CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN CHUNG VỀ LĨNH VỰC NGHIÊN CỨU.1 Tổng quan chung về lĩnh vực nghiên cứu .2 Mục đích của đề tài.3 Nhiệm vụ của đề tài và giới hạn đề tài .4 Phương pháp nghiên cứu. 33 CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT .3 Phân bố tải trọng .5 Chất lượng mặt đường.6 Hệ thống treo .7 Hệ thống phanh.8 Động lực học của xe. 38 CHƯƠNG 3: TÍNH CHẤT ỔN ĐỊNH CỦA Ô TÔ .1 Tính chất ổn định trong mặt cắt dọc.1 Tính chất ổn định tĩnh .2 Tính chất ổn định động. Tính chất ổn định trong mặt cắt ngang.1 Tính chất ổn định tĩnh.2 Tính chất ổn định động.3 Sự ổn định của xe khi phanh .1 Sự hãm cứng bánh xe.2 Ổn định phanh.
55 CHƯƠNG 4: LÝ THUYẾT QUAY VÒNG ỔN ĐỊNH CỦA Ô TÔ .1 Động học và động lực học quay vòng .1 Quá trình quay vòng có 3 giai đoạn.2 Sơ đồ quay vòng của ô tô.3 Quan hệ các thông số góc quay bánh xe dẫn hướng.2 Quan hệ các góc θn và θt với cơ cấu hình thang lái.3 Quan hệ θn và θt đối với ô tô nhiều cầu dẫn hướng .1 Trường hợp tất cả các bánh xe đều dẫn hướng.2 Nhiều cầu trước dẫn hướng .4 Các lực tác dụng lên bánh xe dẫn hướng khi quay vòng .5 Các lực tác dụng lên ô tô khi quay vòng.6 Đặc tính lái – tốc độ giới hạn quay vòng ô tô .7 Ảnh hưởng tính đàn hồi lốp xe đến quay vòng.8 Các thông số kết cấu ảnh hưởng đặc tính quay vòng đối với loại lốp biến dạng .9 Quan hệ góc quay bánh xe dẫn hướng θn, θt đối với lốp đàn hồi .10 Tính ổn định các bánh xe dẫn hướng .1 Sơ đồ bánh xe dẫn hướng có trụ quay đứng đặt nghiêng ngang một góc β.2 Góc nghiêng trụ quay đứng phía sau trong mặt cắt dọc .3 Ảnh hưởng của độ đàn hồi lốp xe theo hướng ngang .11 Moment ổn định bánh xe dẫn hướng.12 Các góc nghiêng của bánh xe dẫn hướng .1 Góc doãng (α) .3 Tính chất ổn định. 82 CHƯƠNG 5: XÁC ĐỊNH TRẠNG THÁI QUAY VÒNG DỰA TRÊN THÔNG SỐ TÍNH TOÁN XE BUS 2 TẦNG BHT 89 .1 Ý nghĩa các kí hiệu sử dụng trong công thức.2 Các công thức tính toán.1 Tính chất ổn định tĩnh .2 Quan hệ giữa các thông số góc quay bánh xe dẫn hướng θn, θt .3 Ảnh hưởng của tính đàn hồi lốp xe đến trạng thái quay vòng của xe ô tô .4 Tốc độ đặc trưng cho xe quay vòng thiếu.5 Tốc độ đặc trưng cho xe quay vòng thừa (tốc độ nguy hiểm).3 Trình bày kết quả tính toán .1 Tính chất ổn định tĩnh .2 Quan hệ giữa các thông số góc quay bánh xe dẫn hướng θn, θt .3 Đánh giá trạng thái quay vòng của xe bus 2 tầng BHT 89 thông qua hệ số đặc trưng kết cấu của xe .4 Tốc độ đặc trưng cho xe quay vòng thừa (tốc độ nguy hiểm). 106 CHƯƠNG 6: MÔ PHỎNG TRẠNG THÁI QUAY VÒNG CỦA XE DỰA VÀO HỆ SỐ ĐẶC TRƯNG KẾT CẤU (K) .1 Giới thiệu về phần mềm SolidWorks .2 Thông số kỹ thuật của xe bus 2 tầng BHT 89.3 Quá trình xây dựng mô phỏng trạng thái quay vòng .1 Xây dựng các mô hình.2 Trạng thái xe quay vòng trung tính .3 Trạng thái xe quay vòng thiếu .4 Trạng thái xe quay vòng thừa. 113 CHƯƠNG 7: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ.
