l c hệ nhỏ đ n h i n n xem xe đặt tr n c hệ đ n h i N n để dễ đ ng h n việc nghi n c u t nghi n c u xe tr n c c mô hình hó v i hệ tọ độ l mặt đư ng Để qu trình tính to n đ n gi n v thu gọn, t đ n gi n hó c c v n đề hông nh t thi t l v n đề thực t hông nh hư ng nhiều cho lắm, nhi n đ n gi n hó nằm gi i h n cho ph p 1.8 Ph ngăphápănghi năc u Phân tích c c y u tố nh hư ng đ n chi c xe hi v o qu y vòng h y hi tr n đư ng thực t , b o g m y u tố ch qu n v y u tố h c qu n Phân tích c c y u tố động học c xe, c c y u tố động lực học t c động v o xe thông qu c c mô hình tính to n đ n gi n hó Từ c c phư ng trình động lực học l m n n t ng t thi t lập c c phư ng trình tính to n c c thông số nh hư ng đ n n định hi qu y vòng c xe Trang 10 Đ i Học Sư Ph m Kỹ Thuật TP HCM Theo t qu b i b o “the Pneum tic time_NHTSA,2/2006” c a tác gi H Keith Brewer et t” v thông số cu xe ta có b ng sau: B ng 3-7 :B ng thông số khối lượng hệ số SSF STT Khối lượng(kg): x 1250 2300 12800 15900 Hệ số SSF: y 1,4 1,2 0,653 0,61 - - = = = = - = = - Phư ng trình qu n hệ SSF m  Hay SSF= Trang 71 Đ i Học Sư Ph m Kỹ Thuật TP HCM Hình 3-15: Đ thị phư ng trình qu n hệ giữ SSF v hối lượng xe m 3.6 Xâyădựng đ th m i quan h h s SSF v n t c gi i h n l tăđ Ô tô quay vòng mặt đư ng nghiêng ng ng β  Mặt đư ng nghiêng vào trục quay vòng √ √ √ √  Mặt đư ng nghiêng trục quay vòng  Góc nghiêng ngang β= Chọn : R=10 (m) √ Trang 72 Đ i Học Sư Ph m Kỹ Thuật TP HCM Ta xây dựng đ thị quan hệ hệ số SSF H nhă3-16 : Đ thị mối quan hệ hệ số SSF vận tốc gi i h n lật đ Trang 73 Đ i Học Sư Ph m Kỹ Thuật TP HCM Ch 4.1 ngă4 ăĐ XU TăVÀăTệNHăTOỄNăTĔNGăTệNH AN TOÀN C A ÔTÔ Kho ng cách từ tr ng tâm xe đ n c u tr c c u sau : Đối v i trư ng hợp xe t đ ng x t , K < n n xe tr ng th i qu y vòng thừ Vì vậy, hi qu y vòng xe m t n định, hông n to n v dễ m t điều hiển dẫn đ n nguy hiểm cho ngư i ng i tr n ôtô Điều n y ho n to n hông phù hợp v i lo i xe chuyên ch h ch đư ng d i xe giư ng nằm h i tầng Chính lý đó, t đư r đề xu t s u : xe qu y vòng n định v n to n h n xe ph i qu y vòng thi u ( hệ số qu y vòng ( K = ) Để đ m b o điều iện t c u K > ) xe tc uc xe cần ph i th y đ i theo gi trị cụ thể s u : K 0 m  C s b  C' t a  C s C' t l b C' t 46150 0    0,769 a C s 60000 Khi th y đ i thông số v b t c l th y đ i trọng tâm c th y đ i phân bố trọng lượng xe, đ ng ngh v i cầu trư c v cầu s u, dẫn đ n lực b m c c b nh xe ch động th y đ i Vì vậy, điều iện để th y đ i v b l : Pk  P ( t y số truyền t y số truyền có lực Lực kéo tay số truyền : Pk  t cần x t lực o Pk o l n nh t v t so s nh v i lực b m P ) M e i0 i1.t rb Trong : Tỷ số truyền từ vi s i đ n bánh xe ch động : i0 = 3,153 Tỷ số truyền tay số : i1 = 6,814 Hiệu su t c a hệ thống truyền lực : Bán kính bánh xe : rb = 0,55 ( m ) Công su t động c : Ne = 279 (kW) Momen động c : Lực bám: Ta suy : Trang 74 Đ i Học Sư Ph m Kỹ Thuật TP HCM Từ t có c c điều kiện sau: { { Chọn { Tínhătoánăcácăthôngăs đặc tính quay vòng c a xe : 4.2 4.2.1 H s k