Lái xe còn là tác nhân điều khiển. Nó sẽ làm tăng hoặc hạn chế ảnh
hưởng của dao động đến đối tượng chòu tác động của dao động.
Mặt đường được coi là tác nhân kích thích gây ra dao động. Điều
kiện đường sá thay đổi thì trạng thái dao động cũng thay đổi theo.
Hệ “Lái xe – ôtô – đường” có tác động tương hỗ với nhau. Tùy điều
kiện cụ thể của từng đối tượng, tác động tương hỗ giữa chúng cũng khác
nhau.
Khảo sát độ êm dòu chuyển động của ôtô trên quan điểm nhằm cải
thiện điều kiện đi lại (bằng phương tiện ôtô) của con người; điều kiện
chuyên chở hàng hóa. Các phần tử của mô hình nêu trên sẽ được khảo sát
theo các mặt:
· Khả năng chòu đựng của con người; của hàng hóa chuyên chở
trên xe khi ôtô chuyển động trên đường.
· Những thông số kết cấu của ôtô ảnh hưởng đến trạng thái
của con người (hàng hóa ).
· Tác động của mặt đường đến ôtô, qua đó ảnh hưởng đến
hành khách, hàng hóa chuyên chở trên xe
1.1.2 CÁC THÔNG SỐ TƯƠNG ĐƯƠNG
Kết cấu hệ dao động ôtô gồm 3 phần chính :
Phần được treo:
5
Là bộ phận chủ yếu của ôtô, bao gồm khung, thùng, hệ thống động
lực và các cơ phận khác liên kết với nhau. Toàn bộ khối lượng của các bộ
phận này được đặt lên hệ thống đàn hồi và dẫn hướng gọi là hệ thống treo.
Phần không được treo:
Gồm có cầu - dầm cầu, hệ thống chuyển động (bánh xe), cơ cấu dẫn
động lái … Trọng lượng này không tác dụng lên hệ thống treo. Có một số
cơ phận của ôtô vừa được lắp lên phần được treo vừa được lắp lên phần
không được treo như nhíp, giảm chấn, trục cardan … do đó, một phần khối
lượng của chúng được xem như thuộc phần được treo và nửa kia thuộc
phần không được treo.
Hệ thống treo:
Là bộ phận bao gồm các phần tử đàn hồi, giảm chấn, liên kết và dẫn
hướng. Các bộ phận này nối bánh xe với các cầu và bánh xe ôtô, từng bộ
phận thực hiện nhiệm vụ sau đây :
* Bộ phận đàn hồi giảm nhẹ tải trọng động tác dụng từ mặt đường,
đảm bảo tính êm dòu cần thiết.
* Bộ phận giảm chấn để dập tắt các dao động của phần được treo
của ôtô.
* Bộ phận dẫn hướng để truyền lực dọc và mômen từ mặt đường tác
dụng lên các bánh xe. Động học của bộ phận dẫn hướng xác đònh
tính chất dòch chuyển tương đối giữa bánh xe và khung xe.
6
* Lốp là thành phần đàn hồi thực hiện việc nâng đỡ và truyền lực
cho ôtô, đảm bảo cho bánh xe tiếp xúc tốt với mặt đường và làm
giảm nhẹ tải trọng động tác dụng lên phần không được treo.
* Khái niệm về các thông số tương đương: Ôtô là một hệ dao động
bao gồm nhiều bộ phận nối với nhau. Mỗi bộ phận có khối lượng và
các thông số đặc trưng riêng của nó. Bộ phận có tác dụng làm giảm
chấn động từ mặt đường lên là hệ thống treo. Hệ thống treo là đối
tượng chính khi nghiên cứu dao động. Bản thân hệ thống treo cũng
có các thông số đặc trưng. Các thông số của hệ thống treo luôn luôn
đi kèm với một bộ các thông số khác của ôtôâ như khối lượng được
treo, khối lượng các phần tử không được treo, tỷ lệ phân phối khối
lượng trên các cầu … hình thành một thể thống nhất quyết đònh đến
các chỉ tiêu về độ êm dòu, ổn đònh chuyển động của ôtô.
Để khảo sát dao động ôtô và tính toán nó, thông thường ta phải mô
tả ôtôâ bằng một sơ đồ dao động tương đương, trong sơ đồ tương đương phải
có đầy đủ các đại lượng chủ yếu liên quan đến dao động ôtôâ như: Khối
lượng được treo M, khối lượng không được treo m, hệ thống treo.
. Khối lượng được treo M.