116 vii TÀI LIỆU THAM KHẢO. 119 viii DANH SÁCH CÁC HÌNH HÌNH TRANG Hình 1.1: Xe bus 2 tầng được kéo bằng sức ngựa – Omnibuses 2 Hình 1.2: Xe bus 2 tầng đầu tiên loại NS dùng động cơ đốt trong 2 Hình 1.3: Xe bus 2 tầng loại Routermaster chạy ở London 3 Hình 1.4: Xe bus 2 tầng loại B 4 Hình 1.5: Xe bus 2 tầng loại B – Type được nhìn từ phía sau 5 Hình 1.6: Xe bus 2 tầng loại B được thay đổi hình dạng để phục vụ cho quân đội 5 Hình 1.7: Xe bus 2 tầng loại K được nhìn từ phía trước 6 Hình 1.8: Xe bus 2 tầng loại K 7 Hình 1.9: Xe bus 2 tầng loại S 7 Hình 1.10: Xe bus 2 tầng loại S được chụp từ phía bên hông xe 8 Hình 1.11: Xe bus 2 tầng loại S được chụp từ phía trước xe 8 Hình1.12: Xe bus 2 tầng loại NS được chụp từ phía trước trên 9 Hình 1.13: Xe bus 2 tầng loại NS với tầng trên có trần che chắn 9 Hình 1.14: Cầu thang để di chuyển lên tầng trên được lắp đặt phía sau 10 Hình 1.15: Xe bus 2 tầng loại STL do công ty A.C sản xuất 11 Hình 1.16: Xe bus 2 tầng loại STL do công ty A.C sản xuất được nhìn từ phía bên hông xe 11 Hình 1.17: Xe bus 2 tầng loại RT 12 Hình 1.18: Xe bus 2 tầng loại RT 12 Hình 1.19: Xe bus 2 tầng loại RTW 13 Hình 1.20: Xe bus 2 tầng loại Routemaster RM 14 Hình 1.21: Xe bus 2 tầng loại Routemaster RML 15 Hình 1.22: Xe bus 2 tầng loại Routemaster sử dụng ở London 16 Hình 1.23: Xe bus 2 tầng sử dụng ở Hồng Kông 17 Hình 1.24: Xe bus 2 tầng sử dụng ở Singapore 17 ix Hình 1.25: Xe bus 2 tầng sử dụng ở Canada 18 Hình 1.26: Xe bus 2 tầng sử dụng ở Nhật Bản 18 Hình 1.27: Xe bus 2 tầng sử dụng tại Việt Nam – Ngày mới xuất xưởng 19 Hình 1.28: Xe bus 2 tầng sử dụng tại Việt Nam – Nhìn từ phía trước 19 Hình 1.29: Xe bus 2 tầng sử dụng tại Việt Nam 20 Hình 1.30: Xe bus 2 tầng BHT 89 20 Hình 1.31: Tổng thể về chassisxe bus 2 tầng BHT 89 21 Hình 1.32: Đồ thị đặc tính ngoài của động cơ 27 Hình 1.33: Đồ thị nhân tố động lực học 29 Hình 1.34: Đồ thị gia tốc 29 Hình 1.35: Đồ thị thời gian tăng tốc 30 Hình 2.1: Kích thước hình học của lốp xe 34 Hình 2.2: Sơ đồ phân bố các lực tác dụng lên xe khi chuyển động 35 Hình 2.3: Sơ đồ quay vòng của xe 36 Hình 2.4: Sơ đồ phân bố các lực tác dụng lên xe khi phanh 37 Hình 3.1: Sơ đồ các lực tác dụng lên ô tô khi đứng yên trên dốc 39 Hình 3.2: Sơ đồ các lực tác dụng lên ô tô khi đứng yên quay đầu xuống dốc 40 Hình 3.3: Sơ đồ tính ổn định theo điều kiện bám của bánh xe sau 41 Hình 3.4: Sơ đồ phân tích lực khi xe chuyển động lên dốc, tăng tốc 43 Hình 3.5: Sơ đồ tính tốc độ giới hạn ô tô 44 Hình 3.6: Sơ đồ lực và moment tác dụng lên ô tô khi đứng yên 46 Hình 3.7: Sơ đồ lực và moment tác dụng lên ô tô khi chuyển động 48 Hình 3.8: Sơ đồ các lực tác dụng lên xe khi quay vòng trên đường nghiêng vào phía trong trục quay vòng 49 Hình 3.9: Sơ đồ các lực tác dụng lên xe khi quay vòng trên đường nghiêng ra phía ngoài trục quay vòng 50 Hình 3.10: Sơ đồ các lực tác dụng lên xe khi quay vòng trên đường nằm ngang 51 Hình 3.11: Sơ đồ các