t c u ôtô K ( s2/m ): ( ́ ́ ) => Xe có đặc tính quay vòng thi u 4.2.2 T căđ đặcătr ngă √ ( m/s ): √ 14,3(m/s)= 51,48 (km/h) ng chuy năđ ng  ( rad ): 4.2.3 Góc l chăh Góc lệch bên cầu trư c  t : ́ Góc lệch bên cầu sau  s : Góc lệch hư ng chuyển động  : 4.2.4 Góc quay bánh xe d năh ng  t : T có b ng gi trị góc lệch hư ng chuyển động c xe v góc xo y trụ đ ng số điều iện vận tốc v b n ính qu y vòng s u: Trang 75 Đ i Học Sư Ph m Kỹ Thuật TP HCM B ng 4-1: B ng giá trị góc lệch hư ng chuyển động v góc xo y trụ đ ng đề xu t th y đ i V (m/s) R (m) 4.3 11 17 22 15 25 60 130 250 0.0507 -0.1544 -0.2323 -0.2882 -0.2590 0.3780 0.1872 0.0420 -0.0194 -0.0335 Xâyădựngăđ ngăđặcătínhăt căđ ăc ăcácăhàmătruyềnă 4.3.1 Hàm truyền t c đ góc quay thân xe : Vì K = 0,03 > n n xe có đặc tính qu y vòng thi u Phư ng trình t ng qu t c  ' v  *    v t l h m truyền:  v  1    v '  (m/s); l=6,15 (m) Th ( Khi v= ) (m/s) Th i gian ph n ng quay vòng : So v i th i gian cho phép [t0] = 0,3 (s) => Th i gian ph n ng qu y vòng đ t yêu cầu Trang 76 Đ i Học Sư Ph m Kỹ Thuật TP HCM Hình 4-1: Đ thị hàm truyền vận tốc góc quay thân xe v i thông số đề xu t 4.3.2 Hàm truyền góc l chăh ( ) Th ( ) [ ng chuy năđ ng: ] ( ( (m/s) ( ) đây, t th y có d u “–” t c l t ph i : ) ) ⁄ - Gi m vận tốc v ' để đ m b o tính n định hi qu y vòng - Dịch trọng tâm phí cầu trư c Trang 77 Đ i Học Sư Ph m Kỹ Thuật TP HCM Hình 4-2: Đ thị h m truyền góc lệch hư ng chuyển động v i thông số đề xu t 4.3.3 Hàmătruyềnăgi ăt căh ( Th ) ( ngătâm: ) (m/s) ( ) ⁄ Trang 78 Đ i Học Sư Ph m Kỹ Thuật TP HCM Hình 4-3: Đ thị h m truyền gi tốc hư ng tâm v i thông số đề xu t 4.3.4 Hàm truyền momen quay vành lái : ( Th ) ( ) (m/s) ( ) Trang 79 Đ i Học Sư Ph m Kỹ Thuật TP HCM Hình 4-4: Đ thị h m truyền mômen qu y v nh l i v i thông số đề xu t 4.4 nh h ng c a lực gió bên: 4.4.1 Gía tr c a lực gió bên N tác d ng vào xe là: N  k N vk2k  Trong đó: kN  0,9( N sec2 / m2 ) l hệ số c n hí động  l góc hợp b i vk k v i xe trư ng hợp n y xem    t c l vk k có phư ng phư ng v i xe v chiều hư ng trực diện vào xe uur uuur uuur vk k  vgió  vôtô độ l n (m/s) 4.4.2 Kho ng cách tâm áp lực gió bên đ n tr ng tâm xe e : Kho ng c ch từ tâm p lực gió đ n cầu trư c: x = a + e = 3,15 - 0,326 = 2,824(m) Trang 80 Đ i Học Sư Ph m Kỹ Thuật TP HCM Kho ng c ch từ tâm p lực gió đ n cầu s u: x = b + e = + 0,326 = 3,326 (m) Vậy tâm áp lực gió dịch phí trư c trọng tâm xe đo n l e = 0,326 (m) Khi có t c động c gió xe có xu hư ng bị lệch qu đ o chuyển động theo chiều gió n n t i x ch động bẻ ngược v nh l i l i, đ m b o xe n to n hi có gió t c động l n Gi măchiềuăc oătr ngătâmăxeă 4.5 T có: muốn tăng hệ số n định t nh SSF t cần gi m chiều c o trọng tâm Việc n y giúp cho xe n định , gi m nguy hiểm hi v o đư ng vòng Để đ m b o tính n định cao (tăng SSF) xe chuyển động có t i, nên gi m chiều cao trọng tâm thành phần c u thành Ví dụ: Gi sử để có trọng tâm xe hi đầy t i ta điều chỉnh l i số lượng h nh h ch nằm c c tầng Ta gọi x l số h nh nằm tầng 41-x l số lượng h nh h ch nằm tầng T có b ng s u: B ngă4-6: B ng hối lượng, chiều c o trọng tâm, mô men lật c c phần tử c xe hi điều chỉnh TT Phần tử hối lượng Khối lượng (kg) Chiều c o trọng tâm (m) Mô men lật (kg.m) Chassis Khung vỏ s n, điều hò Gh tầng Giư ng tầng Giư ng t ng H nh h ch ng i tầng H nh h ch nằm tầng H nh h ch nằm tầng Hàng hóa 7025 4515 1.08 2.16 7587 9752,4 30 30.x 30.