Kerékdinamikát figyelembe vevő kiterjesztett járműmodell analízis Műszaki Tudományi

31 OTDK, Műszaki Tudományi Szekció, 12B_Járműmérnöki tudományok Tagozat.

Kerékdinamikát figyelembe vevő kiterjesztett járműmodell analízis

Hallgató: Weisz Róbert
Szak: Mechtronikai mérnök (MSc), Képzés típusa: msc, Intézmény: Pannon Egyetem, Kar: Mérnöki Kar

Témavazető: Dr. Fodor Dénes - egyetemi docens, Pannon Egyetem Mérnöki Kar

Manapság a járművek menetstabilitásának megőrzéséért számos elektronikus vezérlő egységeken (ECU) futó valós idejű szabályozó algoritmus felel, melyek többsége előzetes tesztvezetések mérési eredményeire támaszkodva meghatározott (modell) paramétereket használ. Egyik leggyakrabban alkalmazott járműipari modell az un. ”Single Track Model” (egy nyomú járműmodell), mely sikerét egyszerűségének köszönheti, azonban olyan esetekben, amikor a mért eredményekhez paramétereiben nem illeszthető, a modell elhanyagolások korlátozásokat jelenthetnek.

Ennek kiküszöbölésére fogalmazódott meg az igény egy bővített, részletesebb modellre. Mivel a jármű – a légellenállástól eltekintve – csupán a talajjal van állandó fizikai kapcsolatban, a kerék dinamikai viselkedésének vizsgálata és a járműmodellbe történő integrálása sarkalatos pontja a munkának. A legegyszerűbb – csak radiálisan deformálódó – síkbeli kerékmodell vizsgálatától indulva, elemezve azt dinamikailag az alakváltozás jelenségének leírási pontossága kétséges. A részletesebb deformációk és pontos erőviszonyok meghatározásához érdemes a gumiabroncsot rugós és csillapító, valamint a kerék felnijét nagyságrendekkel szilárdabb tagokra bontani, mely egy rácsos tartóhoz hasonló szerkezetet eredményez. Álló helyzetben a jármű tömegének az adott kerékre eső terhelését a kerék tengelyére helyezve deformációs folyamatok zajlanak le mindaddig, míg a kerék pontjainak elmozdulásai zérussá nem válnak. A kerékmodell az így kialakult erőket és deformációkat képes leírni, valamint ezt követően a kerék hajtása során fellépő gördülési ellenállás értékét a csillapító tagok által elnyelt energiával próbálja közelíteni. Jelen szakdolgozat ezen új, dinamikus kerékmodell részletes leírását tartalmazza.

Miután a négy keréken lezajló folyamatok leírása teljessé, a talaj és gumiabroncs között ható erők ismertekké válnak, ezáltal a tér három tengelyének irányába eső komponenseivel leírt járműre ható eredő erő és nyomaték szintén meghatározható, s így a jármű mozgásállapotára pontosabb becslést adhat a kiterjesztett járműdinamikai modell.