There are quite few publications where the representation of transient states of tyres is taken into account in the examination of the motion of a vehicle as a whole by computer simulation. Most of the researchers who build models of motor vehicle dynamics leave this issue out of account, believing that it is related to the phenomena of little importance in both qualitative and quantitative terms, especially when self-excited vibration of wheels with pneumatic tyres is ignored. The objective of this publication is to present simulations of motor vehicle motion in the situation encountered during the training of drivers at Driver Improvement Centres. The author proves that the taking into account of the representation of transient states of the lateral force and aligning moment on vehicle tyres will strongly affect the calculation results. This is because of the excitation form, the time constants of which are comparable with the relaxation time of the tyres of the vehicle under test. The analysis results have been presented in both quantitative and qualitative form, i.e. in a table and as time histories of selected quantities, respectively. The data shown indicate considerable differences in the calculated effects of disturbance to rectilinear motion of a passenger car, when determined with ignoring the transient states of tyres, in comparison with the corresponding calculation results obtained with the transient states of tyres having been taken into account. The biggest differences in the absolute values recorded during the first second from the beginning of the disturbance to the motion of rear vehicle wheels were observed in yaw (heading) angle, lateral displacement of the centre of vehicle mass, and moment of forces on the steering wheel. The differences were so big (from 19 % to 26 %) that they changed the qualitative and quantitative assessment of vehicle behaviour. Thus, they highlighted the great impact that the representation of transient states of the lateral forces and aligning moments on vehicle tyres exerts on the results of the test being simulated.
PL
Niewiele jest prac, w których uwzględnia się opis stanów nieustalonych ogumienia w badaniach symulacyjnych ruchu całego pojazdu. Większość osób budujących modele dynamiki samochodów pomija ten opis, uznając, że dotyczy zjawisk mało istotnych z jakościowego i ilościowego punktu widzenia, zwłaszcza wtedy, gdy pomijane są drgania samowzbudne kół ogumionych. Celem niniejszej publikacji jest przedstawienie symulacji ruchu samochodu w sytuacji, która jest spotykana w trakcie treningów kierowców w Ośrodku Doskonalenia Techniki Jazdy. Autor udowadnia, że uwzględnienie opisu stanów nieustalonych siły bocznej i momentu stabilizującego ogumienia w bardzo istotny sposób wpływa na wyniki przeprowadzonych obliczeń. Wynika to z postaci wymuszenia, którego stałe czasowe są porównywalne z czasem nabiegania ogumienia badanego pojazdu. Autor przedstawia wyniki ilościowo w formie tabeli oraz jakościowo w postaci przebiegów czasowych wybranych wielkości. Wskazują one na istotne różnice między efektami zaburzenia ruchu prostoliniowego samochodu osobowego, dla przypadku nieuwzględniania stanów nieustalonych ogumienia, odniesionymi do wyników otrzymanych dla przypadku uwzględniania stanów nieustalonych ogumienia. Największe różnice modułów w trakcie pierwszej sekundy od wystąpienia zaburzenia ruchu kół osi tylnej, dotyczą kąta odchylenia (kąta kierunkowego), przemieszczenia poprzecznego środka masy pojazdu oraz momentu na kole kierownicy. Są one na tyle istotne (od 19 do 26%), że zmieniają jakościowo i ilościowo ocenę zachowania pojazdu. Wskazują, zatem, na duży wpływ opisu stanów nieustalonych sił bocznych i momentów stabilizujących kół jezdnych na wyniki symulowanego testu.
W artykule przedstawiono metodę identyfikacji niewyrównoważenia koła ogumionego samochodu osobowego opartą na krótkoczasowej transformacie Fouriera. W pracy przedstawiono wyniki analizy porównawczej drgań elementów układu zawieszenia (masy nieresorowanej) oraz nadwozia (masy resorowanej), wywołanych siłą odśrodkową obracającego się koła ogumionego z zadanym niewyrównoważeniem. Wyniki analiz w postaci widm czasowo-częstotliwościowych wykazują wzrost amplitud przyspieszeń wybranych elementów pojazdu (masy nieresorowanej oraz resorowanej), wraz ze wzrostem zadanej masy niewyrównoważonej.
EN
This paper presents a method of identifying wheel unbalance in a passenger car based on short-time Fourier transform. Results of comparative analysis of vibrations registered in the components of suspension system (undamped mass) and car body (damped mass) resulting from centrifugal force in a wheel rotating with a given unbalance are discussed in the paper. The results of analysis in the form of time and frequency spectra indicate an increase of amplitudes of acceleration of selected car components (both in undamped and damped masses) as a result of the increase of the imposed unbalanced mass.
W artykule przedstawiono możliwości badawcze stanowiska do badania dynamiki pracy ogumienia zwłaszcza w zakresie analizy procesu rozpędzania. Pokazano również wstępne wyniki badań uzyskanych na stanowisku badawczym. Stanowisko może dalej służyć do prowadzenia badań właściwości ogumienia, optymalizacji procesu ruszania i realizacji prac nad automatyzacją napędu pojazdu.
EN
The paper presents the construction of the research stand, methods and instruments for dynamics measurement of driving pneumatic tyre and tyre/road – friction. Analysed research stand is equipped in a control system with possibilities of test programming and measurement results recording. Certain research results of the driving process are presented. All the activities concerning described analysis were conducted within the limits of the general research project 4T12C01826 in Technical University of Łódź.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.