(41-x) 120 1.66 1.73 2.65 1.89 49,8 51,9.x 3259,5-79,5.x 226,8 60.x 1.94 116,4.x 60.(41-x) 2.86 7035,6-171,6.x 520 0.92 478,4 Trang 81 Đ i Học Sư Ph m Kỹ Thuật TP HCM Toàn xe 15900 1,6 28389,5-82,8.x chọn x=36 Ta có: V i phư ng n bố trí h nh h ch: 36 h ch nằm tầng 1, h ch nằm tầng gi m chiều c o trọng tâm từ 1,68 (m) xuống 1,6 (m) Hệ số n định t nh tăng từ SSF=0,61 lên , xe n to n h n hi v o đư ng vòng Vậy để tăng hệ số SSF, nâng c o an toàn hi qu y vòng ph i ưu ti n phân bố cho h ch nằm h ng hó tầng 1, h n ch phân bố h ch tr n xe đặc biệt tầng hông tập trung tầng 2, h ng hó n n để ho ng h nh lý Trang 82 Đ i Học Sư Ph m Kỹ Thuật TP HCM Ch ngă5: K T LU N VÀ KI N NGH 5.1 K tălu n Luận văn “C c biện ph p nâng c o m c độ n định c xe h ch giư ng nằm tầng hi v o đư ng vòng” gi i quy t số v n đề s u - Đã nghi n c u c c đặc tính, thông số ỹ thuật c xe Huynd i Universe k43 - Tính to n c c thông số đặc tính qu y vòng c xe ng dụng M tl b xây dựng c c đ thị đặc tính c xe Xây dựng h m số quan hệ hệ số n định t nh v hối lượng xe SSF=f(m), mô đ thị quan hệ SSF=f(m), đ thị quan hệ hệ số n định t nh SSF v vận tốc gi i h n lật đ Từ đư r số - t luận s u: Có y u tố quy t định n to n, n định c vòng: Sự bi n d ng c lốp xe, tc uc ô tô v chi c xe hi v o đư ng nh hư ng c lực gió t c dụng v o xe (Không xét c c y u tố ch qu n b o g m như: th i độ nghi m túc cẩn trọng c - t i x việc điều hiển xe) Đối v i chi c xe Huyndai Universe - K43 m t đ ng x t tính n định hông c o B i tc uc xe có trọng tâm lệch phí gần cầu s u h n (b = 2,36(m); a= 3,79(m) l m cho xe có xu hư ng qu y vòng thừ K= - 0,034[...]... nhăh 2. 2 2. 2.1 Ph ngăc ă tăc uăôătô khi quay vòng ngătr nhăđ ngăh căc xe hiăqu y vòng Khi xe v o qu y vòng thì y u tố động học c c xe, qu đ o chuyển động c T x t mô hình phẳng c xe g m 3 y u tố s u: vận tốc xe v y u tố th 3 l gi tốc hư ng tâm xe như hình b n dư i Để x t qu đ o chuyển động c t sẽ x t đ n y u tố trọng tâm T( x0 ; y0 ) c xe xe so v i hệ tọ độ mặt đư ng Hệ trục tọ độ xTy l hệ trục tọ độ. .. n hung xe Hệ tọ độ x0Oy0 l hệ tọ độ mặt đư ng được đư v o trọng tâm T r Khi đó phư ng vect vận tốc v hợp v i hung xe một góc  l góc chuyển hư ng c ô tô Khung xe hợp v i mặt đư ng một góc  gọi l góc qu y hung xe Trang 20 Đ i Học Sư Ph m Kỹ Thuật TP HCM Hình 2- 7: Mô hình x c định qu đ o tâm xe v vận tốc xe ngătr nhăv năt că r Xét Hình 2- 7: Chi u v l n 2 phư ng Txo , Tyo t được 2. 2.1.1 2. 