Động lực 101: P5 – Đặc tính nhớt - đàn hồi của cao su lốp
Để hiểu được cơ chế bám đường, ta cần nắm vững các đặc tính của vật liệu đàn hồi, chất lỏng nhớt và đặc biệt là cao su.
Thay đổi hành vi lái và thay đổi kết cấu xe là hai giải pháp phổ biến để hạn chế tình trạng lật ngang của xe.
Lật ngang thân xe (rollover) là hiện tượng vô cùng nguy hiểm, có thể xảy ra đối với tất cả các dòng xe bất kì lúc nào. Trong phần trước, các nguyên nhân gây ra hiện tượng này đã được phân tích và đánh giá một cách cụ thể. Hiện nay, có nhiều giải pháp đã và đang được sử dụng để hạn chế tình trạng lật ngang của xe. Trong bài viết này, Otoman sẽ giới thiệu các giải pháp về kết cấu và hành vi điều khiển của người lái.
Đầu tiên, ta bắt đầu với công thức tính lực ly tâm của xe:
Trong đó
Theo (1), khi xe đánh lái ở tốc độ cao, lực ly tâm sẽ sinh ra. Lực này tỉ lệ thuận với bình phương vận tốc. Do đó, nếu vận tốc của xe mà lớn thì giá trị của lực ly tâm cũng rất lớn.
Thực tế cho thấy các xe bị lật ngang thường đánh lái ở vận tốc từ 70 – 90 km/h hoặc thậm chí hơn thế. Không những vậy, nếu xe đánh lái gấp trong khoảng thời gian rất nhỏ (gia tốc góc quay bánh xe lớn), mặc dù vận tốc chuyển động của xe gần như không thay đổi nhưng bán kính quay vòng của nó sẽ nhỏ đi rất nhiều.
Điều này cũng khiến cho giá trị của lực ly tâm tăng lên liên tục. Do đó, để hạn chế được hiện tượng lật ngang, người lái xe phải thay đổi thói quen điều khiển xe của bản thân. Khi chuẩn bị đánh lái (chuyển làn, vào đường vòng…) cần phải giảm tốc độ và tránh tình trạng đánh lái đột ngột với góc quay vô lăng quá lớn.
Tiếp theo, ta sẽ bàn về momen gây lật:
Trong đó
Lực ly tâm được quy về trọng tâm xe (CoG). Tuy nhiên, tâm lật (roll center) của xe lại nằm ở phía dưới, cách trọng tâm xe một khoảng là h. Lúc này, momen gây lật xe sẽ được sinh ra theo (2).
Nếu khoảng cách giữa tâm lật và trọng tâm xe h quá lớn, giá trị của momen gây lật cũng sẽ tăng tỉ lệ theo. Do đó, hiện tượng lật ngang dễ dàng xảy ra đối với các dòng xe có kích thước cồng kềnh, như là các xe giường nằm, xe tải chất hàng quá cao, hoặc các dòng xe SUV…
Thực tế, rất khó để xác định chính xác vị trí của tâm lật (nội dung này sẽ được Otoman trình bày ở các phần sau). Đồng thời, sự thay đổi vị trí tâm lật khi tải trọng thay đổi là không quá lớn. Do đó, để giảm khoảng cách h, chiều cao trọng tâm xe (CoG) cần được giảm xuống. Để giảm chiều cao trọng tâm, chiều cao tổng thể của xe cần phải được hạ thấp. Bên cạnh đó, vị trí của các bộ phận và cụm tổng thành, hàng hóa trên xe cũng cần phải hạ thấp xuống. Tuy nhiên, điều này có thể thu hẹp khoảng sáng gầm xe và ảnh hưởng tới tính cơ động của xe. Vì vậy, nhà sản xuất cần phải xác định được khoảng giá trị lý tưởng và phù hợp của nó.
Một thành phần khác cũng có tác động tới vấn đề ổn định ngang của xe chính là hệ thống treo. Việc tính toán tối ưu độ cứng của phần tử đàn hồi và phần tử giảm chấn cũng vô cùng quan trọng, vì nó có thể gây ảnh hưởng xấu tới độ êm dịu cũng như tính tiện nghi nếu các giá trị này không được tối ưu hóa một cách phù hợp.
Trên đây là một số các giải pháp về kết cấu và tính điều khiển của người lái để hạn chế tình trạng lật ngang của xe. Trong phần tới, Otoman sẽ tiếp tục giới thiệu các biện pháp nhằm nâng cao độ ổn định khi xe đánh lái.
Để hiểu được cơ chế bám đường, ta cần nắm vững các đặc tính của vật liệu đàn hồi, chất lỏng nhớt và đặc biệt là cao su.
Khám phá hai nghịch lý của lốp xe: Chuyển động mà lại không chuyển động; trượt mà lại không trượt.
Tay đua mô phỏng - một người quan trọng về thiết lập xe để đưa ra phản hồi cho các kỹ sư và tay đua, thực hiện những công việc gì để có những phản hồi đó tại F1
Việc phải cạnh tranh với một tay đua tầm cỡ như Max Verstappen là một thử thách vô cùng lớn.
Sau những vấn đề về cánh linh hoạt, giới chuyên môn đã đưa ra một vài giải pháp nhằm hạn chế những bất cập về mặt quy định của FIA.
Lando Norris đã làm tất cả để có thể mang về một chiến thắng vô cùng ấn tượng cho McLaren tại chặng GP Hà Lan 2024 với khoảng cách dẫn đầu lên tới 20 giây.
Chỉ nặng 29 kg nhưng Quark được Koenigsegg khẳng định là động cơ có tỷ lệ momen xoắn - công suất - trọng lượng hàng đầu.
Quá trình phát triển của hộp số PDK từng bị gián đoạn do công nghệ nghèo nàn, nhưng sớm trở lại thăng hoa từ khi được trang bị trên chiếc Porsche 944 Turbo.
Động cơ thùng bằng điện mới toanh này là một minh chứng cho thấy xe điện hoàn toàn có thể đạt hiệu suất cao chẳng thua kém gì những chiếc xe chạy bằng xăng.
Công nghệ hoàn toàn mới đã được Toyota giới thiệu với hy vọng giúp khách hàng giải quyết những tình huống cần di chuyển nhiều xe mà không có đủ tài xế.
Trong 8 năm tới, toàn bộ các sản phẩm hiện tại của Bentley sẽ dần được thay thế bằng những thế hệ xe điện hoàn toàn mới.
Không chỉ là một sản phẩm đột phá về mặt công nghệ, thế hệ pin li-ion thứ 6 của BMW còn được sản xuất với ít hơn 60% lượng khí CO2 và 50% chi phí.
Làm rõ những lầm tưởng khiến Toyota Supra Mk4 được đánh giá quá cao trong giới chơi xe.