Khối lượng được treo M gồm những cụm chi tiết mà trọng lượng của
chúng tác dụng lên hệ thống treo. Đó là khung vỏ xe, hành khách, hàng
hóa và một số chi tiết khác. Giữa chúng được nối với nhau một cách đàn
hồi nhờ các đệm đàn hồi. Khối lượng treo thực ra là một nhóm khối lượng
được liên kết đàn hồi thành một hệ thống. Tùy sơ đồ bố trí cụ thể của ôtô
7
mà có thể chia khối lượng được treo thành hai hoặc nhiều khối lượng, giữa
các khối lượng liên kết với nhau bằng các phần tử đàn hồi. Giữa các thành
phần của khối lượng được treo có biến dạng rất nhỏ so với biến dạng của
hệ thống treo và lốp, cho nên trong trường hợp đơn giản có thể coi khối
lượng được treo M là một khối đồng nhất.
. Khối lượng không được treo m.
Khối lượng không được treo m gồm những cụm mà trọng lượng của
chúng không tác động lên hệ thống treo mà chỉ tác động lên lốp và truyền
xuống mặt đường. Đó là bán trục, dầm, cầu, bánh xe, một phần chi tiết của
hệ thống treo, truyền động lái, nhíp, giảm chấn, một phần của trục các
đăng.
Coi khối lượng không được treo là một vật thể đồng nhất cứng tuyệt
đối có khối lượng m tập trung vào tâm các bánh xe.
Ngoài tác dụng là hệ thống di chuyển và đỡ toàn bộ trọng lượng của
ôtô, bánh xe còn là hình ảnh thu nhỏ của hệ thống treo, nghóa là nó cũng
bao gồm một thành phần đàn hồi và một thành phần giảm chấn.
. Hệ thống treo.
Hệ thống treo trên ôtôâ có nhiệm vụ nối phần được treo M và phần
không được treo m một cách đàn hồi.
Hệ thống treo cùng với lốp làm giảm những chấn động gây nên do
những mấp mô của mặt đường khi xe chuyển động.
8
Hệ thống treo gồm những thành phần sau:
Thành phần đàn hồi: Lò xo, nhíp, thanh xoắn, bình khí Nó được
biểu hiện bằng một lò xo có độ cứng C.
Độ võng tónh f
t
: Là thông số mang tính quyết đònh đến độ êm dòu
chuyển động, nói chung ft không nên ít hơn 150-300mm ®ối với xe du lòch
và không bé hơn 100-200mm đối với ôtôâ buýt.
Theo tài liệu thiết kế ôtôâ, để đảm bảo độ êm dòu chuyển động thì tỉ
số độ võng tónh của hệ thống treo sau và độ võng tónh của hệ thống treo
trước phải nằm trong các giới hạn sau :
Ôtôâ du lòch : f
ts
/f
tt
= 0.8-0.9
Độ võng động f
đ
của hệ thống treo:
Ôtôâ du lòch : f
đ
= (0.8-0.9)f
t
Ôtôâ buýt : f
đ
= (0.7-0.8)f
t
Ôtôâ tải : f
đ
= 1.0f
t
.
Thành phần giảm chấn: Có nhiệm vụ dập tắt những chấn động. Nó
được đặc trưng bằng hệ số cản giảm chấn K.
9
3. Mô hình dao động ôtô.
. Mô hình dao động dọc ôtô.
Đang ở trạng thái thăng bằng.
Khi ôtô ở trạng thái bò nghiêng ngang.
Mô hình khi ôtô dao động ngang.
10
1.2 C«ng dơng, yªu cÇu, ph©n lo¹i hƯ thèng treo.
I.2.1 C«ng dơng yªu cÇu cđa hƯ thèng treo
- Kh¸i niƯm hƯ thèng treo ë ®¨y ®ỵc hiĨu lµ hƯ thèng liªn kÕt b¸nh xe vµ
khung xe hc vá xe. Mèi liªn kÕt cđa xe lµ mèi liªn kÕt ®µn håi nã cã chøc
n¨ng chÝnh sau ®©y:
T¹o ®iỊu kiƯn cho b¸nh xe thùc hiƯn chun ®éng t¬ng ®èi theo ph¬ng
th¼ng ®øng ®èi víi khung xe hc vá xe theo yªu cÇu cđa dao ®éng “ªm dÞu”
h¹n chÕ tíi møc cã thĨ chÊp nhËn ®ỵc nh÷ng chun ®éng kh«ng mong mn
kh¸c cđa b¸nh xe.
Trun lùc vµ m«men gi÷a b¸nh xe vµ khung xe bao gåm lùc kÐo ®èi víi
khung, vá) lùc bªn (lùc li t©m, lùc giã bªn, ph¶n lùc bªn…) m«men chđ ®éng vµ
m«men phanh.