lực tác dụng lên xe theo điều kiện trượt ngang 52 x Hình 3.12: Trạng thái hãm cứng các bánh xe 54 Hình 3.13: Sơ đồ các lực khi phanh 56 Hình 3.14: Quan hệ lực phanh và β khi S1 = S2 = 0 57 Hình 3.15: Quan hệ lực phanh và β khi S1 ≠ S2 ≠ 0 58 Hình 4.1: Quá trình quay vòng của ô tô 60 Hình 4.2: Sơ đồ quay vòng của ô tô 60 Hình 4.3: Quan hệ θn và θt 61 Hình 4.4: Xác định góc quay θn và θt theo phương pháp vẽ 62 Hình 4.5: Đường cong θn = f (θt) lý thuyết và thực tế 63 Hình 4.6: Cơ cấu hình thang lái DANTO 64 Hình 4.7: Quan hệ θn và θt tính theo cơ cấu hình thang lái DANTO 65 Hình 4.8: Hai cầu trước và sau đều dẫn hướng 66 Hình 4.9: Hai cầu trước dẫn hướng 66 Hình 4.10: Các lực tác dụng lên bánh xe dẫn hướng 67 Hình 4.11: Các lực tác dụng lên ô tô khi quay vòng 68 Hình 4.12: Tốc độ giới hạn quay vòng 69 Hình 4.13: Sự đàn hồi lốp xe 70 Hình 4.14: Đồ thị lực bên và góc lăn lệch 71 Hình 4.15: Sơ đồ quay vòng ô tô có lớp đàn hồi 72 Hình 4.16: Sơ đồ quay vòng thiếu 73 Hình 4.17: Sơ đồ quay vòng thừa 74 Hình 4.18: Sơ đồ quay vòng dưới tác dụng của các lực 74 Hình 4.19: Quan hệ θnvà θt đối với lốp đàn hồi 75 Hình 4.20: Góc nghiêng ngang của trục quay đứng β và các phản lực của đường Zb.sinβ tạo nên các moment ổn định 77 Hình 4.21: Góc nghiêng trục quay đứng trong mặt phẳng dọc (Caster) 78 Hình 4.22: Sơ đồ biến dạng ngang lốp đàn hồi 79 Hình 4.23: Đồ thị Gough biểu diễn mối quan hệ các đặc tính 79 Hình 4.24: Sơ đồ tính moment ổn định 80 xi Hình 4.25: Góc doãng bánh xe (α) 81 Hình 4.26: Góc chụm bánh xe dẫn hướng (γc) 82 Hình 4.27: a – Quan hệ góc quay bánh xe dẫn hướng và moment ma sát Mr 82 Hình 4.27: b – Góc quay θt và moment ổn định MOĐ 83 Hình 5.1: Đồ thị xác định hệ số ổn định tĩnh của xe 87 Hình 5.2: Đồ thị đường cong θn = f(θt ) đối với loại lốp không biến dạng 88 Hình 5.3: Đồ thị đường cong θn = f(θt ) đối với loại lốp đàn hồi.4: Đồ thị đường cong θn = f(θt ) đối với loại lốp đàn hồi.5: Đồ thị đường cong θn = f(θt ) đối với loại lốp đàn hồi.6: Đồ thị đường cong θn = f(θt ) đối với loại lốp đàn hồi.7: Đồ thị đường cong θn = f(θt ) đối với loại lốp đàn hồi.8: Đồ thị đường cong θn = f(θt ) đối với loại lốp đàn hồi.9: Đồ thị đường cong θn = f(θt ) đối với loại lốp đàn hồi.10: Đồ thị đường cong θn = f(θt ) đối với loại lốp đàn hồi.11: Đồ thị hệ số (K) đối với trường hợp không tải 105 Hình 5.12: Đồ thị hệ số (K) đối với trường hợp đầy tải 105 Hình 6.1: Mô phỏng tổng quát quá trình quay vòng của xe 108 Hình 6.2: Mô phỏng quá trình xe bắt đầu đi vào đường vòng 109 Hình 6.3: Mô phỏng trạng thái quay vòng trung tính của xe khi quay Volant một góc cố định 109 xii Hình 6.4: Mô phỏng quá trình xe đi ra khỏi đường vòng 110 Hình 6.5: Trạng thái quay vòng trung tính của xe khi hệ số đặc trưng kết cấu của xe K = 0 110 Hình 6.6: Mô phỏng quá trình xe bắt đầu đi vào đường vòng 111 Hình 6.7: Mô phỏng trạng thái quay vòng thiếu của xe khi quay volant một góc cố định 111 Hình 6.