آنالیز حرکتی خودرو

مقدمه

خودرو وسیله نقلیه ای است که انسان برای رفع نیازمندی های خود از آن استفاده می کند، یک خودرو از بخش های مختلفی تشکیل شده است، این بخش ها عبارتند از :

1-       شاسی و بدنه

2-       سیستم تعلیق

3-       سیستم ترمز

4-       سیستم فرمان

5-        مولد قدرت(مولد)

6-       سیستم سوخت رسانی

7-       سیستم انتقال قدرت

8-       برق خودرو

در مجموعه ای از مقالات، سعی داریم توجه بیشتری به قسمت های مختلف خودرو نماییم. این مجموعه مقالات می تواند برای دانش آموزان و دانشجویان رشته مکانیک خودرو، صنایع اتومبیل و رشته های مشابه مورد استفاده قرار گیرد.

مقوله حرکات خودرو و ارتباط بین این حرکت ها و گشتاورهای وارده به خودرو به همراه تاثیرگذاری این نیروها و حرکات روی رفتارهای مختلف خودرو در کنار هم بحث دینامیک خودرو را تشکیل می دهد.

جالب است بدانیدکه اعمال نیروها و گشتاورها به خودرو باعث ایجاد حرکات خودرو و در جهات مختلف می شود، پس اگر این حرکات شناسایی شده باشد می توان نحوه تاثیرگذاری آن ها روی رفتارهای مختلف خودرو هم چون شتاب دهی ، فرمان پذیری، پایداری و اثرات آیرودینامیکی بررسی نمود.

آنالیز حرکتی خودرو

بدنه خودروبه عنوان یک جسم صلب، دارای شش درجه آزادی حرکتی می باشد، یا به عبارت دیگر خودرو می تواند شش نوع حرکت مستقل از یکدیگر داشته باشد. این شش حرکت شامل سه حرکت زاویه ای ئ سه تغییر مکان خطی می باشد که نسبت به دستگاه مختصات فرضی نصب شده روی خودرو سنجیده می شود.

این حرکت مطابق شکل عبارتند از:

1-      غلتش خودرو: حرکت گردشی خودرو حول محور طولی خودش

2-      کله زنی خودرو: حرکت گردشی خودرو حول محور عرضی آن

3-        چرخش خودرو: حرکت گردشی خودرو حول محور قائم آن

4-        پیشروی خودرو: حرکت خطی در راستای طول خودرو در اثر شتاب دهی و یا ترمزگیری خودرو

5-        لغزش جانبی خودرو: حرکت خطی در جهت عرض خودرو دراثر نیروهای جانبی وارده به خودرو

6-        نوسانات قائم: حرکت خطی در راستای قائم خودرو در اثر ارتعاشات و نوسان خودرو

همان طور که می دانید خودرو از یک بدنه و چهار چرخ تشکیل شده است که ارتباط چرخ ها با بدنه، توسط سیستم تعلیق برقرار می گردد. یا به عبارتی دیگر خودرو شامل تعدادی جرم می باشد که توسط فنر و کمک فنر به یکدیگر متصل شده اند.

بنابراین در این دیدگاه، خودرو به عنوان یک مدل ارتعاشی می باشد که بدنه و چرخ ها، به عنوان جرم ها و سیستم تعلیق نقش فنر و کمک فنر را ایفا می نماید. پس با نوشتن معادلات دینامیکی خودرو درحل نمودن آن ها، می توان خودرو را تحلیل نمود. درمدل سازی های دقیق تر، علاوه بر جرم های بدنه و چرخ ها، جرم اجزاء دیگر مثل صندلی ها و سرنشین ها درنظر گرفته می شود که هر چقدر تعداد جرم ها و درجات آزادی حرکتی بیشتری در نظر گرفته می شود و مدل ارتعاشی دقیق تر و جواب های به دست آمده به اتفاقی که در واقعیت وجود دارد، نزدیک تر است. هر چه جرم ها و تعداد درجات آزادی حرکت آن ها افزایش یابد ، معادلات پیچیده تر می شود و حل آن ها مشکل تر خواهد بود.

مرکز یادگیری سایت تبیان