Trong hƯ thèng treo, sù liªn kÕt gi÷a b¸nh xe vµ khung vá cÇn thiÕt ph¶i
mỊm nhng còng ph¶i ®đ kh¶ n¨ng ®Ĩ trun lùc. Quan hƯ nµy ®ỵc thĨ hiƯn c¸c
yªu cÇu chÝnh sau ®©y:
a. HƯ thèng treo ph¶i phï hỵp víi ®iỊu kiƯn sư dơng theo tÝnh n¨ng kü
tht cđa xe (xe ch¹y trªn ®êng xÊu hay ®êng tèt).
b. B¸nh xe cã thĨ chun dÞch trong mét giíi h¹n nhÊt ®Þnh.
c. Quan hƯ ®éng häc cđa b¸nh xe ph¶i hỵp lý tho¶ m·n mơc ®Ých chÝnh
cđa hƯ thèng treo lµ lµm mỊm theo ph¬ng th¼ng ®øng nhng kh«ng ph¸ háng
quan hƯ ®éng häc vµ ®éng lùc häc cđa chun ®éng b¸nh xe.
d. Kh«ng g©y nªn t¶i träng lín t¹i c¸c mèi liªn kÕt víi khung hc vá.
e. Cã ®é bỊn cao.
f. Cã ®é tin cËy lín, kh«ng cÇn gỈp nh÷ng h háng bÊt thêng.
§èi víi xe con chóng ta cÇn ph¶i quan t©m ®Õn c¸c yªu cÇu cơ thĨ sau:
Gi¸ thµnh thÊp vµ ®é phøc t¹p cđa hƯ thèng kh«ng qu¸ lín.
Cã kh¶ n¨ng chèng rung vµ chèng ån trun tõ b¸nh xe ®Õn thïng xe tèt.
11
§¶m b¶o tÝnh ỉn ®Þnh vµ tÝnh ®iỊu khiĨn chun ®éng cđa « t«, ë tèc ®é
cao « t« ®iỊu khiĨn nhĐ nhµng.
1.2.2 PHÂN TÍCH CÁC HỆ THỐNG TREO THÔNG DỤNG
Mô hình các hệ thống treo trên ôtô.
1. Hệ thống treo phụ thuộc. 2. Hệ thống treo độc lập.
1.2.2.1 Hệ thống treo phụ thuộc.
12
Hệ thống treo loại Nhíp sử dụng dầm cầu liền bằng thép chữ I.
1. Bánh xe 2. Dầm cầu liền đựơc chế tạo bằng thép chữ I
3. Khung xe 4. Nhíp bộ.
Đặc trưng kết cấu của hệ thống treo phụ thuộc là dầm cầu cứng liên
kết giữa hai bánh xe. Khi ôtô chuyển động toàn bộ cụm truyền lực cầu ôtô
đặt trong dầm cầu.
Trên ôtô các cầu bò động thường dầm cầu được chế tạo bằng thép
đònh hình dùng để liên kết dòch chuyển của hai bánh xe. Trong hệ thống
treo phụ thuộc các bánh xe trái và phải nối với nhau bằng một dầm cầu
cứng nên khi dòch chuyển bánh xe này trong mặt phẳng ngang thì bánh xe
còn lại cũng dòch chuyển theo.
Nhược điểm của hệ thống treo phụ thuộc:
* Khối lượng phần không được treo (phần liên kết bánh xe) là rất
lớn, đặc biệt ở trên cầu chủ động. Khi ôtô di chuyển trên những con
đường không bằng phẳng, tải trọng sinh ra sẽ gây nên va đập mạnh
giữa phần không được treo với phần được treo, sẽ làm giảm độ êm
dòu trong khi chuyển động. Mặt khác, bánh xe va đập mạnh trên nền
đường làm xấu đi sự tiếp xúc các bánh xe với mặt đường.
* Khoảng không gian phía dưới sàn ôtô phải lớn để đủ bảo đảm cho
dầm cầu thay đổi vò trí, cho nên chiều cao trọng tâm của ôtô sẽ lớn
và sẽ làm giảm đi thể tích chứa hàng hóa sau ôtô.
13
* Sự nối cứng giữa hai bánh xe nhờ vào dầm cầu liền gây nên các
trạng thái điển hình về động học, nếu bố trí hệ thống treo này cho
cầu trước dẫn hướng, sẽ làm xấu đi tính ổn đònh trong khi chuyển
động trên đường không bằng phẳng.
Ưu điểm của hệ thống treo phụ thuộc :
* Trong quá trình chuyển động, vết bánh xe được cố đònh do vậy độ
mòn lốp xe ít.
* Khi chòu lực bên (ly tâm, đường ngang, gió bên) hai bánh xe liên
kết cứng làm hạn chế hiện tượng trượt bên của bánh xe.
* Công nghệ chế tạo đơn giản; số lượng các chi tiết ít; dễ tháo lắp,
sửa chữa và bảo dưỡng; giá thành thấp.
Với những ưu điểm trên, hệ thống treo phụ thuộc thường được dùng
chủ yếu trên ôtô tải, buýt, dùng cho cầu sau của ôtô con.
Đối với hững ôtô có tính việt dã cao, với tốc độ không lớn lắm
thường dùng hệ thống treo phụ thuộc cho cả hai cầu trước và cầu sau.
1.2.2.2 Hệ thống treo độc lập.
14
Không có nhận xét nào:
Đăng nhận xét