2.1 .2 Ph T... Pf 2 )Cost  X 3  X 4  Pf 3  Pf 4  P  0 [2- 21] Đối v i trục ng ng ô tô ( trục y): mv' Sin  mv( '   ' )Cos  ( S1  S2 )Cost  ( X 1  X 2  Pf 1  Pf 2 )Sint  S3  S 4  N  0 [2- 22] Phư ng trình cân bằng mô men đối v i trục Tz: tt ( S1  S 2 ).Sint  ( S3  S 4 )b  ( M S1  M S2  M S3  M S4 ) 2 t [2- 23] ( X 1  X 2  Pf 1  Pf 2 )aSint  ( X 1  X 2  Pf 1  Pf 2 ) t Cost 2. .. trình [2- 27]; [2- 28]; [2- 29] X t  X s  P  0 [2- 44] mv '  St  Ss  0 [2- 45] St a  Ssb  0 [2- 46] Trang 29 Đ i Học Sư Ph m Kỹ Thuật TP HCM T đã tìm r được gi trị St ; S s n n th y v o hệ b phư ng trình [2- 44], [2- 45], [2- 46] Được hệ phư ng trình như s u '  mv v 2  C' t a  C sb     C' t  C s   C' t v* ' C v ' t [2- 47] a 2  C sb2     C s b  C' t a   C' t av* [2- 48]... h i phư ng trình [2- 47], [2- 48] l phư ng trình động lực học qu y vòng đều c 2. 3 xe Hàmătruyền khi xe quay vòng 2. 3.1 Kháiăni m Khi xe v o qu y vòng đòi hỏi t i x ph i t c động l n v nh l i để th y đ i góc qu y v nh l i dẫn t i l m th y đ i góc qu y b nh xe dẫn hư ng v mục đích cuối cùng l l m cho xe qu y vòng một c ch n to n, n định nh t Vậy dễ th y ng y y u tố để l m cho xe qu y vòng được l  v* (góc... hư ng tâm c xe v'y0  v' Sin(   )  v( '   ' )Cos(   ) Được c c vect theo phư ng Tyo như hình V theo s đ t dễ d ng x c định được gi tốc hư ng tâm aht  v( '   ' ) [2- 20] Trang 22 Đ i Học Sư Ph m Kỹ Thuật TP HCM 2. 2 .2 Ph ngătr nhăđ ngălựcăh căc xe hiăqu y vòng Hình 2- 9: Mô hình động lực học c Xét mô hình phẳng c X i l lực o xe hi qu y vòng xe tr n Hình 2- 9 C c lực t c dụng l n xe b o g m:...  X 2  Pf 1  Pf 2 )aSint  ( X 1  X 2  Pf 1  Pf 2 ) t Cost 2 t ( X 3  X 4  Pf 3  Pf 4 ) s  Ne  0 2  jz  ''  ( S1  S 2 )a.Cost  2. 2.3 Đ ngălựcăh căqu y vòng phần tr n hi x t mô hình phẳng c lực học c xe t đã có được 3 phư ng trình động xe [2- 21]; [2- 22] ; [2- 23] khi xe quay vòng Mục ti u c phần n y l t sẽ l m mọi c ch để đ n gi n được hệ b phư ng trình tr n, l m cho qu trình tính to... = m l [2- 4] Nhìn v o biểu th c [2- 4] t th y , về mặt lý thuy t hi v o cu thì góc qu y c 2 b nh xe dẫn hư ng luôn h c nh u, t c l  n   t Nhưng thực t sự ch nh lệch n y r t nhỏ n n t có thể bỏ qu v xem như  n =  t Vì vậy trong tính to n về s u t xem như  n =  t 2. 1 .2. 2 Các lựcătácăd ng vào ôătôă hiăqu y vòng Khi xe v o qu y vòng t x t c c lực t c dụng l n xe cụ thể l v o trọng tâm Tc xe Trọng... t ti p tục thu gọn hệ b phư ng trình tr n [2- 24]; [2- 25]; [2- 26] được như s u mv'  X t  X s  P  0 [2- 27] Trang 25 Đ i Học Sư Ph m Kỹ Thuật TP HCM mv( '   ' )  St  Ss  N  0 [2- 28]  jz  ''  St a  Ssb  Ne  0 [2- 29] đây St , S s l ph n lực b n cầu trư c v cầu s u Được tính như s u St  C t t [2- 30] Ss  C s  s [2- 31] Trong đó C t ; C s l độ c ng góc lệch b n trung bình c trư c, cầu... BO T T 2 1 V n đề đặt r bây gi l ph i tìm xem Rd = ? tg 2  BC  BC  Rd tg 2 Rd tg   1   AC  AC  Rd tg   1  Rd l  AC  BC  Rd tg   1   tg 2   Rd  l tg   1   tg 2 [2- 11] Nhưng vì 1 ;  2 ;  r t b n n: Rd  l   1   2  [2- 12] Khi đó x y r 3 trư ng hợp s u: TH1: N u 1 =  2 t c l góc bi n d ng b nh xe cầu trư c bằng góc bi n d ng b nh xe cầu sau Trang 17